專利名稱：一種便攜式x光機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種x光機，詳細地說，涉及一種便攜式x光機。
背景技術：
x光機作為診斷和檢測手段，是一門應用十分廣乏的實用技術。 一百多年來，這一技術有了飛躍的發展。主要表現在二個方面 一是X射線的 產生技術；二是檢測結果的獲取和處理技術。在今天，檢測結果的獲取和 處理技術巳經成為光機發展的核心和關鍵，是區分X光機類別的重要特 征。目前具有代表性的X光機類型有1) 傳統x光機。它是直接用膠片獲取檢測結果。其特點是儀器簡單 易操作，探測面積大(只受限于膠片尺寸)。它的最大缺點是X射線劑量 大，對人傷害大。另外其探測結果的處理勞動強度也大，還容易出錯。這 種儀器正逐漸被淘汰。2) 高功能X射線像增強器(俗稱大頭管)X光機。大頭管是由光陰 極、電子壓縮系統、微通道電子倍增板(MCP)及熒光屏組成。被檢測結 果經大面積的光陰極轉換成電子，然后壓縮、放大、顯示在小面積熒光屏 上，最后用光學系統放大恢復到原來大小，用膠片拍攝，也可用數碼攝像 機采集并數字化。這種X光機與傳統X光機相比，首先是所需的X射線 劑量有較大的降低，僅為它的1/10。其次是空間分辨為4.5 pl/mm和動態 范圍為70-100都有所提高。檢測結果數字化，使儲存、傳輸更方便可靠。 必要時還可用計算機作進一步處理，可獲得更多的有用信息。這種X光機 的缺點是大頭管制造工藝復雜，難度大，做大更難，最大探測面積為圓形， 直徑為50cm。這種X光機體積大、笨重且造價高，但目前它巳成為大醫 院中使用的主要類型。3) 直接數字化X光機。這種光機在我國是在99年才制出的一種新型 機。這種X光機用特制的多絲正比室作為X射線像增強器，其靈敏度非常高。這種X光機的特點有所需X射線劑量僅為傳統X光機的1/30-1/100;動態范圍為150;探測面積可達到120cm*40cm;檢測結果直 接數字化，其內容、層次更加豐富。空間分辨不高(1.4-2.5 pl/mm)。其主 要缺點是多絲正比室制造不易，造價高。另外由于采用掃描方式，它不能 進行如心臟造影需要短時間成像的檢査。檢測結果需要經計算機用專用軟 件進行圖像重構操詐作人員必須具有一定的計算機和軟件理論水平。這 種X光機體積也大、笨重且造價高，現巳在多家大醫院中使用。4)低劑量便攜議式X光機。這種X光機是用由Csl光陰極，MCP和 熒光屏組成的X射線像增強器，它與大頭管和多絲正比室相比，其制造工 藝簡單、容易且造價低。它所需要的X射線劑量僅為傳統X光機的1/10、 空間分辨為4 pl/mm~4.5 pl/mm、動態范囲為70-100。這種X光機的性能 不錯，而最大特點是輕巧，攜帶使用方便且造價低，其缺點也是致命弱點 是探測面積受MCP尺寸所限，目前最大探測面積為園形，直徑為10cm， 而且成品率不高。 一般探測面積只有直徑為5 cm和7.5 cm，因此使這種X 光機的應用范圍受到很大的限制。實用新型內容本實用新型的目的是克服上述背景技術中存在的缺陷，提供一種大探測面積和超低劑量的便攜式X光機。為實現上述目的，本實用新型提供的便攜式X光機，包括 一X射線發生器，在X射線發生器的小焦點微型X射線管周圍，設置鉛防護罩，該鉛防護罩在X射線管的X射線出口處有一窄長條形開口 ，該開口處的外側還裝有一鉛制的X射線準直器；該X射線管電性連接一電源；一X射線像增強器，依光陰極、電子倍增板和熒光屏順序相互絕緣地 平行排列組裝在真空玻璃管中；光陰極與電子倍增板均為微通道電子倍增 板；真空玻璃管中裝有消氣劑，并從真空玻璃管中分別引出電子倍增板、 熒光屏和消氣劑的電源接線及地線，均電性連接電源；真空玻璃管置于一 鋁保護罩內，該鋁保護罩在真空玻璃管內的熒光屏的一側設有一窗口，該 窗口處設有一鉛玻璃板。X射線像增強器安裝在像增強器支架上；一掃描器，為一驅動裝置，其中馬達的驅動輪與螺桿導軌連接；該螺 桿導軌裝有像增強器支架，像增強器支架和螺桿導軌裝在暗箱內；一采集器，其中照相機，裝在暗箱外，該照相機的焦點對準于x射線像增強器內的熒光屏；X射線發生器通過兩根聯桿固定在暗箱的底部，從而使本X光機各個 部分聯成一體。上述X射線發生器、電源、掃描器及采集器電性連接一控 制器。所述的便攜式X光機，其中X射線像增強器內作為光陰極和電子倍 增板的微通道電子倍增板為多片連接。所述的便攜式X光機，其中微通道電子倍增板的連接處為30-60度的 傾斜狀。所述的便攜式X光機，其中微通道電子倍增板的連接處為45度的傾 斜狀。所述的便攜式X光機，其中熒光屏為導電玻璃片上噴涂熒光粉。 所述的便攜式X光機，其中照相機為數碼相機。 所述的便攜式X光機，其中數碼相機連接一計算機。 本實用新型具有的積極效果如下1) 超低劑量X射線。本實用新型所需要的射線劑量只有傳統X光機 的幾十分之一，大大地減小了對人傷害。本實用新型在產生X射線的X 射線管周圍設有鉛防護罩。鉛防護罩只在X射線射出方向有一窄長的開 口，開口的外側還裝有鉛制準直器。從鉛制準直器射出的X射線直對著X 射線像增強器，而其它方向散射的X射線很弱。操作人員是遠離X光機(大于一米)進行操作，其散射X射線更小，對探操作人員幾乎沒有傷害。 操作人員可以在沒有任何防護措施條件下工作。2) 圖像清晰質量高。本實用新型的X射線像增強器在常規條件下， 空間分辨可達到4，5 pl/mm。且由于本實用新型的射線為一長窄縫，并經 過準直器準直，這又減少了散射射線對圖像的不良影響，圖像質量又有所 提高。由數碼相機采集的圖像還可輸入計算機作進一步處理，如圖像局部 放大、正反轉、灰度調節、圖像邊緣化處理、圖像定位和標注等，可使圖 像質量得到進一步提高，從而可以提高診斷水平。這些有用資料可以儲存6或打印，也可聯網，實現遠程診斷、教育和資料共享。3) 探測面積原則上沒有限制。本實用新型的探測面積是由X射線像 增強器的長度和掃描長度所決定。X射線像增強器的長度可以選定，也可 將多個像增強器串連使用。而掃描長度很容實現任意選定。因此，本實用 新型的探測面積可以根據需要選定。4) 體積小重量輕攜帶方便。本實用新型因所需要X射線的劑量小，因此可以采用小焦點微型X射線管和相配的小型供電電源組成X射線發 生器。X射線像增強器也僅是4.5cn^4.5cm的方形管，這些主要部件都 體積小，重量輕。整機可裝入一手提箱中，攜入患者家中對患者進行診斷， 十分方便。


圖1是本實用新型的主視圖。 圖2是圖1中X射線發生器的主體剖面圖。 圖3是圖1中X射線像增強器的剖面圖。 圖4是圖1中掃描器示意圖。
具體實施方式
本實用新型采用長形X射線像增強器，通過掃描方式獲得大的探測面 積(探測面積原則上沒有限制，除可選定不同長度的像增強器外，也可多 個像增強器串連使用，掃描長度可根據需要選擇，所以可獲得所需要的探 測面積)。本實用新型中的長形X射線像增強器是由光陰極、MCP和熒光屏組 成。光陰極采用商品化的MCP替代Csl作為光陰極。這種像增強所需的X 射線劑量僅為傳統X光機的1/20-1/50;空間分辨可達到4.5 pl/mm;動態 范圍為70-100。作為光陰極的MCP和作為電子倍增的MCP的寬度， 一般 選定為1 cm (也可根據需要選定，當要求進行如心臟造影需要短時間成像 的檢査時，其寬度越寬越好。另寬度越寬，對接縫對圖像影響也越小)。 其長度受限于MCP，很難做到超過15cm。為了實現大的探測面積，要求 長形X射線像增強器20有相應的長度，為此采用了將多片MCP對接的方法來得到所需要的長度(必要時，也可用數個長形x射線像增強器串聯起來使用)。對接縫為應傾斜狀，以減小對接縫對檢測結果的嚴重影響。對接處(或縫)的傾斜度可在30-60度范圍內選定，綜合各種因素考慮以45 度為最好。用商品化的MCP替代常規的光陰極，不僅使制造工藝簡化， 而且又避免了 Csl光陰極在制造過程中常出現不均勻和很容易損壞的缺 點，使質量和成品率都有所提高。本實用新型中所使用的熒光屏的制造工藝是在商品化的導電玻璃片 上噴涂熒光粉，這比常規的辦法-在玻璃片上先噴涂熒光粉，然后在其上真 空蒸鍍一層導電鋁膜相比，不僅制造工藝筒化，而且質量好，成品率高， 完全滿足本實用新型X光機的需要。熒光屏的寬度與長度的選定應與MCP 相同。本實用新型光機的X射線像增強器的外殼是玻璃管，制造容易，且有 利于真空處理。玻璃管外加有方形鋁罩加以保護。在鋁罩對著熒光屏一側 開有一缺口，在缺口上鑲有鉛玻璃板，以防止主射線洩漏。本實用新型光機的掃描器，為一驅動裝置，其中馬達的驅動輪與螺桿 導軌連接；該螺桿導軌裝有像增強器支架，像增強器支架和螺桿導軌裝在 暗箱內；本實用新型X光機的檢測結果用高分辨數碼相機采集并數字化(也可 用數碼攝像機或膠片拍攝)，需要時還可輸入計算機對檢測結果做進一步 處理，不僅可提高質量，還可獲得更多的有用信息本實用新型X光機的X射線，是用小焦點微型X射線管和相配的小 型供電電源組成的部件所產生，其體積小，重量輕。為防止射線對人的傷 害，在X射線管的周圍采用了鉛防護罩，僅在對著像增強器的方向開有一 長方形的缺口 。缺口寬度和長度的選定應與X射線像增強器的有効長度和 寬度相匹配。從缺口出來的X射線再經用鉛做的準直器準直，進一步減少 散射X射對檢測結果質量的不利影響和對人的傷害。由于X射線是一寬 度很窄的長條形并經過準直，且操作人員是通過與X光機有一定距離的控 制器進行操作，因此其漏射線很小，操作人員可以在沒有任何防護措施的 條件下進行操作。本實用新型X光機的最大特點是；在全面具有超低X射線劑量、高空間分辨、超大探測面積以及探測結果數字化這些高性能的前提下，又具 有體積小巧，重量輕，便于攜帶，且造價低。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明。圖1所述的X光機包括 一個X射線發生器10、 一亇X射線像增強器20、 一個掃描器30、 一個采集器40和一個控制器50。 X射線像增強器 裝在掃描器的像增強器支架上，掃描器的像增強器支架和螺桿導軌同置于 暗箱的方形部分內的下部，掃描器的馬達和驅動輪裝在暗箱的方形部分外 的下部。采集器的數碼相機裝在暗箱的錐形部分的外面，其焦點對準X射 線像增強器的熒光屏。控制器50與X射線發生器、掃描器、采集器電性 聯接，以控制X射線管的高壓、X射線像增強器的平移啟動或停止、平移 速度和方向以及數碼相機快門。X射線發生器通過兩根聯桿固定暗箱的方 形部分外的底部，從而使X光機各亇部分聯成一整體。所述X射線發生器10 (參見圖2)是用來產生所需的X射線。它是 由供電電源16 (圖1)產生的高頻電壓經過變換器11變成高頻高壓，此 高頻高壓再經高壓倍壓器15，使高壓進一步提高并整流達到所需要的直流 高壓，聯接到小焦點微型X射線管13的陽極上。供電電源16同時也給X 射線管13的陰極(即燈絲)供電。在X射線管13的周圍加有鉛防護罩14， 僅在鉛防護罩14對著X射線出口處，開有一與X射線像增強器20的長 寬對應的長條形缺口，此缺口射出的X射線再經過裝在鉛防護罩14缺口 的外側，用鉛做的準直器12準直。所述的長形X射線像增強器20 (圖3)是用來將透過被檢測物體的剩 余而微弱的X射線轉換成電子，經放大，最后轟擊熒光屏，在屏上顯示出 明亮的被檢測圖像。它是由光陰極23 (用MCP替代常規的CsI)、 MCP24 和熒光屏26所組成。。MCP對接縫的兩端應極細心地用膠粘連，使其固 定。也可在對接好的MCP上、下兩端的任一端，用有彈性，絕緣性好的 材料做成片(厚度為0.1 cm)，使對接縫緊密地保持不變。作為光陰極的 MCP23和作為電子倍增板的MCP24 (這兩種MCP的體電阻應相同，或相 差不大于10%)緊密地疊在一起，用上支架25a和中支架25b夾住。熒光 屏是用與MCP相同的寬度和長度，厚度為0.2 cm的導電玻璃片上噴涂經 過篩選的熒光粉而成。此熒光屏用壓片固定在下支架25c上。支架25a、25b和25C的兩側，各用四個陶瓷支柱使其互相絕緣地緊固成組件(作為電子倍增板的MCP與熒光屏的間距為0.2-0.3 cm)。該組件裝在外徑為4 cm (壁厚為O.l cm)、管底部有4根引線柱(分別為熒光屏、MCP、消氣劑 接供電和接地用)的長玻璃管22中，經真空處理和封裝，最后裝入方形(4.5 cm + 4.5cm)鋁保護罩21中。保護罩對著熒光屏這面開有一長方形缺口 ， 大小與熒光屏相同。在保護罩的缺口處鑲有一厚度為6mm的鉛玻璃板27 (圖3)。所述掃描器30 (圖4)是用來驅動X射線像增強器20，使其實現平 移(即掃描)。馬達31通過驅動輪32使螺桿導軌33旋轉，從而帶動像增 強器支架34平移，X射線像增強器20裝在像增強器支架34。像增強器 支架34與螺桿導軌33都裝暗箱的方形部分內的下部。像增強器支架34 的下端有一短桿伸出暗箱外，通過一聯桿與射線發生器的鉛防護罩相連， 當X射線像增強器平移時，帶淮直器的鉛防護罩也相應地旋轉，使射線始 終對準X射線像增強器。所述采集器40 (見圖1)是由暗箱41、高分辨(500萬象素以上)數 碼相機42和手提計算機43所組成。X射線像增強器20掃描獲得的圖像， 由數碼相機42采集、數字化和形成一幅完整的圖像，顯示在液晶屏幕上。 需要時，可將結果輸入計算機作進一步處理，使圖像質量提高和獲得更多 的有用信息，從而提高了診斷水平。這些資料也可聯網，實現遠程診斷、 教育和資料共享。所述控制器50是用來控制X光機掃描的啟動和停止、掃描速度和方 向、X射線管11的高壓以及數碼相機41的快門。X射線管11高壓和其 發射電流的調節均設在供電電源16的面板。本實用新型X光機是這樣工作的被檢測物體置于X射線發生器與 暗箱的方形部分之間。啟動電源，當X射線管加上高壓時即產生一束窄長 條形X射線，此射線投向被檢測物體。穿透物體剩余的X射線射入X射 線像增強器20，經轉換、放大后顯示在熒光屏上，再由數碼相機采集。此 時采集的僅是被檢測物體的一小部分，連續地移動X射線像增強器20， 從被檢測物體的一端到另一端，(此時X射線也同步地移動)，每一小部分 的圖像都由數碼相機采集，最后形成一幅表現整亇被檢測物體特征的圖像(由于不同物體或相同物體不同厚度對X射線的吸收不同，因此在熒光屏 上顯示的明暗圖像可以代表物體某些特征)，從而完成整個檢測過程。
權利要求1、一種便攜式X光機，其特征在于，包括一X射線發生器，在X射線發生器的小焦點微型X射線管周圍，設置鉛防護罩，該鉛防護罩在X射線管的X射線出口處有一窄長條形開口，該開口處的外側還裝有一鉛制的X射線準直器；該X射線管電性連接一電源；一X射線像增強器，依光陰極、電子倍增板和熒光屏順序相互絕緣地平行排列組裝在真空玻璃管中；光陰極與電子倍增板均為微通道電子倍增板；真空玻璃管中裝有消氣劑，并從真空玻璃管中分別引出電子倍增板、熒光屏和消氣劑的電源接線及地線，均電性連接電源；真空玻璃管置于一鋁保護罩內，該鋁保護罩在真空玻璃管內的熒光屏的一側設有一窗口，該窗口處設有一鉛玻璃板；一掃描器，為一驅動裝置，其中馬達的驅動輪與螺桿導軌連接；該螺桿導軌上有裝有X射線像增強器的像增強器支架；像增強器支架和螺桿導軌裝在暗箱內；一采集器，其中照相機，裝在暗箱的外面，該照相機的焦點對準于X射線像增強器內的熒光屏；X射線發生器通過兩根聯桿固定在暗箱的方形部分外面的底部，從而使本X光機各個部分聯成一體；上述X射線發生器、電源、掃描器及采集器電性連接一控制器。
2、 根據權利要求1所述的便攜式X光機，其特征在于，所述X射線像增強器內作為光陰極和電子倍增板的微通道電子倍增板為多片連接。
3、 根據權利要求2所述的便攜式X光機，其特征在于，所述微通道 電子倍增板的連接處為30-60度的傾斜狀。
4、 根據權利要求3所述的便攜式X光機，其特征在于，所述微通道 電子倍增板的連接處為45度的傾斜狀。
5、 根據權利要求1所述的便攜式X光機，其特征在于，所述熒光屏為導電玻璃片上噴涂熒光粉。
6、 根據權利要求1所述的便攜式X光機，其特征在于，所述照相機為數碼相機或數碼攝像機。
7、根據權利要求6所述的便攜式X光機，其特征在于，所述數碼相 機連接一計算機。
專利摘要一種便攜式X光機，包括X射線發生器，在X射線管周圍置有鉛防護罩，對著X射線出口處有一開口和X射線準直器；X射線像增強器，依光陰極、電子倍增板和熒光屏順序相互絕緣地組裝在真空玻璃管中，真空玻璃管置于鋁保護罩內，該鋁保護罩在真空玻璃管內的熒光屏的一側設有一窗口，該窗口處設有一鉛玻璃板。X射線像增強器裝在像增強器支架上；掃描器的馬達通過驅動輪、螺桿導軌和像增強器支架，使X射線像增強器實現平移；采集器的數碼相機裝在暗箱外，其焦點對準于X射線像增強器內的熒光屏；上述X射線發生器、掃描器及采集器電性連接一控制器。X射線發生器通過兩根聯桿固定在暗箱的方形部分外的下部，從而使X光機的各個部分聯成一體。
文檔編號H05G1/00GK201164473SQ200720173220
公開日2008年12月17日 申請日期2007年9月19日 優先權日2007年9月19日
發明者肖加志, 肖加明, 肖桂里 申請人:肖桂里