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CN110837200A - 变倍率x射线高速摄影装置 - Google Patents

变倍率x射线高速摄影装置 Download PDF

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CN110837200A
CN110837200A CN201911275724.6A CN201911275724A CN110837200A CN 110837200 A CN110837200 A CN 110837200A CN 201911275724 A CN201911275724 A CN 201911275724A CN 110837200 A CN110837200 A CN 110837200A
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CN
China
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magnification
low
lens group
power
beam splitter
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Pending
Application number
CN201911275724.6A
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English (en)
Inventor
易涛
宋仔峰
詹夏宇
陈铭
肖云青
陈家斌
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Laser Fusion Research Center China Academy of Engineering Physics
Original Assignee
Laser Fusion Research Center China Academy of Engineering Physics
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B39/00—High-speed photography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
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Abstract

本发明公开了一种变倍率X射线高速摄影装置，包括用于将X射线转换为荧光的闪烁体，所述闪烁体的两侧分别布置有第一分光片和第二分光片，在所述荧光经过第一分光片的出射光路上依次设有低倍透镜组和低倍门控相机，以形成低倍成像通道，荧光经过第二分光片的出射光路上依次设有高倍透镜组和高倍门控相机，以形成高倍成像通道，所述高倍透镜组的放大倍率大于低倍透镜组；所述低倍门控相机和高倍门控相机均连接在时序脉冲发生器上。本发明的有益效果是：不仅满足了摄影装置变倍的需求，而且能够记录不同时刻的X射线图像信息，从而实现了高速摄影成像。

Description

变倍率X射线高速摄影装置
技术领域
本发明涉及一种高速摄影装置，具体涉及一种变倍率X射线高速摄影装置。
背景技术
在动态X射线高速摄影的过程中，由于动态过程下物体的体积在随时发生变化，因此对于摄影装置成像的放大倍率也需要进行相应的调节。
诸如：在电爆炸测量的过程中，初始时刻电爆炸产生的等离子体体积较小，需要使用较高的放大倍率进行观测，而到了电爆炸的末期时段，由于等离子体的体积因膨胀快速增大，则需要使用较小的放大倍率进行观测，从而获得电爆炸过程中等离子体的整体形态图像。显然，现有的X射线摄影装置难以满足动态测量过程的变倍率摄影要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种变倍率X射线高速摄影装置，能够记录不同时刻的X射线图像信息，以实现高速摄影成像。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种变倍率X射线高速摄影装置，其关键在于：包括用于将X射线转换为荧光的闪烁体，所述闪烁体的两侧分别布置有第一分光片和第二分光片，在所述荧光经过第一分光片的出射光路上依次设有低倍透镜组和低倍门控相机，以形成低倍成像通道，荧光经过第二分光片的出射光路上依次设有高倍透镜组和高倍门控相机，以形成高倍成像通道，所述高倍透镜组的放大倍率大于低倍透镜组；
所述低倍门控相机和高倍门控相机均连接在时序脉冲发生器上。
采用上述结构，X射线照射到闪烁体上，闪烁体将X射线转换为荧光发射，发射的荧光经过第一分光片和第二分光片反射后形成两路成像记录通道，即低倍成像通道和高倍成像通道，低倍透镜组和高倍透镜组具有不同的放大倍率，并且时序脉冲发生器可以产生不同时间间隔的电脉冲触发低倍门控相机和高倍门控相机工作，不仅满足了变倍的需求，而且能够记录不同时刻的X射线图像信息，从而实现高速摄影成像。
作为优选：所述高倍透镜组与高倍门控相机之间设有第一分光棱镜，高倍门控相机的数量为两台。采用上述结构，在高倍成像通道内，能够通过时序脉冲发生器产生触发脉冲控制两台高倍门控相机记录不同时刻的图像。
作为优选：所述低倍透镜组与低倍门控相机之间设有第二分光棱镜，低倍门控相机的数量为两台。采用上述结构，在低倍成像通道内，能够通过时序脉冲发生器产生触发脉冲控制两台低倍门控相机记录不同时刻的图像。
作为优选：所述低倍成像通道的光路上设有反射镜，其位于低倍透镜组与第二分光棱镜之间。采用上述结构，可将低倍成像通道的光路反射90°，以便于在摄影装置内布置低倍门控相机等部件，使摄影装置结构更紧凑。
作为优选：所述第一分光片和第二分光片均为分光平片。采用上述结构，分光平片具有更小的厚度，对X射线的吸收少。
作为优选：所述低倍门控相机和高倍门控相机的放置朝向均与X射线的入射方向垂直。采用上述结构，可使得相机避开X射线的直接照射，降低X射线辐射对相机的干扰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明提供的变倍率X射线高速摄影装置，不仅满足了摄影装置变倍的需求，而且能够记录不同时刻的X射线图像信息，从而实现了高速摄影成像。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种变倍率X射线高速摄影装置，其结构包括闪烁体2以及对称布置在闪烁体2两侧的第一分光片1和第二分光片3，X射线照射到闪烁体2上后，闪烁体2将X射线转换为荧光发射，发射的荧光经过第一分光片1和第二分光片3反射后形成两路成像记录通道，即低倍成像通道和高倍成像通道。
低倍成像通道的光路上依次设有低倍透镜组6、反射镜4、第二分光棱镜8以及两台低倍门控相机12，高倍成像通道的光路上依次设有高倍透镜组5、第一分光棱镜7以及两台高倍门控相机10，两台低倍门控相机12和两台高倍门控相机10共同连接在一个时序脉冲发生器9上。
X射线经闪烁体2转换为可见光后，通道具有不同放大倍率的低倍透镜组6和高倍透镜组5分别进行放大，然后再通过四台门控相机进行不同时刻的图像记录，实现了动态过程测量中的变倍率X射线的高速成像。低倍透镜组6和高倍透镜组5分别位于闪烁体2的前后，收集X射线转换后的图像信号，经过第一分光棱镜7、第二分光棱镜8分光后分别进入不同的门控相机，时序脉冲发生器9产生具有时间间隔的电脉冲触发各个门控相机工作，以记录不同时刻的X射线图像信息，实现高速摄影成像。
所以，本实施例通过在低倍成像通道和高倍成像通道安装不同倍率的透镜组，使摄影装置具有不同的放大倍率。同时，低倍成像通道和高倍成像通道上均设置分光棱镜，通过光学分光为两条光路，每条光路放置一台门控相机，并采用时序脉冲发生器9产生触发脉冲控制各个门控相机记录不同时刻的图像信息。
由于X射线照射到闪烁体2上的过程中会穿过第一分光片1，所以第一分光片1和第二分光片3均采用分光平片，因为分光平片具有更小的厚度，可减小对X射线的吸收。
为使门控相机避开X射线的直接照射，以降低X射线辐射对相机的干扰，低倍门控相机12和高倍门控相机10的放置朝向均与X射线的入射方向垂直。
本实施例中，通过时序脉冲发生器9触发不同顺序的脉冲信号，可以形成三种模式的变倍率X射线高速成像。
其一是：先触发高倍成像通道的高倍门控相机10记录图像信息，再触发低倍成像通道的低倍门控相机12记录图像信息，实现“先高后低”的变倍率记录；
其二是：先触发低倍成像通道的低倍门控相机12记录图像信息，再触发高倍成像通道的高倍门控相机10记录图像信息，实现“先低后高”的变倍率记录；
其三是：通过交替触发不同通道的门控相机，实现“高低高低”的变倍率记录。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：包括用于将X射线转换为荧光的闪烁体(2)，所述闪烁体(2)的两侧分别布置有第一分光片(1)和第二分光片(3)，在所述荧光经过第一分光片(1)的出射光路上依次设有低倍透镜组(6)和低倍门控相机(12)，以形成低倍成像通道，荧光经过第二分光片(3)的出射光路上依次设有高倍透镜组(5)和高倍门控相机(10)，以形成高倍成像通道，所述高倍透镜组(5)的放大倍率大于低倍透镜组(6)；
所述低倍门控相机(12)和高倍门控相机(10)均连接在时序脉冲发生器(9)上。
2.根据权利要求1所述的变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：所述高倍透镜组(5)与高倍门控相机(10)之间设有第一分光棱镜(7)，高倍门控相机(10)的数量为两台。
3.根据权利要求2所述的变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：所述低倍透镜组(6)与低倍门控相机(12)之间设有第二分光棱镜(8)，低倍门控相机(12)的数量为两台。
4.根据权利要求3所述的变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：所述低倍成像通道的光路上设有反射镜(4)，其位于低倍透镜组(6)与第二分光棱镜(8)之间。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：所述第一分光片(1)和第二分光片(3)均为分光平片。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的变倍率X射线高速摄影装置，其特征在于：所述低倍门控相机(12)和高倍门控相机(10)的放置朝向均与X射线的入射方向垂直。
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