用于X射线像增强器便携成像的观瞄目镜设计研究

结合X射线像增强器便携成像这一特殊需求,分析了针对该类观瞄目镜开展人体工程学设计的必要性。从像增强器器件的层面,给出了该类观瞄目镜的系统设计约束与要求。在此基础上,给出了一个该类观瞄目镜的具体设计示例,分析了该类光学系统的具体优化设计方法,并分别从厚度、曲率半径、圆锥系数3个维度开展了具体的系统优化设计。最终,基于光学传递函数评价方法,逐步地对比分析了优化设计与系统性能提升之间的内在联系与对应关系。

影响X射线像增强器分辨率的因素分析

对采用双近贴聚焦成像结构的MCP(Micro Channel Plate)-X射线像增强器的工作原理与结构进行了分析,对影响其空间分辨率的主要因素进行了研究.影响X射线成像系统分辨率的因素主要有X射线源焦斑的大小和X射线像增强器自身的分辨率,而影响X射线像增强器分辨率的因素主要有MCP输出面到荧光屏之间的距离、MCP输出面与荧光屏之间的电压差以及MCP自身的分辨率.通过对两种具有不同参量的X射线像增强器分辨率的理论计算及分辨率测试实验,将理论计算结果与测试实验结果对比,验证了分辨率计算公式及影响分辨率因素分析的正确性.

双近贴式X射线像增强器成像不均匀性的分析与校正

分析了双近贴式X射线像增强器响应不一致性的产生机理,对每个像元建立了光电响应的数学模型.基于该模型,提出了一种改进的多点校正算法.该算法将对数曲线模型转化为线性响应模型,通过基于最小二乘法的两点拟合算法对图像数据进行校正.对比分析了校正前后图像的背景标准差及灰度分布曲线,实验结果验证了该方法的有效性.

较低倍X射线像的灰级修正

应用微型计算机直接采集电子探针Ｘ射线像，并用伪彩色显示技术进行观察。发现电子束扫描方式下的低倍Ｘ射线像存在严重失真，并且倍数越低越严重；相同倍数时，谱仪的低波段比高波段严重；不同谱仪上失真方向不同。极低倍Ｘ射线像已无法使用，较低倍Ｘ射线像可以进行灰级修正。修正方法是，在完全相同的实验条件下，分别采集标样和试样中某元素的Ｘ射线像，根据标样Ｘ射线像找出各像素点的修正因子；用该修正因子对试样元素的Ｘ射线像进行逐点的灰级修正，可获得满意的效果。

双近贴式X射线像增强器成像系统的三维噪音测量及其分析技术

针对基于双近贴式X射线像增强器的射线成像系统,提出了该系统的三维噪音测试及分析方法.分析了各噪音因子的含义,用三维曲线描绘出空间域和时间域噪音的分布情况,结合数字图像处理技术,测量了双近贴式X射线像增强器成像系统在微焦斑射线源四种照射条件下的三维噪音,并对其结果进行分析.分析表明,其结果与双近贴式X射线像增强器成像系统实际性能相吻合.

用于线路板检测的高分辨率X射线像增强器的研制

鉴于传统的检测方法无法看到封装后芯片内部的线路虚焊和桥接等问题,而且随着封装的小型化和组装的高密度化以及各种新型封装技术的不断涌现,对于检测装置的分辨率要求越来越高,而高分辨率的X射线检测装置是解决这一问题的关键。提出一种新型高分辨率X射线像增强器,它是线路板检测和芯片封装检测装置中的核心器件之一,其极限分辨率制约着X射线检测装置的发展。通过对其制作工艺的改进和采用新型窗口材料进行真空封接,使其分辨率达到了20 lp/mm。

基于X射线像增强器成像的相衬滤波模型

对铝、黄铜、不锈钢3种金属材料制作的光栅在不同射线剂量和厚度差异的条件下进行图像采集,结合系统级的联合调制评价模型研究不同材料对X射线的调制作用,结果表明:在相同的射线剂量下,无论哪种材料的光栅,厚度差异越大成像反差越大;在厚度差异相同的情况下,随着射线剂量变化,不同材料对射线的调制能力变化趋势相差甚远。对光学调制传递函数、射线剂量和光栅厚度差异值进行三维曲线拟合,建立物质对X射线的调制模型和采集模型。在像增强器成像模型的基础上提出X射线相衬增强滤波模型,通过对薄膜基准目标源进行图像采集,在噪声环境下对其进行积分滤波处理和相衬增强处理,结果压低了图像噪声的同时也强化了目标轮廓信息,并大幅地增强X射线的成像反差。

X射线像增强器用微通道板的研制

本文介绍了做通道板的基本原理，性能和制造方法以及微通道板X射线增强器的特色和用途。

手提式X射线像增强仪

描述了一种可以用于医学和工业领域的手提式X射线透视队。包括其总体技术条件的确定及主要组件的设计。仪器采用了液体和固体的绝缘材料、含微焦点X射线管的射线源和CSI阴极的双近贴射线像增强器，有复合灌封结构形式的射线源组件，能在体积、机械性能等多方面条件限定下，稳定提供30UA、55kV（DC）强度下的X射线和分辨力5lp／mm、最大输出亮度30cd／m_2以上的透视图象。装置对漏射线的屏蔽符合国家相应标准的要求。

高分辨率X射线像增强器视觉测试系统受到用户关注

5月16日，一项具有自主知识产权、设计先进、操作简便、使用安全的工业X射线检测系统——X射线像增强器视觉系统由中科院西安光学精密机械研究所与西安中科麦特电子技术设备有限公司联合开发成功，并通过了有关部门的技术鉴定。

X射线像增强器象质评价

本文主要讨论了φ50薄片式x光象增强器的空间调制传递函数(MTF)和转换系数等性能,指出了影响这两个重要参数的因素以及提高的措施。

基于FPGA的X射线像增强器选通电源设计

针对带微通道板(MCP)的双近贴聚焦X射线像增强器普遍存在动态范围小、使用寿命短等缺点,对其电源系统进行研究并改进,从而使X射线像增强器能够更好地满足X射线检测和医学成像系统的应用要求。这种电源可以使像增强器始终产生对比度良好的高分辨率图像;同时还可以延长像增强器的使用寿命。

X射线荧光光谱(XRF)法测定喀斯特地区土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量

为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中关键成分Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量的方法。从粘结剂对压片效果的影响,粘结剂添加比例对元素含量检测结果的影响,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)的测量参数分析线,分析晶体、基体效应和谱线重叠干扰等方面进行了方法参数确认。根据优化的参数,使用49个土壤标准物质绘制校准曲线建立了检测方法。结果表明,利用新建方法进行Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)检测,检出限多在61.0 mg/kg以下,相对标准偏差(RSD,n=6)为0~3.7%,同时,利用新建方法对采自喀斯特地区不同类型的土壤样品进行检测,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)均可被检出。方法具有操作简便、快速、准确的优点,可同时检测喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量。

双能X射线吸收法诊断青海地区女性绝经后类风湿性关节炎患者骨质疏松症及其危险因素分析

目的:探讨双能X射线吸收法(DXA)诊断青海地区女性绝经后类风湿性关节炎(RA)患者发生骨质疏松症(OP)的危险因素。方法:选取2022年5月至2023年4月青海省中医院收治的200例绝经后女性RA患者,所有患者入院后均进行骨密度(BMD)检测,采用DXA测量腰椎L1~L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体、前臂整体等部位。根据BMD检测结果,将患者各部位BMD的T值≤-2.5 SD纳入OP组(121例),BMD的T值>-2.5 SD纳入非OP组(79例)。对比分析两组RA患者不同部位的BMD的T值;采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)分析BMD的T值诊断OP效能;采用logistic回归法分析青海地区绝经后RA患者发生OP的危险因素。结果:OP组L1、L2、L3、L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体及前臂整体BMD的T值均明显低于非OP组。ROC曲线分析中,L1、L2、L3、L4、腰整体、大转子、Ward's三角区、整体及前臂整体BMD的T值诊断OP的灵敏度分别为96.20%、95.22%、90.16%、96.03%、92.01%、89.36%、99.26%、90.02%和96.03%,特异度分别为81.00%、82.19%、85.22%、83.06%、83.06%、90.22%、80.06%、86.23%和83.09%,AUC分别为0.908、0.905、0.896、0.906、0.903、0.879、0.918、0.901和0.906。logistic回归分析中,高龄、病程长、28个关节的风湿活动度评分(DAS28)、血沉及补充钙剂等均为青海地区绝经后女性RA患者发生OP的危险因素。结论:DXA检测RA发生OP患者BMD可作为OP评估的“金标准”,且影响青海地区绝经后女性RA患者发生OP的危险因素较多,临床应结合相关因素制定合理的措施,以降低OP的发生率。

双色散-双聚焦X射线光谱仪研制与特性研究

X射线发射谱技术(XES)是一种原位无损获得元素化学形态的技术方法,目前国内外实验室型X射线发射谱测定装置的研制尚处于探索阶段。能量色散X射线荧光(EDXRF)光谱仪和波长色散X射线荧光(WDXRF)光谱仪在地质、环境、考古等多学科领域得到广泛应用,然而,EDXRF虽结构简单,可实现多元素快速无损检测,但分辨率不理想、谱线干扰严重,检出限较差;WDXRF虽可分辨常规应用中多数具有谱线重叠特性的元素,但结构复杂成本高。为探索实验室型XES装置研制,该研究综合了能量色散X射线荧光和波长色散X射线荧光的性能优势,提出了一种波长-能量双色散、激发-发射双聚焦X射线光谱仪(DDF-XRS)设计理念,并成功研制了原理样机。实验数据和分析结果显示,该DDF-XRS型光谱仪兼具聚焦X射线和波长与能量色散光谱仪的优点,结构简单,信噪比好,具有高分辨率和低检出限特性。通过波长-能量双色散技术,X射线首先被晶体衍射发生波长色散,从而获得单色光,同时利用硅漂移探测器的能量色散特性,降低谱线干扰误判风险,提高分析结果准确,该技术克服了WDXRF结构复杂和EDXRF能量分辨率不足的限制,凸显了双色散的必要性和优越性。目前DDF-XRS光谱仪分辨率45 eV,可减少过渡金属K_(β)对K_(α)峰的谱线重叠影响;同时,显著降低了连续谱背景,最优信噪比>1000;测定地质样品中的Cr,检出限可达0.26 mg·kg^(-1)。应用DDF-XRS,一定程度上已可分辨过渡金属K_(α1)和K_(α2)谱线,如结合线性或二维阵列探测器,则有望进一步提高分辨率,实现X射线发射指纹谱的测定,以获得分析元素的化学形态。由于目前的晶体特性尚不能达到完全分辨过渡金属的重叠谱线的性能要求,故探寻具有高分率能力、高衍射强度特性的弯晶,将成为下一步的研究重点。

类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级.

X射线光电子能谱技术及其应用

X射线光电子能谱法(XPS)是最重要且使用最广泛的表面分析技术。较为全面地介绍了X射线能谱法,内容涵盖原理、分析方法、应用及技术进展。原理介绍基于理工科大学本科层级的知识,阐述了XPS的科学原理以及仪器原理;分析方法部分概述了分析的关键步骤及要点;应用部分以热门研究的材料类型分类(催化剂、生物材料、碳材料、高分子材料等)进行介绍,介绍的同时兼顾介绍了X射线光电子能谱法的一些常用技术以及在各种材料中的应用特点。本文旨在帮助该领域的初学者,包括尚未完全熟悉该技术的研究人员、研究生和X射线光电子能谱从业人员,使他们能够全面了解X射线光电子能谱技术。

基于X射线荧光光谱-X射线衍射技术的泥土物证分析与区域分类鉴别研究

在法庭科学鉴定领域,土壤、岩石等地球化学相关材料是重要的物证来源。在实际案情分析中,物证材料所提供的信息往往指向未知区域,在没有明确犯罪现场位置的情况下,预测物证的来源是一项极具挑战性的工作。针对地球化学物证信息的未知性,通过建立包含矿物组成、元素含量、地理位置等理化性质和地理信息的数据集,比对案发现场样本信息,快速确定物证样本来源,为案情调查提供有力的技术支持和证据支持。本文采集辽宁沈阳市城市内表层泥土样品(0~10cm),应用X射线荧光光谱法(XRF)和X射线粉晶衍射法(XRD)对泥土物证样本中15种元素(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Cu、Zn和Pb等)和矿物成分进行测试分析;借助MapGIS软件绘制元素含量分布图,探讨研究区元素分布特点及影响因素,利用主成分分析法(PCA)对三个研究区域泥土样本进行分类鉴别。结果表明:①通过城市地质填图可以获得准确直观的元素含量分布图,法庭工作者可以比对泥土样本的元素特征,追溯物证来源。②沈阳市泥土物证样本主要由石英、长石、蒙脱石和伊利石组成(88.0%~98.0%),XRD条形热图便于法庭工作者进行大量数据比对分析。③基于主成分分析法对三个研究区域15种元素进行降维分析,在95%的置信区间内实现显著的区域鉴别(第1组F_(1)<0,F_(2)<0;第2组F_(1)>0,F_(2)>0;第三组F_(1)>0,F_(2)<0)。④三个研究区域泥土样本中绿泥石、透闪石、高岭石、方解石和白云石存在显著差异,进一步佐证PCA分析分类的准确性。XRF与XRD的联合应用能够有效地区分城市内不同区域的泥土物证样本,为泥土物证溯源调查提供指向性研究区域,并为缩小调查范围提供重要线索。