便携式X光成像系统技术调研报告-V1.doc

第二章 便携式X光机 基本介绍、构成及评价方法  关于便携式X光成像设备的简介 现代便携式X光成像设备采用微型X射线源、高分辨率探测面板，结合合理的图像处理分析技术，以实现透视成像检查的目的。便携式X光成像设备与传统的X光物品机类似，属于X光辐射成像系统的一个子类。 顾名思义，与其他X光辐射成像设备相比，便携式X光成像系统的最大特点和优势在于其便携性（或者说小型化）。从设备的使用需求角度来看，一方面，便携式设备对于某些特殊应用场景而言是无可替代的（如会议室安全检查、大型固定设备狭窄区域的工业探伤等）；另一方面，便携式设备将大幅提升设备使用率（在公安行政系统，便携式X光成像系统的使用率是各种设备中较高的）。从设备技术研发角度来看，探测端技术的不断进步，使得便携式成像设备体积更小、成像分辨率更高。辐射成像安全方面的考虑正取代图像质量因素，成为限制便携式X光成像设备发展的主要因素。  目前，便携式X光成像设备主要在如下领域有着广泛应用： 国土安全（主要） 最终用户：公安刑侦、监狱、军队边防、海关质检及各交通枢纽 代表厂商：公安部一所、瑞奇林格、睿思厚德、Vidisco 质量控制-工业探伤 最终用户：大型设备制造商、精密设备制造装配商 代表厂商：Industrial Control Machines 医疗-医学诊断 最终用户：中小型诊所、医疗服务站、紧急救援中心、兽医医院 代表厂商：MinXray 便携式X光设备的构成 便携式X光设备从其功能实现的角度来看，其构成分为：微型X射线发生器、、数据处理系统 2.1微型X射线发生器 微型X射线发生器负责提供指定要求的X射线，并通过准直系统，向目标物体发射，以完成透射及与探测器的相互作用。X射线发生器的主要挑战在于: (1)要使得X射线源的近点源化，即减小光源尺寸，(2)要尽量减小X射线剂量，即提高X射线的利用率； 目前，主流的X射线发生器有脉冲式X射线发生器、直线（连续型）X射线发生器两种。脉冲式X射线发生器辐射剂量更低、价格更便宜，为大部分目前市场上的设备所使用，而其在图像指标方面较直线（连续型）X射线发生器有一定劣势。 2.2 X射线探测器 X射线探测器负责接收穿透过目标物体的X射线，并将其转化为对应的光电信号，传送给数据处理系统。由于此X射线（透射率）已包含了目标物体的质量密度信息，故图像能够反映被检查物体的结构信息。 目前，主流的X射线探测器的种类包括：ＣＣＤ 数据处理及图像处理分析系统 数据处理及图像处理分析系统作为人机交互界面，一方面将光电信号处理后进行图像显示，并提供合理的图像处理功能；另一方面接收用户指令并向下级系统传达。 此子系统与其他X光辐射成像系统的对应子系统区别不大，可考虑尽可能的移植物品X光机的对应软件功能。 技术发展趋势 目前，市场上的便携式X光设备技术主流正完成从脉冲式+线扫描设备向脉冲式+平板设备的转变。将直流式+平板设备定义为最高端设备主要出于成像质量方面的考虑，在直流式X射线发生器明显的价格劣势下，目前尚无法成为主流技术。 便携式X光成像系统的评价方法 本节的目的在于尽可能的详尽列举出在评价比较各便携式X光成像设备时应该重点考虑的因素或指标，并分为：成像能力（软件部分）、成像能力（硬件部分）、辐射剂量水平、便携性及使用方便性、软件图像处理功能、环境适应性及商务部分六大方面进行考虑。在报告的下一章及数据分析表中，将按照此评价方法对目前市面上主流的便携式X光成像设备进行比较。 成像能力（软件部分） 穿透力(Penetration) 丝分辨力（Wire Display） 空间分辨力（Spatial Resolution） 灰度分辨能力/动态范围（Dynamic Range） 成像尺寸（Scope of Display） 图像分辨率（Image Resolution） 显示分辨率（Display Resolution） 成像能力（硬件部分） 射线源尺寸（Focal Size/ Spot Size） 射线源电压（Source Voltage） 探测器分辨率（Detector Resolution / Grain Size） 辐射剂量水平 单次剂量（Dosage） 泄露剂量率（Radiation Leakage Rate） 便携性及使用方便性 设备箱尺寸（Suitcase Size） 设备箱重量（Suitcase Weight） 设备尺寸（Equipment Size） 设备重量（Equipment Weight） 显示屏厚度（Screen Thickness） 电池续航能力/满电输出脉冲数（Battery Duration Per Charge / Number of Pulses Per Charge） 射线源寿命（Source Life-Span）