一种使用的射线焦点尺寸测量方法
医用X射线管的焦点测量中应注意的几个问题
３ 检定中应注意的条件 ３ １ 放大倍率的选择距
离以 ｌ０ ｍ Ｏ０ ｍ为宜 ， 数据处理 的放大倍 数要 以星卡直径 与影像直径之 比精确得到。 下表为本人实践中总结的焦点尺寸与放大倍率一览
表：
图１
２ ２ 实焦点的形状多为椭圆形状 ． 长螺管状灯丝发射的电子 ， 为一长方形束 ， 因而在阳 极上形成的实焦点呈一长条状 ， 故称为线焦点。诊 断用
的焦点小 ， 称小焦点。根据诊断需要选择使用 。一般情
况 下 ， 焦点作 摄 影使 用 ， 焦点作 透视 检查 和细 微组 织 大 小
结构要求清晰度高 的摄影使用 。这样 既保证 了 ｘ线管
有足够的功率 ， 又保证 了影像 的清晰度。此种 ｘ线管称 双焦点 ｘ线管。
２ １ 实际焦点与有效焦点 ． ｘ射线管阳极 电子流在 阳极钨靶上 的撞击面积 ， 即 产生 ｘ射钱的面积称焦点面积 ， 或实际焦点面积。实际
维普资讯
固
《量 测 技 ￣ｏ年 ３卷 ７ 计 与 斌 术２６ 第３ 第 期 ｏ
医用 Ｘ射线管 的焦点测量 中应 注意 的几个 问题
Ｆ ｃ ｄ ｉｅ ａ ｉｌ ａｄＡ ｔ ｔ ｎｔ ａＦ ｗＭａｔ ｉ ａｕｉｇ ｏｕｏ Ｍｅｉ ｎ ｄ ｓ ｔ ｎｉ ｅ ｔｒ Ｍｅｓｒ ｆ ｃ Ｒ ａ Ｖ ｅ ｏ ｏ ｅｎ ｎ 金 华勇
关键词 ： 实际焦点 ； 有效焦点 ； 放大倍率 ； 真区 失
１ 综 述
ｘ线管的灯丝为长螺管状 ， 以其实际焦点多是线焦点。 所 焦点面越大 ， 单位时间内阳极能承受更大热量 ， 对提高 ｘ
首先就焦点对影像质量的影响做一综述。影像质量 ２ ３ 从 ｘ线管的功率来看 ， ． 实际焦点面越大越好 ， 因为
微焦点射线机焦点尺寸的刀口工具法定量测试分析
微焦点射线机焦点尺寸的刀口工具法定量测试分析孙朝明【摘要】A method for testing focal spot of a microfocus X-ray machine was put forward,wherein a knife edge tool was used.The magnified image of knife edge tool was acquired and the unsharpness curve was extracted.The unsharpness value was determined by criteria proposed by Klasens and Morgan,and the corresponding focal spot was measured.In addition,the testing results were verified by duplex wire image quality indicator(IQI)and a wedge shaped resolution card.The results show that the relationship between focus size of the microfocus X-ray machine and applied tube current can be described with certain quadratic formulas approximately in the case of a constant tube voltage.Besides,the result from knife edge tool accords with indications from the duplex wire IQI and wedge shaped resolution card.The measuring method by knife edge tool is able to provide reliable result,nevertheless,the criterion to quantitate the corresponding unsharpness curve should be chosenappropriately.Concerning the criterion,Morgan's method is more suitable and reasonable.%为表征微焦点射线机的焦点特性,采用刀口工具法进行了焦点尺寸的测试分析.采集了刀口工具法的放大影像,提取出特定透照条件下的不清晰度曲线,利用Klasens和Morgan定量准则确定了不清晰度数值进而计算出焦点尺寸,并使用双线型像质计、楔形线对卡对焦点尺寸的测试结果进行了验证分析.结果表明,在相同电压下测得的射线机焦点尺寸与管电流间近似符合二次多项式关系,刀口工具法测量结果与双线型像质计、楔形线对卡的图像特征相吻合.基于刀口工具法能可靠地对微焦点射线机的焦点尺寸进行测量,但在分析不清晰度曲线特征时需注意定量准则的适用性,而基于Morgan定量准则能给出更为合理的测量结果.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2017(051)008【总页数】6页(P1488-1493)【关键词】X射线机;焦点尺寸;刀口工具法;不清晰度;双线型像质计;楔形线对卡【作者】孙朝明【作者单位】中国工程物理研究院机械制造工艺研究所,四川绵阳 621900【正文语种】中文【中图分类】TH878射线机是进行射线检测必需的核心部件，而焦点尺寸小、亮度高的射线源则是多种专用高分辨率射线成像系统的关键部件。
测量x射线管有效焦点实验报告
测量x射线管有效焦点实验报告测量X射线管有效焦点实验报告引言：X射线管是一种重要的医学影像设备，用于诊断和治疗各种疾病。
在X射线成像中，X射线管的有效焦点大小直接影响图像的清晰度和分辨率。
因此，准确测量X射线管的有效焦点是非常重要的。
实验目的：本实验旨在测量X射线管的有效焦点，并探究不同因素对有效焦点大小的影响。
实验原理：X射线管通过电子轰击金属靶产生X射线，而形成有效焦点的大小取决于轰击电子束的准直度和靶的形状。
在本实验中，我们使用了一套标准的测量装置，包括X射线源、样品台和探测器。
通过调整样品台与X射线源的距离，我们可以测量到不同位置的X射线强度。
实验步骤：1. 准备工作：将X射线管和探测器正确连接，并保证其稳定工作。
2. 设置测量装置：将样品台放置在适当的位置，并调整探测器的位置和角度，使其与X射线管的轴线垂直。
3. 测量基线：在没有样品时，记录下X射线强度的基线数值。
4. 测量样品：将不同厚度的铝片放置在样品台上，并保持与X射线源的距离恒定。
记录下每个铝片的X射线强度。
5. 数据处理：根据测量得到的X射线强度值，绘制出样品厚度与X 射线强度的关系曲线。
通过拟合曲线，可以得到X射线强度下降到原来的一半时对应的样品厚度。
6. 计算焦点大小：根据公式，可以将测得的样品厚度转换为有效焦点的大小。
实验结果：通过对不同厚度铝片的测量，我们得到了X射线强度与样品厚度的关系曲线。
通过拟合曲线，我们可以计算出X射线强度下降到原来的一半时的样品厚度。
进一步计算，我们可以得到X射线管的有效焦点大小。
讨论与分析：在实验中，我们发现X射线管的有效焦点大小与样品厚度成正比。
当样品厚度增加时，X射线强度下降的速率也会增加，从而表明有效焦点大小变大。
这与我们的预期相符合。
此外，我们还发现X射线强度的衰减与样品的材料和密度有关，这需要进一步研究来探究。
实验误差分析：在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能存在一些误差。
首先，X射线源的稳定性和探测器的灵敏度可能会对测量结果产生影响。
07-射线检测方法
(1) 移动式X射线机
X射线管放在充满冷却、绝缘油的管头内， 高压发生器用油浸在高压柜内，X射线管用强 制循环油冷却。 移动式X射线机的体积和重量一般都比较大， 适用于实验室、车间等固定场所，可用于透照 比较厚的工件。
(2) 携带式X射线机
X射线管和高压发生器放在一起，没有高压电 缆和整流装置。因此体积小、重量轻，适用于 流动性检验或对大型设备的现场探伤。
X射线窗口中心部 位的射线强度为 100% 时 ， 靠 近 阴 极 侧的射线强度比阳极 侧偏高。因此一般透 照焊缝时，尽量使焊 缝垂直于X射线管轴 线，以获得曝光均匀 的底片。
X射线管焦点是决定X射线管光学特性好坏的重 要标志，焦点大小直接影响探伤灵敏度。由于多 数X射线管的阴极形状是线焦点，在阳极靶面上 呈长方形，X射线从这个长方形射线源发出。
为防止管电压过高使底片质量下降，在射线检测 标准中，对不同材料各种厚度允许的最高管电压 作了限制，如图所示
在射线检测标准中，对不同材料各种厚度允许 的最低管电压没有限制，但也不宜过低。
因为X射线强度与被照射面到射线源之间的距 离的平方成反比。 管电压较低，衬度较高，显示多层次厚度的能 力降低了，射线检测的宽容度降低了。 对于多层次厚度工件(如小口径金属管)，采用 较高管电压，适当牺牲衬度，提高宽容度。
金属丝象质计是以一系列直径不同的金属丝 所组成，利用在底片上显示金属丝的粗细来评 价透照质量。
金属丝象质计制作简单、使用方便，在国内 外得到广泛采用。
射线源 像质计 像质计 工件 暗合 增感屏 胶片 底片
1号象质计钢丝(0.1～0.4mm)，用于透照厚度 20mm以下钢件；2号象质计(0.25～1.0mm)，用 于透照厚度5～60mm钢件 ；3号象质计(0.8～ 3.2mm)，用于透照厚度50～100mm钢件。
X射线系统构造及主要参数介绍
平板探测器
X射线
数码相机工作过程: 1.X射线被CMOS感应 S根据X射线密度形成电子数字信号 3. COMS将数字信号送到电脑,变成图片.
BI 29.08.03
YXLON. The reason why
X射线检测系统的重要参数------平板数字接收器
优点
平板探测器
X射线
1.整个系统的像素实际上由CMOS直接决 定, CMOS像素即为图象像素 2.实时数字成像. 3.整个系统实际是数字转换过程. 4图像信号只有一次转换
X射线检测系统的重要参数------最大视野范围（FOV）
探测器外观尺 感应X射线的区域 如果FOV为42mm*42mm，最
寸
（最大视野范围） 大可以拍摄的PCB尺寸？
Hale Waihona Puke 最大视野范围定义：探测器的整个区域， 并不能全部感应X射线， 只有中间部分区域可 以感应X射线区域。该 有效区域叫：最大视 野范围
金刚石钻头
柔性电路板
YXLON. The reason why
X射线检测系统的重要参数---靶电流 ( target power)
靶电流 µA(靶功率 W) 靶电流定义：逸出灯丝的电子到 达靶上总和 靶功率定义：靶电流＊ＫＶ值
特点： 靶电流越大，Ｘ射线功率越强， 通过探测器获得的物体黑白对比度 越好
电子逸散
管电流＝管壁电流 ＋ 靶电流
电子束加速
管功率＝管壁功率 ＋ 靶电流
聚焦线圈 阳极
因管壁电流不会产生Ｘ射 线因此，管电流（管功率 只是一个参数，没有意 义）。有意义的是靶功率
靶
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X射线Photons (X-rays)
YXLON. The reason why
浅议医用诊断X射线辐射源焦点的检定方法
浅议医用诊断X射线辐射源焦点的检定方法摘要：随着科学技术的发展和人民生活水平的日益提高，要求医疗卫生事业应有相应的发展。
因此对健康的诊断、检查和治疗显得尤为重要。
目前医用诊断X射线辐射源广泛应用于医学诊断，因此对医用诊断X射线辐射源的检定也至关重要。
本文主要介绍了一种测量X射线辐射源焦点的检定方法。
关键词：X射线；焦点；检定1 引言X射线诊断的医疗照射是全人类所受人工电离辐射照射的最大来源。
X光机作为X射线诊断的主要仪器自然就备受世人关注，包括X光机的质量与性能如何，辐射的剂量多少等等。
国家计量检定规程JJG744-2004《医用诊断X射线辐射源》主要从射线的空气比释动能率、辐射输出的质、重复性、线性、分辨力、辐射野与光野一致性、X射线管的焦点等技术指标来控制X光机的质量与性能。
本文主要讨论采用狭缝法测量X光机焦点的技术问题。
2 焦点检测的意义焦点检测中的几个术语，如实际焦点：靶面上阻拦截止加速粒子束的区域；有效焦点：实际焦点在基准平面上垂直投影。
规程上用狭缝相机测得的焦点尺寸是制造商所标称的有效焦点的尺寸，焦点检定的意义为：(1)保证成像质量。
X光机成像质量的一个关键性的参数是清晰度，如果清晰度极差，就起不到诊断的作用，X光机中影响清晰度的因素很多，但其中焦点大小是影响清晰度的一个重要参数。
(2）精确测量焦点大小的变化，并配合其它量的测量，能检验高压电路中的元件的功能，尤其是X线管真空度是否降低。
医用X光机的焦点影响成像性能即清晰度，那么球管的焦点单独从诊断效果来看是越小越好、这是因为焦点越大，则投影时所产生的半影也越大，而影像的边缘就愈模糊。
这对疾病的诊断极为不利。
若从X线管的功率来看，焦点越大，散热性能越好，功率越大，X光机的用途就越广，所以球管的焦点应在一定功率的情况下越小越好。
因此X光机焦点的检测具有很大的意义，是评判X光机质量的重要依据之一。
3 焦点的检定目前X光机焦点的检定方法主要有星卡法、狭缝法及实时焦点检测仪检定法等。
x射线源焦点尺寸-概述说明以及解释
x射线源焦点尺寸-概述说明以及解释1.引言1.1 概述X射线源焦点尺寸对于X射线成像技术具有重要意义。
焦点尺寸是指X射线源在空间中所产生的最小尺寸，也称为焦点大小或空间分辨率。
它直接影响着图像的清晰度和细节精度。
在X射线成像过程中，X射线源发出的X射线经过聚焦装置，聚焦装置会将X射线聚焦到一个尽可能小的区域，就是焦点。
焦点尺寸越小，X 射线束的发散度就越小，图像细节的可见度就越高。
X射线源焦点尺寸的小与大会对成像效果产生不同的影响。
当焦点尺寸较小时，可以获得更高的空间分辨率，这意味着可以更清晰地显示微小结构和边缘。
但同时，焦点尺寸过小可能会导致辐射剂量增加和成像时间延长。
因此，研究和了解影响X射线源焦点尺寸的因素是至关重要的。
这些因素包括聚焦装置的设计和性能、X射线源的类型和特性，以及成像系统中使用的其他组件等。
只有充分理解这些因素，才能优化X射线源焦点尺寸，实现更高质量的X射线成像。
本文将详细讨论引起X射线源焦点尺寸变化的各种因素，并探讨优化X射线源焦点尺寸的方法。
最后，我们还将展望X射线源焦点尺寸在未来的发展趋势，以期为X射线成像技术的进一步提升做出贡献。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分，我们将介绍X射线源焦点尺寸的重要性和影响因素。
接着，在文章结构部分，我们将详细说明本文的章节结构和每个章节的内容。
最后，在目的部分，我们将明确本文的目的和意义。
正文部分将包括三个主要小节。
首先，我们将在2.1小节中定义X射线源，并介绍其特点和应用。
然后，在2.2小节中，我们将探讨X射线源焦点尺寸的重要性，以及其在医学、工业和科学研究中的应用。
最后，在2.3小节中，我们将详细分析影响X射线源焦点尺寸的因素，如X射线管的设计、电压和电流参数等。
结论部分将包括三个小节。
首先，在总结X射线源焦点尺寸的影响因素部分，我们将回顾并总结前文所述的各种因素对焦点尺寸的影响。
X射线源有效焦点尺寸测量方法
Ｘ射 线 源 检 测 图像 质 量 好 坏 的主 要 标 准 ，其 中 Ｘ 射 线 线 系 统 来 开 展 射 线 成 像 丁 作 ，如 配 套 结 构 ＩＰ板 ，所 谓 ＩＰ
质 软 硬 可 能 会 对 检 测 图 像 的 灵 敏 度 产 生 影 响 ， 而 Ｘ 射 板 就 是 能 取 代 胶 片 的 一 种 成 像 介 质 ，具 有 较 强 的 柔 软
因 而 需 要 操 作 人 员在 具 体 开 展 测 量 时 能将 像 质 计 分 别 放 置 的透 照 参 数 数 据 ，利 用 双 线 型像 质 计 测 量 手 段 来 分 析
置 于 Ｘ射 线 源平 行 和垂 直 两方 向 上 。
射 线 检 测 的清 晰 度 ，增 强双 线 型像 质 计 的 可 识 别 性 能 。
量 方 法 主 要 适 用 于 ｘ 射 线 源 中 射 线 成 像 不 清 晰 度 的 测 清 晰 ， 因此 ，不 同放 大 倍 数 下 的 测试 图 像 均 会 产 生 图 像
量 。 双 线 型 像 质 计 主 要 由 铂 和 钨 加 工 而 成 ，共 涉 及 到 模 糊 区域 ，为 进 一 步 保 证 图 像 模 糊 区 域 测 量 的 准 确 性 ，
能 被 定 义为 某 一 具 体 点 位 置 ，而 是 拥 有 不 同 尺 寸 ，容 易 像 若 是 将 ＩＰ板 的 图像 删 除 还 可 再 次 使 用 射 线 检 测 成
存 检 测 冈像 巾 ｍ现 半 影 ，因而 这 就 需 要 具 体 操 作 人 员能 像 ．便 于 有 效 保 证 ｘ射 线 源 焦 点 尺 寸 测 量 的准 确 性 。 够 尽 可 能 选 择 焦 点 尺寸 较小 射 线 源 ，使 得 测 量 结 果 的 『俸 ２ 不 同 Ｘ 射 线 源 焦 点 尺 寸 测 量 方 法 对 比
射线检测习题集
射线检测一、是非题1．原子序数Z等于原子核中的质子数量。
（○）2．原子序数相同而原子量不同的元素，我们称它为同位素。
（○）3．放射性同位素的半衰期是指放射性元素的能量变为原来一半所需要的时间。
（× ）4．将元素放在核反应堆中受过最中子轰击，从而变成人造放射性同位素，这一过程称为“激活”。
（○）5．与Ir192相比，Se75放射性同位素的半衰期更短，因此其衰变常数λ也更小一些。
（× ）6．射线能量越高，传播速度越快，例如γ射线比X射线传播快。
（× ）7．当X射线经过2个半价层后，其能量仅仅剩下最初的1/4。
（× ）8．X射线的波长与管电压有关。
（○）9．一种同位素相当于多少千伏或兆伏能力的X射线机来做相同的工作，这种关系叫做同位素的当量能。
（○）10．同能量的γ射线和X射线具有完全相同的性质。
（○）11．X射线的强度不仅取决取X射线机的管电流而且还取决于X射线机的电压。
（○）12．随着入射光子能量的增大，光电吸收系数迅速减少，康普顿衰减系数逐渐增大。
（× ）13．当射线能量在1.02MeV至10MeV区间，与物质相互作用的主要形式是电子对效应。
（× ）14．当射射线穿过三个半价层后，其强度仅剩下最初的1/8。
（○）15．放射性同位素的当量能总是高于其平均能。
（○）16．高速电子与靶原子的轨道电子相撞发出X射线，这一过程称作韧致辐射。
（× ）17．连续X射线的能量与管电压有关，与管电流无关。
（○）18．标识X射线的能量与管电压、管电流均无关，仅取决于靶材料。
（○）19．在管电压、管电流不变的前提下，将X射线管的靶材料由钼改为钨，所发生的射线强度会增大。
（× ）20．在工业射线探伤中，使胶片感光的主要是连续谱X射线，标识谱X射线不起什么作用。
（○）21．X光管的有效焦点总是小于实际焦点。
（○）22．X射线中电子的速度越小，则所发生的射线能量也就越小。
X射线源焦点尺寸的测试与对比分析-物理化学学报
图 1 中，金属线影像产生混叠的条件[9]为：
2w L2df / (L1 L 2 ) (M 1)df / M
(3)
式中，w 为测试卡相邻金属线间距，mm。 在星形测试卡的检测图像中，测量出影像模糊
区的直径 D，对 w 有：
Mw 2D / 360 D / 180
(4)
由式(3)、(4)可得：
对射线成像过程分析可知，受射线源焦点大小 影响，物体上的一个点将在结果图像上成为一个弥 散斑，从而降低图像质量。为有效保障射线检测图 像质量，应对射线源焦点大小进行测量，在此基础 上对检测工艺参数进行优化选取，或采用合适的成 像方法[2]、建立合适的数学模型[34]对检测图像进行 修正、图像恢复，可增强检测图像的细节分辨能力。 虽然目前国家已建立了测量射线源焦点尺寸的标
对比灵敏度、空间分辨力是衡量射线检测图像 优劣的两大重要指标。射线源特性对射线检测图像 质量有重要的影响，射线线质软硬的程度影响到图 像的对比灵敏度，射线源的焦点尺寸则影响图像的 空间分辨能力。射线源不可能为理想的一个点，而 是具有一定尺寸，因此会在图像中造成半影。为避 免半影对图像清晰度所带来的不利影响，可尽量采 用小焦点的射线源。
df ( / 90) D / (M 1) 1 / [Rs (M 1)] (5)
X射线机焦点尺寸测量方法的标准分析
X射线机焦点尺寸测量方法的标准分析摘要:比较目前3个典型X射线机焦点尺寸测量方法标准(IEC 60336,EN 12543和ASTME1165)的适用范围、适用对象和条件。
详细分析了3个标准中规定的焦点尺寸测量方法原理、测试条件和结果处理方法,重点比较了3个标准中对针孔成像方法规定的内容异同。
指出各种不同标准中的方法、适用范围和对象等的差异,为广大用户全面了解各种焦点尺寸测量方法及差异,根据测试目的和要求选取适当方法提供了参考和依据。
关键词:X射线机;焦点尺寸;测量方法;分析工业射线检测一直是产品质量检测的重要方法,X射线机作为主要的射线装置得到广泛应用。
作为X射线机的重要性能指标之一,焦点尺寸直接影响射线照相不清晰度。
工业X射线机焦点尺寸在使用过程中会发生变化,引起变化的因素主要有射线管阴极灯丝与聚焦性能发生变化、阳极靶受损等[1]。
射线管阴极灯丝形状及聚焦性能是决定焦点尺寸的主要参数之一,阴极灯丝形状及聚焦性能发生变化,电子束流在阳极靶上撞击区域发生变化,导致焦点尺寸发生变化;随着X射线管的使用时间增长,阳极靶受损程度增大,阳极面变得凸凹不平,导致漫射线增加,从而导致实际使用或测量中焦点尺寸发生变化。
为了确定X射线机焦点尺寸,确保X射线机性能指标与检测工艺规定的符合性,满足射线检测质量要求,设备供应商、用户及相关各方一直都十分关注X射线机焦点尺寸测量方法。
1 国内外现状为了有效评价X射线管性能,X射线管制造商、用户及行业协会组织制定了很多相关的标准。
20世纪70年代,国际电工组织IEC就制定了针对医用X射线机的焦点尺寸测量方法,英国标准BS6530规定了医用诊断射线管焦点特性测定方法[2],BS 6932规定了工业射线照相用微焦点和小焦点射线管有效焦点尺寸测量方法(包括棒阳极管)。
除此之外,欧洲和美国材料试验协会也分别制定了相应标准。
目前,具有典型代表的有三个标准, IEC60336[3],EN 12543[4]和ASTM E1165[5]。
医用放射类仪器计量检测
医用放射类仪器计量检测第一节医用数字摄影（CR、DR）系统X射线辐射源计量检测本节内容适用于医用计算机X射线摄影系统（Computed Radiography System，CR系统）、数字X射线摄影系统（Digital Radiography System，DR系统）X 射线辐射源的首次检定、后续检定和使用中检查。
所依据的技术文件为JJG 1078-2012《医用数字摄影（CR、DR）系统X射线辐射源》。
一、标准装置医用数字摄影（CR、DR）系统X射线辐射源检定装置主要由以下部件组成：X射线诊断水平计量仪、低对比度分辨力卡、空间分辨力测试卡、影像综合测试卡等构成。
二、检定项目及方法通过蓝牙建立探测器与平板电脑之间的连接，设置平板电脑至测量界面。
1.辐射输出的空气比释动能和辐射输出的重复性的测量将X射线诊断水平计量仪置于X射线照射野的中心，选择最大照射野，设置焦点到探测器中心的距离为100cm，选择管电压70kV，10mAs（建议使用管电流100mA，曝光时间100ms的组合）条件曝光。
重复曝光10次，并记录曝光结果，如图9-1所示。
取前3次测量结果按如下公式9-1计算空气比释动能K（单位为mGy）。
用10次测量结果按公式9-3计算重复性V。
图9-1 辐射输出的空气比释动能和辐射输出的重复性的测量式中：——诊断水平计量仪测量3次的平均值，mGy；NK——电离室或者半导体探测器空气比释动能的校准因子；KTP——非密封电离室型探测器温度、气压修正。
其计算公式如公式9-2所示：式中：t——检定时的室内温度，℃；p——检定时的大气压，kPa。
注：本检测方法使用探测器为半导体探测器，不用考虑温度和大气压对检测结果的影响。
所以实际测量时不考虑修正值KTP ，空气比释动能K=·NK。
式中：Ki——空气比释动能测量值，mGy；——空气比释动能测量值的平均值，mGy。
2.辐射输出的质（HVL）的测量本检测方法所使用的X射线诊断水平计量仪集成了半值层测量仪，所以辐射输出的质（HVL）在测量辐射输出的空气比释动能时可以直接测量得到，如图9-1所示半价层为辐射输出的质。
x线管焦点及线量分布
高热容量
高热容量能够承受较大的热负荷，提高了X线管的稳定性 和可靠性。适用于长时间、高频率的影像诊断。
热性能
热性能是指X线管在连续发射X线时的散热性能和温升情 况。良好的热性能能够确保X线管的稳定性和可靠性，提 高其使用寿命。
03
安检领域
X线管焦点线量分布可用于机场、车 站等场所的行李安检，检测违禁品和 危险品。
无损检测领域
X线管焦点线量分布可用于工业生产中 的无损检测，检测材料内部缺陷和结 构异常。
05
X线管焦点及线量分布的 未来发展
新型X线管焦点的研发
研发更小焦点
随着医疗设备的小型化，新型X线 管焦点的研发将更加注重小巧、 轻便，以便于在空间有限的环境 中使用。
椭圆形焦点
椭圆形焦点具有椭圆形的几何形状，能够产生椭圆形或近似椭圆形的X线束。椭 圆形焦点适用于需要特定形状X线束的影像诊断，如乳腺摄影。
焦点热容量和热性能
焦点热容量
焦点热容量是指X线管在连续发射X线时所能承受的最大 热负荷。焦点热容量决定了X线管的可靠性和寿命，是评 估X线管性能的重要参数。
低热容量
高温超导材料的应
用
高温超导材料具有优异的导电性 能和耐高温特性，未来X线管焦点 可能会采用这种材料，以提高设 备的稳定性和寿命。
智能化控制
新型X线管焦点将配备智能控制系 统，能够实时监测焦点的工作状 态，自动调整参数，提高成像质 量。
线量分布的精确控制技术
动态调整技术
通过实时监测患者的体型、位置等因素，精确控制线量分布，以 获得最佳的成像效果。
在放射治疗中的应用
放射治疗计划
01
狭缝法测量X射线管焦点尺寸的研究
X射线管焦点尺寸测定及焦点尺寸对探伤清晰度的分析
X射线管焦点尺寸测定及焦点尺寸对探伤清晰度的分析作者：张强杨培利来源：《中国科技博览》2013年第25期中图分类号：S781.62 文献标识码：S 文章编号：1009―914X（2013）25―0590―01一、测定目的X射线管的焦点分实际焦点和有效焦点。
光学焦点尺寸的测定是指X射线管的有效焦点，在与有用X射线束中心方向相垂直的平面上的投影尺寸。
X射线管的焦点尺寸大小、形状和规整程度、将直接影响探伤照相的清晰度和灵敏度，因此评价一只管子的优劣，光学焦点的尺寸是一项重要指标。
二、测定过程以XXQ-2505携带式X射线探伤机的X射线管对焦点尺寸的测定，其方法有几种。
对测定准确度要求较高时，国内外普遍采用的是针孔照相法。
针孔照相法如图1所示，图1 X射线管焦点针孔照相示意图1—X射线管防护罩2—阳极靶焦点3—X射线管4—针孔板5—X射线胶片摆好X射线管焦点、针孔板和X焦点射线胶片的相互位置，进行焦点尺寸和形状的射线针孔照相。
1、本次测定选用钨（W）针孔板针孔的尺寸和针孔深度如表1所示。
表1 针孔的尺寸（单位：mm）焦点尺寸f 针孔尺寸直径d 深度L1.2< f≤2.5 0.075±0.005 0.350±0.0102、放大倍率从焦点到针孔板的入射平面的距离不得小于100mm。
所测焦点尺寸在（1.2—2.5）mm范围。
本次测定选用放大倍率为2。
即 l1 =143，l 2 =286。
3、照相方法 X射线管的焦点照相不使用增感屏，所使用的X射线胶片是微粒的，如牙科用X射线胶片。
胶片的感光程度必须使充分显影后的焦点影像密度值D为1.2；底片的本底密度值D为0.2。
底片上的焦点密度值由曝光时间、管电压和管电流来决定。
本次测定选择的曝光条件为：额定管电压125 kV、管电压5mA、曝光时间1s。
获得底片上的焦点影像密度值D=1.2，本底密度0.2。
三、焦点像的测定焦点像测定时，在焦点底片的背面的照度不得低于2001X，用10倍、内含有0.1mm刻度的放大镜测量，用肉眼读取焦点影像a、b两个方向的数值，如图2所示。
高能工业CT用新型X射线源焦斑测量
第16卷 第3期强激光与粒子束Vol.16,No.3 2004年3月HIGH POWER LASER AND PARTIC LE BE AMS Mar.,2004 文章编号: 100124322(2004)0320390205高能工业CT 用新型X 射线源焦斑测量Ξ陈 浩, 许 州, 金 晓, 黎 明, 单李军, 卢和平, 杨兴繁, 邓仁培, 张之福, 刘锡三(中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川绵阳621900) 摘 要: 为了获得较高的空间分辩率,设计了一种新型小束斑驻波电子直线加速器,该加速器取消了加速腔中的鼻锥结构,而在耦合腔中设置鼻锥结构。
用狭缝法代替小孔法测得X 射线源的焦斑尺寸为1.4mm 。
讨论了射线源焦点对成像质量的影响,分析了在高能条件下小孔法不适合用于焦点测量的物理原因,用4种测量方法测量了该高能X 射线源的参数,测得该系统的成像极限分辩率为2.5lp/mm ,最后对实验结果进行了分析。
关键词: 加速器; 工业CT; X 射线; 焦斑尺寸; 调制传递函数 中图分类号: T L503 文献标识码: A 高能X 射线源是高能工业CT 系统的基础,而射线源焦斑尺寸直接决定了成像系统空间分辩率的优劣。
能量超过1.33MeV 的高能X 射线,必须利用加速器加速电子来产生。
高能电子束与高Z 靶相互作用,由于靶原子核库仑场对高速运动电子的减速作用而产生具有强烈前冲性的轫致辐射(bremsstrahlung )。
电子束与高Z 靶相互作用产生X 射线,这是极其复杂的电子与核的非弹性碰撞过程。
对单能电子束和薄靶,X 射线源强度的空间分布与电子束电流密度空间分布是近似一致的,因此电子束的有效击靶半径可用靶上X 光半径来表示[1],一旦给出了电子束流强度分布的半高宽值,也就确定了X 射线源的焦斑尺寸。
对于低能X射线源(如直流高压X 光管),其尺寸在亚mm 甚至μm 量级,而且随着束流强度的增大,焦点尺寸也跟着增大。
X射线管焦点尺寸测量方法研究
X射线管焦点尺寸测量方法研究张催;潘小东;商宏杰;蒲永凡;李公平【摘要】本文提出了一种焦点尺寸测量方法———锥孔法,其仅需借助射线管上的铅制锥孔,使用平板探测器采集光场图像,然后利用光场边缘射线强度分布可计算得到焦点尺寸.该方法的操作和测试条件简单,实验结果表明,该方法能方便快捷地测量焦点尺寸.%In this paper,an innovative method for the measurement of focal spot size was proposed,called the cone-hole method,which records the X-ray intensity distribu-tion at the edge of light field by using flat panel detector,with the help of the cone-hole.And then the focal spot size can be calculated.The operation and the measurement condition of this method are simple,and the experimental results show that the pro-posed method can measure the focal spot size efficiently.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2018(052)002【总页数】6页(P353-358)【关键词】焦点尺寸;展宽效应;锥孔法;X射线管【作者】张催;潘小东;商宏杰;蒲永凡;李公平【作者单位】兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州 730000;兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州 730000;兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州 730000;兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州 730000;兰州大学核科学与技术学院,甘肃兰州730000;兰州大学特殊功能材料与结构设计教育部重点实验室,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TL99X射线管广泛应用于医学、材料科学及工业无损检测等领域的射线成像系统中[1-9]。
高中物理实验中的焦点位置测量方法
高中物理实验中的焦点位置测量方法在高中物理学习中，焦点位置测量是一个重要的实验任务。
焦点位置是指光学仪器（如凸透镜或凹透镜）的焦距所对应的物理位置。
正确测量焦点位置对于研究光学现象和设备的性能至关重要。
本文将介绍几种常用的高中物理实验中焦点位置的测量方法。
1. 射线法一种常用的测量凸透镜焦点位置的方法是射线法。
取一张白纸，将纸平放在桌面上，并将凸透镜放在纸的一侧，确保透镜与纸平行。
用手持一支笔或尺等细长物体，在透镜另一侧与纸平行地移动笔尖，直到在纸上形成一个清晰的小点。
这个小点就是透镜的焦点位置。
重复几次实验，取多个焦点位置的平均值，可以提高测量结果的准确性。
2. 光屏法光屏法适用于凹透镜的焦点位置测量。
将凹透镜平放在桌面上，将一块白纸放在透镜一侧的一定距离处。
在光学中心法线方向上，放置一块半透明玻璃或凸透镜，在其上方放置一支灯泡。
调整灯泡的位置，使其发出的光线通过半透明玻璃或凸透镜后汇聚到凹透镜的焦点上。
然后，将一块屏幕放在焦点位置，屏幕上将出现清晰的图像。
测量焦点到透镜的距离，即为凹透镜的焦距。
3. 牛顿环法牛顿环法是一种用于测量透镜的曲率半径和焦距的方法。
首先，将一块平面玻璃片放在平整的桌面上，然后将透镜平放在玻璃片上。
在透镜上方，放置一支光源。
透过透镜后，光线将在平面玻璃片上形成一系列的圆环。
通过调整光源与透镜之间的距离，可以使得圆环的亮度均匀而清晰。
测量光源到透镜的距离和圆环半径，可以利用公式计算透镜的曲率半径和焦距。
4. 焦深法焦深法适用于实验测量非球面透镜焦点位置的情况。
将非球面透镜放在水平面上，并用短平行线标记放置于透镜两侧，划分为n个等距区域。
将一根细线水平拉直，逐渐抬高线的位置，直到看到透镜其他区域的边缘变模糊，然后将细线继续抬高，直到透镜上一个区域的边缘恢复清晰。
此时，透镜上一个区域的焦点位置与细线的交点就是焦点位置。
在进行焦点位置的测量时，需要注意一些实验细节，以确保测量结果的准确性。
关于X射线管焦点测量的初步探讨
关于X射线管焦点测量的初步探讨李延鹏;敖海麒;周建斌;杨强【摘要】利用X光胶片的感光特性,用两次小孔成像法,设计小型化X射线焦点尺寸测量实验平台,得到了不同条件下的焦斑照片,编写了MATLAB自动焦斑处理程序,计算了不同距离下X射线的焦点尺寸.结果表明在20 kV电压、25μA电流下,焦点大小为0.35 cm,相同测量距离下,X射线胶片焦斑随着射线管的电压和电流增大而增大.此研究结果为简易和经济型焦点尺寸实验装置的设计提供了参考.【期刊名称】《宁夏师范学院学报》【年(卷),期】2019(040)004【总页数】7页(P23-29)【关键词】X射线管;X射线焦斑;小孔成像【作者】李延鹏;敖海麒;周建斌;杨强【作者单位】成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都 610059;成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都 610059;成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都 610059;成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TL816+.1伦琴在19世纪末发现了X射线,由于X射线与物质之间特殊的作用方式,这一突破性的成就引得各个行业(医学、工业、农业等)的高度关注.X光管作为X射线的产生、发射装置,其性能指标与前景近百年来都是重要的研究课题.由于X光管在技术上的逐渐成熟,对其精确度的要求越来越高,进入微观领域,向着小焦点、大功率方向发展.焦斑这一X光管光学性能主要指标,其大小直接影响成像与灵敏度,对焦斑大小的确定对于微束微区X荧光探测及准直系统提高分辨率等领域具有重大的现实意义[1].焦斑形状和大小受诸多因素的影响(如灯丝直径、管电压、管电流、靶面与出射窗的距离等),其测量方式大体有纹影法[2-3],基于光楔分束法以及衍射光栅分束[4-6]、CCD法[7]等,本文则选取三点推导法、小孔照相法与两次小孔照相法,设计简易、经济的实验装置对焦斑尺寸进行测量.1 实验方案1.1 X射线管焦点测量方法介绍由X射线管的结构可知电子束从阴极发射并轰击阳极靶面[8],形成的撞击区域称之为实际焦点,而实际使用中的研究对象是有效焦斑,即从该区域向半球空间发射,在垂直于X射线的出射方向得到的焦斑投影称之为有效焦斑,由于它形状细长又称之为线焦斑[9].焦斑的测量方式有很多,但大都需要特定的仪器工具(费用较高),且对测试条件也要求严格,操作不易[10].因此本文采用简易装置,简化测量程序,分别利用三点推导法、小孔照相法与两次小孔照相法进行测量对比.1.1.1 三点推导法如图1所示为三点推导法原理图[11].图1 三点推导法原理图X射线在胶片上形成的焦斑尺寸应近似满足:(1)式中,x表示胶片到X射线管焦点的距离;Fx表示三点推导法下胶片到射线管焦点的距离为x时,X射线在胶片上形成的焦斑直径;F表示三点推导法下X射线管的焦点直径;θ表示X射线的发散角.根据多次测量所得的焦斑直径Fx,用Y表示Fx,A表示2建立线性回归方程组:Y=Ax+F,(2)(3)(4)(5)由上面的公式可得:(6)(7)就可以推算出焦点直径F的大小.1.1.2 小孔照相法X射线通过小孔照射到胶片上,形成倒立的像,胶片经处理后得到明显的焦斑.量取焦斑尺寸,按相关公式求出X射线管有效焦点的大小[12].本实验采用垂直靶面的X射线管,因此有效焦点等于实际焦点.图2 小孔照相法装置图因为铅孔板到X射线管的探头较近,所以计算公式如下:(8)式中,F表示小孔照相法下X射线管的焦点直径;L1表示焦点到铅孔板表面的距离;L2表示胶片到铅孔板上表面的距离,包含铅孔板的厚度;Fy表示小孔照相法下胶片上焦斑的直径;d表示铅孔板的孔径.已知条件L1、L2、d,再测量出相应条件下的焦斑直径Fy,将Fy和已知量代入计算公式,即可求解焦点直径F.1.1.3 两次小孔照相法两次小孔照相法,是在单次小孔照相法的基础上,改变测量位置后再次测量.以相似性原理对X射线管的焦点计算公式进行推导,计算出X射线管的焦点.由于本次实验X 射线管位置不变,且测量距离较小,特据相似性原理对X射线管焦点公式进行推导.测量原理图如图3所示,推导如下:图3 两次小孔照相法原理图利用相似性原理,由:(9)(10)式中,L4表示X射线管探头到X射线交点的距离;F表示两次小孔照相法下X射线管的焦点尺寸;L1表示焦点到铅孔板上表面的距离;L2表示胶片到铅孔板上表面的距离,包含铅孔板的厚度;Fy表示一次小孔照相法后胶片上焦斑的直径;d表示铅孔板的孔径.(9) 式和(10) 式推出:(11)(11) 式代入(9) 式得:(12)将焦点到铅孔板表面的距离增加L0,胶片到铅孔板上表面的距离增加L3后,由公式(12)即可得到公式:(13)令:(14)代入(13)式得:(15)由(13)式、(15)式可得:(16)将(16)式代入(12)式中得到焦点直径为:(17)1.2 实验装置设计选用乐凯KX121型医用X射线胶片,5×7(127×178 mm)规格作为本次实验使用的胶片,X光管选用40 kV Cable with MAGNUM X-ray Sources.实验平台由X射线管、高压电源、X射线管支撑台、胶片固定装置、X光胶片和铅孔板等组成,在平整模板上搭建装置工作台,实验装置分别按照图1、图2、图3所示原理进行搭建,且均在暗室进行.为降低实验误差,X射线管应固定在木板上防止移动,根据X射线管的位置画出实验中铅孔板和胶片的位置变换路线,标上刻度,用准直器对装置进行准直.显影时，振荡器参数设置振动次数为30 s/次，时长为5 min,随后冲洗干净定影1 min即可晾晒,编号入册.冲洗胶片的显影液和定影液各为1 L，所用显影粉和定影粉量如表1和表2所示. 表1 显影粉用量表显影粉总量(g)用量(g)A22.005.79B194.8051.26表2 定影粉用量表定影粉总量(g)用量(g)C68.6018.05D224.4059.052 实验数据处理2.1 数据处理方法和过程成像胶片的焦斑受统计涨落影响其分布,故取上百次实验取均值以降低其影响.考虑将胶片自吸收、散射对光场分布影响忽略不计[13].量取焦斑,取中心黑度50%作为焦斑边界,避免主观意识影响,在小孔照相法和三点推导法中1 cm、2 cm和3 cm 处所测焦斑稍大处截取方形规格,用MATLAB软件对焦斑进行处理.先用MATLAB 将焦斑图片转换成灰度图,再由灰度图生成焦斑的灰度直方图.在焦斑的灰度直方图上查找焦斑中心的灰度值,据中心灰度的50%确定图片二值化阈值,最后对图片二值化.建立完整的X射线管焦点尺寸测量及测试平台.编写图片灰化、灰度直方图、手动取阈值、自动取阈值和批量处理的MATLAB应用程序,对X射线焦斑照片进行了图像的预处理.图4 图片的原始图图5 图片的二值化图2.2 数据处理结果表3 不同距离下胶片感光焦斑大小表电流(μA)电压(kV)测量结果(cm)测量距离1 cm测量距离2 cm测量距离3cm12.5201.332.333.44301.392.413.55401.412.433.5618.75201.342.303.4330 1.412.433.58401.442.493.6425201.382.343.49301.362.433.55401.482.453.66 表3是根据不同测量距离,直接对X射线管在胶片上的焦斑进行测量得到的焦斑尺寸.从表中可以看出焦斑尺寸随测量距离的增加明显变大,管电压和管电流的改变也对焦斑尺寸有影响.在分析管电流对焦斑尺寸的影响时,能够发现焦斑尺寸在管电流、测量距离等不变时,呈现随管电压增大而增大,随管电流增大而增大的现象.相比管电压、管电流和测量距离对X射线焦斑尺寸的影响中,测量距离对焦斑尺寸的影响远大于管电压、管电流对焦斑尺寸的影响.表4 三种方法计算结果汇总表编号电流电压AB1B2C12.5(μA)AB1B2C18.75(μA)AB1B2C25 (μA)20 kV0.2500.130.150.35 0.2670.130.150.35 0.2480.140.150.3530 kV0.2880.140.150.350.3080.140.150.35 0.2580.140.140.35 40 kV0.3170.140.160.340.3210.140.160.34 0.3420.140.160.34表4中A代表三点推导法;B代表小孔成像法(B1代表胶片到X射线管探头2.5 cm,铅板到X射线管探头0.1 cm;B2代表胶片到X射线管探头3.0 cm,铅板到X射线管探头0.2 cm);C代表两次小孔成像法.由表3在不同距离下胶片感光焦斑尺寸并根据以上三种方法得到焦点尺寸如表4所示.将数据进行对比,可以得出小孔照相法的胶片、铅版、X射线探头的参数设置为B1时,焦点测量更趋于稳定,但对比之下,两次小孔成像推导焦点尺寸的效果更佳.图6 电流12.5 μA时焦点随电压变化图图7 电流18.75 μA时焦点随电压变化图图8 电流25 μA时焦点随电压变化图由图6、图7、图8,小孔照相法的胶片、铅板、X射线探头的距离为B1时,焦点测量更趋于稳定,但对比之下,两次小孔成像推导焦点尺寸达到的效果最佳.3 实验结果讨论本实验根据所确立的实验方案,克服了X射线管高度、胶片固定、铅孔板准直等难题,搭建了简易X射线管焦点尺寸测量平台.通过对所得结果分析得出所用X射线管焦斑尺寸在其他参数不变的情况下与距离成正相关;固定X射线管其他参数,焦斑尺寸随电压增大而增大,电流亦然,电压影响高于电流影响.本文的装置设计理念简易、便携,具有较好实用性,为微束微区便携式应用领域,即对提高X射线机的小功率、高频高压、图像清晰、有较高准直度的仪器设计提供了参考,有利于获取大小适中、分布均匀的焦斑.实验精度还与X射线管输出响应、射线源分布、材料、结构及测试系统有关,希望在后续研究中进行改良.参考文献:【相关文献】[1] 杨文佳.微束微区X荧光探针的优化与标定方法研究[D].成都：成都理工大学,2014.[2] 谢旭东,陈波,何凌,等.强激光远场焦斑重构算法研究[J].强激光与粒子束，2003,15(3):237-240.[3] 贺元兴,李新阳.正交光楔激光远场焦斑测量方法[J].强激光与粒子束，2012,24(11):2543-2548.[4] 程娟,秦兴武,陈波,等.纹影法测量远场焦斑实验研究 [J].强激光与粒子束，2006,18(4): 612-614.[5] 王拯洲,王伟,夏彦文.高动态范围激光焦斑测量数学模型研究[J].光子学报，2014,43(10):123-129.[6] 贺元兴,李新阳.基于衍射光栅的远场焦斑测量新方法[J].中国激光，2012,39(2):141-147.[7] 李铭,袁索超,李红光,等.基于数字微镜器件的远场焦斑测量方法研究[J].红外与激光工程，2018,47(5):1-5.[8] 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管子-管板角焊缝射线照相技术要求
管子-管板角焊缝射线照相技术要求A.1 范围本附录规定了管子-管板角焊缝的X射线和γ射线检测技术和质量分级要求。
本附录适用管壳式列管换热器和管壳式反应器的管子与管板角接焊接接头的射线检测，焊接型式为密封焊。
被检测的管子内径应在12.5mm～80mm，厚度1.0mm～5.0mm范围，用于制作焊接接头的金属材料包括钢、钛及钛合金、镍及镍合金、锆及锆合金。
本附录规定的射线检测技术分为三级：A级——低灵敏度技术；AB级——中灵敏度技术；B级——高灵敏度技术。
管内径更小的管子-管板角焊缝射线检测也可参照本附录，但需要使用更小的棒源尺寸并选择合适的工艺参数；强度焊角焊缝射线检测也可参照本附录，但灵敏度和缺陷评定应另作规定。
A.2 术语和定义A.2.1向后透照film after souce底片放置于射线源后方的透照方式(图A.1)。
用此法检测时，射线源通过刚性导管从本侧管板导入管子中，射源对中较容易，射线源-胶片距离控制较准确，实施照相操作较方便，但需要专用射线线源和工装，所用的胶片的中心必须打一个孔。
A.2.2向前透照film before souce底片放置于射线源前方的透照方式(图A.2)，用此法检测时，射线源通过柔性或刚性导管从对侧管板导入管子中，并穿越管子全长到达所需的位置实施照相，可以用普通γ射线机，所用的胶片的中心不须打孔，但操作较麻烦，必须注意射源对中，并注意控制所要求的射源-胶片距离。
图A.1 向后透照示意图图A.2向前透照示意图A.2.3补偿块compensator为减少散射线和透照厚度差，使底片评定区获得均匀黑度所采用的专用工具。
A.3 一般要求射线检测的一般要求除符合NB/T 47013.2第4章和第5章规定外，还应符合下列规定。
A.3.1射线检测人员A.3.1.1从事管子-管板角焊缝射线检测的人员应经过管子-管板焊缝射线透照操作和底片评定的专门培训，同时还必须熟悉本附录的规定。
A.3.1.2从事管子-管板角焊缝射线检测的人员应熟悉管子-管板角接焊接接头的型式，以及有关设计、制造知识。