小型静态CT用多焦点X射线源电子束偏转系统研究

作     者：周日峰 殷一帆 李富坤 石立敏 刘俊标 郑磊 ZHOU Rifeng;YIN Yifan;LI Fukun;SHI Limin;LIU Junbiao;ZHENG Lei

作者机构：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心重庆400044 中国科学院电工研究所北京100190 中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2018年第52卷第11期

页      面：2072-2077页

核心收录：

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：重庆大学中央高校前沿交叉学科培育专项资助项目(106112017CDJQJ128838) 国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(2013YQ030629) 国家自然科学基金资助项目(51301155) 

主　　题：静态CT X射线源 电子束偏转 阵列式多焦点 

摘      要：第5代全静态电子束CT(EBCT)能在被检测物体、射线源和探测器均处于静止状态下完成CT扫描成像。这种EBCT成像方式既可应用于粉体材料、生物活体样品等易形变物体的CT检测,又可应用于物流包裹、在役管线等的快速CT检测。高精度的电子束偏转系统是静态CT成像多焦点射线源的关键技术之一。本文基于麦克斯韦电磁场相互作用理论,探讨了电子束在均匀磁场、小偏转角、近轴区域内的散焦、畸变及灵敏度特性,研究了影响电子束扫描系统焦点位置重复精度的物理参数及电子束在靶平面上的扫描偏转量与偏转线圈电流的线性关系。并设计、加工制作了一种小型高精度多焦点X射线的电子束偏转扫描系统,实验采用直径0.1mm标准针规电子束扫描DR投影图像序列,验证了电子束偏转系统有良好的偏转线性,偏转量正比于O点的磁场强度,而与电子束的位置等初始条件无关。实验通过电子束偏转系统控制电子束偏转扫描,获得了熔断式保险管(100μm)的250个X射线视角投影,完成了第5代全静态三维CT重建图像。