卢远盛 喻杰 （成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川成都610059） 【摘 要】辐射成像属于无损检测技术的范畴，X射线成像是目前辐射成像的主要应用领域，在工业生产生活与医疗卫生方面具有广泛前景。一定条件下产生的X射线可以在熟知其放射性衰减规律的基础上加以利用。光电效应是计算机X射线摄影应用的基础，辅助以含有PSL材料的IP板与光电倍增管、放大电路、A/D转换器等设计，可以实现数字化的无损观察。 【期刊名称】科技创新与应用 【年(卷),期】2015(000)036 【总页数】2
【关键词】X射线;CR;光激励发光;光电倍增管
CR成像原理概述
摘 要：辐射成像属于无损检测技术的范畴，X射线成像是目前辐射成像的主要应用领域，在工业生产生活与医疗卫生方面具有广泛前景。一定条件下产生的X射线可以在熟知其放射性衰减规律的基础上加以利用。光电效应是计算机X射线摄影应用的基础，辅助以含有PSL材料的IP板与光电倍增管、放大电路、A/D转换器等设计，可以实现数字化的无损观察。 关键词：X射线；CR；光激励发光；光电倍增管
前言
自伦琴发现X射线之后，人类对于不打开暗盒而探究内部存放的东西这一问题有了最直接的答案。在当今生活中，无论是在机场或者是地铁，不用挨个打开旅客的行李即可完成安检，人们对此早已习以为常。
在旅行安检，科学研究，产品质检等方面，运用了相同原理去探索内部物品的方法，我们称之为无损检测技术。所谓无损检测是相对于“有损检测”来说的，例如我们想探究一个实心圆球的内部是否有空腔，可以一片一片（这占用了大量工时）地切开检查其内部结构再下结论。但是如果这个实心圆球非常宝贵，造价很高，再用这样的方法就显得不合时宜。或者在工厂中进行了批量生产，圆球数量达到了几百甚至成千上万个，就算使用抽样调查，该方法带来的检测成本也是难以承受的，毕竟用于切开的圆球并不产生利润。所以迫切需要一种能够在对物品不产生损坏的前提下探究其内部结构的方法，达到高效准确并且节约的目的。
1 X射线应用的原理
1.1 X射线与物质相互作用的特点
X射线是一种低能的电磁辐射，可由高速带电粒子流撞击靶材料产生。其与物质作用主要有光电效应、散射效应、电子对效应三种方式 [1]。
1.1.1光电效应。X射线在一次作用中将全部能量损失，能量大部分被分配给光电子的动能，释放出光电子。这在低能电磁辐射与物质相互作用中占有最主导地位。
1.1.2散射效应。散射效应有康普顿散射与相干散射两种情况，光子能量比较低的情况下以康普顿散射为主。
1.1.3电子对效应。必须在电磁辐射能量大于1.02MeV时才会发生，天然元素的特征X射线都达不到这个发生限。 1.2 X射线的衰减规律
从放射性规律得知，平面内若有一束强度为I 0的X射线穿透被检查材料后，
自身到的衰减与物质的密度、厚度、以及X射线的初始能量有关。如果被检查物体外部及内部都是均匀的，那么就符合放射性衰减的指数规律 [2]：
其中I为出射X射线强度，I 0为出射X射线强度，μ为衰减常数，用来表征不同材质对射线的阻止能力，s为材料的厚度。
那么相应的，单纯X射线通过内部为N种均匀物质的物体的衰减规律为： 其中μ 1为第一种材质对射线的阻止能力，d 1为第一种材料的厚度。往后依此类推，上式可以进行简化为：
若是整个平面内的材料情况都不均匀，设衰减常数分布为f（x，y），那么X射线沿着路径L的射线衰减情况为： 1.3成像技术分类
1.3.1胶片成像技术。早期的辐射成像技术与普通拍照成像区别不大，都采用胶片进行照相，由于具有技术上的低门槛与设备上的低成本优势，哪怕在今天也一样拥有广泛的应用。当然采用照相的方法也有比较显著的不足，体现在如下几个方面 [4]：（1）胶片要通过曝光，显影，定影，干燥才能被直接观察，时效性不佳。（2）胶片受到自身产品质量与处理过程中的外部因素的影响，成像质量不会完全一致。（3）胶片的菲林成份含有贵金属银，大量使用在成本上不划算。（4）在显影、定影过程中使用的试剂会引起环境问题，需要进行废液处理。（5）非数字化材料的保存与共享不便在当今信息化时代显得突出。 1.3.2无胶片成像技术。实际上最早的辐射成像并没有胶片的存在，历史上著名的第一份利用X射线留下的影像，就是投射到了荧光屏上而被伦琴所发现。但是这一直接观察法在现代社会已经基本被淘汰，原因在于在医学应用中，医生在黑暗中直接用肉眼观察荧光屏上的投影图像，将接受长时间的不必要的照射，
CR成像原理概述
