X光面光源的尺寸对系统线扩展函数的影响.pdfVIP

　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 PARTICLE BEAMS Mar. ,2004 　 ( ) 文章编号 2004 X 光面光源的尺寸对系统线扩展函数的影响 江孝国 , 　谭 　肇 , 　李泽仁 , 　王婉丽 , 　王 　伟 , 　祁双喜 ( 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900) 　　摘 　要 : 　在辐射照相系统中 ,X 光源的尺寸是一个影响图像清晰度的重要参数。尤其是在使用高能的 X 光进行辐射照相时 ,特殊的照相条件使 X 光源面积对于系统空间分辨率的影响更为突出。针对这一现象 ,基 于台阶照相法测量系统线扩展函数的理论建立了计算模型 ,模拟了面光源尺寸对于系统空间分辨率的影响 ,并 说明了提高分辨率应采取的措施。 　　关键词 : 　面光源 ; 　线扩展函数 ; 　照相几何 ; 　空间分辨率 　　中图分类号 :O434. 12 　　文献标识码 :A 　　在 X 光透视成像系统中 ,X 光源的尺寸对所获得的透视 X 光图像的清晰度是有影响的。在这样的系统 ( ) 中 ,一般要求 X 光源的尺寸尽量小 ,但 X 光源 尤其是高能 X 光源 的产生方法具有相对的特殊性 ,不能无限制 地获得任意小的 X 光斑 ,约束了成像系统可以达到的空间分辨率。系统的线扩展函数或点扩展函数是评价 X 光透视成像系统的成像质量的一个重要参数 ,表示了系统成像的清晰度 ,一般而言 ,其半高宽越大 ,成像越不清 晰 ,它是一个相对较容易测量的物理量 ,所以本文以此参数作为研究对象。在 X 光透视成像系统中影响图像 ( ) 清晰度的因素较多 ,如所采用的荧光屏 或金属增感屏 结构、X 光能量及 X 光源尺寸、照相几何等。当在一些 特殊要求的环境条件下 ,使得被照物体不能较近地紧靠接收 X 光片时 ,X 光源的尺寸及照相的几何比例会成为 影响接收图像清晰度的主要因素。 　　本文主要针对高能辐射照相系统中存在的这种影响 ,在不同的照相几何下模拟了具有高斯分布的不同尺 寸的 X 光斑对图像清晰度的影响。 1 　模糊原理 　　在辐射照相系统中 ,一般系统结构如图 1 所示 ,主 要分为 X 光机、被照物体及接收 X 光片三大部分。图 中的 s0 表示 X 光源到物体的距离 ,s 1 表示物体到接收 X 光片的距离。该系统的照相几何比例 M 可表示为 ( ) ( ) M = s0 + s 1 / s0 1 　　在图 1 中 , 由于X 光源存在一定的尺寸 ,物体边缘 ( 上的某一点 A 的像是由光源上不同的点光源 如 B , C Fig. 1 　Schematic view of the radiography system and blurredd trace ) 等 发出的 X 光经过 A 并穿透物体后叠加形成的。根 图 1 　辐射照相系统结构及成像模糊示意图 据几何关系 ,可知光源上不同的点光源对 A 成的像并 不重合 ,而是分布在图 1 中