一种X射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置及方法与流程

本发明涉及激光惯性约束聚变icf中x射线诊断领域，尤其涉及一种x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置及方法。

背景技术：

1、激光驱动惯性约束聚变（简称icf）利用激光照射在纯金材料黑腔体内壁上产生x射线，该x射线烧蚀压缩位于金腔中心的氘氚靶丸，从而引发核聚变。对这些x射线图像信息的记录与读取是深入研究icf黑腔与内爆相关物理过程的关键诊断技术，因为它是描述这些物理过程“眼睛”。

2、目前国际icf领域x射线图像的记录器件主要包括x射线ccd、x射线成像板、x射线胶片等，相对应的读取技术分别为在线读取、离线读取与离线读取技术。对于x射线ccd的记录与在线读取技术，在当前美国已实现激光聚变点火的高中子产额与强电磁脉冲干扰的打靶实验环境下（以及我国即将推进的激光聚变点火物理实验环境），x射线ccd灵敏面的半导体（硅si）材质易被高中子产额所损坏；由于x射线ccd的记录与读取系统是电子学系统，易受强电磁脉冲干扰，造成难以记录和读取真实可靠x射线图像。尽管x射线成像板记录x射线图像不受高中子产额及电磁脉冲损坏或干扰，然而其离线读取技术在icf中的应用十分耗时费力。x射线成像板需要从icf的真空打靶环境中取出，有一个泄真空的过程，而后离线读取，而后x射线成像板安装回打靶环境，并抽真空至5×10-3pa以下，整个过程耗时约3小时以上并且耗费人力。x射线胶片的记录，同样不受高中子产额及电磁脉冲损坏或干扰，然而其离线读取技术在icf中的应用也十分耗时费力。x射线胶片也需要从icf的真空打靶环境中取出，经过泄真空过程，而后离线读取，而后x射线胶片安装回打靶环境，并抽真空至5×10-3pa以下，整个过程耗时约4小时以上并且耗费人力。

3、综上所述，上述现有技术中存在以下不足：

4、①x射线ccd易受高中子产额及强电磁脉冲辐射干扰；②x射线成像板离线读取方式耗时费力；③x射线胶片离线读取更加耗时费力。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术的缺陷，提供一种x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置及方法，能够提高x射线图像信息的读取效率。

2、本发明一实施例提供一种x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，包括真空平台，还包括：记录部件、照射模块以及读取模块；

3、所述记录部件记录有待测x射线的第一图像信号；

4、所述照射模块的输出端输出预设激光至所述记录部件的侧面上，以使所述第一图像信号转化为第二图像信号；

5、所述读取模块用于从所述第二图像信号中读取所述待测x射线的图像信息，所述读取模块的读取范围不小于所述记录部件的最大侧面积；

6、所述记录部件、照射模块以及读取模块均设置在所述真空平台内。

7、进一步的，所述记录部件为银离子掺杂的磷酸盐玻璃。

8、进一步的，所述照射模块包括激光器，所述激光器的输出端输出所述预设激光。

9、优选的，所述照射模块还包括光纤；

10、所述光纤的输入端与所述激光器的输出端连接，所述光纤的输出端输出所述预设激光至所述记录部件的侧面上；其中，所述光纤的发散角大小处于预设发散角范围，且所述光纤的输出端与所述记录部件之间的距离处于预设距离范围。

11、进一步的，所述读取模块包括可见光ccd以及大视场成像镜组，所述可见光ccd通过所述大视场成像镜组读取所述可见光图像信息；其中，所述大视场成像镜组的视场范围不小于所述记录部件的最大侧面积。

12、进一步的，所述装置还包括电控平移台，所述电控平移台与所述记录部件连接，用于控制所述记录部件进行平移。

13、本发明另一实施例提供一种基于上述发明实施例所述装置的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取方法，包括以下步骤：

14、通过记录部件接收所述待测x射线信号，并从所述待测x射线信号中记录得到第一图像信号；

15、通过照射模块发射预设激光至所述记录部件的侧面上，以使所述第一图像信号转化为第二图像信号；

16、通过读取模块从所述第二图像信号中读取得到所述待测x射线的图像信息。

17、进一步的，所述第一图像信号由对激光聚变icf打靶实验过程成像所产生。

18、进一步的，所述通过照射模块发射预设激光至所述记录部件的侧面上，具体包括：

19、通过激光器发射所述预设激光，所述预设激光通过光纤照射在所述记录部件的侧面上，以使所述第一图像信号转化为第二图像信号。

20、进一步的，在发射预设激光前，还包括：

21、将所述记录部件平移至所述读取模块的视场内。

22、相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

23、提供采用银离子掺杂的磷酸盐玻璃作为x射线图像记录介质（介质厚度约1mm，中子无影响），在icf纳秒级时间过程打靶结束后（即可避免打靶过程电磁脉冲干扰）数分钟内实现对所记录x射线图像信号的抗干扰读取，并通过激光照射将x射线信号快速转化为可读信号并进行读取，提高了x射线图像信息的读取效率。

技术特征：

1.一种x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，包括真空平台（7），其特征在于，还包括：记录部件（1）、照射模块以及读取模块；

2.如权利要求1所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，其特征在于，所述记录部件（1）为银离子掺杂的磷酸盐玻璃。

3.如权利要求1所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，其特征在于，所述照射模块包括激光器（2），所述激光器（2）的输出端输出所述预设激光。

4.如权利要求3所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，其特征在于，所述照射模块还包括光纤（3）；

5.如权利要求1所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，其特征在于，所述读取模块包括可见光ccd（5）以及大视场成像镜组（6），所述可见光ccd（5）通过所述大视场成像镜组（6）读取所述第二图像信号；其中，所述大视场成像镜组（6）的视场范围不小于所述记录部件（1）的最大侧面积。

6.如权利要求1所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置，其特征在于，所述装置还包括电控平移台（4），所述电控平移台（4）与所述记录部件（1）连接，用于控制所述记录部件（1）进行平移。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述装置的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取方法，其特征在于，所述第一图像信号由对激光聚变icf打靶实验过程成像所产生。

9.如权利要求7所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取方法，其特征在于，所述通过照射模块发射预设激光至所述记录部件（1）的侧面上，具体包括：

10.如权利要求7所述的x射线图像信息的抗干扰快速在线读取方法，其特征在于，在发射预设激光前，还包括：

技术总结本发明公开一种X射线图像信息的抗干扰快速在线读取装置及方法，所述装置包括真空平台，还包括：记录部件、照射模块以及读取模块；所述记录部件记录有待测X射线的第一图像信号；所述照射模块的输出端输出预设激光至所述记录部件的侧面上，以使所述第一图像信号转化为第二图像信号；所述读取模块用于从所述第二图像信号中读取所述待测X射线的图像信息，所述读取模块的读取范围不小于所述记录部件的最大侧面积；所述记录部件、照射模块以及读取模块均设置在所述真空平台内。本发明能够提高X射线图像信息的读取效率。技术研发人员：任宽,王峰,张兴,董建军,邓克立,邓博,徐涛,杨正华,杨品,黎宇坤,易涛,尚万里受保护的技术使用者：中国工程物理研究院激光聚变研究中心技术研发日：技术公布日：2024/7/25