X射線線陣探測電路設(shè)計及數(shù)據(jù)處理.pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公眾對公共安全的關(guān)注不斷增加，安檢設(shè)備在保障公共安全方面發(fā)揮了重要作用。在各類安檢技術(shù)中，X射線安檢技術(shù)以其低成本、非接觸式和可成像等優(yōu)點得到了最為普遍的應(yīng)用。本論文針對雙能X射線透射安檢設(shè)備的應(yīng)用需求，研究、設(shè)計了X射線線陣探測電路和數(shù)據(jù)采集電路方案，實現(xiàn)了包括對X射線信號的校正處理和灰度圖像生成等線陣安檢設(shè)備的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。
　　論文首先根據(jù)雙能X射線透射衰減原理，通過研究閃爍體X射線探測器陣列的工

2、作原理和特性，分析比較了三種X射線線陣探測電路方案的特點，提出了采用基于高阻I-V（電流—電壓）轉(zhuǎn)換探測電路的方案，實現(xiàn)對探測器輸出微電流信號的檢測。其次，針對探測器組成線性陣列的特點，設(shè)計了以FPGA控制為核心，采用高速A/D構(gòu)成的分時采樣、陣列掃描電路，實現(xiàn)對X射線信號的實時采集。最后，針對X射線安檢系統(tǒng)中信號受到探測器和探測電路不一致性等因素影響，探測器陣列中不同探測點的動態(tài)范圍各不相同，論文提出了各個探測點校正變換系數(shù)的算法。該

3、算法基于灰度線性變換的思想，通過分析不同探測點各自的高、低能的滿度和本底值實現(xiàn)。論文還在計算機(jī)軟件層面上實現(xiàn)了對X射線透射信號的校正處理，并采用三段線性變換的方法完成安檢灰度圖像的生成。
　　經(jīng)實驗驗證，本論文設(shè)計的基于高阻的I-V轉(zhuǎn)換X射線線陣探測電路，以及數(shù)據(jù)采集處理方法，可有效完成X射線透射信號的探測和采集，提供較高分辨率的安檢灰度圖像。該系統(tǒng)設(shè)計靈活，具有很大的可擴(kuò)展性，并可根據(jù)應(yīng)用需求，增加或減少前端探測板數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展