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大相对孔径数字化X射线成像系统的光学设计

作　者: 陈宝莹
导　师: 唐勇; 崔庆丰
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 数字化X射线成像大相对孔径双高斯物镜光学设计
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

数字成像技术已成为X射线成像的未来发展趋势。其中用于医学诊断技术的DR(Digital Radiography)成像技术是众多大型医院和一些专科医院迫切的需求。在许多牙科诊室,几台X射线数字照相机就可以改善医疗质量,投入资金较少而且见效快,容易推广这种新型DR设备。首先介绍了医学X射线成像技术的发展概况,分析了每种X射线成像技术的的原理及优缺点。研究总结了医学X射线的物理基础与成像原理。介绍了基于CCD的DR系统,重点介绍了系统部件的基本特性以及对成像质量的影响。然后针对课题的要求,根据像差理论和双高斯物镜的设计原理,结合DR镜头的特点,利用ZEMAX设计软件,设计了一个用于牙科诊断,针对60mm×45mm尺寸碘化铯荧光屏的性能优异的光学镜头。相对孔径和全视场角分别达到F/0.9和35°,有效焦距9mm。全视场MTF在空间频率561p/mm时高于0.75,全视场畸变1.8%,边缘视场与中心视场像面照度比达到80%。整个系统的像差得到很好的校正,满足DR镜头的相对孔径大,畸变小,空间分辨率高,近距离成像的使用要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-13
  1.1 医学X射线成像技术的发展概况  7-10
  1.2 本课题的研究意义  10-11
  1.3 本文研究的主要内容与思路  11-13
第二章 X射线的物理基础与成像原理  13-15
  2.1 X射线的发现及原理  13
  2.2 X射线与物质的相互作用  13-14
  2.3 X射线透射物质的衰减规律  14
  2.4 X射线成像原理  14-15
第三章基于CCD的DR系统  15-29
  3.1 X射线的发生装置  15
  3.2 X线闪烁屏  15-19
  3.3 照相物镜与DR光学镜头  19-26
  3.4 CCD摄像机的主要技术参数  26-28
  3.5 DR成像系统的光学箱体  28-29
第四章 DR光学系统的初始设计  29-37
  4.1 镜头的技术指标与系统部件的选择  29-30
  4.2 外形尺寸计算  30-32
  4.3 初始结构形式的确定  32-37
第五章 DR光学系统的优化设计  37-47
  5.1 像差基础理论与校正  37-40
  5.2 DR光学系统的优化设计  40-43
  5.3 设计结果及像质评价  43-46
  5.4 本章小结  46-47
总结  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-50

大相对孔径数字化X射线成像系统的光学设计

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