大相对孔径数字化X射线成像系统的光学设计

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(DigitalRadiography)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60mmx45mm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56lp/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。