浅谈医用CT机计量检定中性能模体的定位

在JJG961-2001《医用诊断计算机断层摄影装置(CT)X射线辐射源》国家计量检定规程中,关于性能模体的定位不很具体。但是性能模体的定位准确与否,将直接影响医用CT机的计量检定结果。性能模体的定位,实际上就是实现性能模体的任意一个横断面与CT机的扫描面平行,而且所得到的横断面图像的对称中心与扫描野的中心重合的过程。为了叙述方便,我们把沿扫描床移动的方向定为Z方向,把水平方向定为X方向,把竖直方向定为Y方向。我们使用的性能模体是VIC鄄TOREEN-AAPM检测模体。这里暂以该性能模体为例,谈一下模体的定位。为工作方便,我们建…     

DSA体模研究及遥控装置的应用

为解决医用诊断数字减影血管造影(DSA)系统性能检测及检测人员操作时不受X射线的辐照,研制一套改进的DSA计量性能体模装置。体模的设计采用有机玻璃材料进行加工;模块的移动采用无线电信号遥控的方法;体模的性能试验在正常状态的DSA系统上进行。研究设计有机玻璃动脉模拟模块插件、骨骼模块插件、对比度线性模块插件和低对比度分辨力模块插件;模块的移动利用遥控驱动装置。试验得到:在不加载骨骼模块时,能看到直径为1mm的动脉模拟血管,同时能分辨直径2mm的模拟血管上1/2血管大小的血管瘤或栓塞;加载骨骼体模块后,可以分辨碘浓度为150mg/cm3、直径2mm的模拟动脉;遥控装置遥控距离50m,移动速度28mm/s。结果表明:体模装置完全符合国家规程JJG 1067——2011《医用诊断数字减影血管造影(DSA)系统X射线辐射源》要求;应用无线电遥控移动模块插件,避免操作时受到X射线的照射。     

级联双模谐振腔的波导滤波器仿真设计

为满足滤波器的高选择性与结构紧凑性需求,采用矩形腔体结合感性金属柱的双模谐振腔设计实现准椭圆型滤波器响应,通过级联该谐振腔构建了一款四阶带通滤波器。研究表明,感性金属柱微扰双模电场引发低阶模式谐振;双模谐振形成带内双极点与带外传输零点,其中零点由输入输出波导的反对称错位距离独立调控,距离由2mm增大至4mm时,零点频率上移约1.04%,幅值增大约45.38%;当偶数模谐振频率小于奇数模时,零点置于上阻带,且通过级联构建二阶零点阻带抑制效果更佳。该型滤波器结构紧凑且工作表现优良,经简单级联后可推广至更高阶应用。     

电感调谐无栅间隙双重入同轴谐振腔TM310模的研究

本文对无栅间隙双重入圆柱型同轴谐振腔的TM310模的场分布进行了研究。对无栅间隙双重入同轴腔中TM310模的场分布进行理论分析,得到最佳注波互作用的漂移管设置方式和高阶模TM310模场分布稳定的同轴腔结构,同时分析了电感调谐膜片影响TM310模场分布均匀性的原因。并利用三维电磁场软件对一个电感调谐同轴腔进行了数值模拟,研究了调谐膜片与外腔壁距离变化时,谐振腔内TM310模场分布的变化规律,得到了调谐膜片离原腔壁越近,场分布越均匀的结论。     

电感调谐无栅间隙双重人同轴谐振腔TM310模的研究

本文对无栅间隙双重入圆柱型同轴谐振腔的TM310模的场分布进行了研究。对无栅间隙双重入同轴腔中TM310模的场分布进行理论分析,得到最佳注波互作用的漂移管设置方式和高阶模TM310模场分布稳定的同轴腔结构,同时分析了电感调谐膜片影响TM310模场分布均匀性的原因。并利用三维电磁场软件对一个电感调谐同轴腔进行了数值模拟,研究了调谐膜片与外腔壁距离变化时,谐振腔内TM310模场分布的变化规律,得到了调谐膜片离原腔壁越近,场分布越均匀的结论。     

速调管圆柱同轴谐振腔高阶TM310模式输出回路

设计了工作于高阶横磁TM310模式圆柱同轴谐振腔.模拟计算了六个漂移管间隙中心轴向谐振电场极大值位置处的特性阻抗.对于谐振腔加载空矩形波导和加载电感膜片滤波器矩形波导两种速调管输出回路,由微波电路理论和高频电磁场软件分别模拟计算了漂移管间隙中心的平均间隙阻抗和输出带宽.两种情形间隙阻抗的最大值分别为48.757 kΩ和14.328 kΩ;间隙阻抗的3dB带宽分别约为1.1MHz和2.8 MHz.研究表明,单间隙圆柱同轴输出腔高阶横磁TM310模式结构适用于高频、窄带和高功率多注速调管输出回路.     

MRI性能测试体模设计与实验验证

设计磁共振成像(MRI)系统性能检测体模,包括测试功能模块和固定封装结构.采用Auto CAD软件绘制体模草图,将聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛等材料按照设计图加工成体模;将自制体模与Magphan SMR170体模在MRI设备上进行比对,比对项目主要有SNR、均匀度、空间分辨力、低对比度分辨力、几何畸变、层厚等.结果表明:自制体模成像效果良好,与同样扫描条件下Magphan SMR170的检测结果一致;自制体模既有Magphan SMR170体模的测试功能,也有磁场特性、MTF、Ghost伪影等测试功能,且各个测试模块之间可以自由组合、灵活拆卸,满足MRI设备质量保证和质量控制性能检测的需要.     

基于激光跟踪仪折射补偿的三维模体定位精度原位检测方法

提出了基于激光跟踪仪折射补偿的三维模体定位精度原位检测方法,建立了ADM和IFM测距误差补偿与靶球空间位置坐标求解模型,进行了理论模型验证实验与三维模体定位精度检测对比实验,实现了激光跟踪仪在玻璃介质下的高精度测量。实验结果表明:X、Y、Z坐标补偿前后的平均偏差分别由3.410mm、0.407mm、1.732mm减小到0.022mm、0.015mm、0.035mm,相邻点距离的平均偏差由0.266mm减小到0.017mm,与空气中激光跟踪仪的测量精度相当。在此基础上,以无玻璃遮挡的悬挂式检测方法为基准,两种方法测得的定位误差基本吻合。最后,利用蒙特卡洛法分析得到相邻点距离测量误差的标准差为0.012mm,满足检测要求。     

毫米波准光高阶模式激励器的研究与设计

基于毫米波准光模式传输和变换理论,详细研究了准光模式激励器通过波纹喇叭天线、准抛物柱面反射器和同轴开放式谐振腔激励圆极化高阶目标模式的原理。分析了W波段波纹喇叭天线产生准高斯模式HE11的过程;利用几何射线法研究了准抛物反射面天线作为腔体辐射馈源的设计方法;通过小孔耦合理论研究了侧壁开孔的三段式同轴谐振腔激励高阶模式的机理。同时,该文还优化设计了工作模式为TE62模,工作中心频率为94.8 GHz的准光模式激励器,使用三维电磁仿真软件FEKO仿真计算结果表明该模式激励器在94~96 GHz频率范围内目标模式的纯度超过95%,系统效率达到34%。     

微波烧结硬质合金辊环谐振腔设计及仿真

针对硬质合金辊环的微波烧结工艺,探讨其谐振腔的设计,通过分析腔体尺寸场对微波场分布形态及场强的影响,确定符合辊环外形特征的微波场结构及其谐振腔尺寸;应用电磁有限元仿真分析软件HFSS对腔内场结构进行仿真分析,依据仿真结果对腔体尺寸进行修正。结果表明,改进后的TE311模场圆柱腔,能实现微波烧结内径为100 mm,外径为190 mm,高度小于70 mm硬质合金辊环。     

“进”无止境 毫厘计量带来“精确”生活

正装置介绍:医用电子加速器辐射源检定装置是浙江省最高等级的社会公用计量标准,定位准确度达到0.1mm,剂量测量准确度为2%,准确度等级高、稳定性好,处于国内领先水平。装置组成:主要由三维自动扫描水体模、双通道剂量仪、绝对剂量仪及配套设备组成。其     

浅谈医用螺旋及多排螺旋(CT)X射线辐射源的检测

本文主要讨论医用计算机断层摄影技术(CT)图像质量的检测方法。依据《医用诊断计算机断层摄影装置(CT)X射线辐射源》国家计量检定规程规定,在标准条件下采用标准模体,对其进行扫描得图像。其CT机图像质量的指标是:高对比分辨力,低对比分辨力,噪声水平,均匀性,层厚。通过对检测获得的数据进行处理并加以分析,对不同检测方法进行研究与讨论。     

W波段带状注扩展互作用速调管三维MAGIC研究

带状注扩展互作用速调管通过采用宽高比值很大的带状电子注来降低空间电荷效应,采用多间隙结构来增加功率容量,是一种高频率、高功率的微波真空放大器件。本文利用CST Microwave Studio与MAGIC设计了2π模W波段带状注五间隙扩展互作用谐振腔,重点研究了五间隙谐振腔关键结构参数对谐振腔特性阻抗与谐振频率的影响,并对器件稳定性与带状注双腔速调管注波互作用特性进行了三维MAGIC仿真与分析。最后,在电子注电压为19.5 kV,电流为3.5 A时,获得大于8 kW的输出功率、23 dB左右的增益。     

应用于无线传感网的接收信号强度指示器的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了应用于无线传感网(WSN)的接收信号强度指示器(RSSI),其核心电路是采用跨导放大器构成的限幅器、半波整流器和相应的偏置电路。其工作在电流模形式下,对工艺角和温度具有良好的补偿特性。芯片测试结果表明:在电源电压为1.8V时,RSSI的直流功耗为4.14mW,2MHz输入信号频率下的检测范围为-58～-7dBm(以50Ω阻抗作参考),对应的输出指示直流电压为0.48～1.45V,检测斜率约为18.2mV/dB,非线性误差小于±0.7dB。芯片面积为0.654mm×0.430mm。     

一种基于Catphan500的改进模体

现阶段国内按照JJG961-2017《医用诊断螺旋计算机断层摄影装置(CT) X射线辐射源检定规程》,利用头部条件扫描Catphan500模体水等效组织模块和空气来检定CT值的准确性。在长期的检定中发现,Catphan500模体水等效物质的CT值与实际水的CT值有一定差异,造成一些CT经检定无法满足水的CT值计量性能要求,且CT制造厂商工程师对水的CT值定标实际上采用的是水模。因此利用Catphan500模体水等效物质进行CT值准确度的判断不合理。如果医用CT按照采用此模体检定,可能会对CT值测量造成误差,对病人的诊断有很大的影响。本文通过改进Catphan500模体,在其前端加装真实水模体,可解决目前所存在的问题,保证准确的量值传递。     

基于波导等效阻抗建模用于钛铁矿微波还原的谐振腔体研究

提出了一种利用等效阻抗的思想来设计微波谐振腔。通过计算传输波导的主模等效阻抗与谐振腔近似等效阻抗匹配来确定谐振腔体的尺寸,从而使多模谐振腔与传输波导具有良好的匹配,微波源能够以最小的反射馈入谐振腔内。以钛铁矿作为加热研究的物料,利用HFSS软件分别对单馈口和多馈口多模腔的反射系数进行了优化仿真,并且给出了腔体内场分布的情况,仿真优化的结果与等效阻抗匹配方法计算值接近,验证了根据波导等效阻抗方法来设计腔体结构的可行性,为设计高温微波冶金多模腔体提供了新的参考依据。     

光探测器响应度均匀性的自动测量装置

本文讲述了一种由光学系统、扫描平台、微机为核心组成的光探测器响应度均匀性的自动测量装置。光学系统产生φ0.2mm光斑;在微机控制下,平台可作X,Y方向的25mm平移及绕中心旋转,最小平移进退间距0.01mm,最小旋转角间隔1/24度。测量系统稳定性达0.05%,扫描系统的重复性在0.05%以内,被测探测器定位及光入射角调整误差0.23%,装置的总不确定度0.26%。     

基于圆柱筒支撑紧缩场极坐标测试扫描系统的研制

紧缩场测试扫描系统是对紧缩场静区场进行测试、分析、寻找并排除影响紧缩场性能的干扰源及后期定期检测的关键设备。本文设计了基于圆柱筒支撑结构的紧缩场极坐标扫描架,并利用激光扫平原理设计了扫描架平面度补偿装置,实现了极坐标扫描架的快速补偿,简化了扫描架结构,提高了测试精度和测试效率。测试结果表明补偿后的扫描架平面度误差为0.032 mm,满足检测要求。     

稳频横塞曼氦氖激光器原理和构成

光功率为1～2mw的内腔式氦氖激光管,通常有2～3个纵模同时振荡,在与管轴相对应的横方向上加了适当强度的磁场后,变成了单纵模振荡。这个单纵模是由磁场方向和垂直于磁场方向的两个线偏振光构成,两个振动成分的差拍信号频率随激光管谐振腔的谐振状态而变化。用自动调节风速冷却法,调节激光管谐振腔长,稳定激光频率,稳定度可达±1.5×10~(-9)以上。本文将叙述它的原理和构成。     

高功率微波器件均衡网络的设计、应用与理论分析

针对高功率微波器件工作频带内增益波纹大的问题，结合不同用户的需求和具体器件，设计制作了多个吸收型同轴谐振腔在同轴传输线上多级级联型的均衡网络，并作出谐振腔内电磁场的理论分析。最佳均衡效果为对一高功率行波管在Ku波段300MHz带宽内，将12dB的增益波纹均衡至0.35dB。