CR成像技术在弹道实验中的应用

0 引言
在X射线检测中，CCD数字化实时成像系统因其不需要进行胶片冲洗，成像速度快，得到的图像较传统胶片图像质量好而获得了广泛的应。而在弹道实验中，由于经常有高速运动的破片，以及高速高压气流和爆炸强冲击力等。往往会对CCD数字成像系统造成损坏，且防护装置体积庞大，因此，很多弹道实验无法使用CCD数字成像系统。
而传统的胶片成像使用化学处理X射线胶片，从图像的采集到技术人员的检测，至少需要20分钟。如果胶片曝光量不够或透照角度错误，还必须重新进行所有的程序。此外，还必须配备存放地点和经过培训的员工，并保证安全操作、存储和处理胶片冲洗药液。
CR(computed radiography)技术是介于胶片成像与CCD数字成像之间的中间技术。这种技术类似于胶片成像。它由成像板替代胶片将图像存储起来，然后采用激光扫描仪将成像板中的图像读出来．并将其转换成数字图像。
传统X射线胶片成像系统能摄照的部位都可以用CR成像，CR系统中代替胶片的成像板可重复使用，动态特性线性度比胶片好，图像处理过程不需要暗房，不需要任何化学溶液，可省掉繁琐的胶片冲洗过程，大大加快了成像速度，减轻了操作者的劳动强度；而且其图像信息是以数字形式读出，非常方便进行图像处理。
与CCD数字化实时成像相比，CR的最大优势在于仅以成像板代替X射线胶片。由于读取设备与成像板分离，故在弹道实验中的防护容易实施。
为了提高弹道实验图像诊断的效率和图像质量，南京理工大学瞬态物理国家重点实验室于2008年组建了用于弹道实验的X射线CR成像系统。

1 CR成像原理
CR成像技术将透过物体的X射线影像信息记录在由荧光物质制成的、有存储功能的荧光板上，这种存储荧光板又称成像板(image plate，简称IP)。IP板曝光后会在其荧光层中形成潜影，将带有潜影的IP板放入激光扫描仪中通过激光束扫描读取，即可将潜在的像还原成可见光的像，再进行计算机采集处理，从而得到数字图像。因此，CR成像的工作过程主要由X射线曝光和读取IP板潜影两部分组成。
1．1 曝光
当X射线辐射到成像板时，成像板内的增感屏将吸收的X射线转换成可见光的影像，同时荧光晶体中的电子被激发到导带，然后，电子将自发地回到半稳态能级，形成潜在影像。图1所示是其成像板的曝光原理示意图。