,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2用于收集和會(huì)聚X射線光源I射出的X射線,并在出口端形成用于照射待測(cè)乳腺組織的微焦斑。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的入口焦斑與毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的出口焦斑重合形成共聚焦X射線小角散射,并得到用于照射樣品的共聚焦微元3。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4用于收集來(lái)自共聚焦微元3內(nèi)的乳腺組織的X射線小角散射信號(hào)。X射線探測(cè)器5設(shè)置于毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的出口端,用于探測(cè)收集待測(cè)乳腺組織對(duì)應(yīng)的X射線小角散射信號(hào)。
[0037]上述實(shí)施例中,X射線光源I發(fā)出的X射線束被毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2收集和會(huì)聚,從毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2出射的X射線形成微焦斑。微焦斑打到待測(cè)的乳腺組織上,來(lái)自乳腺組織的X射線小角散射信號(hào)由毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4收集會(huì)聚后進(jìn)入X射線探測(cè)器5。其中,由于毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的出口焦斑和毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的入口焦斑重合形成共聚焦微元3,所以毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4所接收到的X射線只能是來(lái)自該共聚焦微元3內(nèi)的乳腺組織的X射線小角散射信號(hào),提高了早乳腺癌檢測(cè)的空間分辨率。并且,通過(guò)待測(cè)乳腺組織和共聚焦微元3的相對(duì)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)乳腺組織的三維無(wú)損共聚焦X射線小角散射檢測(cè)。
[0038]可見(jiàn),相對(duì)于X射線成像技術(shù),上述實(shí)施例的早期乳腺癌的檢測(cè)裝置采用基于毛細(xì)管X射線會(huì)聚、準(zhǔn)直透鏡的共聚焦小角散射技術(shù),可極大地提高早乳腺癌檢測(cè)的空間分辨率,從而高效準(zhǔn)確地對(duì)早期乳腺癌進(jìn)行鑒別分析,以提早檢測(cè)出早期乳腺癌變組織,早發(fā)現(xiàn)便可早治療,進(jìn)而可提升治愈早期乳腺癌的幾率。值得一提的是,上述實(shí)施例的早期乳腺癌的檢測(cè)裝置可降低被撿者所受到的X射線輻射量,從而降低其受輻射損傷的幾率。此外,這種采用毛細(xì)管X射線透鏡共聚焦小角散射技術(shù)的早期乳腺癌的檢測(cè)裝置造價(jià)相對(duì)低廉,便于普及和推廣使用。
[0039]另外,上述實(shí)施例的早期乳腺癌的檢測(cè)裝置可以檢測(cè)納米級(jí)別的質(zhì)體,因此在材料檢測(cè)等領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用。
[0040]參照?qǐng)D2,其示出了共聚焦X射線小角散射中的角度范圍,即兩個(gè)共聚焦透鏡的中心線夾角。作為一種可選的實(shí)施方式,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的中心軸線a和毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的軸心軸線b之間的夾角A的取值范圍為0.01-10度。
[0041]在一可選實(shí)施例中,上述早期乳腺癌的檢測(cè)裝置還可包括位置調(diào)整裝置,用于移動(dòng)共聚焦微元3,從而調(diào)整待測(cè)乳腺組織與共聚焦微元3的相對(duì)位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)乳腺組織進(jìn)行三維無(wú)損共聚焦X射線小角散射檢測(cè)。
[0042]作為一種可選的實(shí)施方式,上述早期乳腺癌的檢測(cè)裝置還可包括信息處理裝置,該信息處理裝置與X射線探測(cè)器5連接,用于提取并分析處理X射線探測(cè)器5檢測(cè)到的待測(cè)乳腺組織對(duì)應(yīng)的X射線小角散射信號(hào)。
[0043]需要說(shuō)明的是,上述各實(shí)施例中,X射線光源I可選用實(shí)驗(yàn)室普通的X射線光管,其靶材可以為鉬、銀或鎢靶,光源的功率范圍為1-20千瓦。
[0044]此外,上述各實(shí)施例中,X射線探測(cè)器5可以為能量分辨探測(cè)器,能量探測(cè)范圍可為10-100keV,能量分辨的范圍可為120-200eV。
[0045]以上實(shí)施例對(duì)早期乳腺癌的檢測(cè)裝置的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明,下面對(duì)其采用的以下兩種X射線透鏡作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0046]一、毛細(xì)管X射線會(huì)聚誘鏡
[0047]參照?qǐng)D3,其示出了上述實(shí)施例中毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡的主體結(jié)構(gòu)。毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2為一個(gè)沒(méi)有支撐的多孔固體,是由100-200萬(wàn)根鉛玻璃單毛細(xì)管構(gòu)成的多孔光學(xué)器件,沿毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2長(zhǎng)度方向上的剖面外形為空間橢球曲面段,X射線光子在所射入的單管內(nèi)壁發(fā)生全反射后,改變?cè)瓉?lái)的傳輸方向,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線的會(huì)聚。
[0048]1、幾何參量
[0049]如圖3所示,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2靠近X射線光源I的那一端稱(chēng)其入口端,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2靠近被檢體的那一端稱(chēng)其出口端。毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的幾何參量可包括:
[0050]I)入口焦距Fl,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的入口端到X射線光源I的距離,取值范圍為3_300mm。
[0051]2)出口焦距F2,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的出口端到其出口焦斑處的距離,取值范圍為15_30cm。
[0052]3)透鏡長(zhǎng)度LI,取值范圍為20-40厘米。
[0053]4)入口端直徑Dinl,取值范圍為15-30厘米。
[0054]5)出口端直徑Doutl,取值范圍為8-16厘米。
[0055]6)最大直徑Dmaxl,取值范圍為20_40cm。
[0056]需要說(shuō)明的是,上述“直徑”是相對(duì)外形輪廓為圓形的毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡而言的;對(duì)于外形輪廓為多邊形的毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡來(lái)講,上述“直徑”則是指其對(duì)邊距離。
[0057]2、物理參量
[0058]毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的物理參量可包括:
[0059]I)出口焦斑直徑,取值范圍為10-200微米。
[0060]2)功率密度增益,即:光路中放置毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2時(shí)和沒(méi)有放置該透鏡時(shí),該透鏡的出口焦斑處等單位面積上的X射線強(qiáng)度比值,該功率密度增益取值范圍為10-5000。
[0061]例如:毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2由110萬(wàn)根單毛細(xì)管組成,透鏡長(zhǎng)度LI為30厘米,入口端直徑Dinl為20厘米,出口端直徑Doutl為5厘米,透鏡最大直徑Dmaxl為27厘米。毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的入口焦距Fl和出口焦距F2分別為7厘米和25厘米。在17keV能量點(diǎn),毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的出口焦斑直徑為150微米,功率密度增益為20。
[0062]又如:毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2由150萬(wàn)根單毛細(xì)管組成,透鏡長(zhǎng)度LI為20厘米,入口端直徑Dinl為10厘米,出口端直徑Doutl為10厘米,透鏡最大直徑Dmaxl為17厘米。毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的入口焦距Fl和出口焦距F2分別為10厘米和15厘米。在30keV能量點(diǎn),毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2的出口焦斑直徑為100微米,功率密度增益為200。
[0063]二、毛細(xì)管X射線準(zhǔn)言誘鏡
[0064]參照?qǐng)D4,其示出了上述實(shí)施例中毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的主體結(jié)構(gòu)。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4為一個(gè)沒(méi)有支撐的多孔固體,是由1-10萬(wàn)根鉛玻璃單毛細(xì)管構(gòu)成的多孔光學(xué)器件,沿毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4長(zhǎng)度方向上的剖面外形為空間橢球曲面段。
[0065]其中,毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4為利用X射線全反射原理設(shè)計(jì)成的X射線光學(xué)器件,X射線光子在所射入的單管內(nèi)壁發(fā)生全反射后,改變?cè)瓉?lái)的傳輸方向,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)X射線的會(huì)聚。
[0066]1、幾何參量
[0067]如圖4所示,毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4靠近X射線探測(cè)器5的那端稱(chēng)其出口端,越靠近該出口端,毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4沿垂直于透鏡中心線方向的截面直徑越大。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4靠近被檢體的那端稱(chēng)其入口端,越靠近該入口端,毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4沿垂直于透鏡中心線方向的截面直徑越小。
[0068]其中,毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的幾何參量可包括:
[0069]I)入口焦距F3,取值范圍為15_30cm。
[0070]2)透鏡長(zhǎng)度L2,取值范圍為10-30厘米。
[0071]3)入口端直徑Din2,取值范圍為7-20厘米。
[0072]4)出口端直徑Dout2,取值范圍為10-30厘米。
[0073]5)最大直徑Dmax2,取值范圍為15_50厘米。
[0074]需要說(shuō)明的是,上述“直徑”是相對(duì)外形輪廓為圓形的毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡而言的;對(duì)于外形輪廓為多邊形的毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡來(lái)講,上述“直徑”則是指其對(duì)邊距離。
[0075]2、物理參量
[0076]毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的物理參量包括:
[0077]I)入口焦斑,取值范圍為10-200微米。
[0078]2)傳輸效率,取值范圍為5% -70%。
[0079]例如:毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4由5萬(wàn)根單玻璃毛細(xì)管構(gòu)成,透鏡長(zhǎng)度L2為15厘米,入口端直徑Din2為18厘米,出口端直徑Dout2為17厘米,透鏡最大直徑Dmax2為22厘米。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的入口焦距F3為25厘米,在17keV能量點(diǎn),入口焦斑直徑為150微米,透鏡的傳輸效率為15%。
[0080]又如:毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4由10萬(wàn)根單玻璃毛細(xì)管構(gòu)成,透鏡長(zhǎng)度L2為25厘米,入口端直徑Din2為9厘米,出口端直徑Dout2為11厘米,透鏡最大直徑Dmax2為13厘米。毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4的入口焦距F3為15厘米,在30keV能量點(diǎn),入口焦斑直徑為100微米,透鏡的傳輸效率為8%。
[0081 ] 作為一種可選的實(shí)施方式,上述各實(shí)施例中,毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2或者毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡4沿垂直于其中心線方向的橫截面的外形可以為正六邊形。參照?qǐng)D5,其為毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡或毛細(xì)管X射線準(zhǔn)直透鏡沿垂直于各自中心線的剖面示意圖。
[0082]如圖5所示,上述毛細(xì)管X射線會(huì)聚透鏡2、毛細(xì)管X