本发明属于等离子体诊断，具体涉及一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统。
背景技术：
1、等离子体放电过程中的辐射反映了电子密度，温度，杂质水平的变化，并且辐射信号可以无衰减的传到等离子体外部，因此等离子体辐射测量是诊断等离子体很多参数的有效方法。目前，应用于east(experimental advanced superconducting tokamak)的辐射信号测量系统大多为探测器阵列。由多个探测器构成的阵列系统的优点很多，阵列探测器结构简单，抗干扰能力强，系统整体可靠稳定，但在空间分辨性能与能谱的快速获取上稍显逊色。而timepix3探测器具有计数模式，过阈值时间模式等多种工作模式，且具有事件驱动能力。可以获取x光子的数量以及每个x光子的能量和到达时间等信息。这些为获得x射线的空间分布以及快速获取能谱提供了可能性。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，可以在托卡马克装置中的等离子体放电实验中，获取辐射信号强度的时间演化规律与能谱信息，以及不同时刻的辐射信号强度的空间分布信息。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，所述系统包括timepix3探测器，数据服务器，上位机，信号发生器，高压电源；其中，
4、所述信号发生器用于对timepix3探测器进行远程控制，在等离子体放电时提供脉冲保证timepix3探测器在触发模式下采集数据；
5、所述高压电源用于为timepix3探测器的半导体传感器提供偏置电压；
6、所述上位机用于对timepix3探测器发送指令进行数据采集；
7、所述数据服务器用于接收采集的数据并进行保存。
8、进一步的，所述timepix3探测器包括半导体传感器与timepix3读出芯片，各像素独立工作，并将探测到的每个光子事件以原始数据的形式保存。
9、进一步的，所述timepix3探测器工作在计数模式时用于获得包含各像素计数值信息的图像，通过计算每帧图像曝光时间内的所有像素计数值获取x射线信号强度随时间的演化规律，通过分析不同位置像素计数值大小获得x射线信号的空间分布信息。
10、进一步的，所述timepix3探测器工作在过阈值时间模式时用于获得包含每个光子事件能量信息的图片和原始数据，通过分析探测到的所有光子的能量信息，获得x射线信号的能谱。
11、进一步的，所述timepix3探测器外设置有金属保护盒，所述金属保护盒采用四块铅板分别覆盖呈长方体的timepix3探测器的上下左右侧面，采用一块钨板覆盖timepix3探测器的半导体传感器所在的前端面，所述四块铅板和一块钨板外部采用五块316l不锈钢板包裹固定。
12、进一步的，所述钨板中心开设有圆锥孔，所述圆锥孔圆面朝向timepix3探测器，锥面沿钨板中心轴向朝外，以覆盖timepix3探测器传感器端的敏感区域。
13、本发明的有益效果在于：
14、创新性的将timepix3探测器应用于成像诊断系统，其具备两种工作模式，timepix3探测器在计数模式下工作，可以获得包含探测到的x射线光子数量的图像，通过计算图像曝光时间内探测到的x射线光子数量，以获取某个时间点的x射线相对强度，根据图像的x射线光子数量的变化得到x射线强度的时间演化规律，并根据不同位置像素探测到的光子数量获得x射线的空间分布信息；timepix3探测器在过阈值时间模式下工作，可以获得包含x射线光子能量信息的图像，通过统计图像中不同能量的光子的数量，可以得到x射线的能谱。相较于传统的探测阵列系统，timepix3成像诊断系统具有更高的空间分辨率，更强的时间分辨能力与快速获取x射线信号能谱的能力；另外，为timepix3探测器设计了金属保护盒以确保timepix3探测器可以在辐射环境下工作。
1.一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述系统包括timepix3探测器，数据服务器，上位机，信号发生器，高压电源；其中，
2.根据权利要求1所述的一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述timepix3探测器包括半导体传感器与timepix3读出芯片，各像素独立工作，并将探测到的每个光子事件以原始数据的形式保存。
3.根据权利要求1所述的一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述timepix3探测器工作在计数模式时用于获得包含各像素计数值信息的图像，通过计算每帧图像曝光时间内的所有像素计数值获取x射线信号强度随时间的演化规律，通过分析不同位置像素计数值大小获得x射线信号的空间分布信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述timepix3探测器工作在过阈值时间模式时用于获得包含每个光子事件能量信息的图片和原始数据，通过分析探测到的所有光子的能量信息，获得x射线信号的能谱。
5.根据权利要求1所述的一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述timepix3探测器外设置有金属保护盒，所述金属保护盒采用四块铅板分别覆盖呈长方体的timepix3探测器的上下左右侧面，采用一块钨板覆盖timepix3探测器的半导体传感器所在的前端面，所述四块铅板和一块钨板外部采用五块316l不锈钢板包裹固定。
6.根据权利要求5所述的一种基于timepix3探测器的x射线成像诊断系统，其特征在于，所述钨板中心开设有圆锥孔，所述圆锥孔圆面朝向timepix3探测器，锥面沿钨板中心轴向朝外，以覆盖timepix3探测器传感器端的敏感区域。
