用于识别物质的系统和方法

专利名称：：用于识别物质的系统和方法
技术领域：
：本发明一般而言涉及成像系统，更特别地涉及用于识别物质的系统和方法。
背景技术：
：2001年9月11日的事件激发了对机场行李进行更有效和更严格的筛检的紧迫性。安全的紧迫性从就刀具和枪支对手提包的检查扩展到了就特别着重于隐藏爆炸物的危险范围对检查过的包的全面检查。X射线成像是目前对于筛检所采用的一种普遍技术。然而，对于被设计成检测爆炸物和非法物质的包括计算机断层扫描(CT)系统的现有X射线行李扫描仪而言，确认物质的多个参数或特性是困难的。与由X射线行李扫描仪所提供的相比，基于多个X射线衍射(XRD)技术的多个识别系统提供一种改进的物质鉴别。XRD识别系统测量在物质中的微晶体的多个晶格面之间的多个d间距。然而，XRD识别系统难于确认物质的参数。
发明内容一方面，描述了一种用于识别物质的方法。该方法包括通过第一散射探测器来探测笫一组散射辐射；从该第一组散射辐射中产生第一有效原子序数；通过笫二散射探测器来探测第二组散射辐射；从该第二组散射辐射中产生笫二有效原子序数；以及确定该第一有效原子序数是否在该笫二有效原子序数的范围内。另一方面，描述了一种用于识别物质的系统。该系统包括被配置成探测第一组散射辐射的第一散射探测器和被配置成探测第二组散射辐射的第二散射探测器。该系统还包括处理器，该处理器被配置成从该第一组散射辐射中产生笫一有效原子序数，从该第二组散射辐射中产生第二有效原子序数，并确定该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。又一方面，描述了一种用于识别物质的系统。该系统包括被配置成产生X射线的多个X射线源；被配置成探测从该X射线中产生的第一组散射辐射的笫一散射探测器；被配置成探测第二组散射辐射的第二散射探测器；处理器；以及多个开关，其被配置成在使该处理器从该第二组散射辐射去耦合时把该处理器耦合到该第一组散射辐射。图l是用于识别物质的系统的一个实施例的轴测图。图2是用于识别物质的该系统的另一实施例的框图。图3是用于识别物质的系统的实施例的图。图4是用于识别物质的系统的实施例的图。图5是用于识别物质的方法的实施例的流程图。图6示出由图3的系统的处理器所产生的衍射曲线(profile)的一个实施例。图7示出由该处理器所产生的虚线和实线曲线的一个实施例。图8是图5的流程图的继续。图9是图8的流程图的继续。图10示出由该处理器所产生的独立的原子模型曲线的一个实施例。图11示出由该处理器所产生的多个曲线的多个实施例。图12是图9的流程图的继续。图13是图12的流程图的继续。图14示出由该处理器所产生的衍射曲线的另一实施例。图15示出由该处理器所产生的虚线和实线曲线的另一实施例。图16是图13的流程图的继续。图17是图16的流程图的继续。图18是图n的流程图的继续。图19示出由该处理器所产生的独立的原子模型曲线的另一实施例。图20示出由该处理器所产生的多个曲线的多个实施例。图21是图18的流程图的继续。图22是说明用于开发图1的系统的初级准直器的虚拟系统的实施例的图。图23是实现初级准直器的系统的实施例的图。图24是图1的系统的台架(gantry)的实施例的顶视图。图25是该台架的实施例的另一顶视图。图26是该台架的实施例的又一顶视图。图27是台架的可替换实施例的图。图28是图27的台架的顶视图。图29是图2的系统的滤波器元件的一个实施例的框图。图30是图2的系统的滤波器元件的另一实施例的框图。图31是图2的系统的滤波器的实施例的框图。具体实施方式图1是用于识别物质的系统10的实施例的轴测图。系统10包括台架12。台架12包括初级准直器14、散射探测器16、透射探测器17、散射探测器18和次级准直器76。每个散射探测器16和18是分段的半导体探测器。透射探测器17包括多个探测器单元或探测器元件，例如探测器元件20和21。散射探测器18包括多个用于探测相干散射的探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36。散射探测器16包括多个用于探测相干散射的探测器单元或探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54。散射探测器16和18中的每一个包括任何数量(例如从5到1200的范围，5和1200包括在内)的探测器元件。例如，散射探测器18包括在平行于z轴的z方向上的多个(例如从5到40的范围，5和40包括在内)探测器元件以及在平行于y轴的y方向上的多个(例如从1到30的范围，1和30包括在内)探测器元件。x轴、y轴和z轴位于xyz坐才示系内。x轴垂直于y轴和z轴，y轴垂直于z轴，并且x轴平-f亍于x方向。系统10的包括X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的X射线源与透射探测器17形成反向单程多聚焦成像系统。系统10的包括X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的X射线源具有反向扇形束的几何形状，该反向扇形束的几何形状包括X射线源相对于z轴的对称位置。散射探测器16内的探测器元件的数量与散射探测器18内的探测器元件的数量相同。散射探测器16与散射探测器18分开。例如，散射探测器16具有与散射探测器18的外壳分开的外壳。作为另一个例子，散射探测器16和18彼此通过间隙分开。作为又一个例子，散射探测器16的中心和散射探测器18的中心之间的最短距离56的范围从40毫米(mm)到200mm(40mm和200mm包括在内)。散射探测器16、散射探测器18和透射探测器17中的每一个都位于相同的yz平面中。yz平面由y轴和z轴形成。散射探测器16和散射探测器18中的每一个沿着z方向与透射探测器17分开一个最短距离，该最短距离的范围从30mm到60mm(30mm和60mm包括在内)。台架12还包括多个X射线源60、62、64、66、68、70、72和74。X射线源60、62、64、66、68、70、72和74与弧75平行设置并且与该弧75重合。注意，在可替换实施例中，与图l所示的相比，系统IO包括更高数量的X射线源，例如10个或20个，或者可替换地包括更低数量的X射线源，例如4个或6个。透射探测器17的中心位于具有弧75的圆的中心。每个X射线源60、62、64、66、68、70、72和74是包括阴极和阳极的X射线源。可替换地，每个X射线源60、62、64、66、68、70、72和74是一个包括阴极的X射线源，并且所有X射线源60、62、64、66、68、70、72和74共用一个7〉共阳极。容器79位于X射线源60、62、64、66、68、70、72和74与散射探测器16和18之间的支架80上。容器79和支架80位于台架12的开口65之内。容器79的例子包括包、盒和空运货物容器79。每个X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的例子包括多色X射线源。容器79包含物质82。物质82的例子包括有机爆炸物、具有小于百分之二十五的结晶度的非晶物质、具有至少等于百分之二十五并小于百分之五十的结晶度的准非晶物质、具有至少等于百分之五十并小于百分之百的结晶度的部分结晶物质。非晶、准非晶和部分结晶物质的例子包括胶质炸药、浆状炸药、包含硝酸铵的爆炸物、以及特殊核材料。特殊核材料的例子包括钚和铀。支架80的例子包括工作台和传送带。每个散射探测器16和18的例子包括由锗制造的分段探测器。X射线源66发射在某一能量范围内的X射线束，该能量范围取决于由电源施加给X射线源66的电压。初级准直器14在准直来自X射线源66的X射线束67后产生两个初级束83和84，例如锥形束。在可替换实施例中，初级准直器14准直从X射线源66接收的X射线束以产生多个初级束，例如三个或四个。初级准直器14所产生的初级束的数量等于或者可替换地大于在透射探测器17—侧以及在y轴一侧的散射探测器的数量。初级束83和84穿过布置在支架80上的容器79内的物质82上的多个点85和86以产生散射辐射88、89、90和91。例如，初级束83穿过点85产生散射辐射88和89。作为另一个例子，初级束84穿过点86产生散射辐射90和91。次级准直器76位于支架80与一组散射探测器16和18之间。次级准直器76包括多个准直器元件，例如薄板、狭缝或叠层，以便确保到达散射探测器16和18的散射辐射相对于初级束83和84具有恒定的散射角，以及散射探测器16和18的位置允许容器79内的该散射辐射开始被确定深度。例如，次级准直器76的准直器元件平行于散射辐射88的方向和散射辐射89的方向布置，以便吸收不平行于散射辐射88的方向和散射辐射90的方向的散射辐射。次级准直器76内设置的准直器元件的数量等于或可替换地大于散射探测器16和18中任何一个的探测器元件的数量，并且这些准直器元件被布置成使得相邻准直器元件之间的散射辐射入射在其中一个探测器元件上。散射探测器16和18的准直器元件由吸收辐射的材料制成，例如钢、铜、银或鴒。在支架80的下面布置有透射探测器17,其测量初级束83在透射探测器17上的点92处的强度和初级束84在透射探测器17上的点93处的强度。此外，在支架80的下面布置有散射探测器16和18，它们测量由散射探测器16和18接收到的散射辐射的光子能量。散射探测器16和18中的每一个通过输出多个电输出信号以对能量变化灵敏的方式测量由散射探测器16和18接收到的散射辐射内的X射线光子，所述多个电输出信号线性依赖于多个从散射辐射内探测到的X射线光子的能量。散射探测器16测量在散射探测器16上的点94处接收的散射辐射90，以及散射探测器18测量在散射探测器18上的点95处接收的散射辐射88。点85和95之间的最短多巨离的例子包括从900mm到1100mm(900mm和1100mm包括在内)的范围的距离。点95和92之间的距离的例子包括从25mm到80mm(25mm和80mm包括在内)的范围的距离。散射探测器16和18探测散射辐射以产生多个电输出信号。散射探测器16探测在初级束84与点86相交时产生的散射辐射90。此外，散射探测器16探测在初级束83与点85相交时产生的散射辐射89。散射探测器18探测在初级束83与点85相交时产生的散射辐射88。此外，散射探测器18探测在初级束84与点86相交时产生的散射辐射91。初级束83和散射辐射88之间形成的散射角96等于初级束84和散射辐射90之间形成的散射角97。散射角96和97中的每一个的例子包括从0.025弧度到0.045弧度(0.025弧度和0.045弧度包括在内)的范围的角。初级束83和散射辐射89之间形成的散射角98的例子的范围从0.05弧度到0.09弧度(0.05弧度和0.09弧度包括在内)。此外，初级束84和散射辐射91之间形成的散射角105的例子的范围从0.05弧度到0.09弧度(0.05弧度和0.09弧度包括在内)。散射角98是每个散射角96和97的至少两倍，并且散射角105是每个散射角96和97的至少两倍。初级束83相对于散射探测器16和18之间的中心101形成的角99等于初级束84相对于中心101形成的角103。在另一个可替换实施例中，系统10包括不同于散射探测器16和18的附加散射探测器。所述附加散射探测器被放置在透射探测器17的与放置散射探测器16和18的一侧相同的一侧。此外，所述附加散射探测器与散射探测器16和18相同。例如，所述附加散射探测器中的任何一个都具有与散射探测器16和18中的任何一个的探测器元件数量相同的探测器元件。在可替换实施例中，系统10包括束选择器111(在图2中示出)，该束选择器111被激活以衰减(例如滤波)X射线束，例如初级束84。在可替换实施例中，系统10包括束选择器111，该束选择器111不被激活或停用，因此不衰减初级束83和84。图2是用于识别物质的系统107的实施例的框图。系统107是系统10的例子并包括台架109，该台架包括束选择器111。束选择器lll可以通过气动、电润湿或可替换地机电力来控制。气动力的例子包括由活塞所提供的力。机电力的例子包括由继电器所提供的力。台架109是台架12的例子。系统107以与系统IO类似的方式操作，除了束选择器lll被激活以衰减(例如滤波)由容器79所接收的初级束84。当初级束84被衰减时，初级束84不被容器79接收，不从容器79输出散射辐射90和91，散射探测器16不探测散射辐射90，并且散射探测器18不探测散射辐射91。束选择器111不被激活以衰减初级束83。当初级束83未被衰减时，散射探测器18探测散射辐射88，并且散射探测器16探测散射辐射89。图3是用于识别物质的系统IOO的实施例的图。系统IOO包括透射探测器17的探测器元件20，散射探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36，多个开关113、115、117、119、121、123、125、127和129，多个脉沖幅度整形放大器(PHSA)104、106、108、110、112、114、116和118，多个模数(A陽to陽D)转换器120、122、124、126、128、130、132、134和136，允许脉冲幅度镨被采集的多个谱存储电路(SMC)138、140、142、144、146、148、150、152和154，多个校正装置(CD)156、158、160、162、164、166、168和170，处理器190，输入装置192，显示装置194，以及存储装置195。处理器190控制或激活束选择器111以衰减X射线束，例如初级束84。处理器190通过多个相应的控制线131、133、135、137、139、141、143、145和147来控制相应的开关113、115、117、119、121、123、125、127和129。例如，处理器190通过经由控制线131发送闭合控制信号来闭合开关113。作为另一个例子，处理器190通过经由控制线133发送闭合控制信号来闭合开关115。作为又一个例子，处理器190通过经由控制线133发送断开控制信号来断开开关115。如在此所用的术语处理器不仅仅限于在本领域中被称为处理器的那些集成电路，而是广泛地指计算机、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路、以及任何其它可编程电路。所述计算机可以包括诸如软盘驱动器或CD-ROM驱动器之类的装置，以用于从诸如软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)或数字通用盘(DVD)之类的计算机可读介质中读取包括用于开发初级准直器的方法的数据。在另一实施例中，处理器190执行存储在固件中的指令。显示装置194的例子包括液晶显示器(LCD)和阴极射线管(CRT)。输入装置192的例子包括鼠标和键盘。存储装置195的例子包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。校正装置156、158160、162、164、166、168和170中每一个的例子包括除法器电路。语存储电路138、140、142、144、146、148、150、152和154中的每一个包括加法器和存储装置，例如RAM或ROM。每个开关113、115、117、119、121、123、125、127和129的例子包括晶体管，例如场效应晶体管或双极结型晶体管。当处理器190闭合开关113时，探测器元件20被耦合到模数转换器120，并且当处理器190闭合相应的开关115、117、119、121、123、125、127和129时，探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36被分别耦合到脉沖幅度整形放大器104、106、108、110、112、114、116和118。例如，当处理器190闭合开关115时，探测器元件22被耦合到脉冲幅度整形放大器104。作为另一个例子，当处理器190闭合开关117时，探测器元件24被耦合到脉沖幅度整形放大器106。另一方面，当处理器190断开相应的开关113、115、117、119、121、123、125、127和129时，探测器元件20被从模数转换器120去耦合，并且探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36分别被从脉冲幅度整形》文大器104、106、108、110、112、114、116和118去耦合。例如，当处理器190断开开关113时，探测器元件20被从模数转换器120去耦合。作为另一个例子，当处理器190断开开关115时，探测器元件22被从脉冲幅度整形放大器104去耦合。当束选择器111衰减初级束84而不衰减初级束83时，探测器元件20通过探测初级束83产生电输出信号196，并且探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36通过探测散射辐射产生多个电输出信号198、200、202、204、206、208、210和212。例如，当束选择器lll衰减初级束84而不衰减初级束83时，探测器元件22对于入射在探测器元件22上的每个散射X射线光子产生电输出信号198。当处理器190闭合开关时，脉冲幅度整形放大器放大从探测器元件接收的电输出信号。例如，当处理器190闭合开关115和117时，脉冲幅度整形放大器104放大电输出信号198，并且脉冲幅度整形放大器106放大电输出信号200。另一方面，当处理器190断开开关时，脉冲幅度整形放大器不从探测器元件接收电输出信号。例如，当处理器190断开开关115和117时，脉冲幅度整形放大器104不接收电输出信号198，并且脉沖幅度整形放大器106不接收电输出信号200。脉冲幅度整形放大器104、106、108、110、112、114、116和118具有由处理器190所确定的增益系数。从探测器元件输出的电输出信号的幅度与由探测器元件探测到的产生电输出信号的X射线量子的能量成比例。例如，电输出信号196的幅度与由探测器元件20探测到的初级束83中的X射线量子的能量成比例。作为另一个例子，电输出信号198的幅度与由探测器元件22探测到的散射辐射内的X射线量子的能量成比例。脉沖幅度整形放大器通过放大从探测器元件产生的电输出信号来产生放大的输出信号。例如，脉冲幅度整形放大器104通过放大电输出信号198来产生放大的输出信号216，并且脉冲幅度整形放大器106通过放大电输出信号200来产生放大的输出信号218。类似地，产生多个放大的输出信号220、222、224、226、228和230。模数转换器将输出信号从模拟形式转换成数字形式以产生数字输出信号。例如，模数转换器120将电输出信号196从模拟形式转换成数字格式以产生数字输出信号232，并且模数转换器122将放大的输出信号216从模拟形式转换成数字格式以产生数字输出信号234。类似地，多个数字输出信号236、238、240、242、244、246和248分别由模数转换器124、126、128、130、132、134和136产生。模数转换器所产生的数字输出信号的数字值表示放大的输出信号的脉冲能量的幅度。每个脉沖由X射线量子产生，例如由X射线光子产生。例如，模数转换器122所输出的数字输出信号234的数字值是放大的输出信号216的脉沖的幅度值。镨存储电路的加法器在数字输出信号中加入脉冲的数目。例如，当模数转换器122把放大的输出信号216的脉冲转换成数字输出信号234以确定放大的输出信号216的脉冲幅度时，谱存储电路140内的加法器将镨存储电路140的存储装置内的值增加一。因此，在物质82的X射线检查结束时，谱存储电路内的存储装置存储由探测器元件探测到的X射线量子的数目。例如，谱存储电路142内的存储装置存储由探测器元件24探测到的X射线光子的数目，并且每个X射线光子具有由模数转换器124所确定的能量幅度或可替换的强度幅度。校正装置接收具有某一能量范围并被存储在其中一个谱存储电路140、142、144、146、148、150、152和154的存储装置内的X射线量子的数目，并把该数目除以从谱存储电路138的存储装置接收到的具有该能量范围的X射线量子的数目。例如，校正装置156从谱存储电路140的存储装置接收具有某一能量范围的X射线光子的数目，并把该数目除以从镨存储电路138的存储装置中接收到的具有该范围的X射线光子的数目。每个校正装置输出一个表示由探测器元件接收到的X射线量子内的一个能量范围的校正输出信号。例如，校正装置156输出校正输出信号280，该校正输出信号280表示由探测器元件22探测到的X射线量子内的能量谱或者可替换的强度谱。作为另一个例子，校正装置158输出校正输出信号282,该校正输出信号282表示X射线量子探测器元件24内的能量谱。类似地，多个校正输出信号284、286、288、290、292和294分别由校正装置160、162、164、166、168和170产生。当处理器190断开开关113、115、117、119、121、123、125、127和129时，处理器190不接收校正输出信号280、282、284、286、288、290、292和294。另一方面，当处理器190闭合开关113、115、117、119、121、123、125、127和129时，处理器190接收校正输出信号280、282、284、286、288、290、292和294。注意，脉沖幅度整形放大器104、106、108、110、112、114、116和118的数量随着探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36的数量而变化。例如，五个脉冲幅度整形放大器被用来放大从五个散射探测器元件接收到的信号。作为另一个例子，四个脉冲幅度整形放大器被用来放大从四个散射探测器元件接收到的信号。类似地，模数转换器120、122、124、126、128、130、132、134和136的数量随着探测器元件20、22、24、26、28、30、32、34和36的数量而变化，并且谱存储电路138、140、142、144、146、148、150、152和154的数量随着探测器元件20、22、24、26、28、30、32、34和36的数量而变化。图4是用于识别物质的系统400的实施例的图。系统400包括透射探测器17的探测器元件20，散射探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54，多个开关413、415、417、419、421、423、425、427和429，多个脉冲幅度整形^L大器(PHSA)404、406、408、410、412、414、416和418，多个模数(A-to-D)转换器420、422、424、426、428、430、432、434和436,允许脉冲幅度谱被采集的多个镨存储电路(SMC)438、440、442、444、446、448、450、452和454，多个校正装置(CD)456、458、460、462、464、466、468和470，处理器190，输入装置192，显示装置194，以及存储装置195。校正装置456、458、460、462、464、466、468和470中的每一个的例子包括除法器电路。镨存储电路438、440、442、444、446、448、450、452和454中的每一个包括加法器和存储装置，例如RAM或ROM。每个开关413、415、417、419、421、423、425、427和429的例子包括晶体管，例如场效应晶体管或双极结型晶体管。处理器190通过多个相应的控制线431、433、435、437、439、441、443、445和447来控制相应的开关413、415、417、419、421、423、425、427和429。例如，处理器l卯通过经由控制线431发送闭合控制信号来闭合开关413。作为另一个例子，处理器190通过经由控制线433发送闭合控制信号来闭合开关415。作为又一个例子，处理器190通过经由控制线433发送断开控制信号来断开开关415。当束选择器111衰减初级束84而不衰减初级束83时，探测器元件20通过探测初级束84来产生电输出信号496，并且散射探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54通过探测散射辐射来产生多个电输出信号498、500、502、504、506、508、510和512。例如，当束选择器111衰减初级束84而不衰减初级束83时，透射探测器元件20对于入射在透射探测器元件20上的X射线光子产生电输出信号496。当处理器190闭合开关413时，探测器元件20被耦合到模数转换器420，并且当处理器190闭合相应的开关415、417、419、421、423、425、427和429时，散射探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54分别被耦合到脉冲幅度整形放大器404、406、408、410、412、414、416和418。例如，当处理器190闭合开关415时，探测器元件40被耦合到脉冲幅度整形放大器404。作为另一个例子，当处理器190闭合开关417时，探测器元件42被耦合到脉冲幅度整形放大器406。另一方面，当处理器190断开相应的开关413、415、417、419、421、423、425、427和429时，探测器元件20被从模数转换器420去耦合，并且探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54分别被从脉冲幅度整形放大器404、406、408、410、412、414、416和418去耦合。例如，当处理器190断开开关413时，探测器元件20被从模数转换器420去耦合。作为另一个例子，当处理器190断开开关415时，探测器元件40被从脉冲幅度整形放大器404去耦合。当处理器190闭合开关时，每个脉冲幅度整形放大器放大从探测器元件接收到的电输出信号。例如，当处理器190闭合开关415时，脉冲幅度整形放大器404放大电输出信号498。另一方面，当处理器190断开开关时，脉沖幅度整形放大器不从探测器元件接收电输出信号。例如，当处理器190断开开关415和417时，脉冲幅度整形放大器404不接收电输出信号498，并且脉冲幅度整形放大器406不接收电输出信号500。脉冲幅度整形放大器404、406、408、410、412、414、416和418具有由处理器190所确定的增益系数。从探测器元件输出的电输出信号的幅度与由探测器元件探测到的产生电输出信号的X射线量子的能量成比例。例如，电输出信号496的幅度与由探测器元件20探测到的初级束83中的X射线量子的能量成比例。作为另一个例子，电输出信号498的幅度与由探测器元件40探测到的散射辐射内的X射线量子的能量成比例。脉沖幅度整形放大器通过放大从探测器元件产生的电输出信号来产生放大的输出信号。例如，脉冲幅度整形放大器404通过放大电输出信号498来产生放大的输出信号516，并且脉冲幅度整形放大器406通过放大电输出信号500来产生放大的输出信号518。类似地，产生多个方丈大的输出信号520、522、524、526、528和530。模数转换器把输出信号从模拟形式转换成数字形式以产生数字输出信号。例如，模数转换器420把电输出信号496从模拟形式转换成数字格式以产生数字输出信号532，并且模数转换器422把放大的输出信号516从模拟形式转换成数字格式以产生数字输出信号534。类似地，多个数字输出信号536、538、540、542、544、546和548分别由模数转换器424、426、428、430、432、434和436产生。模数转换器所产生的数字输出信号的数字值表示放大的输出信号的脉冲的能量幅度或可替换的强度幅度。每个脉冲由一个X射线量子产生，例如由一个X射线光子产生。例如，模数转换器422所输出的数字输出信号534的数字值是放大的输出信号516的脉冲的幅度值。镨存储电路的加法器在数字输出信号中加入脉冲的数目。例如，当模数转换器422把放大的输出信号516的脉冲转换成数字输出信号534以确定放大的输出信号516的脉冲幅度时，谱存储电路440内的加法器将谱存储电路440的存储装置内的值加一。因此，在物质82的X射线检查结束时，谱存储电路内的存储装置存储由探测器元件探测到的X射线量子的数目。例如，语存储电路442内的存储装置存储由探测器元件42探测到的X射线光子的数目，并且每个X射线光子具有由模数转换器424所确定的能量幅度。校正装置接收具有某一能量范围并被存储在其中一个谱存储电路440、442、444、446、448、450、452和454的存储装置内的X射线量子的数目，并把该数目除以从谱存储电路438的存储装置接收到的具有该能量范围的X射线量子的数目。例如，校正装置456从谱存储电路440的存储装置接收具有某一能量范围的X射线光子的数目，并把该数目除以从谱存储电路438的存储装置中接收到的具有该范围的X射线光子的数目。每个校正装置输出一个表示由探测器元件接收到的X射线量子内的一个能量范围的校正输出信号。例如，校正装置456输出表示由探测器元件40探测到的X射线量子内的能量谱或可替换的强度镨的校正输出信号580。作为另一个例子，校正装置458输出表示由探测器元件42探测到的X射线量子内的能量谱的校正输出信号582。类似地，多个校正输出信号584、586、588、590、592和594分别由校正装置460、462、464、466、468和470产生。当处理器190断开开关413、415、417、419、421、423、425、427和429时，处理器190不接收校正输出信号580、582、584、586、588、590、592和594。另一方面，当处理器190闭合开关413、415、417、419、421、423、425、427和429时，处理器190接收校正输出信号580、582、584、586、588、590、592和594。注意，脉沖幅度整形放大器404、406、408、410、412、414、416和418的数量随着探测器元件40、42、44、46、48、50、52和54的数量而变化。例如，五个脉冲幅度整形放大器被用来放大从五个散射探测器元件接收到的信号。作为另一个例子，四个脉冲幅度整形放大器被用来放大从四个散射探测器元件接收到的信号。类似地，模数转换器420、422、424、426、428、430、432、434和436的数量随着探测器元件20、40、42、44、46、48、50、52和54的数量而变化，并且谱存储电路438、440、442、444、446、448、450、452和454的数量随着探测器元件20、40、42、44、46、48、50、52和54的数量而变化。处理器190闭合开关113、115、117、119、121、123、125、127和129并断开开关413、415、417、419、421、423、425、427和429以接收校正输出信号280、282、284、286、288、290、292、294。当开关113、115、117、119、121、123、125、127和129闭合而开关413、415、417、419、421、423、425、427和429断开时，处理器190接收校正输出信号280、282、284、286、288、2卯、292、294，以从散射探测器18(图1)探测到的包括散射辐射88的散射辐射内的X射线量子的能量EA的能量谱r(Ea)中产生动量传递m，该动量传递m以纳米的倒数(nnT1)来度量。处理器190通过应用等式(1)来产生动量传递m:m=(EA/hc)sin(eA/2)..........(1)其中C是光速，h是普朗克常数，0A表示由散射探测器18探测到的包括散射辐射88的散射辐射的X射线量子的恒定散射角。0a的例子包括散射角96。处理器190通过等式(1)使能量EA与动量传递m相关。次级准直器76的机械尺寸限定散射角0a。次级准直器76限制不具有角0A的散射辐射。处理器190通过输入装置192从用户(例如人)接收散射角9a。处理器190闭合开关413、415、417、419、421、423、425、427和429并断开开关113、115、117、119、121、123、125、127和129以接收校正输出信号580、582、584、586、588、590、592和594。当开关413、415、417、419、421、423、425、427和429闭合而开关113、115、117、119、121、123、125、127和129断开时，处理器190接收校正输出信号580、582、584、586、588、590、592和594，以从散射探测器16(图1)探测到的包括散射辐射89的散射辐射内的X射线量子的能量EB的能量谱r(Eb)中产生动量传递m。处理器190通过应用等式(2)来产生动量传递m:m=(EB/hc)sin(eB/2)..........(2)其中9B表示由散射探测器16(图1)探测到的包括散射辐射89的散射辐射的X射线量子的恒定散射角。eB的例子包括散射角98。处理器190通过等式(2)使能量EB与动量传递m相关。处理器190通过输入装置192从用户接收散射角0B。图5是用于识别物质的方法的实施例的流程图，以及图6示出由处理器190产生的曲线600或衍射曲线DA(m)602。曲线600是在等式(1)的动量传递m的多个动量传递值(例如iih、m2和m3)处具有多个强度值的直方图。作为例子，当X射线源60、62、64、66、68、70、72和74之一的操作电压是160千伏时，处理器l卯通过应用等式(1)把能量EA的能量值E^计算为160千电子伏(keV)，通过应用等式(1)把能量EA的能量值EA2计算为140keV，并且通过应用等式(1)把能量EA的能量值EA3计算为光子能量120keV。在该例子中，光子能量值EA"EA2和EA3通过等式(l)分别对应于等式(1)的动量传递m的4nnT1的n^、动量传递m的3.5nnT1的m2和动量传递m的3nm"的m3。曲线600表示当开关113、115、117、119、121、123、125、127和129闭合，开关413、415、417、419、421、423、425、427和429断开，以及初级束84被衰减时，散射探测器18探测到的包含散射辐射88的散射辐射内的X射线光子的数目与X射线光子的动量传递m的关系的直方图。散射探测器18探测到的光子的数目沿着纵坐标604绘制，并且等式(1)的动量传递m沿着横坐标606绘制。作为例子，横坐标606从0nm"延伸到至多10nnT1(0imT1和10nnT1包括在内)。作为例子，在纵坐标604上绘制的X射线光子的二进制数(binofnumber)的总数的例子位于64和900之间。作为例子，每个检查由散射探测器18探测到的X射线光子的数目的例子位于1000和80,000之间。从m》3nm"起的范围的衍射曲线DA(m)由来自物质82的自由原子的相干散射来控制。当开关113、115、117、119、121、123、125、127和129闭合，开关413、415、417、419、421、423、425、427和429断开，以及初级束84被衰减时，在曲线600的从nh延伸到ni3的尖端区域TRA中，由散射探测器18探测到的包括散射辐射88的散射辐射的强度与物质82的密度(例如平均密度)和物质82内的多种材料的平均原子序数的幂(power)(例如在2.5和3.5之间的范围内)的乘积成比例。以im和m2之间的动量传递值散射的X射线光子的数目被表示在曲线600下的带608内。处理器190通过对横坐标606上的动量传递值mi和m2之间的X射线光子的数目累积地求和来确定带608内的X射线光子的累积数目。以m2和m3之间的动量传递值散射的X射线光子的数目位于在曲线600下的带610内。处理器190通过对横坐标606上的动量传递值m2和m3之间的X射线光子的数目累积地求和来确定带610内的X射线光子的累积数目。图7示出由处理器190所产生的虚线612和实线曲线614。实线曲线614表示总自由原子散射横截面(称作总散射横截面或累积散射横截面)的比率和原子序数Z间的理论关系。作为例子，处理器190根据在Hubbell,J.H.,Veigele，W.J.，Briggs，E.A.，Brown，R.T.，Cromer，D.T.，Howerton，R.J.，AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctionsandPhotonScatteringCross-sections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume4，page471(1975)，Erratum:AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctions,andPhotonScatteringCrosssections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume6，page615(1977)中提及的理论关系的例子来绘制实线曲线614。作为另一例子，该理论关系包括与为氧计算的0.68的总散射横截面的比率对应的原子序数值为8的氧。作为又一例子，该理论关系包括与为碳计算的0.73的总散射横截面的比率对应的原子序数值为6的碳。处理器190产生虚线612以作为该理论关系的线性拟合或线性回归。多个总散射横截面的比率沿着纵坐标616绘制，并且多个原子序数Z沿着横坐标618来度量。处理器190计算在带608和610内的X射线光子的累积数目的比率。例如，处理器190确定R^为带608内的X射线光子的累积数目与带610内的X射线光子的累积数目的比率。处理器190通过使用实线曲线614在620确定有效原子序数ZAeff，该有效原子序数对应于带608内的X射线光子的累积数目和带610内的X射线光子的累积数目的比率。作为一个例子，处理器190从比率Rm垂直地延伸水平残以在交叉点622与实线曲线614相交，并且从交叉点622延伸线以在有效原子序数ZAeff的有效原子序数ZAeffl处与横坐标618垂直相交。可替换地，处理器190通过利用虚线612确定对应于带608内的X射线光子的累积数目和带610内的X射线光子的累积数目的比率的有效原子序数ZAeff。作为一个例子，处理器190从比率Rm垂直地延伸水平幾以在交叉点与虚线612相交，并且从该交叉点延伸线以在有效原子序数值ZAem处与横坐标618垂直相交。图8-图9是用于识别物质的方法的实施例的流程图，图10示出由处理器190产生的独立的原子模型(IAMA)曲线640的实施例，以及图11示出由处理器190产生的多个曲线sa(m)和Ia(m)的多个实施例。曲线SA(m)表示分子相干(interference)函数，以及曲线IA(m)表示逼近函数。处理器在644通过应用峰值除去算法从曲线600中除去多个晶体相干峰。峰值除去算法的例子被提供在软件中，例如在RabiejM，DeterminationoftheDegreeofCrystallinityofSemicrystallinePolymersbyMeansofthe"OptiFit"ComputerSoftware,POLIMERY6，pages423-427(2002)中描述的"OptiFit"计算机软件。在可替换实施例中，处理器190通过应用峰值除去算法来除去表示物质82的结晶度并且位于衍射曲线DA(m)内的所有晶体相干峰。例如，在准非晶或可替换的部分结晶物质的情况下，多个晶体相干峰可被包括在曲线600内，并且处理器190通过应用峰值除去算法来除去该晶体相干峰。应用峰值除去算法以产生峰值除去的曲线，例如曲线600。如果Sa(m)对于比尖端区域tra内的m值大的m值不趋于l，則分子相干函数Sa(m)是无效的。如果SA(m)对于比尖端区域TRa内的m值大的m值趋于1，則分子相干函数Sa(m)是有效的。处理器190在646根据有效原子序数ZAeff确定IAMA曲线640的总散射横截面U。例如，一旦通过处理器190确定有效原子序数Zeff^是第一有理数，例如6.3,处理器190就产生对应于邻近原子序数6和7的多个IAMA函数的加权平均值WA。在该例子中，处理器190产生加权平均值wa，例如l/3[IAMA(6)+2/3[IAMA(7)，其中IAMa(6)是破的总散射横截面，以及IAMA(7)是氮的总散射横截面。对应于邻近原子序数的IAMa函数的例子可在Hubbell，J.H.，Veigele，W.J.，Briggs,E.A.，Brown，R.T.，Cromer，D.T.，Howerton，R.J.,AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctionsandPhotonScatteringCross-sections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume4,page471(1975)，Erratum:AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctions,andPhotonScatteringCrosssections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume6，page615(1977)中获得。加权平均值WA是在646确定的IAMA曲线640的总散射横截面U的一个例子。可替换地，代替产生加权平均值wa，一旦通过处理器190确定有效原子序数ZeffAi是第一有理数，处理器190就产生对应于原子序数值的IAMA曲线640的最接近的总散射横截面，该原子序数值是最接近该第一有理数的整数，并且相对于纵坐标604绘制该最接近的总散射横截面。在又一个可替换实施例中，代替产生加权平均值WA，一旦通过处理器190确定有效原子序数ZAem是第一有理数，处理器190就通过缩放IAMa曲残640的动量传递m来产生IAMa曲残640的第一通用总散射横截面。作为例子，通过把IAMA曲线640的动量传递m与0.02ZAem+0.12相乘来产生IAMa曲残640的第一通用总散射横截面，从而缩^U黄坐标606。处理器190在648把在646确定的总散射横截面U乘以初始幅度AA或初始高度以产生第一迭代周期自由原子曲线CA。例如，处理器190把在646确定的总散射横截面U的每个值乘以初始高度AA以产生第一迭代周期自由原子曲线CA。处理器190通过输入装置192从用户接收初始高度AA。处理器190在650通过把由曲线600表示的X射线光子的数目除以该第一迭代周期自由原子曲线CA来计算分子相干函数SA(m)。作为例子，处理器190把具有落在曲线600上的动量传递值nn的X射线光子的数目除以具有落在第一迭代周期自由原子曲线CA上的动量传递值im的X射线光子的数目来产生分子相干函数SA(m)的分子相干值SM(m)。作为另一个例子，处理器190把具有落在曲线600上的动量传递值ni2的X射线光子的数目除以具有落在笫一迭代周期自由原子曲线CA上的动量传递值m2的X射线光子的数目来产生分子相干函数Sa(m)的分子相干值SA2(m)。处理器190在652把逼近函数IA(m)计算为IA(m)=[sA(m)-l]2..........(3)处理器190在654通过最小化等式(4)所表示的IA(m)的积分来确定IAMA曲线640的下一个迭代周期幅度lAmta或下一个迭代周期高度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>........(4)其中m，x是m在曲线600和IAMA曲线640的横坐标606上的最大值。例如，处理器190通过从笫一和第二计算值中选择最小值来确定下一个迭代周期高度lAmin。处理器190通过把步骤648、650和652以及等式(4)应用于初始高度AA来确定第一计算值。处理器190通过把步骤648、650、652以及等式(4)应用于改变后的高度BA而不是初始高度AA来确定第二计算值。例如，处理器190把在646确定的总散射横截面U乘以该改变后的高度BA以产生笫二迭代周期自由原子曲线Csa，通过把曲线600所表示的X射线光子的数目除以第二迭代周期自由原子曲线CsA来计算分子相干函数SA(m)，根据等式(3)计算逼近函数Ia(m)，并且通过应用等式(4)来产生第二计算值。处理器190通过修改(例如增加或减少)该初始高度AA来产生该改变后的高度Ba。作为另一个例子，处理器190通过从多个(例如三个)计算值(例如第一计算值、第二计算值和笫三计算值)中选择最小值来确定下一个迭代周期高度IAmin。处理器190以与产生第一和第二计算值类似的方式产生第三计算值。例如，处理器190在增加或可替换地减少该改变后的高度BA之后产生该第三计算值。处理器190在656通过应用等式(5)来确定U(m)的第二动量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>(5)处理器190在658确定物质82的敛集率tu与第二动量M2SA成线性比例，例如等于第二动量M2SA。当物质82包括在爆炸物和/或违禁品检测中相关的非晶材料的Tu范围上的多个相同的硬球体时，敛集率nA与第二动量M2SA成线性比例。该线性比例关系的例子包括<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula>(6)其中a是处理器190通过输入装置192从用户接收到的系数，并且是从0.1到0.2的范围(0.1和0.2包括在内)。图12是用于识别物质的方法的实施例的流程图。处理器190在653确定衍射曲线DA(111)、有效原子序数ZAeff和敛集率iu是否在存储在存储装置195内的库或库文件内的多组列出的参数的阈值内，例如从O到百分之十(O和百分之十包括在内)的范围。库内的多组所列参数中的第一组的例子包括物质n的衍射曲线Dii、物质n的有效原子序数Zueff和物质n的敛集率11"以及多组所列参数中的第二组的例子包括物质m的衍射曲线Dra、物质m的有效原子序数Zmeff和物质m的敛集率T]m。该库可包括多种其它物质的所列参数，例如物质IV和物质V的所列参数。具有所列参数的物质n、m、iv和v是已知的或已识别的物质，例如Danubit、塞姆汀塑胶炸药(Semtex)、海洛因、摇头丸和可卡因。所列参数由用户通过输入装置192输入到存储装置195的库中。由处理器190作出的确定653的一个例子包括确定衍射曲线DA(m)是否在衍射曲线Dm的阈值内，有效原子序数ZAeff是否在有效原子序数Zmeff的阈值内，以及敛集率tlA是否在敛集率Tlm的阈值内。由处理器190作出的确定653的另一个例子包括确定衍射曲线DA(m)是否在衍射曲线Du的阈值内，有效原子序数ZAeff是否在有效原子序数Zueff的阈值内，以及敛集率TlA是否在敛集率Tlu的阈值内。作为一个例子，处理器190通过确定在动量传递值mi处绘制在衍射曲线DA(m)上的X射线光子的数目是否位于在动量传递值iih处绘制在衍射曲线Du上的X射线光子的数目的阈值内来确定衍射曲线DA(m)是否在衍射曲线Dii的阈值内。作为另一个例子，处理器l卯通过确定在动量传递值m2处絵制在衍射曲残Da(m)上的X射线光子的数目是否位于在动量传递值m2处绘制在衍射曲线Db上的X射线光子的数目的阈值内来确定衍射曲线DA(m)是否在衍射曲线Dii的阈值内。一旦确定衍射曲线DA(111)、有效原子序数ZAeff和敛集率1U在库内的多个所列参数的阈值内，处理器190就在655确定物质82被识别为具有其中一组在衍射曲残Da(hi)、有效原子序数ZAeff和敛集率1U的阔值内的所列参数。在可替换实施例中，处理器190确定衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff和敛集率TU中的至少一个是否在库的其中一组内的至少一个所列参数的阈值内。例如，处理器190确定衍射曲线DA(m)是否在衍射曲线Dii的阈值内。作为另一个例子，处理器190确定有效原子序数ZAeff是否在有效原子序数Zueff的阈值内。作为又一个例子，处理器190确定有效原子序数ZAeff是否在有效原子序数Ziieff的阈值内以及敛集率t]A是否在敛集率W的阈值内。在可替换实施例中，一旦确定衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff和敛集率iu中的至少一个在库的其中一组内的至少一个所列参数的阈值内，处理器190就确定物质82被识别为具有其中一组所列参数，该组所列参数具有至少一个在衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff和敛集率iu中的至少一个的阈值内的所列参数。图13是用于识别物质的方法的实施例的流程图，以及图14示出由处理器190在626产生的曲线或衍射曲线DB(m)624。一旦确定衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff和敛集率iu不在库内的多个所列参数的阈值内，处理器190就在626产生衍射曲线DB(m)。在可替换实施例中，一旦确定衍射曲线DA(HI)、有效原子序数ZAeff和敛集率tu中的至少一个不在库的其中一组的至少一个所列参数的阈值内，处理器190就产生衍射曲线DB(m)。曲线624是在等式(2)的动量传递m的多个动量传递值(例如m"m2和m3)处具有多个强度值的直方图。作为例子，当其中一个X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的操作电压是160千伏时，处理器190通过应用等式(2)把能量EB的能量值Ew计算为160keV,通过应用等式(2)把能量EB的能量值EB2计算为140keV，以及通过应用等式(2)把能量EB的能量值EB3计算为光子能量120keV。在该例子中，光子能量值EB1、EB2和EB3通过等式(2)分别对应于等式(2)的动量传递m的4nm"的im、动量传递m的3.5nnT1的m2和动量传递m的3nm1的m3。曲线624表示当开关413、415、417、419、421、423、425、427和429闭合，开关113、115、117、119、121、123、125、127和129断开，以及初级束84被衰减时，散射探测器16探测到的包含散射辐射89的散射辐射内的X射线光子的数目与X射线光子的动量传递m的关系的直方图。散射探测器16探测到的光子的数目沿着纵坐标604绘制，并且等式(2)的动量传递m沿着横坐标606绘制。每个检查由散射探测器16探测到的X射线光子的数目位于312和25,000之间。从m》3nm"起的范围的衍射曲线DB(m)由来自物质82的自由原子的相干散射来控制。当开关413、415、417、419、421、423、425、427和429闭合，开关113、115、117、119、121、123、125、127和129断开，以及初级束84被衰减时，在曲线624的从iih延伸到m3的尖端区域TRB中，由散射探测器16探测到的包括散射辐射89的散射辐射的强度与物质82的密度(例如平均密度)和物质82内的多种材料的平均原子序数的幂(例如在2.5和3.5的范围内)的乘积成比例。以im和m2之间的动量传递值散射的X射线光子的数目被表示在曲线624下的带628内。处理器190通过对横坐标606上的动量传递值iih和m2之间的X射线光子的数目累积地求和来确定带628内的X射线光子的累积数目。以m2和m3之间的动量传递值散射的X射线光子的数目位于在曲线624下的带630内。处理器190通过对横坐标606上的动量传递值m2和m;j之间的X射线光子的数目累积地求和来确定带630内的X射线光子的累积数目。图15示出由处理器190所产生的虚线632和实线曲线634。处理器190计算带628和630内的X射线光子的累积数目的比率。例如，处理器190确定Rw为带628内的X射线光子的累积数目与带630内的X射线光子的累积数目的比率。处理器190通过使用实线曲线634在636确定对应于带628内的X射线光子的累积数目和带630内的X射线光子的累积数目的比率的有效原子序数ZBeff。作为一个例子，处理器190从比率RB1垂直地延伸水平线以在交叉点638与实线曲线634相交，并且从交叉点638延伸线以在有效原子序数值ZBem处与横坐标616垂直相交。可替换地，处理器190通过使用虚线632确定对应于带628内的X射线光子的累积数目和带630内的X射线光子的累积数目的比率的有效原子序数ZBeff。作为一个例子，处理器190从比率RBi垂直地延伸水平线以在交叉点与虚线632相交，并且从该交叉点延伸线以在有效原子序数值ZBefn处与横坐标616垂直相交。图16是用于识别物质的方法的实施例的流程图。处理器190在642确定有效原子序数ZeffB是否在有效原子序数ZeffA的范围内，例如从0到百分之十(0和百分之十包括在内)的范围。一旦通过处理器190确定有效原子序数ZeffB在有效原子序数ZeffA的范围内，处理器190就在657把有效原子序数ZeffA和ZeffB以及衍射曲线DA(m)和DB(m)存储在库内，并且用户打开容器79以识别物质82。图17-图18是用于识别物质的方法的实施例的流程图，图19示出由处理器190产生的独立的原子模型(IAMB)曲线660的实施例，以及图20示出由处理器190产生的多个曲线SB(m)和18(m)的多个实施例。曲线SB(m)表示分子相干函数，以及曲线Ib(m)表示逼近函数。一旦确定有效原子序数ZeffB不在有效原子序数ZeffA的范围内，处理器190就在662通过应用峰值除去算法从曲线624中除去多个晶体相干峰。在可替换实施例中，处理器190通过应用峰值除去算法来除去表示物质82的结晶度并且位于衍射曲线DB(m)内的所有晶体相干峰。例如，在准非晶或可替换的部分结晶物质的情况下，多个晶体相干峰可被包括在曲线624内，并且处理器190通过应用峰值除去算法来除去该晶体相干峰。应用峰值除去算法以产生峰值除去的曲线，例如曲线624。处理器190在664根据有效原子序数ZBeff确定IAMB曲线660的总散射横截面tB。例如，一旦通过处理器190确定有效原子序数值ZeffB1是第二有理数，例如1.3，处理器190就产生对应于邻近原子序数1和2的多个iamb函数的加权平均值Wb。在该例子中，处理器190产生加权平均值WB，例如1/3[IAMb(1)+2/3[IAMb(2)]，其中IAMB(1)是氢的总散射横截面，以及IAMB(2)是氦的总散射横截面。对应于邻近原子序数的IAMb函数的例子可在Hubbell，J.H"Veigele，W.J.，Briggs，E.A"Brown,R.T.，Cromer,D.T.，Howerton，R.J.，AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctionsandPhotonScatteringCross-sections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume4，page471(1975)，Erratum:AtomicFormFactors,IncoherentScatteringFunctions,andPhotonScatteringCrosssections,JournalofPhysicsandChemicalReferenceData,Volume6，page615(1977)中获得。加权平均值WB是在664确定的IAMB曲线660的总散射横截面tB的一个例子。可替换地，代替产生加权平均值WB，一旦通过处理器l卯确定有效原子序数值ZBem是第二有理数，处理器190就产生对应于原子序数值的IAMb曲幾660的最接近的总散射横截面，该原子序数值是最接近该第二有理数的整数，并且相对于纵坐标604绘制该最接近的总散射横截面。在又一个可替换实施例中，代替产生加权平均值WB,—旦通过处理器190确定有效原子序数值ZBem是第二有理数，处理器l卯就通过缩放IAMB曲线660的动量传递m来产生IAMB曲线660的第二通用总散射横截面。作为例子，通过把IAMB曲线660的动量传递m乘以0.02ZBeffl+0.12来产生IAMb曲残660的第二通用总散射横截面，从而缩放横坐标606。处理器190在666把在664确定的总散射横截面tB乘以初始幅度AB或初始高度以产生第一迭代周期自由原子曲线CB。例如，处理器190把在664确定的总散射横截面tB每个值乘以初始高度As以产生第一迭代周期自由原子曲线CB。处理器l卯通过输入装置192从用户接收初始高度AB。处理器190在668通过把用由曲线624表示的X射线光子的数目除以第一迭代周期自由原子曲线CB来计算分子相干函数SB(m)。作为一个例子，处理器190把具有落在曲线624上的动量传递值nu的X射线光子的数目除以具有落在第一迭代周期自由原子曲线CB上的动量传递值nn的X射线光子的数目来产生分子相干函数SB(m)的分子相干值SB1(m)。作为另一个例子，处理器190把具有落在曲线624上的动量传递值m2的X射线光子的数目除以具有落在第一迭代周期自由原子曲线CB上的动量传递值m2的X射线光子的数目来产生分子相干函数SB(m)的分子相干值SB2(m)。处理器190在670把逼近函数IB(m)计算为IB(m)=[sB(m)-l]2..........(7)处理器190在672通过最小化等式(8)表示的IB(m)的积分来确定IAMB曲线660的下一个迭代周期幅度lBmta或下一个迭代周期高度卩B(m)c/w..........(8)o其中mmax是m在曲线624和IAMA曲线660的横坐标606上的最大值。例如，处理器190通过从第四和第五计算值中选择最小值来确定下一个迭代周期高度lBmta。处理器190通过把668、670和672以及等式(8)应用于初始高度AB来确定第四计算值。处理器190通过把666、668、670以及等式(8)应用于改变后的高度BB而不是初始高度AB来确定第四计算值。例如，处理器190把在664确定的总散射横截面tB乘以该改变后的高度BB以产生第二迭代周期自由原子曲线Csb，通过把曲线624表示的X射线光子的数目除以笫二迭代周期自由原子曲线CSB来计算分子相干函数SB(m)，根据等式(7)计算逼近函数IB(m)，并且通过应用等式(8)来产生第四计算值。处理器190通过修改(例如增加或减少)该初始高度AB来产生该改变后的高度BB。作为另一个例子，处理器190通过从多个(例如三个)计算值(例如第四计算值、第五计算值和第六计算值)中选择最小值来确定下一个迭代周期高度iBmfai。处理器l卯以与产生第四和第五计算值类似的方式产生第六计算值。例如，处理器190在增加或可替换地减少该改变后的高度BB之后产生该第六计算值。处理器190在674通过应用等式(9)来确定IB(m)的第二动量M2Sb:Jm2/flmm(/w)c/m=^-..........(9)处理器190在676确定物质82的敛集率ru与第二动量M2SB成线性比例，例如等于第二动量M2SB。当物质82包括在爆炸物和/或违禁品检测中相关的非晶材料的TlB范围上的多个相同的硬球体时，敛集率，与第二动量M2SB成线性比例。该线性比例关系的例子包括t]b=a(M2SB).........(10)图21是用于识别物质的方法的实施例的流程图。处理器190在677确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率TlB是否在存储在存储装置195内的库内的多组所列参数的范围内，例如从0到百分之十(O和百分之十包括在内)的范围。处理器190在677所作的确定的一个例子包括确定衍射曲线DB(m)是否在衍射曲线D,n的范围内，有效原子序数ZBeff是否在有效原子序数Zn,eff的范围内，以及敛集率1]B是否在敛集率T]m的范围内。处理器l卯在677所作的确定的另一个例子包括确定衍射曲线DB(m)是否在衍射曲线Du的范围内，有效原子序数ZBeff是否在有效原子序数Ziieff的范围内，以及敛集率！1b是否在敛集率卞的范围内。作为一个例子，处理器l卯通过确定在动量传递值mi处绘制在衍射曲线DB(m)上的X射线光子的数目是否位于在动量传递值im处绘制在衍射曲线Dii上的X射线光子的数目的阈值内来确定衍射曲线DB(m)是否在衍射曲线Du的范围内。作为另一个例子，处理器190通过确定在动量传递值m2处绘制在衍射曲线DB(m)上的X射线光子的数目是否位于在动量传递值m2处绘制在衍射曲线Du上的X射线光子的数目的阈值内来确定衍射曲线DB(m)是否在衍射曲线Du的范围内。一旦确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率l]B在库内的多个所列参数的范围内，处理器190就在679就确定物质82被识别为具有其中一组位于衍射曲线DB(111)、有效原子序数ZBeff和敛集率TiB的范围内的所列参数。另一方面，一旦确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率tiB不位于库内的多个所列参数的范围内，处理器190就在681把衍射曲残Da(m)、有效原子序数ZAeff以及敛集率1U、衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff以及敛集率T]B存储在库内，并且用户打开容器79以识别物质82。在可替换实施例中，处理器190确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率llB中的至少一个是否在库的其中一组内的至少一个所列参数的范围内。例如，处理器190确定衍射曲线DB(m)是否在衍射曲线Du的范围内。作为另一个例子，处理器190确定有效原子序数ZBeff是否在有效原子序数Ziieff的范围内。作为又一个实施例，处理器190确定有效原子序数ZBeff是否在有效原子序数Zneff的范围内以及敛集率T1A是否在敛集率T^的范围内。在该可替换实施例中，一旦确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率T1b中的至少一个在库的其中一组内的至少一个所列参数的范围内，处理器190就确定物质82被识别为具有其中一组所列参数，该组所列参数具有至少一个在衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率1lB中的至少一个的范围内的所列参数。在该可替换实施例中，一旦确定衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff和敛集率llB中的至少一个不在库的其中一组内的至少一个所列参数的范围内，处理器190就把衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff以及敛集率lU、衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff以及敛集率T]B存储在库内，并且用户打开容器79以识别物质82。图22是说明用于开发初级准直器的虚拟系统900的实施例的图。处理器190产生虚拟系统900。例如，处理器190产生虚拟系统900以在显示装置194上显示虚拟系统900。虚拟系统900包括多个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922，多个虚拟准直器元件924、926和928，以及多个虚拟探测器930、932、934、936和938，例如虚拟透射探测器。处理器190产生虚拟X射线源906、908、910、912、914、916、918和920以作为X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的虚拟表示，并沿着曲线940设置虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922。处理器190产生剩余的虚拟X射线源902、904和922(图1)中的每个以作为X射线源的虚拟表示，例如X射线源74。此外，处理器190产生虚拟探测器934以作为透射探测器17(图1)的虚拟表示。处理器190产生剩余的虚拟探测器930、932、936和938中的每个以作为透射探测器的虚拟表示，例如透射探测器17。处理器190产生虚拟开口942以作为开口65(图1)的虚拟表示。用户通过输入装置192给处理器190提供系统10(图1)的部件组织。用户通过输入装置192输入系统的各部件之间的多个距离，并通过经由输入装置192把该距离提供给处理器190来给处理器190提供系统107的部件组织。例如用户指定透射探测器17内的探测器元件的数目，散射探测器16和18中的每个内的探测器元件的数目，弧75的半径，X射线源60、62、64、66、68、70、72和74相对于透射探测器17、散射探测器16和散射探测器18中的至少一个的多个位置，X射线源60、62、64、66、68、70、72和74中的任何两个之间的距离，以及开口65相对于透射探测器17、散射探测器16和散射探测器18中的至少一个的位置。处理器190组织虚拟系统900的虚拟元件，并且该组织与由用户输入的系统107的部件组织的比例是第一系数，例如二分之一或三分之一。例如，处理器190从虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922中产生任何两个相邻的虚拟X射线源，并且这两个相邻的虚拟X射线源之间的距离与X射线源60、62、64、66、68、70、72和74中的任何两个相邻的X射线源之间的距离成比例，例如二分之一或三分之一。作为另一个例子，处理器190从虚拟探测器930、932、934、936和938中产生两个相邻的虚拟探测器，并且这两个相邻的虚拟探测器之间的距离与透射探测器17(图1)和与透射探测器17(图1)相邻的另一个透射探测器(未示出)之间的距离成比例。作为又一个例子，处理器190产生虚拟X射线源912和虚拟探测器934，并且虚拟X射线源912和虚拟探测器934之间的距离与X射线源66和透射探测器17之间的距离成比例。作为再一个例子，处理器190产生虚拟开口942，并且虚拟开口942和虚拟X射线源912之间的距离与X射线源66和开口65之间的距离成比例。作为进一步的例子，处理器190产生虚拟探测器934，并且虚拟探测器934和虚拟开口942之间的距离与透射探测器17和开口65之间的距离成比例。处理器190从每个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922中扩展虚拟束的数目，例如四个或五个，该虚拟束是直线。处理器190扩展虚拟束的数目，并且该数目匹配虚拟探测器930、932、934、936和938的数目。例如，处理器190从每个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922中扩展五个虚拟束，并因此在虚拟系统900内组织五个虚拟探测器930、932、934、936和938。作为另一个例子，处理器190从每个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922中扩展四个虚拟束，并因此在虚拟系统900内组织四个虚拟探测器。处理器190从每个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922扩展虚拟束的数目，并且每个虚拟探测器930、932、934、936和938接收其中一个虚拟束。例如，处理器190从虚拟X射线源902扩展作为直线的虚拟束944，并且虚拟探测器930接收虚拟束944。作为另一个例子，处理器190从虚拟X射线源902扩展作为直线的虚拟束946，并且虚拟探测器932接收虚拟束946。作为又一个实施例，处理器190从虚拟X射线源902扩展作为直线的虚拟束948，并且虚拟探测器934接收虚拟束948。作为再一个实施例，处理器190从虚拟X射线源920扩展作为直线的虚拟束950，并且处理器190和虚拟探测器938接收虚拟束950。作为另一个实施例，处理器190从虚拟X射线源920扩展作为直线的虚拟束952，并且虚拟探测器936接收虚拟束952。作为再一个实施例，处理器190从虚拟X射线源920扩展作为直线的虛拟束954，并且虚拟探测器934接收虚拟束954。处理器190确定虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922与虚拟探测器930、932、934、936和938之间的虚拟点的数目，并且最大数目(例如5或6)的虚拟束在每个虚拟点彼此相交。作为一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源904、906、908、910和912的五个虚拟束在虚拟点956彼此相交。作为另一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源906、908、910、912和914的五个虚拟束在虚拟点958彼此相交。最大数目等于由每个虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922所输出的虚拟束的数目。类似地，处理器190确定虚拟点960和962。处理器190产生穿过虚拟点956、958、960和962延伸的轴955。处理器190在多个虚拟点(例如虚拟点956、958、960和962)处产生与轴955重合的虚拟准直器元件928。在可替换实施例中，处理器190在轴955上产生比虚拟点956、958、960和962的数目更低或可替换地更高的虚拟点数目。处理器190确定在虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922与虚拟探测器930、932、934、936和938之间的虚拟点的数目，并且小于最大数目的数目(例如3个)的虚拟束在每个虚拟点彼此相交。作为一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源906、908和910的三个虚拟束在虚拟点964彼此相交。作为另一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源908、910和912的三个虚拟束在虚拟点966彼此相交。类似地，处理器190确定虚拟点968、970和972。处理器190产生穿过虚拟点964、966、968、970和972延伸的轴963。处理器190在多个虚拟点(例如虚拟点964、966、968、970和972)处产生与轴963重合的虚拟准直器元件926。作为又一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源904和906的两个虚拟束在虚拟点974彼此相交。作为另一个例子，处理器190确定来自虚拟X射线源906和908的两个虚拟束在虚拟点976彼此相交。类似地，处理器190确定虚拟点978和980。处理器产生穿过虚拟点974、976、978和980延伸的轴982。处理器190比较相交点以发现近似地穿过相同x位置的那些。处理器190在多个虚拟点(例如虚拟点974、976、978和980)处产生与轴982重合的虚拟准直器元件924。虚拟准直器元件928比剩余的虚拟准直器元件924和926更接近虚拟开口942。在一个可替换实施例中，处理器190在轴963上产生比虚拟点964、966、968、970和972的数目更低或可替换地更高的虚拟点数目。在另一个可替换实施例中，处理器190在轴982上产生比虚拟点974、976、978和980的数目更低或可替换地更高的虚拟点数目。处理器190产生虚拟准直器元件924、926和928，并且虚拟准直器元件924、926和928不与虚拟开口942相交。在可替换实施例中，虚拟准直器元件924、926和928不与容器79相交。处理器190产生虚拟准直器元件924、926和928，所述虚拟准直器元件924、926和928位于虚拟X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922与虚拟开口942之间。处理器190确定虚拟准直器元件924、926和928的多个虚拟位置，例如xw和y^虚拟坐标或xv2和y^虚拟坐标或Xv3和yv3虚拟坐标，并确定虚拟准直器元件924、926和928上虚拟点的多个位置，例如x"和yw虚拟坐标、Xv5和yv5虚拟坐标、xv6和y"虚拟坐标、Xv7和yv7虚拟坐标、x"和yvs虚拟坐标或Xv9和y"虚拟坐标。例如，处理器190相对于XvyvZv坐标系的原点确定虚拟准直器元件928的xw和yw虚拟坐标。作为另一个例子，处理器190相对于坐标系的原点确定虚拟点974的xw和y"虚拟坐标。坐标系与图1、图4和图5所示的xyz坐标系成比例。XvyyZv坐标系包括Xv轴、yv轴和Zy轴。Xv轴垂直于yv轴和Zv轴，并且yv轴垂直于Zv轴。注意，虚拟准直器元件924、926和928是弯曲的，并且虚拟准直器元件924、926和928都不是圆形形状。还要注意，在一个可替换实施例中，处理器190产生虚拟准直器元件928，而不产生任何其它虚拟准直器元件。在又一个可替换实施例中，处理器190产生任何数量的虚拟准直器元件，例如2、3、4或5个。图23是实现初级准直器的系统1000的实施例的图。系统1000是系统107(图2)的例子。系统1000包括台架109(图2)。台架109包括开口65，X射线源60、62、64、66、68、70、72和74，多个初级准直器元件1002、1004和1006，以及多个夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018。每个初级准直器元件1002、1004和1006的例子包括薄板或叠层。初级准直器元件1002、1004和1006由诸如钼或鵠之类的材料制造。夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018由诸如钢或铝之类的金属制造。初级准直器元件1002、1004和1006位于X射线源60、62、64、66、68、70、72和74与开口65之间，并且共同形成初级准直器14(图1)。作为例子，每个初级准直器元件1002、1004和1006具有在y方向从l米(m)到1.5米(1米和1.5米包括在内)的范围、在z方向从0.5亳米(mm)到5mm(0.5亳米和5mm包括在内)的范围和在x方向从2.5mm到5.5mm(2.5mm和5.5mm包括在内)的范围的长度。初级准直器元件1002由夹具1008和1014支撑。初级准直器元件1004由夹具1010和1016支撑，以及初级准直器元件1006由夹具1012和1018支撑。夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018通过连接过程(例如胶合或点焊)被固定到台架109(图2)的多个侧壁1020和1022上。例如，夹具1008、1010和1012被固定到侧壁1020上，并且夹具1014、1016和1018被固定到侧壁1022上。可替换地，通过经由多个螺钉把夹具1008、1010和1012安装到侧壁1020上以及通过经由多个螺钉把夹具1014、1016和1018安装到侧壁1022上，从而将夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018固定到侧壁1020和1022上。夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018中的每个包括在z方向上延伸的槽。例如，夹具1008包括槽1024，夹具1010包括槽1026，夹具1012包括槽1028，夹具1014包括槽1030，夹具1016包括槽1032，并且夹具1018包括槽1034。用户通过使用具有槽1024、1026、1028、1030、1032和1034中任何一个的形状的多个峰的铸模机，在该铸模机内注满液态金属(例如钢)，并冷却该金属以产生夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018内的槽1024、1026、1028、1030、1032和1034来制造夹具1008、1010、1012、1014、1016和1018以及槽1024、1026、1028、1030、1032和1034。可替换地，用户通过操作蚀刻才几以显现槽1024、1026、1028、1030、1032和1034来产生槽1024、1026、1028、1030、1032和1034。槽1024、1026、1028、1030、1032和1034中的每个具有多个尺寸，这些尺寸稍微大于初级准直器元件1002、1004和1006中的每个的多个尺寸。例如，如果初级准直器元件1002沿着x轴具有5mm的尺寸，则槽1024沿着x轴具有大于5mm的尺寸，例如5.2mm。作为另一个例子，如果初级准直器元件1002沿着y轴具有1.2m的尺寸，则槽1024沿着y轴具有大于1.2m的尺寸，例如1.5m。作为又一个例子，如果初级准直器元件1002沿着z轴具有lmm的尺寸，则槽1024沿着z轴具有大于1.2mm的尺寸，例如1.5mm。用户在槽内滑动初级准直器元件以使用夹具来支撑初级准直器元件。例如，用户在z方向上在夹具1008的槽1024和夹具1014的槽1030内滑动初级准直器元件1002，以^使用夹具1008和1014来支撑初级准直器元件1002。作为另一个例子，用户在z方向上在夹具1010的槽1026和夹具1016的槽1032内滑动初级准直器元件1004，以使用夹具1010和1016来支撑初级准直器元件1004。处理器190计算初级准直器元件1002、1004和1006的多个位置，例如xt和yi坐标、X2和y2坐标或X3和y3坐标，所述多个位置与虚拟准直器元件924、926和928的虚拟位置的比例是第二系数，例如2或3。例如，处理器190把虚拟准直器元件928的x^和yw坐标乘以第二系数以产生初级准直器元件1006的Xi和yi坐标。作为另一个例子，处理器190把虚拟准直器元件926的xw和yv2坐标乘以第二系数以产生初级准直器元件1004的X2和y2坐标。作为又一个例子，处理器190把虚拟准直器元件924的xw和yv3坐标乘以第二系数以产生初级准直器元件1002的X3和y3坐标。第二系数是第一系数的倒数。例如，如果第一系数是二分之一，则第二系数是2。虚拟准直器元件924(图22)是初级准直器元件1002的虚拟表示，虚拟准直器元件926(图22)是初级准直器元件1004的虚拟表示，并且虚拟准直器元件928(图22)是初级准直器元件1006的虚拟表示。初级准直器14包括任何数量(例如2、3或4)的初级准直器元件，例如初级准直器元件1002、1004和1006。初级准直器元件1006具有与初级准直器元件1002或初级准直器元件1004中的开口数相比最小的开口数。使得初级准直器元件1006具有最小的开口数是有利的。最小的开口数取决于容器79的尺寸和用于扫描容器79的X射线源的数目。图24是台架109(图2)的实施例的顶视图。台架109包括初级准直器元件1002与夹具1008和1014。初级准直器元件1002包括多个开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052和1054。初级准直器元件1002内的开口数等于虚拟准直器元件924上的虚拟点数。处理器190输出初级准直器元件1002内的开口的多个位置，例如坐标X4和y4，所述多个位置与虚拟准直器元件924的虚拟点的位置的比例是第二系数。例如，处理器190把虚拟点974的虚拟坐标xw和y^乘以第二系数以产生初级准直器元件1002的开口1042的坐标&和y4。作为另一个例子，处理器190把虚拟点976的坐标Xvs和yvs乘以第二系数以产生初级准直器元件1002的开口1044的多个坐标xs和ys。槽1024在z方向上的长度大于初级准直器元件1002在z方向上的长度。例如，槽1024在夹具1008内沿着z方向从点1056延伸到点1058,并且初级准直器元件1002沿着z方向从点1060延伸到点1058。点1058和1060之间在z方向上的距离小于点1056和1058之间在z方向上的距离。用户沿着z方向从夹具1008的侧1062滑动初级准直器元件1002进入槽1024，并从夹具1014的侧1064滑动初级准直器元件1002进入槽1030，以在槽1024和1030内设置初级准直器元件1002。图25是台架109(图2)的实施例的顶视图。台架109包括初级准直器元件1004与夹具1010和1016。初级准直器元件1004包括多个开口1070、1072、1074、1076、1078、1080、1082和1084。初级准直器元件1004内的开口数等于虚拟准直器元件926上的虚拟点数。处理器190输出初级准直器元件1004内的开口1070、1072、1074、1076、1078、1080、1082和1084的多个位置，例如坐标X6和y6，所述多个位置与虚拟准直器元件926的虚拟点的虚拟位置的比例是笫二系数。例如，处理器190把虚拟点964(图22)的虚拟坐标xm和yv6乘以第二系数以产生初级准直器元件1004的开口1074的坐标X6和y6。作为另一个例子，处理器190把虚拟点966(图22)的坐标xw和yv7乘以第二系数以产生初级准直器元件1004的开口1076的多个坐标X7和y7。槽1026在z方向上的长度大于初级准直器元件1004在z方向上的长度。例如，槽1026在夹具1010内沿着z方向从点1086延伸到点1088，并且初级准直器元件1004沿着z方向从点1090延伸到点1088。点1088和1090之间在z方向上的距离小于点1086和1088之间在z方向上的距离。用户沿着z方向从夹具1010的侧1092滑动初级准直器元件1004进入槽1026，并从夹具1016的侧1094滑动初级准直器元件1004进入槽1032，以在槽1026和1032内设置初级准直器元件1004。图26是台架109(图2)的实施例的顶视图。台架109包括初级准直器元件1006与夹具1012和1018。初级准直器元件1006包括多个开口1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212和1214。初级准直器元件1006内的开口数等于虚拟准直器元件928上的虚拟点数。处理器190输出初级准直器元件1006内的开口1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212和1214的多个位置，例如坐标xs和ys，所述多个位置与虚拟准直器元件928的虚拟点的虚拟位置的比例是第二系数。例如，处理器190把虚拟点956的虚拟坐标Xvs和yvs乘以第二系数以产生初级准直器元件1006的开口1202的坐标xs和ys。作为另一个例子，处理器190把虚拟点958的坐标xw和yv9乘以第二系数以产生初级准直器元件1006的开口1204的多个坐标X9和y9。槽1028在z方向上的长度大于初级准直器元件1006在z方向上的长度。例如，槽1028在夹具1012内沿着z方向从点1216延伸到点1218，并且初级准直器元件1006沿着z方向从点1220延伸到点1218。点1218和1220之间在z方向上的距离小于点1216和1218之间在z方向上的if巨离。用户沿着z方向从夹具1012的侧1222滑动初级准直器元件1006进入槽1028，并从夹具1018的侧1224滑动初级准直器元件1006进入槽1034,以在槽1028和1034内设置初级准直器元件1006。用户通过应用诸如模制过程之类的过程来产生开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052、1054、1070、1072、1074、1076、1078、1080、1082、1084、1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212和1214。例如，用户通过使用具有开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052和1054中任何一个的形状的多个峰的铸模机，在该铸模机内注满液态金属(例如钨或钼)，并冷却该金属以产生开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052和1054来产生初级准直器元件1002的开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052和1054。作为例子，每个开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052、1054、1070、1072、1074、1076、1078、1080、1082、1084、1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212和1214具有在y方向上从0.5mm到1.5mm(0.5mm和1.5mm包括在内)范围的宽度、在z方向上从O.lmm到0.5mm(O.lmm和0.5mm包括在内)范围的深度、以及在x方向上从2.5mm到5.5mm(2.5mm和5.5mm包括在内)范围的厚度。每个开口在x方向上的厚度与包括该开口的初级准直器元件在x方向上的厚度相同。例如，开口1040在x方向上的厚度与初级准直器元件1002在x方向上的厚度相同。用户产生的开口1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052、1054、1070、1072、1074、1076、1078、1080、1082、1084、1200、1202、1204、1206、1208、1210、1212和1214沿着z轴具有与X射线源60、62、64、66、68、70、72和74(图1)沿着z轴的相同位置。当X射线束67(图1)穿过初级准直器14时，初级准直器14准直X射线束67以分别从两个开口1046和1048(图8)中产生初级束83和84(图1)。可替换地或另外，当X射线束67(图1)穿过初级准直器14时，初级准直器14准直X射线束67以分别从两个开口1076和1078中产生初级束83和84(图1)。而且，可替换地或另外，当X射线束67(图1)穿过初级准直器14时，初级准直器14准直X射线束67以分别从两个开口1206和1208中产生初级束83和84(图1)。每个开口输出一个初级束。例如，开口1072输出一个初级束。作为另一个例子，开口1200输出一个初级束。注意，附加的初级准直器元件(未示出)被包括在初级准直器14内，并与对应于除了来自X射线源902、904、906、908、910、912、914、916、918、920和922的至少两个束相交的虚拟点之外的多个虚拟点的点重合。该附加的初级准直器元件与初级准直器元件1002、1004和1006中的任何一个平行，并包括多个开口以允许来自X射线源60、62、64、66、68、70、72和74的X射线到达初级准直器元件1002、1004和1006中的任何一个。在可替换实施例中，初级准直器14不包括该附加的初级准直器元件。图27是台架1302的可替换实施例的图。台架1302是台架109(图2)的例子。台架1302包括开口65，多个夹具1304、1306、1308、1310、1312和1314，以及初级准直器元件1002、1004和1006。用户用诸如钢和铝之类的金属制造夹具1304、1306、1308、1310、1312和1314。例如，用户通过4吏用包括夹具1304、1306、1308、1310、1312和1314中任何一个的形状的模子的铸模机，利用液态金属(例如钢)注满该铸模机，并冷却该液态金属以制造夹具1304、1306、1308、1310、1312和1314。用户通过诸如点焊或胶合之类的过程或者可替换地通过使用螺钉来将初级准直器元件固定到夹具的多个顶面上。例如，用户通过把初级准直器元件1002的底面1316胶合到夹具1304的顶面1318并把初级准直器元件1002的底面1316胶合到夹具1310的顶面1320来固定初级准直器元件1002和夹具1304。作为另一个例子，用户通过点焊初级准直器元件1004的底面1322和夹具1306的顶面1324并点焊初级准直器元件1004的底面和夹具1312的顶面1326来固定初级准直器元件1004和夹具1306。可替换地，用户固定初级准直器元件的顶面和多个夹具底面。例如，用户固定初级准直器元件1006的顶面1328和夹具1308的底面1330以及夹具1314的底面1332。图28是台架1302的实施例的顶视图。台架1302包括多个夹具1402和1404以及初级准直器元件1406。初级准直器元件1406是初级准直器元件1002、1004和1006中任何一个的例子。如果初级准直器元件1406是初级准直器元件1002的例子，则夹具1402和1404分别是夹具1304和1310的例子。如果初级准直器元件1406是初级准直器元件1004的例子，则夹具1402和1404分别是夹具1306和1312的例子。如果初级准直器元件1406是初级准直器元件1006的例子，则夹具1402和1404分别是夹具1308和1314的例子。初级准直器元件1406被固定到夹具的顶面1408和夹具的顶面1410。图29是用于识别物质的系统2000的实施例的框图。系统2000包括处理器190、电源2002、开关元件2004(其是场效应晶体管)、供给管道2006和滤波器元件2008。电源2002的例子包括电压源。滤波器元件2008通过供给管道2006填充有液体填充物2010，该液体填充物2010是导电的且吸收X射线。滤波器元件2008包括由滤波器元件2008的多个壁2014限定的内部容积2012。滤波器元件2008包括以导电层形式的第一电极2016，该第一电极2016与内部容积2012中存在的液体填充物2010电绝缘，并且该绝缘是通过绝缘体层2018和设置在壁2014的内侧上的惰性覆盖层2020来实现的。绝缘体层2018和惰性覆盖层2020被包括在滤波器元件2008内。滤波器元件2008还包括用于把电势施加到液体填充物2010的笫二电极2022。滤波器元件2008的第一电极2016被耦合到用来把电压施加到滤波器元件2008的开关元件2004。开关元件2004包括漏极触点2024和耦合到电源2002的源极触点2026。在可替换实施例中，代替开关元件2004，可以利用任何其它类型的晶体管，例如双极结型晶体管。开关元件2004通过由处理器190经由控制线2030施加给开关元件2004的栅极触点2028的控制电压被激活或闭合。当开关元件2004闭合时，电源2002的电压被施加到笫一电极2016。当开关元件2004闭合并且电源2002被设置为"填充"电压的值时，例如从10伏到60伏(10伏和60伏包括在内)的范围，相对于惰性覆盖层2020的接触角2032降低，并且滤波器元件2008被填充液体填充物2010。接触角2032是惰性覆盖层2020和在液体填充物2010与惰性覆盖层2020相接触的点处与液体填充物2010的切线之间的角。当滤波器元件2008填充有液体填充物2010时，滤波器元件2008被激活，液体填充物2010衰减(例如吸收)X射线束，例如初级束84，并且X射线束不穿过滤波器元件2008的内部容积2012。另一方面，当处理器190除去或不施加控制电压给栅极触点2028时，开关元件2004断开，并且电源2002的电压没有施加给第一电极2016，内部容积2012没有填充液体填充物2010。当内部容积2012没有填充液体填充物2010时，滤波器元件2008不被激活并且不衰减(例如吸收)X射线束，例如初级束84或初级束83，并且X射线束穿过内部容积2012。图30是用于识别物质的系统2900的可替换实施例的框图。系统2900包括电源2002、处理器190、开关元件2004、供给管道2006、供给管道2卯2和滤波器元件2904。滤波器元件2904填充有液体填充物，的液体成分2908。液体成分2906和2908不是可混合的。相应的液体成分2906和2908分别通过相应的供给管道2902和2006来提供。滤波器元件2904的其它功能部件与滤波器元件2008的那些类似。当处理器190把控制电压施加到开关元件2004时，开关元件2004闭合，并且内部容积2012被填充有吸收X射线的液体成分2908而不填充有导电液体成分2906。当内部容积2012填充有吸收X射线的液体成分2908时，滤波器元件2904被激活并衰减X射线束，例如初级束84,并且X射线束被衰减，例如不穿过内部容积2012。另一方面，当内部容积2012填充有导电液体成分2906时，滤波器元件2904不被激活并且不衰减X射线束，例如初级束84，并且X射线束不被衰减，例如穿过内部容积2012。图31是用于识别物质的滤波器3000的实施例的框图。滤波器3000根据电润湿过程来操作。滤波器3000包括多个滤波器元件3002。每个滤波器元件3002是滤波器元件2008(图29)或滤波器元件2卯4(图30)的例子。滤波器3000是束选择器111(图2)的例子。当滤波器元件3002填充有液体填充物3004时，该液体填充物3004是液体填充物2010或吸收X射线的液体成分2908的例子，滤波器元件3002被激活，并且穿过滤波器元件3002的X射线束(例如初级束84)被滤波器元件3002衰减。另一方面，当滤波器元件3002没有填充液体填充物3004时，滤波器元件3002不被激活并且X射线束(例如初级束84或初级束83)不被滤波器元件3002衰减。处理器190通过开关元件2004独立控制每个滤波器元件3002。例如，处理器190通过开关元件2004激活滤波器元件3002，并且通过另一个开关元件(例如开关元件2004)激活另一个滤波器元件，例如滤波器元件3002。在此描述的用于识别物质的系统和方法的技术效果是识别物质82。物质82通过对有效原子序数ZAeff与ZBeff进行互相比较并且通过比较诸如衍射曲线DA(m)、有效原子序数ZAeff、敛集率t]A、衍射曲线DB(m)、有效原子序数ZBeff、敛集率11B之类的参数与表格中的所列参数而被识别。虽然已经根据各种特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，本发明可以在具有权利要求书的精神和范围内的修改的情况下被实践。附图标记列表<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>67x射线束68x射线源70x射线源72x射线源74x射线源75弧76次级准直器79容器80下部支架82物质83初级束84初级束85点86点88散射辐射89散射辐射卯散射辐射91散射辐射92点93点94点95点96散射角97散射角98散射角99角100系统101中心103角104脉冲幅度整形放大器(PHSA)105散射角<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage48</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage49</column></row><table>管或双极结型晶体管。当处理器190闭合开关113时，探测器元件20被耦合到模数转换器120，并且当处理器190闭合相应的开关115、117、119、121、123、125、127和129时，探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36被分别耦合到脉沖幅度整形放大器104、106、108、110、112、114、116和118。例如，当处理器190闭合开关115时，探测器元件22被耦合到脉冲幅度整形放大器104。作为另一个例子，当处理器190闭合开关117时，探测器元件24被耦合到脉沖幅度整形放大器106。另一方面，当处理器190断开相应的开关113、115、117、119、121、123、125、127和129时，探测器元件20被从模数转换器120去耦合，并且探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36分别被从脉冲幅度整形》文大器104、106、108、110、112、114、116和118去耦合。例如，当处理器190断开开关113时，探测器元件20被从模数转换器120去耦合。作为另一个例子，当处理器190断开开关115时，探测器元件22被从脉冲幅度整形放大器104去耦合。当束选择器111衰减初级束84而不衰减初级束83时，探测器元件20通过探测初级束83产生电输出信号196，并且探测器元件22、24、26、28、30、32、34和36通过探测散射辐射产生多个电输出信号198、200、202、204、206、208、210和212。例如，当束选择器lll衰减初级束84而不衰减初级束83时，探测器元件22对于入射在探测器元件22上的每个散射X射线光子产生电输出信号198。当处理器190闭合开关时，脉冲幅度整形放大器放大从探测器元件接收的电输出信号。例如，当处理器190闭合开关115和117时，脉冲幅度整形放大器104放大电输出信号198，并且脉冲幅度整形放大器106放大电输出信号200。另一方面，当处理器190断开开关时，脉冲幅度整形放大器不从探测器元件接收电输出信号。例如，当处理器190断开开关115和117时，脉冲幅度整形放大器104不接收电输出信号198，并且脉沖幅度整形放大器106不接收电输出信号200。脉冲幅度整形放大器104、106、108、110、112、114、116和118具有由处理器190所确定的增益系数。从探测器元件输出的电输出信号的幅度与由探测器元件探测到的产生电输出信号的X射线量子的能量成比例。例如，电输出信号196<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage53</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage54</column></row><table>1306夹具1308夹具1310夹具1312夹具1314夹具1316底面1318顶面1320顶面1322底面1324顶面1326顶面1328顶面1330底面1332底面1402夹具1404夹具1406初级准直器元件1408顶面1410顶面2000系统2002电源2004开关元件2006供给管道2008滤波器元件2010液体填充物2012内部容积2014壁2016第一电极2018绝缘体层2020惰性覆盖层2022第二电极2024漏极触点2026源极触点2028栅极触点2030控制线2032接触角2900系统2902供给管道2904滤波器元件2906导电液体成分2908吸收射线的液体成分3000滤波器3002滤波器元件3004液体填充物权利要求1、一种用于识别物质(82)的系统(10)，所述系统包括第一散射探测器(16)，其被配置成探测第一组散射辐射(89，90)；第二散射探测器(18)，其被配置成探测第二组散射辐射(88，91)；以及处理器(190)，其被配置成从该第一组散射辐射中产生第一有效原子序数，从该第二组散射辐射中产生第二有效原子序数，并确定(642)该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。2、根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述处理器(l卯)还被配置成一旦确定(642)该第一有效原子序数在该第二有效原子序数的范围内，就存储(657)该笫一和第二有效原子序数；以及一旦确定该第一有效原子序数不在该第二有效原子序数的阈值内，就从该第二组散射辐射(88，91)中产生敛集率。3、根据权利要求1所述的系统(10)，其中所述处理器(190)还被配置成从该第一组散射辐射(89，90)中产生(602)第一衍射曲线；从该第一有效原子序数中产生笫一敛集率；以及确定(677)该第一敛集率、该第一有效原子序数和该第一衍射曲线中的至少一个是否在存储在存储装置(195)中的一组的多个参数中的至少一个的阈值内。4、根据权利要求l所述的系统(10)，其中该笫一有效原子序数不是从该第二组散射辐射(88，91)中产生的。5、根据权利要求l所述的系统(10)，其中该第二有效原子序数不是从该第一组散射辐射(89，90)中产生的。6、一种用于识别物质(82)的系统，所述系统包括多个X射线源(60，62，64，66，68,70，72，74)，它们被配置成产生X射线(67);第一散射探测器(16)，其被配置成探测从所述X射线中产生的第一组散射辐射(89，90);第二散射探测器(18)，其被配置成探测第二组散射辐射(88，91);处理器(190);以及多个开关(113，115，117，119，121，123，125，127，129)，它们被配置成在使所述处理器从该第二组散射辐射去耦合时把所述处理器耦合到该笫一组散射辐射。7、根据权利要求6所述的系统(10)，其中所述处理器(190)还被配置成从该第一组散射辐射(89，90)中产生第一有效原子序数，从该第二组散射辐射(88，91)中产生笫二有效原子序数，并确定(642)该笫一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。8、根据权利要求6所述的系统(10)，其中所述处理器(190)还被配置成从该第一组散射辐射(89，90)中产生第一有效原子序数，从该第二组散射辐射(88,91)中产生笫二有效原子序数，并确定(642)该笫一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内；一旦确定该第一有效原子序数在该第二有效原子序数的范围内，就存储(657)该第一和第二有效原子序数；以及一旦确定该第一有效原子序数不在该第二有效原子序数的阈值内，就从该第二组散射辐射中产生敛集率。9、根据权利要求6所述的系统(10)，其中所述处理器(l卯)还被配置成从该第一组散射辐射(89，90)中产生第一有效原子序数，从该第二组散射辐射(88，91)中产生笫二有效原子序数，并确定(642)该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内；从该第一组散射辐射中产生(602)第一衍射曲线；从该第一有效原子序数中产生笫一敛集率；以及确定(677)该第一敛集率、该第一有效原子序数和该第一衍射曲线中的至少一个是否在存储在存储装置(195)中的一组的多个参数中的至少一个的阈值内。全文摘要提供一种用于识别物质(82)的系统(10)。该系统包括第一散射探测器(16)，其被配置成探测第一组散射辐射(89，90)；第二散射探测器(18)，其被配置成探测第二组散射辐射(88，91)；以及处理器(190)，其被配置成从该第一组散射辐射中产生第一有效原子序数，从该第二组散射辐射中产生第二有效原子序数，并确定(642)该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。文档编号G01N23/04GK101118224SQ20071014375公开日2008年2月6日申请日期2007年8月2日优先权日2006年8月2日发明者G·哈丁申请人:通用电气家园保护有限公司