本发明涉及安全检查技术领域，具体涉及一种双通道背散射检测设备，用于检测行人、物品或车辆等。
背景技术：
x射线背散射成像技术利用康普顿散射原理，将x射线源与探测器置于被检目标的同侧，利用飞点扫描装置将x射线源发出的扇形束调制成笔形束，然后同向收集被检目标表层散射返回的x射线，经过数据采集和图像处理后得到被检目标表层的图像，无需接触即可查出被藏匿的违禁品。该技术辐射量剂量低，安全性好，对轻质材料敏感，已被广泛应用于人体、货物和车辆的安全检查领域。
已知的单通道单侧分时扫描背散射设备，结构简单，只需要一套飞点x光机、探测器和传动装置即可，但是扫描效率较低，且需要被检目标翻转一次才能完成双侧扫描。
已知的单通道双侧同步扫描背散射设备，在一个通道的两边布置两套飞点x光机、探测器和传动装置，通过单次行程即可完成被检目标的双侧扫描。该模式虽然扫描效率提高了，但是较之于单侧分时模式，飞点x光机、探测器、运动机构等核心部件增加一倍，特别是飞点x光机一般体积重量大且结构分散，如此就给整机设备带来体积增大、成本提高、设计复杂和使用不便等问题。
由此可见，通道式散射检查设备的现有技术有必要加以提高和完善，以期能够通过较小的占地空间、较轻的重量、较低的成本和较简单的设计，有效而快速地完成被检目标的全面查验。
因此，如何研发一种快速实现安全检查，且结构简单的背散射检测设备，成为人们亟待解决的问题。
技术实现要素：
鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种双通道背散射检测设备。
根据本发明的一个方面，提供一种双通道背散射检测设备，包括：双飞点x光机，用于分别向其两侧发射第一x射线笔形束和第二x射线笔形束；第一通道和第二通道，分别设置在所述双飞点x光机两侧，分别用于放置第一被检目标和第二被检目标；以及第一探测器和第二探测器，所述第一探测器设置在所述第一通道和所述双飞点x光机之间，用于探测所述第一x射线笔形束经第一被检目标散射的第一散射信号，所述第二探测器设置在所述第二通道和所述双飞点x光机之间，用于探测所述第二x射线笔形束经第二被检目标散射的第二散射信号。
在一些实施例中，所述双通道背散射检测设备，还包括：传动装置，其带动所述双飞点x光机或所述第一被检目标和第二被检目标移动，使得所述第一被检目标和第二被检目标相对于所述双飞点x光机在同时垂直于第一x射线笔形束和第二x射线笔形束的方向上移动。
在一些实施例中，所述传动装置与所述双飞点x光机、第一探测器和第二探测器固定连接设置，所述双飞点x光机、第一探测器和第二探测器在所述传动装置的带动下可以沿所述第一通道和第二通道的纵向长度方向移动。
在一些实施例中，所述第一x射线笔形束和第二x射线笔形束之间呈第一预定角度。
在一些实施例中，所述第一预定角度为180°，所述第一x射线笔形束在垂直于第一被检目标相对于所述双飞点x光机移动方向的平面上沿顺时针或逆时针扫描所述第一被检目标，所述第二x射线笔形束在在垂直于第二被检目标相对于所述双飞点x光机移动方向的平面上沿逆时针或顺时针扫描所述第二被检目标。
在一些实施例中，所述第一x射线笔形束和第二x射线笔形束的能量相同或不同。
在一些实施例中，所述的双通道背散射检测设备，其中还包括：控制装置，用于控制所述双飞点x光机相对于所述第一被检目标和第二被检目标的移动；数采装置，对所述第一探测器和第二探测器探测到的散射信号进行数据采集；以及处理装置，用于对所述双通道背散射检测设备进行控制及对采集的数据进行图像处理。
在一些实施例中，所述双飞点x光机采用一x射线管，包括：管体；第一飞点光源和第二飞点光源，分别设置的管体内部的两端部，用于发射第一x射线笔形束和第二x射线笔形束；阳极柄，设置在第一飞点光源和第二飞点光源之间，为所述第一飞点光源和第二飞点光源提供阳极电位。
在一些实施例中，所述第一飞点光源包括：第一阴极，包括第一灯丝，所述第一阴极连接第一负高压电位及第一灯丝电源；第一阳极，包括阳极柄朝向第一灯丝的第一部分以及设置在所述第一部分朝向第一灯丝端部的第一靶点；所述第二飞点光源包括：第二阴极，包括第二灯丝，所述第二阴极连接第二负高压电位及第二灯丝电源；第二阳极，包括阳极柄朝向第二灯丝的第二部分以及设置在所述第二部分朝向第二灯丝端部的第二靶点；其中所述第一靶点和第二靶点被激发分别产生第一x射线扇形束和第二x射线扇形束。
在一些实施例中，所述第一负高压电位与所述第二负高压电位为同一负高压电位，所述阳极柄接地。
在一些实施例中，所述第一飞点光源还包括：第一防护转筒，套没于所述阳极柄的所述第一部分上并可绕所述第一部分旋转，所述防护转筒朝向第一灯丝的底面设置有第一通光孔，使得第一灯丝发射的光穿过所述第一通光孔激发所述第一靶点，所述第一防护转筒的侧壁上设置有第一x射线孔，使得所述第一x射线扇形束调制成所述第一x射线笔形束；所述第二飞点光源还包括：第二防护转筒，套设于所述阳极柄的所述第二部分上并可绕所述第二部分旋转，所述防护转筒朝向第二灯丝的底面设置有第二通光孔，使得第二灯丝发射的光穿过所述第二通光孔激发所述第二靶点，所述第二防护转筒的侧壁上设置有第二x射线孔，使得所述第二x射线扇形束调制成所述第二x射线笔形束。
在一些实施例中，所述第一x射线孔的数量为一个或更多个，所述第二x射线孔的数量为一个或更多个。
在一些实施例中，所述第一阴极的第一灯丝、第一靶点、第二阴极的第二灯丝以及第二靶点设置在平行于所述阳极柄的第一部分和第二部分的同一直线上。
在一些实施例中，所述第一靶点的第一靶面和所述第二靶点的第二靶面基本平行设置，所述第一靶面和第二靶面与所述直线具有预定夹角，使得所述第一x射线扇形束与所述第二x射线扇形束平行出射且在所述阳极柄的径向上交错第二预定夹角。
在一些实施例中，所述第二预定夹角为180°。
根据本发明的一个方面，提供一种背散射检测系统，包括两个以上前述的双通道背散射检测设备，其中任意相邻两双通道背散射检测设备共用一通道，所述通道设置在所述相邻两双通道背散射检测设备的双飞点x光机之间，所述通道中的被检目标的两侧同时位于所述被检目标的两侧双飞点x光机的第一x射线笔形束和第二x射线笔形束扫描。
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
采用本发明的双通道背散射检测设备，通过一个双飞点x光机产生两个方向基本相反的x射线笔形束，一个单向行程即可完成双通道内两个被检目标的单侧扫描；
本发明的双通道背散射检测设备，与传统单通道双侧背散射设备相比效率相同，但是最少可以节省一套飞点x光机和一套传动机构，结构简单，制作成本低；
本发明的双通道背散射检测设备采用的双飞点x光机，从x射线源头完成辐射防护，无需添加外围辅助装置，即可代替常规的两套飞点扫描装置，不但可以简化系统设计、降低应用难度和减少成本，还可以大幅减小飞点x光机自身和整个设备的占地空间，有利于x射线背散射类设备向小型化、智能化和集成化的方向发展；
多个双通道背散射检测设备可以级联使用，形成多个检查通道，除了最外侧两个通道的被检目标需要扫描两次，其他内部通道的被检目标只需一次即可完成双侧扫描和成像，实现快速检测。
附图说明
图1为本发明一实施例中双通道背散射检测设备的结构示意图；
图2为图1的双通道背散射检测设备的双飞点x光机的结构示意图；
图3图2中双飞点x光机形成两x射线扇形束的示意图。
具体实施方式
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供了一种双通道背散射检测设备，包括双飞点x光机，用于分别向其两侧发射第一x射线笔形束和第二x射线笔形束；第一通道和第二通道，分别设置在所述双飞点x光机两侧，分别用于放置第一被检目标和第二被检目标；以及第一探测器和第二探测器，所述第一探测器设置在所述第一通道和所述双飞点x光机之间，用于探测所述第一x射线笔形束经第一被检目标散射的第一散射信号，所述第二探测器设置在所述第二通道和所述双飞点x光机之间，用于探测所述第二x射线笔形束经第二被检目标散射的第二散射信号。根据本发明提供的双通道背散射检测设备通过一个双飞点x光机产生两个方向基本相反的x射线笔形束，一个单向行程即可完成双通道内两个被检目标的单侧扫描。
图1为本发明一实施例中双通道背散射检测设备的结构示意图，如图1所示，本发明一实施例提供一种双通道背散射检测设备1000，该双通道背散射检测设备1000主要包括双飞点x光机100、第一通道210、第二通道220以及第一探测器310和第二探测器320。
双飞点x光机100分别向其两侧发射第一x射线笔形束和第二x射线笔形束，第一通道210和第二通道220分别设置在双飞点x光机100两侧，分别用于容置或放置第一被检目标211和第二被检目标221，且第一通道210、第二通道220分别包括第一底座212和第二底座222，第一底座212和第二底座222分别支撑容置或放置在第一通道210和第二通道220内的第一被检目标211和第二被检目标221。
第一探测器310设置在所述第一通道210和所述双飞点x光机100之间，探测所述第一x射线笔形束经第一被检目标211散射的第一散射信号，第二探测器320设置在所述第二通道220和所述双飞点x光机100之间，用于探测所述第二x射线笔形束经第二被检目标221散射的第二散射信号。
如图1所示，双通道背散射检测设1000还包括传动装置400，在一实施例中，容置第一通道210中的第一被检目标211和容置在第二通道220中第二被检目标212固定不动，双飞点x光机100、第一探测器310和第二探测器320固定设置在传动装置400，传动装置400可以带动双飞点x光机100、第一探测器310和第二探测器320沿同时垂直于第一x射线笔形束和第二x射线笔形束的方向(即第一通道210和第二通道220的纵向长度方向)移动。传动装置400可以采用滑轨、轮轨等形式设计。
在一实施例中，双飞点x光机100产生两个朝向其两侧发射的第一x射线笔形束和第二x射线笔形束，可以同时扫描两个通道内的两个被检目标。第一x射线笔形束和第二x射线笔形束在旋转圆周上的相位差可以为180°，此时当第一x射线笔形束沿着第一被检目标211从上往下扫描一列，即第一x射线笔形束在其射线扫描面上顺时针或逆时针扫描时，与其反向的第二x射线笔形束同时沿着第二被检目标221从下往上扫描一列，即第二x射线笔形束在其射线扫描面上逆时针或顺时针扫描，如此两个扫描操作没有相互之间的信号串扰。通过控制，双飞点x光机100的一个扫描周期可以对两个被检目标均完成一列交错扫描。配合传动装置400带动双飞点x光机100的平移运动，可以实现逐列同时完成对两个被检目标的单侧扫描。
在一些实施例中，还可以双飞点x光机100及第一探测器310和第二探测器320固定不动，采用传动装置带动第一被检目标211和第二被检目标221相对于双飞点x光机100平移运动，例如分别在第一通道210和第二通道220内设置一传动装置带动第一被检目标211和第二被检目标221沿同时垂直于第一x射线笔形束和第二x射线笔形束的方向(即第一通道210和第二通道220的纵向长度方向)移动。
在一实施例中，双通道背散射检测设备1000还包括控制装置500、数采装置600以及处理装置700。如图1所示，控制装置500控制所述双飞点x光机100相对于所述第一被检目标211和第二被检目标221的移动，并控制双飞点x光机100发出第一x射线笔形束和/或第二x射线笔形束，以及控制第一x射线笔形束和第二x射线笔形束能量大小，扫描速度等。控制装置500还可以控制两个x射线笔形束的起始位置、旋转方向和扫描周期。数采装置600对所述第一探测器210和第二探测器220探测到的散射信号进行数据采集，第一探测器210和第二探测器220分别探测到由述第一被检目标211和第二被检目标221返回的散射信号，并转换为电信号传输给数采装置600。处理装置700对数采装置600采集的数据进行数据分析与处理，然后显示出两个被检目标的背散射图像。可以人工查视图像来分辨有无危险品，也可以通过软件自动识别并予以标识和报警。
在一实施例中，双通道背散射检测设备1000单次扫描完成两个被检目标一侧的扫描，如需双侧扫描，则需要被检目标翻转180°后再扫描一次。被检目标可以主动翻转，也可以借助机电装置翻转，也可以借助沿圆周循环的移动装置实现。
本发明一实施例还提供一种背散射检测系统，包括两个以上所述的双通道背散射检测设备，其中任意相邻两双通道背散射检测设备共用一通道，通道设置在所述相邻两双通道背散射检测设备的双飞点x光机之间，通道中的被检目标的两侧同时被位于所述被检目标的两侧双飞点x光机的第一x射线笔形束和第二x射线笔形束扫描。即多个双通道背散射检测设备可以级联使用，形成多个检查通道，除了最外侧两个通道的被检目标需要扫描两次，其他内部通道的被检目标只需一次即可完成双侧扫描和成像，实现快速检测。
以下具体介绍双通道背散射检测设备1000中双飞点x光机的具体结构及工作方式。
图2为本发明一实施例中双通道背散射检测设备的双飞点x光机的结构示意图。如图2所示，双飞点x光机100包括x射线管和高压电源，其中，x射线管包括管体30，第一飞点光源10和第二飞点光源20以及阳极柄40，高压电源的数量可以一个或两个。
管体30为一基本上对称的长筒形管体，第一飞点光源10和第二飞点光源20，分别设置的管体内部的两端部，用于发射第一x射线笔形束和第二x射线笔形束。
阳极柄40设置在第一飞点光源10和第二飞点光源20之间，呈倒“t”型结构，可连接两高压电源的阳极，为所述第一飞点光源10和第二飞点光源20提供阳极电位。阳极柄40采用金属材料制作，例如采用紫铜或铜合金。
第一飞点光源10主要包括第一阴极11、第一阳极以及第一防护转筒13，第一阴极11包括第一灯丝，第一阴极11连接第一高压电源的阴极及第一灯丝电源。第一阳极包括阳极柄40朝向第一灯丝的第一部分41以及设置在所述第一部分朝向第一灯丝端部的第一靶点12，第一防护转筒13呈筒状结构，其套设于所述阳极柄的所述第一部分41上并可绕所述第一部分旋转，第一防护转13筒朝向第一灯丝的底面设置有第一通孔，第一灯丝发射的电子穿过所述第一通孔激发所述第一靶点12来产生第一x射线扇形束。第一防护转筒13的侧壁上设置有第一x射线孔131，使得第一x射线扇形束调制成第一x射线笔形束，用于被检查目标的扫描。
第一防护转筒13等效为一个外转子结构，第一电枢铁芯14上绕制若干个第一电枢绕组15，套装于阳极柄40的第一部分41上，若干个第一电枢绕组15可以在第一部分41周向上均匀分布或不均匀分布，第一防护转筒13的内壁紧固若干个第一永磁体16，若干个第一永磁体16在第一防护转筒13的内壁的周向上均匀分布或不均匀分布。第一防护转筒13远离第一灯丝的一端的内壁通过第一轴承17与阳极柄40的第一部分41可旋转的连接。若干第一电枢绕组15被驱动期间不断地换相通电并形成旋转磁场，与若干第一永磁体16所产生的磁场相互作用，推动第一防护转筒13做圆周运动。如此通过第一防护转筒13侧壁上的第一x射线孔131旋转运动将x射线扇形束调制成动态连续的笔形束。
在一些实施例中，第一电枢铁芯14和若干个第一电枢绕组15可以设置在第一防护转筒13的内壁上，而若干个第一永磁体16设置在阳极柄40的第一部分41上。
第二飞点光源20主要包括第二阴极21、第二阳极以及第二防护转筒23，第二阴极21包括第二灯丝，第二阴极21连接第二高压电源的阴极及第二灯丝电源。第二阳极包括阳极柄40朝向第一灯丝的第二部分42以及设置在所述第二部分朝向第二灯丝端部的第二靶点22，第二防护转筒23呈筒状结构，其套设于所述阳极柄的所述第二部分42上并可绕所述第二部分旋转，第二防护转23筒朝向第二灯丝的底面设置有第二通孔，第二灯丝发射的电子穿过所述第二通孔激发所述第二靶点22来产生第二x射线扇形束。第二防护转筒23的侧壁上设置有第二x射线孔231，使得第二x射线扇形束调制成第二x射线笔形束，用于被检查目标的扫描。
第二防护转筒23等效为一个外转子结构，第二电枢铁芯24上绕制若干个第二电枢绕组25，套装于阳极柄40的第二部分42上，若干个第二电枢绕组25可以在第二部分42周向上均匀分布或不均匀分布，第二防护转筒23的内壁紧固若干个第二永磁体26，若干个第二永磁体26在第二防护转筒13的内壁的周向上均匀分布或不均匀分布。第二防护转筒23远离第二灯丝的一端的内壁通过第二轴承27与阳极柄40的第二部分42可旋转的连接。若干第二电枢绕组25被驱动期间不断地换相通电并形成旋转磁场，与若干第二永磁体26所产生的磁场相互作用，推动第二防护转筒23做圆周运动。如此通过第二防护转筒23侧壁上的第二x射线孔231旋转运动将x射线扇形束调制成动态连续的笔形束。
在一些实施例中，第二电枢铁芯24和若干个第二电枢绕组25可以设置在第二防护转筒23的内壁上，而若干个第二永磁体26设置在阳极柄40的第二部分41上。
在一实施例中，阳极柄40还包括垂直于第一部分41和第二部分42设置的端部43。端部43可以为中空，用于铺设驱动第一电枢绕组15和第二电枢绕组25的走线，端部43顶部装密封接头。
在一实施例中，第一防护转筒13和第二防护转筒23中的至少一个可以采用钨或钨合金材质，起到了辐射防护作用。
采用上述设计的双飞点x光机可以大幅减小飞点x光机自身和整个设备的占地空间，有利于x射线背散射类设备向小型化、智能化和集成化的方向发展。
在一实施例中，所述第一阴极11的第一灯丝、第一靶点12、第二阴极21的第二灯丝以及第二靶点22设置在平行于所述阳极柄40的第一部分41和第二部分42的同一直线上。第一靶点12的第一靶面和所述第二靶点21的第二靶面基本平行设置，朝向相反，所述第一靶面和第二靶面与所述直线具有预定夹角，使得所述第一x射线扇形束与所述第二x射线扇形束平行出射且在所述阳极柄的径向上交错第二预定夹角，例如可以为180°。
图3示出了本发明一实施例双飞点x光机形成两个x射线扇形束的示意图，如图3所示，第一靶点12受激发产生垂直于阳极柄40的第一部分41和第二部分42轴线向上的第一x射线扇形束，第一靶点22受激发产生垂直于阳极柄40的第一部分41和第二部分42轴线向下的第二x射线扇形束，第一x射线扇形束与第二x射线扇形束沿阳极柄40的第一部分41和第二部分42的径向平行，且出射方向相反。通过控制第一防护转筒13和第二防护转筒23的旋转，经第一防护转筒13上的第一x射线孔131和第二防护转筒23的第二x射线孔231的调制，可以获得相位差180°的x射线笔形束。
在一些实施例中，高压电源可以采用负高压电源，双飞点x光机71的两个飞点光源可以共用同一个负高压电源，也可以分别连接不同的负高压电源，即两飞点光源的阴极可以连接至同一负高压电位，可以分别连接至不同的负高压电位，阳极柄40可以直接接地。所述第一x射线笔形束和第二x射线笔形束的能量相同或不同。
在一些实施例中，双飞点x光机100上的第一x射线孔131和第二x射线孔231在转动过程中的相对相位差可以控制为180°，也可以控制为其他合适的角度，第一x射线孔131和第二x射线孔231数量也可以为1个或更多个。
在一些实施例中，双飞点x光机100所产生的两个x射线笔形束各自独立，可以分别控制，按照系统需求灵活使用。
在一些实施例中，两个x射线笔形束也可以通过两个常规x射线管分别外加飞点扫描机构来实现。
本发明旨在通过单只双飞点x光机产生两种背向的x射线笔形束，可以同时扫描主机两侧的被检目标。可以为开放式或者封闭式，不受有无机壳、背板或者顶盖等辅助装置的限制。
本发明的双通道背散射检查设备不受双飞点x光机位置、张角和能量的限制，可以任意设置。
本发明的被检目标可以任意为人体、货物或者车辆等。
应注意，附图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。
实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。