无损检测系统、双能射线源装置及其使用方法

1.本发明涉及检测装置领域，提供一种无损检测系统、双能射线源装置及其使用方法。


背景技术：

2.在安检领域，针对大型被检客体如集装箱和货车检测的ct检测系统采用的高能加速器具有强大穿透能力，ct检测系统在集装箱检测中能够一定程度的物质属性判别功能，使ct检测系统如虎添翼，但ct检测系统的机械系统尺寸庞大导致造价高昂，使用过程中能耗极高，上述不足在一定程度上限制了其应用。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双能射线源装置，能够降低该双能射线源装置的占地面积，提升双能射线源装置的检测、扫描效率。
4.本发明第一方面实施例提供一种双能射线源装置，包括：
5.射线源管；
6.第一射线源，安装于所述射线源管；
7.第二射线源，安装于所述射线源管；
8.驱动组件，与所述射线源管连接以带动所述第一射线源和所述第二射线源动作；
9.其中，所述第一射线源与所述第二射线源的射线能量不同。
10.根据本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置，通过设置射线能量不同的第一射线源以及第二射线源，并通过驱动组件驱动射线源管动作，能够保证第一射线源或者第二射线源动作以实现对不同检测对象的检测。在该双能射线源装置中，可以通过该双能射线源装置可以发出高低不同能量的射线，对于安检系统或者无损检测系统，可以对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，既可以对不同平均质量厚度获取更为合理曝光的图像，如对较低的平均质量厚度的被检客体采用低能射线源进行检测，而对较高平均质量厚度的被检客体则采用高能射线源进行检测，也可以通过高能、低能射线源所成图像进行对比，通过对比或先验知识对双能成像进行更好的判别。同时，该双能射线源装置还具有体积小、有效射线束张角大等优点，相较于相关技术中的ct系统，由本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置组成的ct系统在体积重量上有着巨大的差别，由该双能射线源装置组成的ct系统更为紧凑轻便，节省占地，也方便做成移动式系统。
11.根据本发明的一个实施例，还包括容纳件，所述容纳件的内部形成有容纳腔，所述射线源管可活动地设置于所述容纳腔，所述驱动组件安装于所述容纳件。
12.根据本发明的一个实施例，所述容纳件包括：
13.第一容纳壳；
14.第二容纳壳；
15.连接壳，连接于所述第一容纳壳和所述第二容纳壳之间；
16.所述第一容纳壳与所述连接壳之间，或者所述第二容纳壳与所述连接壳之间形成有出射线缝；
17.所述第一容纳壳、所述第二容纳壳以及所述连接壳由屏蔽材料制成。
18.根据本发明的一个实施例，所述第一容纳壳上开设有第一安装孔；
19.所述第二容纳壳上与所述第一安装孔对应的位置开设有第二安装孔；
20.所述射线源管可活动地安装于所述第一安装孔和所述第二安装孔。
21.根据本发明的一个实施例，所述驱动组件安装于所述第一容纳壳或者所述第二容纳壳，所述驱动组件适于带动所述射线源管动作以使所述第一射线源或者所述第二射线源与所述出射线缝对齐。
22.根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括：
23.支架，安装于所述第一容纳壳或者所述第二容纳壳；
24.驱动件，安装于所述支架。
25.根据本发明的一个实施例，所述第一射线源为同位素射线源，
26.和/或，所述第二射线源为同位素射线源。
27.本发明第二方面实施例提供一种基于上述的双能射线源装置的使用方法，包括：
28.获取检测需求；
29.基于所述检测需求，确定所述驱动组件的动作方式。
30.根据本发明第二方面实施例提供的基于上述的双能射线源装置的使用方法，通过获取不同的检测需求，能够针对不同的检测需求调整驱动组件的动作方式，以通过高低不同能量的射线，对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，使得该双能射线源装置的使用方法更加简便，快捷，且该双能射线源装置的使用方法还具有操作易行，普适性高等优点。
31.根据本发明的一个实施例，所述确定所述驱动组件的动作方式的包括：
32.控制所述驱动组件驱动所述第一射线源或者所述第二射线源运动至检测位；或者，
33.控制所述驱动组件驱动所述第一射线源和所述第二射线源运动在所述检测位和非检测位之间切换。
34.本发明第三方面实施例提供一种无损检测系统，包括上述的双能射线源装置。
35.根据本发明第三方面实施例提供的无损检测系统，通过设置上述的双能射线源装置，能够实现无损检测，且检测精度高、检测成本低。
36.本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
37.根据本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置，通过设置射线能量不同的第一射线源以及第二射线源，并通过驱动组件驱动射线源管动作，能够保证第一射线源或者第二射线源动作以实现对不同检测对象的检测。在该双能射线源装置中，可以通过该双能射线源装置可以发出高低不同能量的射线，对于安检系统或者无损检测系统，可以对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，既可以对平均质量厚度更为合理曝光的图像，如对较低的平均质量厚度的被检客体采用低能射线源进行检测，而较高平均质量厚度的被检客体则采用高能射线源进行检测，也可以通过高能、低能射线源成像对比或先验知
识对不同能量射线所成图像进行更好的判别。同时，该双能射线源装置还具有体积小、有效射线束张角大等优点，相较于相关技术中的ct系统，由本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置组成的ct检测系统在体积重量有着巨大的差别，ct检测系统紧凑轻便，节省占地，也方便做成移动式系统。
38.进一步地，根据本发明第二方面实施例提供的基于上述的双能射线源装置的使用方法，通过获取不同的检测需求，能够针对不同的检测需求调整驱动组件的动作方式，以通过高低不同能量的射线，对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，使得该双能射线源装置的使用方法更加简便，快捷，且该双能射线源装置的使用方法还具有操作易行，普适性高等优点。
39.进一步地，根据本发明第三方面实施例提供的无损检测系统，通过设置上述的双能射线源装置，能够实现无损检测，且检测精度高、检测成本低。
40.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本发明实施例提供的射线源管的示意性结构图；
43.图2是本发明实施例提供的双能射线源装置的示意性剖视图；
44.图3是本发明实施例提供的第一射线源与出射线缝对齐的示意性结构图；
45.图4是本发明实施例提供的第二射线源与出射线缝对齐的示意性结构图；
46.图5是本发明实施例提供的第一射线源、第二射线源与出射线缝错位的示意性结构图；
47.图6是本发明实施例提供的容纳件的示意性结构图；
48.图7是本发明实施例提供的双能射线源装置的使用方法的示意性流程图。
49.附图标记：
50.300、射线源管；302、第一射线源；304、第二射线源；306、第一容纳壳；308、第二容纳壳；310、连接壳；312、出射线缝；314、第一安装孔；316、第二安装孔；318、支架；320、驱动件。
具体实施方式
51.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
52.如图1至5所示，本发明第一方面实施例提供一种双能射线源装置，包括射线源管300、第一射线源302、第二射线源304以及驱动组件；第一射线源302和第二射线源304均安装于射线源管300；驱动组件与射线源管300连接以带动第一射线源302和第二射线源304动作；其中，第一射线源302与第二射线源304的射线能量不同。
53.根据本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置，通过设置射线能量不同的第一射线源302以及第二射线源304，并通过驱动组件驱动射线源管300动作，能够保证第一射线源302或者第二射线源304动作以实现对不同检测对象的检测。在该双能射线源装置中，可以通过该双能射线源装置可以发出高低不同能量的射线，对于安检系统或者无损检测系统，可以对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，既可以对平均质量厚度更为合理曝光的图像，也可以通过对比或先验知识对双能成像进行更好的判别。同时，该双能射线源装置还具有体积小、有效射线束张角大等优点，相较于相关技术中的ct系统，本发明第一方面实施例提供的双能射线源装置组使由其组成的ct检测系统在体积重量有着巨大的差别，由该双能射线源装置组成的ct检测系统更为紧凑轻便，节省占地，也方便做成移动式系统。
54.请继续参见图1至图5，射线源管300可以采用不锈钢管制成，射线源管300用于安装第一射线源302和第二射线源304，其中，第一射线源302和第二射线源304可以通过屏蔽材料如高密度钨合金等实现对第一射线源302和第二射线源304的安装。
55.参见图2至图5，根据本发明的一个实施例，该双能射线源装置还包括容纳件，容纳件的内部形成有容纳腔，射线源管300可活动地设置于容纳腔。
56.容纳件用于实现对射线源管300以及第一射线源302和第二射线源304的安装，其中，容纳件可以使用屏蔽材料制成。
57.在本发明实施例中，在容纳件的内部形成有用于容纳射线源管300的容纳腔，可以理解的是，射线源管300安装于容纳腔中，这样可以避免射线源管300发出的射线对人体造成不必要的辐射。
58.请继续参见图2至图5，根据本发明的一个实施例，容纳件包括第一容纳壳306、第二容纳壳308和连接壳310，其中，连接壳310连接于第一容纳壳306和第二容纳壳308之间；第一容纳壳306与连接壳310之间，或者第二容纳壳308与连接壳310之间形成有出射线缝312；第一容纳壳306、第二容纳壳308以及连接壳310由屏蔽材料制成。
59.在本发明实施例中，容纳件大致呈椭圆形的柱状结构，其中，第一容纳壳306和第二容纳壳308分别位于连接壳310的左右两侧，也即，该容纳件由第一容纳壳306、连接壳310以及第二容纳壳308依次拼接形成。
60.如前所述，容纳件中形成有用于安装射线源管300的容纳腔，为了能够将容纳腔中的第一射线源302和第二射线源304发出的射线散出，在第一容纳壳306与连接壳310之间形成有出射线缝312，或者还可以在第二容纳壳308与连接壳310之间形成出射线缝312。通过这样设置，当第一射线源302与出射线缝312对齐时，第一射线源302发出的射线能够经过出射线缝312散出，当第二射线源304与出射线缝312对齐时，第二射线源304发出的射线能够经过出射线缝312散出。
61.根据本发明的一个实施例，第一容纳壳306上开设有第一安装孔314；第二容纳壳308上与第一安装孔314对应的位置开设有第二安装孔316；射线源管300可活动地安装于第一安装孔314和第二安装孔316。
62.如前所述，为了实现对射线源管300的安装，在第一容纳壳306以及第二容纳壳308上分别开设有第一安装孔314和第二安装孔316，射线源管300可活动地安装于第一安装孔314和第二安装孔316。可以理解的是，第一安装孔314和第二安装孔316能够为射线源管300
提供安装，当射线源管300动作时，第一安装孔314和第二安装孔316还能够为射线源管300提供导向。
63.当然，在其他的一些实施例中，还可以通过其他方式实现对射线源管300的安装和导向，这里不再一一举例说明。
64.需要说明的是，在本发明实施例中，射线源管300的动作可以通过驱动组件的带动实现，相应的，驱动组件安装于第一容纳壳306或者第二容纳壳308，驱动组件适于带动射线源管300动作以使第一射线源302或者第二射线源304与出射线缝312对齐。
65.当驱动组件带动射线源管300沿着第一安装孔314、第二安装孔316的轴线动作时，射线源管300能够同步带动第一射线源302、第二射线源304动作，进而能够使得第一射线源302、第二射线源304与上文提及的出射线缝312对齐，当不同的射线源与出射线缝312对齐时，能够发出不同能量的射线。
66.参见图6，在本发明实施例中，出射线缝312可以沿着容纳件的径向开设至270度，通过这样设置，可以满足第一射线源302、第二射线源304的大角度出射线，进而可以实现对于检测对象更大范围的检测。
67.根据本发明的一个实施例，驱动组件安装于容纳件；驱动组件包括支架318和驱动件320；其中，支架318安装于第一容纳壳306或者第二容纳壳308；驱动件320安装于支架318。
68.可以理解的是，支架318用于实现对驱动件320的安装，支架318可以安装在第一容纳壳306的外壁上或者第二容纳壳308的外壁上。驱动件320可以使用直线电机、电动推杆、气缸等元件。以直线电机为例，当直线电机动作时，能够带动射线源管300沿着第一安装孔314的轴向、第二安装孔316的轴向动作，由此，当射线源管300动作时，就能够带动第一射线源302、第二射线源304移动至出射线缝312对应的位置。
69.在本发明实施例中，第一射线源302以及第二射线源304用于按照设定的扫描检测方式发出射线。在本发明实施例中，第一射线源302和第二射线源304的射线能量不同，也即，第一射线源302可以是高能射线源，第二射线源304可以是低能射线源，或者，第一射线源302可以是低能射线源，第二射线源304可以是高能射线源。
70.根据本发明的一个实施例，第一射线源302为同位素射线源，和/或，第二射线源304为同位素射线源。
71.可以理解的是，为了能够第一射线源302和第二射线源304的射线能量的不同，第一射线源302可以使用
60
co(钴－60)、
137
cs(铯-137)，第二射线源304可以使用
137
cs、
192
ir(铱-192)、
75
se(硒-75)中的至少一个。
72.举例来说，如果被检测物是轿车或者行李箱包等小型物体或者集装箱空箱等质量厚度小的物体，第一射线源302可以选用
137
cs，第二射线源304可以选用其他能量更低的同位素射线源。
73.采用本发明实施例提供的双能射线源装置，可以组成双能射线源装置辐射成像系统，或者对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测。
74.本发明第二方面实施例提供一种基于上述的双能射线源装置的使用方法，包括：
75.步骤100，获取检测需求；
76.步骤200，基于检测需求，确定驱动组件的动作方式。
77.根据本发明第二方面实施例提供的基于上述的双能射线源装置的使用方法，通过获取不同的检测需求，能够针对不同的检测需求调整驱动组件的动作方式，以通过高低不同能量的射线，对被检测物进行数字化成像检测或者断层扫描检测，使得该双能射线源装置的使用方法更加简便，快捷，且该双能射线源装置的使用方法还具有操作易行，普适性高等优点。
78.参见图7，在步骤100中，可以通过传感器等获取对被检测物的检测需求，例如，可以通过传感器获取被检测物是货车、轿车，还是行李箱、集装箱等。
79.在步骤200中，可以基于步骤100中获取到的检测需求，调整驱动组件的动作方式，以使第一射线源302和第二射线源304以不同的工作方式实现对被检测物的检测。
80.根据本发明的一个实施例，确定驱动组件的动作方式的包括：
81.步骤210，控制驱动组件驱动第一射线源302或者第二射线源304运动至检测位；或者，
82.步骤220，控制驱动组件驱动第一射线源302和第二射线源304运动在检测位和非检测位之间切换。
83.在步骤210中，若仅需使用第一射线源302或者第二射线源304对被检测物进行检测，则驱动组件驱动第一射线源302或者第二射线源304运动至检测位，这里提及的检测位即上文提及的形成在容纳壳上的出射线缝312。
84.在步骤220中，若需要同时使用第一射线源302和第二射线源304对被检测物进行检测，则驱动组件驱动第一射线源302和第二射线源304运动在检测位和非检测位之间切换。可以理解的是，在这一步骤中，可以通过第一射线源302和第二射线源304循环交替对被检测物进行扫描检测，这样可以同时获取高、低能同位素射线源的扫描数据。
85.当然，在其他的一些实施例中，还可以通过第一射线源302和第二射线源304分别对被检测物扫描一次以通过两次扫描得出的数据对扫描图像进行处理。
86.本发明第三方面实施例提供一种无损检测系统，包括上述的双能射线源装置。
87.根据本发明第三方面实施例提供的无损检测系统，通过设置上述的双能射线源装置，能够实现无损检测，且检测精度高、检测成本低。
88.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。