双能/双视角的高能x射线透视成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用两种不同能量的X射线分别从两个不同的角度对受检查对象进行透视成像的系统，特别涉及在无损探伤、透视成像、以及大型集装箱检查、车辆检查、航空货物检查、火车检查等安检设备中利用高能电子加速器产生高能X射线进行透视成像的系统。
【背景技术】
[0002]X射线在工业无损检测、安全检查等领域具有广泛的应用。对于大型的检测对象，例如锅炉、航天发动机、机场/铁路/海关的大宗货物、轿车/卡车/集装箱/火车等整车货物，对其进行透视检查需要使用高能X射线，通常使用能量2MeV以上的电子加速器产生。电子加速器产生X射线的基本方法为:利用电子枪产生电子束流，利用电场对电子束流进行加速使其获得高能量，高能电子束流打靶产生X射线。高能X射线透视成像系统是利用X射线的高穿透能力，X射线穿透受检查对象时，其强度会减弱，减弱的程度与受检查对象的密度、形状、厚度、物质材料等相关，使用探测器获取X射线穿透受检查对象后的强度信息，并经过信号处理、算法分析、图像重建等过程得出反映受检查对象的形状、结构甚至物质材料等信息的透视图像，从而实现结构分析、缺陷检查、货物名称与类型检验、危险品识别、违禁物品检查等目的。
[0003]中国专利“一种双视角扫描辐射成像的方法及系统(专利号:CN101210895)”揭示了使用一个射线源产生两个X射线束流对受检查对象进行透视成像，并构建多层次图像的具体方法，这是一项低成本、方便、快速的深度识别技术。
[0004]此外，中国专利“多能倍频粒子加速器及其方法(专利号:CN101163372)”等公开了使用电子加速器在不同时刻产生多种不同能量的电子束和X射线的技术；中国专利“产生具有不同能量的X射线的设备、方法及材料识别系统(专利号CN101076218)”、“一种利用多种能量辐射扫描物质的方法及其装置(专利号:CN1995993)”、“物质识别方法和设备(专利号:CN101435783 )”等揭示了使用高能X射线和低能X射线透视受检查对象，获得受检查物体的透视图像和材料信息的方法。
[0005]此外，中国专利“ 一种利用双视角多能量透射图像进行材料识别的方法及系统(专利号:CN101358936)”揭示了一种使用多能量电子加速器为射线源，通过两个准直器获得对称性(位置对称、能量相同、强度相同等)X射线束流，实现双视角多能量透射图像的方法，这是对上述两类专利技术的组合。其中，多能量电子加速器是指加速器可以在不同的时间输出不同能量的X射线，例如中国专利CN101163372与CN101076218所公开的技术。虽然具有两个准直器，但是两个准直器获得的X射线的特性是相同的。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术的不足，本发明提供一种使用低成本的单能量电子加速器为射线源，通过两个位置对称的准直器分别获取两个具有不同特性的X射线束流，包括能量不同、强度不同、视角不同，并且，两个X射线束流都具有很好的平面内均匀性，来实现双能/双视角透视成像。相比现有技术具有成本低、功能多、图像质量好等技术优势中一个或多个。
[0007]本发明提供一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统，其特征在于，具备:
检查通道，用于使受检查对象通过；
电子加速器，包括电子加速单元、安装在所述电子加速单元的一端的电子发射单元、安装在所述电子加速单元的另一端的靶，来自所述电子发射单元并且被所述电子加速单元加速后的电子束流轰击所述靶而产生X射线；
屏蔽准直装置，包括屏蔽结构、设置在所述屏蔽结构内的用于引出低能平面扇形X射线束流的第一准直器以及用于引出高能平面扇形X射线束流的第二准直器；
低能探测器阵列，用于接收来自所述第一准直器的X射线束流；
高能探测器阵列，用于接收来自所述第二准直器的X射线束流；
信号分析与图像处理子系统，接收来自所述低能探测器阵列以及所述高能探测器阵列的信号，并且经过计算分析最终生成透视图像；以及
电源与控制子系统，对所述双能/双视角的高能X射线透视成像系统的运行提供电源和控制，
所述屏蔽结构包围所述革巴，
所述第一准直器和所述第二准直器位于电子束流的轴线的同一侧，
所述第一准直器、所述低能探测器阵列、电子束流打靶产生的靶点位于第一平面内， 所述第二准直器、所述高能探测器阵列、电子束流打靶产生的靶点位于第二平面内。
[0008]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，所述第一以及第二准直器设置在与轰击所述靶的电子束流构成30度到150度角的方向上。
[0009]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，所述电子加速器的轴线与所述检查通道平行。
[0010]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，所述第一准直器和所述第二准直器的中心对称线与所述检查通道垂直。
[0011]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，所述低能探测器阵列和所述高能探测器阵列分别是由多个低能探测器和多个高能探测器构成的直线型排列、或者分段直线排列、或者标注L型排列、或者C型排列。
[0012]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，所述低能探测器阵列和所述高能探测器阵列分别是多个探测器排列成一排或者多排。
[0013]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，还具备用于探测器的安装和固定的探测器臂架，所述探测器臂架形成为直线型、或者分段直线型、或者标注L型、或者C型布置结构。
[0014]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，还具备用于拖动所述受检查对象以设定的速度从所述检查通道通过的传输装置。
[0015]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，还具备用于将所述探测器臂架独立固定在地面的可调固定装置。
[0016]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，还具备布置在所述检查通道的一侧或者两侧的散射屏蔽结构。
[0017]此外，在本发明的双能/双视角的闻能X射线透视成像系统中，还具备:设备室，用于所述电子加速器等设备的安装固定。
[0018]此外，在本发明的双能/双视角的闻能X射线透视成像系统中，还具备:控制室，用于对系统工作人员提供设备运行和工作场所。
[0019]此外，在本发明的双能/双视角的高能X射线透视成像系统中，还具备:坡台，用于升高所述受检查对象的高度。
[0020]此外，本发明提供一种组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统，其特征在于，具备:
权利要求1?8任一项所述的双能/双视角的高能X射线透视成像系统；
设备室，固定于所述检查通道一侧的地面，内部安装有所述电子加速器与所述屏蔽准直装置，并且，所述第一准直器和所述第二准直器以不同的角度面向所述检查通道；
传输装置，安装于所述检查通道中；
第一以及第二探测器臂架，位于所述检查通道的另一侧并且通过可调固定装置固定于地面，在内部分别安装有所述低能探测器阵列和所述高能探测器阵列；
散射屏蔽结构，设置在所述设备室与所述检查通道之间；以及控制室，固定于地面，内部安装有所述信号分析与图像处理子系统以及所述电源与控制子系统，用于对所述组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统进行控制。
[0021 ] 此外，本发明提供一种轨道移动式双能/双视角的高能X射线透视成像系统，其特征在于，具备:
权利要求1?8任一项所述的双能/双视角的高能X射线透视成像系统；
平行设置的多根轨道，在相邻的两个轨道之间设置所述检查通道；
移动装置，设置在轨道上；
设备室，通过所述移动装置设置在所述检查通道一侧的所述轨道上，内部安装有所述电子加速器与所述屏蔽准直装置，并且，所述第一准直器和所述第二准直器以不同的角度面向所述检查通道；
两个L型探测器臂架，其“ I ”段底部通过所述移动装置设置在所述检查通道另一侧的所述轨道上，另一端与所述设备室的顶部连接固定，内部分别安装有所述低能探测器阵列和所述高能探测器阵列；以及
控制室，固定于地面，内部安装有所述信号分析与图像处理子系统以及所述电源与控制子系统，用于对所述组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统进行控制。
[0022]此外，本发明提供一种车载移动式双能/双视角的高能X射线透视成像系统，其特征在于，具备:
权利要求1?8任一项所述的双能/双视角的高能X射线透视成像系统:
底盘车以及安装在所述底盘车上的X射线源舱、设备舱、工作舱、低能探测器臂架系统和高能探测器臂架系统；
所述电子加速器与所述屏蔽准直装置安装在所述X射线源舱中，通过所述第一准直器和所述第二准直器以不同角度向所述底盘车的一侧分别引出低能X射线束流和高能X射线束流， 所述低能探测器臂架系统在内部安装有所述低能探测器阵列，在工作状态下，在所述底盘车的一侧打开，与所述底盘车构成“门”式结构，并且使所述低能探测器阵列位于所述第一准直器所在的所述第一平面内，在非工作状态下折叠存放于所述底盘车顶部，
所述高能探测器臂架系统在内部安装有所述高能探测器阵列，在工作状态下，在所述底盘车的一侧打开，与所述底盘车构成“门”式结构，并且使所述高能探测器阵列位于所述第二准直器所在的所述第二平面内，在非工作状态下折叠存放于所述底盘车顶部，
所述低能探测器臂架系统和所述高能探测器臂架系统位于所述底盘车的同一侧，与所述底盘车构成前后两个“门”式结构，所述两个“门”式结构形成的内部通道成为所述检查通道，
所述设备舱内安装有所述电源与控制子系统以及所述信号分析与图像处理子系统，所述工作舱内安装有系统操作以及办公设备，用于对所述车载移动式双能/双视角的高能X射线透视成像系统进行控制。
[0023]本发明主要是提供一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统。一种具有双能量