双能/双视角的高能x射线透视成像系统的制作方法_3

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I的轴线L与检查通道3平行。
[0047]图3 (B)示出了一种两个准直器202a、202b的中心对称线H与检查通道3形成夹角Y的X射线透视成像系统结构,在Y大于45度的情况下,只要将准直器202a与电子束流的偏转角Θ I以及准直器202b与电子束流的偏转角Θ 2调整为合适的角度,X射线透视成像系统也可以较好地实现双能/双视角的功能。但是,Y角度越小时,高能X射线X2的路径越长,一方面使探测器的数量增加,使成本变高,另一方面视角太偏,也影响重建图像的分层效果。因此,推荐的是Y在90度附近,例如,两个准直器202a、202b的中心对称线H与检查通道3垂直。
[0048]在本发明中,低能探测器阵列4和高能探测器阵列5是由多个低能探测器或高能探测器构成的直线型排列,或者分段直线排列,或者标准L型排列,或者C型排列。
[0049]在本发明中,低能探测器阵列4和高能探测器阵列5是由多个探测器排列成一排或者多排。
[0050]在图4中示出了几种探测器阵列的不同形状和不同布置方式。
[0051]图4 (A)示出了一种探测器阵列按照分段直线的方式布置的情形。低能探测器阵列4分为两个直线段,上部低能探测器阵列41和侧面低能探测器阵列42,同样高能探测器阵列5也分为上部高能探测器阵列51和侧面高能探测器阵列52。从靶点O产生的X射线被2个准直器(图中是垂直纸面,前后叠加在一起的位置关系)引出为平面扇形低能X射线束流和高能X射线束流,分别穿透受检查对象8,被低能探测器阵列4或者高能探测器阵列5接收。探测器阵列和靶点O构成的扇形区域能完整覆盖受检查对象8的切面。这种结构的探测器阵列的结构简单并且易于安装和固定。
[0052]图4 (B)示出了一种探测器阵列按照标准L型的方式布置的情形。低能探测器阵列4分为两个互相垂直的直线段,即,上部“一”段位置的低能探测器阵列41和侧面“ I ”段位置的低能探测器阵列42,同样高能探测器阵列5也分为上部“一”段位置的高能探测器阵列51和侧面“I”段位置的高能探测器阵列52。从靶点O产生的X射线被2个准直器(图中是垂直纸面,前后叠加在一起的位置关系)引出为平面扇形低能X射线束流和高能X射线束流,分别穿透受检查对象8,被低能探测器阵列4或者高能探测器阵列5接收。探测器阵列和靶点O构成的扇形区域能完整覆盖受检查对象8的切面。这种结构的探测器阵列的结构简单、规则,易于形成可折叠收拢的结构。
[0053]图4 (C)示出了一种探测器阵列按照C型方式布置的情形。低能探测器阵列4和高能探测器阵列5分别位于两个弧线段上,该弧线段以靶点位置O为圆心。从靶点O产生的X射线被2个准直器(图中是垂直纸面,前后叠加在一起的位置关系)引出为平面扇形低能X射线束流和高能X射线束流,分别穿透受检查对象8,被低能探测器阵列4或者高能探测器阵列5接收。探测器阵列和靶点O构成的扇形区域能完整覆盖受检查对象8的切面。在这种结构的探测器阵列中,各探测器到靶点的距离相等,而本发明的准直器引出的又恰好是各角度上强度分布均匀的X射线束流,因此,各探测器接收到的原始X射线信号强度是一致的,故可以选用放大倍数完全一致的探测器组成探测器阵列,有利于简化系统,降低成本。
[0054]图4 (D)示出了从X射线的方向观察探测器布置方式的情形。探测器阵列可以是由多个探测器排成一排,也可以是由多个探测器排成多排。探测器排列为多排时,探测器的相对位置可以是并列的,也可以是错开的。使用多排探测器,会增加探测器的成本,但是,每次获取的受检查对象的切片厚度也成倍增加,可以成倍提高系统的检查速度。
[0055]图4 (E)示出了各位置探测器的端面与X射线都是垂直关系。在X射线透视成像系统中,所有探测器通常都是正面接收X射线的入射,也即所有探测器都布置为端面指向靶点O。
[0056]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括探测器臂架9,用于探测器的安装和固定,并形成所述的直线型,或者分段直线型,或者标准L型,或者C型布置结构。探测器臂架9通常为管状,可以对安装在其内部的探测器形成保护,在探测器端面的对应位置具有开口,不影响X射线直接到达探测器端面。
[0057]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括传输装置10,用于拖动受检查对象8以设定的速度从检查通道通过。传输装置可以是皮带、辊道、链条、滚轮、拖杆等各种传送方式。
[0058]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括可调固定装置11,用于将探测器臂架9独立固定在地面,并且可对探测器臂架9的位置、开口的方向进行灵活调整。
[0059]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括布置在检查通道3的一侧或两侧的散射屏蔽结构,用于屏蔽X射线穿透受检查对象8时形成的反射射线和散射射线,保障工作人员和公众的安全。准直器侧的散射屏蔽结构,在与准直器对应的位置有长条型开口,便于X射线束流的通过;位于探测器侧的散射屏蔽结构,位置在探测器臂架后方。
[0060]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括设备室,用于电子加速器I等设备的安装固定,提供合适的温湿度工作环境,符合国家对X射线设备的相关运行管理规定。设备室可以是各种舱体,例如集装箱改造的设备舱,也可以是临时房间或者固定建筑。
[0061]本发明的一种双能/双视角的闻能X射线透视成像系统还包括控制室,为系统工作人员提供合适的设备运行和工作场所。控制室可以是各种舱体,如集装箱改造的设备舱,也可以是临时房间或者固定建筑。
[0062]本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统还包括坡台,用于升高受检查对象的位置高度,使受检查对象的各个部分都能处于低能X射线和高能X射线的覆盖范围之内。
[0063]需要特别指出的是,在本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统中,低能探测器和高能探测器是指其接收的X射线束流相对为低能量和高能量,探测器本身不一定有明显区别。推荐的是,低能探测器和高能探测器是分别对相对低能量的X射线束流和高能量的X射线束流具有更好的探测效果的探测器。
[0064]需要特别指出的是,在本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统中,屏蔽准直装置2可以在电子束流的同一侧具有更多的准直器,形成更多能量更多视角的高能X射线透视成像系统。
[0065]需要特别指出的是,在本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统中,电子加速器I可以是单能量加速器,也可以是脉冲交替多能量加速器。当电子加速器I为双(多)能量时,对应的探测器也相应的为双(多)能探测器。
[0066]需要特别指出的是,在本发明的一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统中,各组成部分,可以全部布置在地面,形成固定式系统;也可以一部分固定在地面,一部分布置在短距离移动设备上,形成部分移动式系统;还可以全部布置在可远距离移动的设备上,形成移动式系统。
[0067]此外,在图5中示出了一种组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统的示例。
[0068]图5中所示的组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统由电子加速器
1、屏蔽准直装置2、检查通道3、低能探测器阵列4、高能探测器阵列5、电源与控制子系统6、信号分析与图像处理子系统7、探测器臂架9、传输装置10、可调固定装置11、散射屏蔽结构12、设备室13、控制室14组成。
[0069]电子加速器I与屏蔽准直装置2等安装在设备室13中,位于检查通道3的一侧,电子加速器I的轴线平行于检查通道3,准直器202a和202b面向检查通道3并且其中心对称线垂直于检查通道3。准直器202a和202b的扇形薄缝的总张角90度,其中向下一 15度向上+ 75度,电子加速器I离检查通道3的距离较小,也能覆盖大型受检查对象8,减小系统的占地面积。C型探测器臂架9位于检查通道3的另一侧,有两组,内部分别安装低能探测器阵列4和高能探测器阵列5,通过可调固定装置11固定在地面,分别位于与准直器202a和202b相对应的位置,即,靶点位置O、准直器202a与低能探测器阵列4这三者位于第一平面内,靶点位置O、准直器202b与高能探测器阵列5这三者位于第二平面内。平面辊轴式的传输装置10安装在检查通道3中,可承载航空集装箱、航空托盘等大型箱体通过X射线检查区域。散射屏蔽结构12设置在设备室13与检查通道3之间,是一种铅板和钢板的复合结构,铅板用于屏蔽X射线,钢板用于结构支撑和固定。散射屏蔽结构12在与准直器202a和202b对应的位置设置有长条形开口,不会对低能X射线Xl和高能X射线X2形成阻挡。电源与控制子系统6、信号分析与图像处理子系统7、以及办公设备等布置在控制室14中。设备室13和控制室14是带保温层的钢结构舱体,具备基本的窗、门、空调、照明、通风等设施,上部有吊装结构,底部有固定结构,可以灵活摆放安装。设备室、控制室、传输装置、探测器臂架之间通过电线电缆连接,各部分结构相对独立,可现场灵活固定安装,因此称为组合固定式。这种组合固定式双能/双视角的高能X射线透视成像系统适合于在机场、货运车站等场所对大型、中型的货柜、行李集中装运的箱体等受检查对象进行透视成像检查。
[0070]在图6中示出了一种轨道移动式双能/双视角的高能X射线透视成像系统的示例。
[0071]图6中所示的轨道移动式双能/双视角的高能X射线透视成像系统由电子加速器1、屏蔽准直装置2、检查通道3、低能探测器阵列4、高能探测器阵列5、电源与控制子系统6、信号分析与图像处理子系统7、L型探测器臂架9、设备室13、控制室14、轨道20、移动装置21、连接支撑结构22、电气连接结构23等组成。
[0072]电子加速器I与屏蔽准直装置2等安装在设备室13中,通过设备室13底部的移动装置21放置在固定于地面的轨道20上,位于检查通道3的一侧,电子加速器I的轴线平行于检查通道3,准直器202a和202b面向检查通道3并且其中心对称线垂直检查通道3。两组L型探测器臂架9的一端(“-”段)均通过连接支撑结构22与设备室13的顶部连接固定,L型探测器臂架9的另一端(“ I ”段底部)均通过移动装置21放置在检查通道3的另一侧的导轨20上,各导轨相互平行,探测器臂架9与
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