双能射线扫描系统以及检查系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及辐射扫描成像检测领域，特别涉及一种双能射线扫描系统以及检查系统。
【背景技术】
[0002]在非侵入式检查领域中，X射线是重要的透射检查手段。例如，对车辆进行X射线辐射成像后，通过查看分析X射线扫描图像，可以检查车辆上是否夹带有违禁物品，从而达到安全检查的目的。
[0003]目前透射检查所用的X射线由单一能量射线升级到高低双能量射线，根据其穿透特性的区别，在被检物体的识别上更是有了一个飞跃式的发展。
[0004]目前安检设备的主要技术指标包括X射线的穿透率和空间丝分辨能力。所谓空间丝分辨能力是指当X射线照射到空间中的一根铁丝(直径例如为1mm或2mm等)时，在探测器上是否能够识别该铁丝的程度。高能量光子对穿透率指标是有好处的，即能提高射线源的穿透能力，但高能量光子对空间丝分辨能力是非常不利的，即高能量光子煙没了被检物体的大量信息。而低能射线照射空间丝能够成像，即低能射线的空间丝分辨能力比较好。
[0005]X射线的能谱是连续谱型，其高能射线的低能部分影响高能射线的穿透率。在射线源的出束方向增加吸收低能量光子的过滤片可以提高高能射线的穿透率，但又会同时降低低能射线的空间丝分辨能力。因此，在双能X射线检查技术中，需要解决的一个难题是如何冋时保障穿透率指标和空间丝分辨能力指标。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的一个技术问题是:在双能射线检查技术中，如何同时保障穿透率指标和空间丝分辨能力指标。
[0007]根据本实用新型的第一个方面，提供了一种双能射线扫描系统，包括射线源、过滤器；其中，所述射线源用于发出高能射线和低能射线；所述过滤器包括低能滤波部分和低能透过部分；当所述射线源发出高能射线时所述过滤器的所述低能滤波部分对准所述射线源的出束方向，使得高能射线的低能部分被所述低能滤波部分过滤掉、高能射线的高能部分从所述低能滤波部分中透射出来，当所述射线源发出低能射线时所述过滤器的低能透过部分对准所述射线源的出束方向，使得低能射线从所述低能透过部分透射出来。
[0008]在一个实施例中，所述过滤器的表面围成一空腔，在所述过滤器的表面上设置用作低能滤波部分的过滤片，过滤片之间的间隙部分用作低能透过部分，所述射线源位于空腔内所述过滤器的中轴线上。
[0009]在一个实施例中，所述过滤器为中空圆柱体，所述射线源位于中空圆柱体的中轴线上，在中空圆柱体的表面上平行于中轴线方向设置过滤片。
[0010]在一个实施例中，所述过滤器为圆盘状，用作低能滤波部分的过滤片设置为从圆盘的圆心沿半径方向向外辐射，过滤片之间的间隙部分用作低能透过部分，圆盘与所述射线源的出束方向空间垂直。
[0011 ] 在一个实施例中，所述过滤片的尺寸相同且彼此等距。
[0012]在一个实施例中，所述低能滤波部分由高Z材料构成，所述低能透过部分是空隙或由低z材料构成，其中，Z表示原子序数。
[0013]在一个实施例中，所述射线源是加速器，所述加速器包括电子枪和靶，电子枪交替发出高能电子束和低能电子束，高能电子束轰击在所述革E上产生高能射线，低能电子束轰击在所述靶上产生低能射线。
[0014]在一个实施例中，所述射线源是加速器，所述加速器包括电子枪和两种材料的靶，电子枪发出的电子束交替轰击在两种材料的靶上分别产生高能射线和低能射线。
[0015]在一个实施例中，双能射线扫描系统还包括控制装置，用于同步控制所述射线源和所述过滤器，使得所述射线源发出高能射线时所述过滤器的所述低能滤波部分对准所述射线源的出束方向，所述射线源发出低能射线时所述过滤器的低能透过部分对准所述射线源的出束方向。
[0016]根据本实用新型的第二个方面，提供了一种双能射线检查系统，包括前述的双能射线扫描系统。
[0017]在一个实施例中，所述双能射线检查系统为固定式双能射线检查系统、组合移动式射线检查系统、或者车载式双能射线检查系统。
[0018]本实用新型在射线源发出高能射线时过滤器的低能滤波部分将高能射线的低能部分过滤掉，在射线源发出低能射线时该过滤器的低能透过部分将低能射线透射出去，既能提高高能射线的穿透率，又无损低能射线的空间丝分辨能力，同时保障了穿透率指标和空间丝分辨能力指标，使得双能射线可以充分利用其穿透特性的区别对被检物体进行识另IJ，达到安全检查的目的。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1A是本实用新型双能X射线扫描系统的一个实施例的结构示意图。
[0021]图1B是本实用新型图1A所不系统的尚能射线过滤原理不意图。
[0022]图1C是本实用新型图1A所不系统的低能射线过滤原理不意图。
[0023]图2A和图2B是本实用新型过滤器为中空圆柱体状的双能X射线扫描系统的立体图以及俯视图。
[0024]图3A和图3B是本实用新型过滤器为圆盘状的双能X射线扫描系统的侧视图以及立体图。
[0025]图4A是本实用新型包含控制装置的双能X射线扫描系统的一个实施例的结构示意图。
[0026]图4B是本实用新型控制装置同步控制射线源以及中空圆柱体状的过滤器的原理示意图。
[0027]图4C是本实用新型控制装置同步控制射线源以及圆盘状的过滤器的原理示意图。
[0028]图5是本实用新型双能X射线检查系统的一个实施例的结构示意图。
[0029]图6是本实用新型双能X射线扫描方法的一个实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0031]参考图1A所示的双能射线扫描系统示意图，本实用新型的双能射线扫描系统10包括:射线源12、过滤器14。其中，射线源12用于发出高能射线和低能射线两种射线，一般情况下，射线源12可以交替发出高能射线和低能射线。过滤器14用于过滤射线源发出的高能射线和低能射线。过滤器14包括低能滤波部分142和低能透过部分144。参考图1B所示的高能射线过滤原理示意图，其中实线表示高能射线，箭头方向表示射线的出射方向，当射线源12发出高能射线时过滤器14的低能滤波部分142对准射线源12的出束方向，使得高能射线的低能部分被低能滤波部分142过滤掉、高能射线的高能部分从低能滤波部分142中透射出来。参考图1C所示的低能射线过滤原理示意图，其中虚线表示低能射线，箭头方向表示射线的出射方向，当射线源12发出低能射线时过滤器14的低能透过部分144对准射线源12的出束方向，使得低能射线从低能透过部分144透射出来。从而既能提高高能射线的穿透率，又无损低能射线的空间丝分辨能力，同时保障了穿透率指标和空间丝分辨能力指标，使得双能射线可以充分利用其穿透特性的区别对被检物体进行识别，高能成像图可以来查看穿透率指标，低能成像图可以来查看空间丝指标，达到安全检查的目的。
[0032]通过改变低能滤波部分142和低能透过部分144的材料的类型和厚度，可以实现不同的滤波功能。
[0033]高能射线和低能射线是相对而言的。以X射线为例，第一种，低于IMeV的X射线是低能射线，高于IMeV的X射线是高能射线。第二种，在高能双能X射线扫描系统中，低能射线和高能射线均大于IMeV，3MeV左右的X射线是低能射线，6MeV或者更高的X射线是高能射线。
[0034]优选的，射线源12例如可以是产生双能X射线的装置。双能X射线的射线源例如可以采用加速器实现，下面列举两种示例性的双能X射线产生方式。第一种，加速器包括电子枪和一种材料的靶，电子枪交替发出高能电子束和低能电子束，高能电子束轰击在靶上产生高能射线，低能电子束轰击在靶上产生低能射线。第二种，加速器包括电子枪和两种材料的靶，电子枪发出的电子束交替轰击在两种材料的靶上分别产生高能射线和低能射线。靶材料通常包括钨、钼、金、铜等，由于不同的材料具有不同的特征光谱，因此不同靶材料在相同的阳极电压下产生的X射线具有不同的特征峰，也即不同能量的X射线。此外，加速器例如可以是回旋加速器、直线加速器、静电加速器、粒子加速器、倍压加速器、以及成本较低的电子感应加速器等凡是能够使带电粒子增加速度的装置。
[0035]射线源12还可以是产生其他双能辐射透视射线的装置，例如双能伽马射线(γ射线)的射线源、双能中子射线的射线源等。
[0036]过滤器14有多种不同的实现方式。例如，采用中空的立体结构实现过滤器14，在立体结构的外表面设置低能滤波部分142和低能透过部分144，射频源放置在立体结构的中空部分。又例如，采用平面结构实现过滤器14，在平面结构上设置低能滤波部分142和低能透过部分144，平面结构与射线源12的出束方向空间垂直放置。下面列举一些示例性的优选的实现方式。
[0037]立体结构的过滤器14的优选实现方式为，由过滤器14的表面围成一空腔，在过滤器14的表面上设置用作低能滤波部分142的过滤片，过滤片例如呈条状分布，过滤片之间的间隙部分用作低能透过部分144，射线源12位于空腔内过滤器14的中轴线上。
[0038]参考图2A、图2B所示的过滤器为中空圆柱体状的双能射线扫描系统的立体图以及俯视图，优选地，过滤器14可以为中空圆柱体，射线源12位于中空圆柱体的中轴线上，例如，位于中空圆柱体的体心位置，在中空圆柱体的表面上平行于中轴线方向设置条状分布的过滤片。为了便于实现射线源12与过滤器14的同步控制，优选地，过滤片的尺寸可以相同且彼此等距。此时，保证中空圆柱