用于改进初级准直器的系统和方法

专利名称:用于改进初级准直器的系统和方法
技术领域：
本发明通常涉及成像系统和方法，尤其是，涉及用于改进初级准直器的 系统和方法。
背景技术：
在x射线衍射成像设备(XRD)中，行李检查是通过扇形射束实现的。该 扇形射束是经由初级准直器获得的，该初级准直器允许电子束源的初级辐射 的窄射束穿过。将要检查的行李物品被扇形射束穿过。从一件行李物品待检 查区域散射的辐射被投影到检测器试场上。为了降低测量时间，在x射线衍 射成像设备中，使用多个检测器。
但是，在制造初级准直器的过程中，不必要的散射可能增加。另外，由 于检测该辐射的检测器的数目增加，制造初级准直器变得更加困难。

发明内容
在一个方面中，描述了一种用于改进多聚焦初级准直器的方法。该方法 包括经由准直器模块将第一射束从第一源扩散到第一检测器，并且确定第一 射束的大小。
在另一方面中，描述了一种处理器。该处理器被配置去经由准直器模块 将第一射束从第一源扩散到第一检测器，并且确定第一射束的大小。
在又一方面中，描述了一种成像系统。该成像系统包括配置去产生能量 的源、配置去检测能量一部分的检测器、和耦接到检测器、并配置去经由准 直器模块将第一射束从第一源扩散到第一检测器的处理器。该处理器还被配 置去确定第一射束的大小。

图1是实现初级准直器的系统的一实施例的立体图。
图2是用于产生物体的衍射分布的系统的一实施例的方框图。
图3是用于产生物体的衍射分布的系统的一实施例的方框图。
图4是用于产生x射线图像的系统的一实施例的图。
图5是实现初级准直器的系统的一可供选择的实施例的立体图。
图6是举例说明用于改进初级准直器的虚拟系统的一实施例的示意图。
图7是实现初级准直器的系统的一实施例的示意图。
图8是图7的系统的一实施例的侧视图。
图9是初级准直器的一实施例的顶视图。
图IO示出包括多个准直器通道的初级准直器模块的一实施例。
图11是用于改进初级准直器的虚拟系统的一可供选择的实施例的示意图。
图12是包括多个准直器通道的初级准直器模块的一可供选择的实施例 的示意图。
图13是由图2的系统的处理器生成的传输分布的图表的实施例。
具体实施方式
图1是实现初级准直器的系统10的一实施例的立体图。系统10包括托 架(gantry) 12。托架12包括初级准直器14 (其是多聚焦初级准直器)、散 射检测器16、传输检测器17、散射检测器18和二级准直器76。每个散射检 测器16和18是分段的半导体检测器。
传输检测器17包括多个检测器元件，诸如检测器元件20和21 。散射检 测器18包括用于检测相干散射的多个检测器单元或者检测器元件22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36。散射检测器16包括用于检测相干散射的多个检 测器单元或者检测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54。散射检测器 16和18的每个包括任意数目，诸如从并包括5到1200范围的检测器元件。 例如，散射检测器18在平行于z轴的z方向包括诸如从并包括5到40范围 的检测器元件，和在平行于y轴的y方向包括诸如从并包括1到30范围的检 测器元件。x轴、y轴和z轴设置在xyz共纵坐标系统内。x轴垂直于y轴和 z轴，并且y轴垂直于z轴，而且x轴平行于x方向。在散射检测器16内的 检测器元件的数目与在散射检测器18内的检测器元件的数目是相同的。散射检测器16与散射检测器18分离。例如，散射检测器16具有与散射 检测器18的壳体分离的壳体。作为另一例子，散射检测器16和18通过一个 缝隙彼此分离。作为又一例子，在散射检测器16的中心和散射检测器18的 中心之间的最短距离56从并包括40毫米(mm)到200 mm范围。散射检测器 16、散射检测器18和传输检测器17的每个设置在相同的yz平面中。yz平面 是由y轴和z轴形成的。散射检测器16和散射检测器18的每个在z方向中 通过从并包括30mm到60mm范围的最短距离与传输4企测器17分离。
托架12进一步包括多个x射线源64、 66和68。在一可供选择的实施例 中，托架12包括任意数目，诸如一个、二个、四个、五个或者十个x射线源。 X射线源64、 66和68和传输检测器17形成一个反单程多聚焦成像系统。X 射线源64、 66和68具有反扇形射束几何形状，其包括相对于z轴的x射线 源64、 66和68的对称位置。X射线源64、 66和68被设置平行于并且与弧 形75重合。注意在一可供选"J奪的实施例中，系统10包括比在图1中示出的 更高的数目，诸如10或者20,或者做为选择更低的数目，诸如4或者6个x 射线源。传输检测器17的中心被设置在具有弧形75的圓心上。每个x射线 源64、 66和68是包括阴极和阳极的x射线源。做为选4奪，每个x射线源64、 66和68是一包括一阴极的x射线源，并且所有x射线源64、 66和68共享 />用的阳才及。
容器79被放置在一组x射线源64、 66和68以及一组散射检测器16和 18之间的支撑80上。容器79和支撑80被设置在托架12的开口 65内。容 器79的例子包括袋状物、盒子和空运货物容器。每个x射线源64、 66和68 的例子包括非单色的x射线源。容器79包括物体82。物体82的例子包括有 机爆炸物，具有小于百分之二十五结晶度的非晶态物体，具有至少等于百分 之二十五，并且小于百分之五十结晶度的伪非晶态物体，和具有至少等于百 分之五十，并且小于百分之一百结晶度的部分晶态物体。非晶态、伪非晶态 和部分晶态的物体的例子包括胶质炸药、塑胶炸药、包括硝酸铵的爆炸物和 特殊核材料。特殊核材料的例子包括钚和铀。支撑80的例子包括平台和传送 带。每个散射检测器16和18的例子包括由锗制造的分段的检测器。
X射线源66在能量范围中发出x射线束67,其取决于通过电源对x射 线源66施加的电压。 一旦瞄准来自x射线源66的x射线束67,初级准直器 14产生二个初级射束83和84,诸如锐方向性射束。在一可供选择的实施例中，初级准直器14瞄准从x射线源66接收的x射线束67，以产生多条，诸 如三条或者四条初级射束。由初级准直器14产生的初级射束的数目等于或者 做为选择大于在传输检测器17的一个侧面上和在y轴的一个侧面上的散射检 测器的数目。初级射束83和84穿过在容器79内的物体82上的多个点85和 86以产生散射辐射88、 89、 90和91,容器79安排在支撑80上。例如，初 级射束83穿过点85以产生散射辐射88和89。作为另一例子，初级射束84 穿过点86以产生散射辐射90和91。
二级准直器76被设置在支撑80与一组散射检测器16和18之间。二级 准直器76包括许多的准直器元件，诸如，薄板、缝隙或者叠层，以确保到达 散射检测器16和18上的散射辐射相对于初级射束83和84具有恒定的散射 角，并且散射检测器16和18的位置在容器79中允许一个深度，在此起源的 散射辐射被确定。例如，二级准直器76的准直器元件被安排平行于散射辐射 88和散射辐射90的方向，以吸收不平行于散射辐射88和散射辐射90方向 的散射辐射。
在二级准直器76中提供的准直器元件的数目等于或者做为选择大于散 射检测器16和18的任何一个的检测器元件的数目，并且该准直器元件被安 排使得在邻近的准直器元件之间的散射辐射入射在检测器元件的一个上。散 射检测器16和18的准直器元件由辐射吸收材料，诸如钢、铜、银或者钨制 成。
在支撑80的下面安排传输;险测器17，其在传输;险测器17的点92上测 量初级射束83的强度，在传输检测器17的点93上测量初级射束84的强度。 另外，在支撑80的下面安排散射检测器16和18,其测量由散射检测器16 和18接收的散射辐射的光子能量。散射检测器16和18的每个通过输出与从 散射辐射内部检测的多个x射线光子的能量成线性关系的多个电输出信号， 以对能量变化敏感的方式测量在由散射检测器16和18接收的散射辐射内的 x射线光子。散射检测器16测量在散射检测器16的点94上接收的散射辐射 卯，并且散射检测器18测量在散射检测器18的点95上接收的散射辐射88。 在点85和95之间的最短距离的例子从并包括900 mm到1100 mm范围的距 离。在点95和92之间的距离的例子从并包括25 mm到80 mm范围的距离。
散射检测器16和18检测散射辐射以产生多个电输出信号。散射检测器 16检测在初级射束84与点86的交点上产生的散射辐射90。另夕卜，散射检测器16检测在初级射束83与点85的交点上产生的散射辐射89的至少一部分。 散射检测器18检测在初级射束83与点85的交点上产生的散射辐射88。另 外，散射检测器18检测在初级射束84与点86的交点上产生的散射辐射91 的至少一部分。形成在初级射束83和散射辐射88之间的散射角96等于形成 在初级射束84和散射辐射90之间的散射角97。散射角96和97的每个的一 个例子从并包括0.025孤度到0.045孤度范围的角度。形成在初级射束83和 散射辐射89之间的散射角98的一个例子从并包括0.05孤度到0.09孤度范围。 另外，形成在初级射束84和散射辐射91之间的散射角105的一个例子从并 包括0.05孤度到0.09孤度范围。散射角98是散射角96和97的任何一个的 至少两倍，并且散射角105是散射角96和97的任何一个的至少两倍。由初 级射束83相对于在散射检测器16和18之间的中心101形成的角度99等于 由初级射束84相对于中心101形成的角度103。在另一可供选择的实施例中， 除了散射检测器16和18以外，系统10包括额外的散射检测器。该额外的散 射检测器被放置在传输检测器17的一个侧面上，与散射检测器16和18的放 置侧面相同。另外，该额外的散射检测器与散射检测器16和18相同。例如， 额外的散射检测器的任何一个具有与散射检测器16和18的任何一个相同数 目的检测器元件。
图2是用于产生物体的衍射分布的系统100的一实施例的方框图。系统 100包括传输检测器17的检测器元件20，散射检测器元件22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36，多个脉冲幅度整形放大器(PHSA)104、 106、 108、 110、 112、 114、 116和118,多个模拟-数字(A到D)转换器120、 122、 124、 126、 128、 130、 132、 134和136,允许获得脉冲幅度频谱的多个频谱存储电路(SMC)138、 140、 142、 144、 146、 148、 150、 152和154，多个校正设备(CD)156、 158、 160、 162、 164、 166、 168和170，处理器190，输入设备192,显示设备194 和存储设备195。如在此处使用的，该术语处理器不局限于仅仅那些在该技 术中作为处理器涉及的集成电路，而是广泛地指的是计算机、微控制器、微 型计算机、可编程序逻辑控制器、专用集成电路以及任何其它的可编程的电 路。计算机可以包括设备，诸如，软盘驱动器或者CD-ROM驱动器，用于从 计算机可读的介质，诸如软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、》兹光盘(MOD) 或者数字通用光盘(DVD)中读取包括用于改进初级准直器方法的数据。在另 一实施例中，处理器190执行存储在固件中的命令。显示设备194的例子包括液晶显示器(LCD)和阴极射线管(CRT)。输入设备192的例子包括鼠标和键 盘。存储设备195的例子包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。 校正设备156、 158、 160、 162、 164、 166、 168和170每个的一个例子包括 除法电路。频语存储电路138、 140、 142、 144、 146、 148、 150、 152和154 的每个包括加法器和存储设备，诸如RAM或者ROM。
检测器元件20耦接到模拟-数字转换器120,并且检测器元件22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36分别地耦接到脉冲幅度整形放大器104、 106、 108、 110、 112、 114、 116和118。检测器元件20通过检测初级射束83产生电输 出信号196,并且4企测器元件22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36通过4企测 散射辐射产生多个电输出信号198、 200、 202、 204、 206、 208、 210和212。 例如，检测器元件22产生用于入射在检测器元件22上的每个散射的x射线 光子的电输出信号198。每个脉冲幅度整形放大器放大从检测器元件接收的 电输出信号。例如，脉冲幅度整形放大器104放大电输出信号198，并且脉 冲幅度整形放大器106放大电输出信号200。脉沖幅度整形放大器104、 106、 108、 110、 112、 114、 116和118具有由处理器l卯确定的增益因数。
从检测器元件输出的电输出信号的幅度与由检测器元件检测的以产生电 输出信号的x射线量子的能量成比例。例如，电输出信号196的幅度与在由 检测器元件20检测的初级射束83中的x射线量子的能量成比例。作为另一 例子，电输出信号198的幅度与在由检测器元件22检测的散射辐射内的x射 线量子的能量成比例。
脉冲幅度整形放大器通过放大从检测器元件产生的电输出信号来产生一 个放大的输出信号。例如，脉冲幅度整形放大器104通过放大电输出信号198 产生一个放大的输出信号216,并且脉冲幅度整形放大器106通过放大电输 出信号200产生一个放大的输出信号218。类似地，产生多个放大的输出信 号220、 222、 224、 226、 228和230。模拟-数字转换器将输出信号从模拟形 式转换为数字形式以产生数字输出信号。例如，模拟-数字转换器120将电输 出信号196从模拟形式转换到数字格式以产生数字输出信号232,并且模拟-数字转换器122将放大的输出信号216从模拟形式转换为数字格式以产生数 字输出信号234。类似地，分别地通过模拟-数字转换器124、 126、 128、 130、 132、 134和136产生多个数字输出信号236、 238、 240、 242、 244、 246和 248。由模拟-数字转换器产生的数字输出信号的数字值表示放大的输出信号的脉冲能量的幅度。例如，由模拟-数字转换器122输出的数字输出信号234 的数字值是放大的输出信号216的脉冲幅度的值。每个脉冲是由x射线量子， 诸如x射线光子产生的。
频镨存储电路的加法器对数字输出信号中的若干脉冲相加。例如，当模 拟-数字转换器122将放大的输出信号216的脉冲转换为数字输出信号234以 确定放大的输出信号216的脉冲幅度的时候，在频谱存储电路140内的加法 器将在频语存储电路140的存储设备内的值加1。因此，在物体82的x射线 检查结束时，在频谱存储电路内的存储设备存储由检测器元件检测的x射线 量子的数量。例如，在频谱存储电路142内的存储设备存储由检测器元件24 检测的x射线光子的数量，并且该x射线光子的每个具有一个能量幅度，或 者做为选择，由模拟-数字转换器124确定的强度幅度。
校正设备接收具有一个能量范围，并且存储在频谱存储电路140、 142、 144、 146、 148、 150、 152和154的一个的存储设备内的X射线量子的数量， 并且将该数量除以具有从频谱存储电路138的存储设备接收的能量范围的x 射线量子的数量。例如，校正设备156从频谱存储电路140的存储设备接收 具有一个能量范围的x射线光子的数量，并且将该数字除以具有从频谱存储 电路138的存储设备接收的范围的x射线光子的数量。每个校正设备输出一 校正输出信号，其表示在由检测器元件接收的x射线量子内的能量范围。例 如，校正设备156输出一表示在由检测器元件22检测的x射线量子内的能量 谱或者做为选择强度谱的校正输出信号280。作为另一例子，校正设备158 输出表示在x射线量子检测器元件24内的能量谱的校正输出信号282。类似 地，多个校正输出信号284、 286、 288、 290、 292和294是分别地由校正设 备160、 162、 164、 166、 168和170产生的。
注意到，脉冲幅度整形放大器104、 106、 108、 110、 112、 114、 116和 118的数目随散射检测器元件22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36的数目而 变化。例如，五个脉冲幅度整形放大器用于放大从五个散射检测器元件接收 的信号。作为另一例子，四个脉沖幅度整形放大器用于放大从四个散射检测 器元件接收的信号。类似地，模拟-数字转换器120、 122、 124、 126、 128、 130、 132、 134和136的数目随检测器元件20、 22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36的数目而变化，并且频谱存储电路138、 140、 142、 144、 146、 148、 150、 152和154的数目随检测器元件20、 22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和
10图3是用于产生物体的衍射分布的系统400的一实施例的方框图。系统 400包括传输检测器17的检测器元件21，散射检测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54，多个脉冲幅度整形放大器(PHSA)404、 406、 408、 410、 412、 414、 416和418,多个模拟-数字(A到D)转换器420、 422、 424、 426、 428、 430、 432、 434和436，允许获得脉冲幅度频语的多个频谱存储电路 (SMC)438、 440、 442、 444、 446、 448、 450、 452和454,多个才交正i殳备(CD)456、 458、 460、 462、 464、 466、 468和470,处理器190,输入设备192,显示设 备194和存储设备195。校正设备456、 458、 460、 462、 464、 466、 468和 470每个的一个例子包括除法电路。频谱存储电路438、 440、 442、 444、 446、 448、 450、 452和454的每个包括加法器和存储设备，诸如RAM或者ROM。
传输检测器元件21通过检测初级射束84产生电输出信号496,并且散 射检测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54通过检测散射辐射产生多 个电输出信号498、 500、 502、 504、 506、 508、 510和512。例如，传输斗企 测器元件21产生用于入射在传输检测器元件21上的x射线光子的电输出信 号496。散射检测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54分别地耦接到 脉冲幅度整形放大器404、 406、 408、 410、 412、 414、 416和418。每个脉 冲幅度整形放大器放大从检测器元件接收的电输出信号。例如，脉冲幅度整 形放大器404放大电输出信号498。脉冲幅度整形放大器404、 406、 408、 410、 412、 414、 416和418具有由处理器190确定的增益因数。
从检测器元件输出的电输出信号的幅度与由检测器元件检测的以产生电 输出信号的x射线量子的能量成比例。例如，电输出信号496的幅度与在由 检测器元件21检测的初级射束84中的x射线量子的能量成比例。作为另一 例子，电输出信号498的幅度与在由检测器元件40检测的散射辐射内的x射 线量子的能量成比例。
脉冲幅度整形放大器通过放大从检测器元件产生的电输出信号来产生一 个放大的输出信号。例如，脉冲幅度整形放大器404通过放大电输出信号498 产生一个放大的输出信号516,并且脉冲幅度整形放大器406通过放大电输 出信号500产生一个放大的输出信号518。类似地，产生多个放大的输出信 号520、 522、 524、 526、 528和530。模拟-数字转换器将输出信号从模拟形 式转换为数字形式以产生数字输出信号。例如，模拟-数字转换器420将电输
ii出信号496从模拟形式转换到数字格式以产生数字输出信号532,并且模拟-数字转换器422将放大的输出信号516从模拟形式转换为数字格式以产生数 字输出信号534。类似地，多个数字输出信号536、 538、 540、 542、 544、 546 和548是分别地由模拟-数字转换器424、 426、 428、 430、 432、 434和436 产生的。由模拟-数字转换器产生的数字输出信号的数字值表示放大的输出信 号的脉冲能量幅度或者做为选择强度幅度。例如，由模拟-数字转换器422输 出的数字输出信号534的数字值是放大的输出信号516的脉冲幅度的值。
频谱存储电路的加法器对数字输出信号中的若干脉沖相加。例如，当模 拟-数字转换器422将放大的输出信号516的脉冲转换为数字输出信号534以 确定放大的输出信号516的脉冲幅度的时候，在频谱存储电路440内的加法 器将在频谱存储电路440的存储设备内的值加1。因此，在物体82的x射线 检查结束时，在频谱存储电路内的存储设备存储由检测器元件检测的x射线 量子的数量。例如，在频谱存储电路442内的存储设备存储由检测器元件42 检测的x射线光子的数量，并且该x射线光子的每个具有一个由才莫拟-数字转 换器424确定的能量幅度。
校正设备接收具有一个能量范围，并且存储在频谱存储电路440、 442、 444、 446、 448、 450、 452和454的一个的存储设备内的x射线量子的数量， 并且将该数字除以具有从频谱存储电路438的存储设备接收的能量范围的x 射线量子的数量。例如，校正设备456从频谱存储电路440的存储设备接收 具有一个能量范围的x射线光子的数量，并且将该数量除以具有从频谱存储 电路438的存储设备接收的能量范围的x射线光子的数量。每个校正设备输 出一个校正输出信号，其表示在由检测器元件接收的x射线量子内的能量范 围。例如，校正设备456输出一个表示在由检测器元件40检测的x射线量子 内的能量谱或者做为选择强度谱的校正输出信号580。作为另一例子，校正 设备458输出 一表示在由检测器元件42检测的x射线量子内的能量谱的校正 输出信号582。类似地，多个校正输出信号584、 586、 588、 590、 592和594 是分别地由校正设备460、 462、 464、 466、 468和470产生的。
处理器190从在由散射检测器16和18(图l)检测的散射辐射内的x射线 量子的能量EA的能量谱r(EA)中接收校正输出信号280、 282、 284、 286、 288、 290、 292、 294、 580、 582、 584、 586、 588、 590、 592和594，以产生以倒 置纳米(nm")测量的动量传递XA。处理器190通过适用以下产生动量传递XA，xA=(EA/hc)sin(e/2) ...(l)
这里c是光速，h是普朗克常数，e表示由散射检测器16和18(图l)检测 的散射辐射的x射线量子的恒定散射角。e的例子包括散射角96和97(图1)。 处理器190通过公式(1)将能量EA与动量传递XA相关。二级准直器76(图1)
的机械尺寸限定散射角e。 二级准直器76(图i)限制不具有角度e的散射辐射。 处理器i卯经由输入设备192从用户，诸如人接收散射角e。处理器i卯通过
计算由散射检测器16和18检测的散射x射线光子的数目，并且通过绘制数 目对动量传递XA而产生物体82(图l)的衍射分布。
注意到，脉冲幅度整形放大器404、 406、 408、 410、 412、 414、 416和 418的数目随散射检测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54的数目而 变化。例如，五个脉冲幅度整形放大器用于放大从五个散射检测器元件接收 的信号。作为另一例子，四个脉冲幅度整形放大器用于放大从四个散射检测 器元件接收的信号。类似地，模拟-数字转换器420、 422、 424、 426、 428、 430、 432、 434和436的数目随检测器元件21、 40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和54的数目而变化，并且频谦存储电路438、 440、 442、 444、 446、 448、 450、 452和454的数目随检测器元件21、 40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和 54的数目而变化。
图4是用于产生x射线图像的系统600的一实施例的图。系统600包括 托架602、处理器190、输入设备192、显示设备194和存储设备195。托架 602是托架12(图l)的一例子。托架602包括电源604、 x射线产生控制单元 606、 x射线源64、 66和68、数据获取系统(DAS)608和传输检测器17。做为 选择，电源604被设置在托架602外面。
X射线产生控制单元606包括脉冲发生器(未示出)，脉冲发生器耦接到处 理器190，并且其从电源604接收动力。电源604耦接到x射线源64、 66和 68以对X射线源64、 66和68供给电源。
处理器190发出命令，诸如第一开命令、第二开命令、第一关命令和第 二关命令。 一旦从处理器190接收到第一开命令，该脉冲发生器产生脉冲， 并且将该脉冲传送到x射线源66。 一旦从脉冲发生器接收到脉冲，x射线源 66在由电源604施加的电势之下产生x射线束67。类似地， 一旦从处理器 190接收到第一关命令信号，该脉冲发生器停止传送脉冲到x射线源66,并 且x射线源66停止产生x射线束67。此外， 一旦从处理器190接收到第二开命令信号，该脉冲发生器产生和传送脉沖到剩余的x射线源64和68的任 何一个，并且剩余的x射线源64和68的任何一个产生一条x射线束。例如， 一旦从处理器190接收到第二开命令信号，该脉沖发生器产生和传送脉冲到 x射线源64，并且x射线源64产生一条x射线束610。 一旦从处理器190接 收到第二关命令信号，该脉冲发生器停止传送脉冲到剩余的x射线源64和 68的任何一个，并且剩余的x射线源64和68的一个停止产生一条x射线束。
DAS 608对传输检测器17的模拟数据，诸如，从多个检测器元件(包括 检测器元件20和21)产生的，电输出信号，进行采样，并且将该模拟数据 转换为多个数字信号用于后续处理。
图5是实现初级准直器的系统700的一可供选^^的实施例的立体图。系 统700包括托架702。托架702包括x射线源64、 66和68,初级准直器14, 二级准直器76，散射检测器16和18,传输检测器17, 二级准直器704和检 测相干散射的多个散射检测器708和710。托架702是托架12(图l)的一个例 子。二级准直器704具有与二级准直器76相同的结构。散射检测器708和 710被设置在传输检测器17的侧面上，并且该侧面与散射检测器16和18设 置在其上的侧面相对。在散射检测器16和18相对于传输检测器17放置的侧 面上的散射检测器的数目与在散射检测器708和710相对于传输检测器17放 置的侧面上的散射检测器的数目相同。例如，如果五个散射检测器被放置在 传输检测器17 (散射检测器16和18放置在其上)的一侧上，五个散射散射 被放置在传输检测器17 (散射检测器708和710放置在其上)的另一侧上。 在散射检测器708的中心和散射检测器710的中心之间的最短距离与在散射 检测器16的中心和散射检测器18的中心之间的最短距离56相同。散射检测 器708和710通过一个缝隙彼此分离。每个散射检测器708和710具有与散 射检测器16相同数目的检测器元件。传输检测器17离散射检测器16、 18、 708和710的任何一个的最短距离是相同的。例如，传输检测器17距散射检 测器708的最短距离等于传输检测器17离散射检测器18的最短距离。
初级射束83和84穿过在物体82上的点85和86以产生散射辐射88(图 1)、 89(图1)、 90(图1)、 91(图1)、 712、 714、 716和718。例如，初级射束 83穿过在物体82上的点85以产生散射辐射88(图1)、 89(图1)、 712和714。 作为另一例子，初级射束84穿过在物体82上的点86以产生散射辐射90(图 1)、 91(图1)、 716和718。
14二级准直器704被设置在支撑80与一组散射检测器708和710之间。二 级准直器704包括许多的准直器元件，以确保到达散射检测器708和710上 的散射辐射相对于初级射束83和84具有恒定的散射角，并且确保散射斗企测 器708和710的位置允许在容器79中的一个深度，在此起源的散射辐射被确 定。例如，二级准直器704的准直器元件被安排平行于散射辐射712和散射 辐射716的方向，以吸收不平行于散射辐射712和散射辐射716方向的散射 辐射。
在二级准直器704中提供的准直器元件的数目等于或者做为选择大于散 射检测器708和710的一个的检测器元件的数目，并且该准直器元件被安排
检测器708和710的准直器元件用辐射吸收材料，诸如铜合金或者银合金制 成。
在支撑80的下面安排散射检测器708和710,其测量由散射检测器708 和710检测的散射辐射的光子能量。散射检测器16、 18,传输检测器17和 散射检测器708和710放在相同的yz平面中。散射检测器708和710的每个 通过输出与从散射辐射内部检测的多个x射线光子的能量成线性关系的多个 电输出信号，以对能量变化敏感的方式测量在散射辐射内的x射线光子。散 射检测器708测量在散射检测器708的点720上接收的散射辐射712,并且 散射检测器710测量在散射检测器710的点722上接收的散射辐射716。在 点85和720之间的最短距离的例子从并包括900 mm到1100 mm范围的距离。 在点720和92之间的距离的例子从并包括25 mm到45 mm范围的距离。
散射检测器708和710检测散射辐射以产生多个电输出信号。散射检测 器708检测在初级射束83与点85的交点上产生的散射辐射712。另外，散 射检测器708检测在初级射束84与点86的交点上产生的散射辐射718的至 少一部分。散射检测器710检测在初级射束84与点86的交点上产生的散射 辐射716。另外，散射检测器710检测在初级射束83与点85的交点上产生 的散射辐射714的至少一部分。形成在初级射束83和散射辐射712之间的散 射角724等于形成在初级射束84和散射辐射716之间的散射角726。散射角 724和726的每个的一个例子从并包括0.025孤度到0.045孤度范围的角度。 形成在初级射束83和散射辐射714之间的散射角728的一个例子从并包括 0.05孤度到0.09孤度范围。另外，形成在初级射束84和散射辐射718之间的散射角729的一个例子从并包括0.05孤度到0.09孤度范围。散射角728是 散射角724和726的任何一个的至少两倍，并且散射角729是散射角724和 726的任何一个的至少两倍。由初级射束83相对于在散射检测器708和710 之间的中心101形成的角度99等于由初级射束84相对于中心101形成的角 度103。在一个供选择的实施例中，系统700不包括二级准直器76和704。
散射检测器708连接到类似于系统IOO(图2)的系统以产生多个校正输出 信号，诸如校正输出信号280、 282、 284、 286、 288、 290、 292和294(图2)。 另外，散射检测器710连接到类似于系统400(图3)的系统以产生多个校正输 出信号，诸如校正输出信号580、 582、 584、 586、 588、 5卯、592和594(图 3)。处理器190接收校正输出信号280、 282、 284、 286、 288、 290、 292、 294、 580、 582、 584、 586、 588、 590、 592和594(图2和3),该才交正输出信号由 类似于系统IOO(图2),并且连接到散射检测器708的系统产生，并且该校正 输出信号由类似于系统400(图3),并且连接到散射检测器710的系统产生，
以产生动量传递XB。
处理器190从在由散射检测器16、 18、 708和710检测的散射辐射内的 x射线量子的能量EB的能量谱r(EB)中产生以nm"测量的动量传递xB。处理 器190通过适用以下产生动量传递XB,
xB=(EB/hc)sin(e/2) .,.(2)
这里e表示由散射检测器16、 18、 708和710检测的散射辐射的x射线量 子的恒定散射角。e的例子包括散射角96(图1)、 97(图1)、 724和726。处理 器190通过公式(2)将能量EB与动量传递XB相关。二级准直器76(图1)和704 限制不具有角度e的散射辐射。处理器190通过计算由散射检测器16、 18、 708和710检测的散射x射线光子的数目，并且通过绘制数目相对动量传递 xB,而产生物体82的衍射分布。
图6是举例说明用于改进初级准直器的虚拟系统800的一实施例的示意 图。处理器190产生虚拟系统800。例如，处理器l卯产生虚拟系统800以 在显示设备194(图2)上显示虚拟系统800。虚拟系统800包括多个虚拟x射 线源802、 804和806,虚拟初级准直器模块808,和多个虚拟检测器812和 814，诸如虚拟传输检测器。处理器190分別地产生作为x射线源68、 66和 64(图l)的虚拟表示的虚拟x射线源802、 804和806，并且沿着曲线810设置 虚拟x射线源802、 804和806。例如，处理器190产生作为x射线源68表示的虚拟x射线源802,产生作为x射线源66表示的虚拟x射线源804，和 产生作为x射线源64表示的虚拟x射线源806。曲线810是弧形75的虚拟 表示。在一可供选择的实施例中，处理器190产生任意数目，诸如二个、四 个或者五个虚拟x射线源。例如处理器190产生虚拟x射线源802和804。 另夕卜，处理器190产生作为传输检测器，诸如传输检测器17(图l)的虚拟表示 的虚拟检测器812。处理器l卯产生作为传输检测器，诸如传输检测器17的 虚拟表示的剩余的虚拟检测器814。处理器l卯产生作为开口 65(图l)的虚拟 表示的虚拟开口 816。
该用户经由输入设备192(图2)将系统IO(图l)的部件结构提供给处理器 190。该用户经由输入设备192输入在系统10的部件之间的多个距离，并且 通过经由输入设备192提供该距离给处理器l卯，将系统10的部件结构提供 给处理器190。例如，用户指定在传输检测器17内的检测器元件的数目，弧 形75的半径，x射线源64、 66和68相对于开口 65的多个位置，在x射线 源64、 66和68的任意二个之间的距离，和开口 65相对于传输才企测器17、 散射检测器16和散射检测器18、 x射线源64、 x射线源66和x射线源68的 至少一个的位置。
处理器190将虚拟系统800的虚拟元件组织起来，并且该结构是按照第 一因数，诸如二分之一或者三分之一与由用户输入的系统10的部件结构成比 例。例如，处理器l卯产生虚拟x射线源802、 804和806的相邻的一个的任 意二个，并且在虚拟x射线源802、 804和806的二个相邻的一个之间的距离 与在x射线源64、 66和68的任意二个相邻的一个之间的距离成比例，诸如 二分之一或者三分之一。作为另一个例子，处理器190产生虚拟开口 816, 并且在虚拟开口 816和虚拟x射线源804之间的距离与在x射线源66和开口 65之间的距离成比例。虚拟检测器812和814被设置在由Zv轴和yv轴形成的 相同的yvZv平面中。Zv轴垂直于yv轴，yv轴垂直于Xv轴，并且Zv轴垂直于 xv#。
处理器190在虚拟开口 816与虛拟x射线源802、 804和806之间产生虚 拟初级准直器模块808。在一可供选择的实施例中，处理器190将虚拟初级 准直器模块808放置邻近于虛拟x射线源802、 804和806。处理器190将来 自虚拟x射线源802的虚拟射束或者虛拟准直器通道818,在虚拟检测器812 的表面820的中心上扩散到虚拟准直器通道818的焦点。类似地，处理器190
17扩展来自虚拟x射线源804和806的多个虚拟射束或者多个虚拟准直器通道 822和824。例如，处理器在虚拟检测器812的表面820的中心上，将虛拟准 直器通道822从虚拟x射线源804扩散到虚拟准直器通道822的焦点，并且 在虚拟检测器812的表面820的中心上，将虛拟准直器通道824从虚拟x射 线源806扩散到虚拟准直器通道824的焦点。
另外，处理器190将来自虚拟x射线源802的虚拟射束或者虚拟准直器 通道826,在虚拟检测器814的表面828的中心上扩散到虚拟准直器通道826 的焦点。类似地，处理器l卯扩展来自虚拟x射线源804和806的多个虚拟 射束或者多个虚拟准直器通道830和832。例如，处理器在虚拟检测器814 的表面828的中心上，将虚拟准直器通道830从虚拟x射线源804扩散到虚 拟准直器通道的焦点，并且在虚拟检测器814的表面828的中心上，将虚拟 准直器通道832从虛拟x射线源806扩散到虛拟准直器通道的焦点。
处理器l卯扩展具有沿着和与曲线810重合测量的宽度834的每个虚拟 准直器通道818、 822、 824、 826、 830和832。例如，处理器190沿着和在 曲线810上扩展具有宽度834的虛拟准直器通道818。在虚拟x射线源802 的表面836的中心和虚拟x射线源804的表面838的中心之间与曲线810重 合的距离842，等于在虚拟x射线源806的表面840的中心和虚拟x射线源 804的表面838的中心之间的距离842。处理器190产生具有与曲线810重合 的宽度834的虚拟准直器通道818、 822、 824、 826、 830和832,并且宽度 834最多等于距离842和虚拟检测器812和814的数目的比。处理器190产 生扩展从虚拟x射线源的中心均等的距离的虛拟准直器通道。例如，处理器 190在与曲线810重合的第一方向对于等于宽度834的一半的距离，并且在 与曲线810重合的第二方向对于等于宽度834的一半的距离扩展虚拟准直器 通道818。第一方向与第二方向相反。例如，第一方向是顺时针方向，并且 第二方向是逆时针方向。作为另一例子，第二方向是顺时针方向，并且第一 方向是逆时4十方向。
处理器l卯确定虚拟准直器通道818、 822、 824、 826、 830和832的多 个虚拟大小。例如，处理器l卯确定在虚拟准直器通道818的一点844和虚 拟准直器通道818的另一点846之间的距离。作为另一例子，处理器190确 定在虚拟准直器通道818的点844和点848之间的距离。作为又一例子，处 理器190确定沿着曲线810在虚拟准直器通道826的点850和虚拟准直器通道818的点848之间的距离。虚拟准直器通道818的点844是在虚拟初级准 直器模块808上，从虚拟x射线源802伸出的虚拟准直器通道818的入射点。 另外，虚拟准直器通道818的点848是在虚拟初级准直器模块808上，从虚 拟x射线源802伸出的虚拟准直器通道818的入射点。虚拟准直器通道818 的点846是从虚拟初级准直器模块808开始的虚拟准直器通道818的出射点。 此外，虚拟准直器通道826的点850是从虚拟初级准直器模块808开始的虚 拟准直器通道826的出射点。在点844和点846,点844和点848以及点848 和点850之间的距离是虚拟尺寸的例子。
一旦生成虚拟准直器通道818，处理器190生成虚拟初级准直器模块808 的虚拟通道部分侧壁852,和虚拟初级准直器才莫块808的虚拟通道部分侧壁 854。虚拟准直器通道818设置在虚拟通道部分侧壁852和虚拟通道部分侧壁 854之间。类似地， 一旦生成虚拟准直器通道826，处理器190生成虚拟初级 准直器模块808的虚拟通道部分侧壁856和虚拟通道部分侧壁854， 一旦生 成虚拟准直器通道822,则生成虚拟初级准直器模块808的虛拟通道部分侧 壁858和虚拟通道部分侧壁856, —旦生成虚拟准直器通道830，则生成虚拟 初级准直器模块808的虚拟通道部分侧壁860和虚拟通道部分侧壁858， 一 旦生成虚拟准直器通道824，则生成虛拟初级准直器模块808的虚拟通道部 分侧壁862和虚拟通道部分侧壁860,并且一旦生成虛拟准直器通道832，生 成虚拟初级准直器才莫块808的虚拟通道部分侧壁864和虚拟通道部分侧壁 862。虚拟准直器通道826设置在虚拟通道部分侧壁854和虚拟通道部分侧壁 856之间，虚拟准直器通道822设置在虚拟通道部分侧壁856和虚拟通道部 分侧壁858之间，虚拟准直器通道830设置在虚拟通道部分侧壁858和虚拟 通道部分侧壁860之间，虚拟准直器通道824 i殳置在虚拟通道部分侧壁860 和虚拟通道部分侧壁862之间，以及虚拟准直器通道832设置在虚拟通道部 分侧壁862和虚拟通道部分侧壁864之间。当虚拟初级准直器模块808靠近 于虚拟x射线源802、 804和806的时候，与曲钱810重合测量的虚拟通道部 分侧壁856的宽度等于在距离842和宽度834之间的差别，与曲线810重合 测量的虚拟通道部分侧壁860的宽度等于在距离842和宽度834之间的差别。 点865是包括曲线810的圆心。
图7是实现初级准直器的系统900的一实施例的示意图，并且图8是系 统900的一实施例的侧视图，并且图9是初级准直器的顶视图。系统900是系统IO(图1)和系统600(图4)的一个例子。做为选择，系统900是系统700(图 5)和系统600的一个例子。系统900包括托架902,托架902是托架12的一 个例子。托架902包括开口 65,多个x射线源904、 906和卯8，包括多个准 直器通道912、 914、 916、 918、 920和922的初级准直器模块910,和多个 通道部分侧壁934、 936、 938、 940、 942、 944和946。初级准直器才莫块910 由材料，诸如钼、鴒、钢或者黄铜制造。初级准直器模块910设置在x射线 源904、 906和908以及开口 65之间，并且其是初级准直器14(图l)的一个例 子。作为一个例子，初级准直器模块910具有在平行于弧形75的方向从并包 括1.4米(m)到1.6米范围的长度，在x方向从并包括200mm到300mm范围 的高度，并且在z方向从并包括10mm到20mm范围的厚度。x射线源904 是x射线源68的一个例子，x射线源906是x射线源66的一个例子，并且x 射线源908是x射线源64的一个例子。
初级准直器模块910通过连接过程，诸如粘结或者点焊附着在托架902 的侧壁924上。做为选择，初级准直器模块910通过经由多个螺丝将初级准 直器模块910安装到侧壁924上来附着在侧壁924上。
由于是按照第二因数，诸如二或者三与虚拟准直器通道818、 826、 822、 830、 824和832的虚拟尺寸成比例，处理器190计算准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922的多个真实的尺寸。例如，处理器190确定在准直器 通道912的点926和准直器通道912的点928之间的距离按照第二因数与在 点844和846之间的距离成比例。作为另一例子，处理器190确定在准直器 通道912的点926和点930之间的距离按照第二因数与在点844和848之间 的距离成比例。作为又一例子，处理器190确定在准直器通道914的点930 和点932之间的距离按照第二因数与在点844和850之间的距离成比例。另 外，用户经由输入设备192输入给处理器190平行于z轴的每个准直器通道 912、 914、 916、 918、 920和922的深度。作为一个例子，每个准直器通道 912、 914、 916、 918、 920和922沿着z轴的深度从并包括100微米到1毫米 的范围。每个准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922沿着z轴的深度， 在点926和928之间的距离，在点926和930之间的距离，和在点930和932 之间的距离是真实的尺寸的例子。
用户通过适用光刻法，和/或通过使用多个设备的至少一个，诸如，数控 铣床、电火花腐蚀设备、铸模机和金刚石旋转圆盘锯，在初级准直器模块910内制造准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922。作为一个例子，用户 在准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922的位置上放置鴒丝，并且在 初级准直器模块910的位置上腐蚀初级准直器材料。作为另一例子，用户在 具有多个顶端的铸模机中浇注液体材料，诸如钢或者黄铜，多个顶端具有准 直器通道912、 914、 916、 918、 920和922的真实的尺寸，并且将液体材料 冷却以在初级准直器模块910内生成准直器通道912、 914、 916、 918、 920 和922。作为又一例子，用户将准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922 的真实的尺寸输入进处理器，诸如处理器190中，并且该处理器控制具有齿 的铣床，齿沿着x、 y和z轴的至少一个往复运动，以从初级准直器模块910 中除去原材料，生成准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922的真实的 尺寸。作为再一例子，用户使用测尺和金刚石旋转圓盘锯以从初级准直器模
块910中除去初级准直器材料，以产生初级准直器模块910的真实的尺寸。 作为另一例子，用户通过适用光刻法蚀刻准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922。
该用户制造准直器通道912以制造通道部分侧壁934和936,制造准直 器通道914以制造通道部分侧壁936和938，制造准直器通道916以制造通 道部分侧壁938和940，制造准直器通道918以制造通道部分侧壁940和942， 制造准直器通道920以制造通道部分侧壁942和944,和制造准直器通道922 以制造通道部分侧壁944和946。虚拟准直器通道818是准直器通道912的 虚拟表示，虚拟准直器通道826是准直器通道914的虚拟表示，虚拟准直器 通道822是准直器通道916的虚拟表示，虚拟准直器通道830是准直器通道 918的虚拟表示，虚拟准直器通道824是准直器通道920的虚拟表示，和虚 拟准直器通道832是准直器通道922的虚拟表示。另外，虚拟初级准直器模 块808是初级准直器模块910的虚拟表示。此外，虚拟通道部分側壁852是 通道部分侧壁934的虛拟表示，虚拟通道部分侧壁854是通道部分侧壁936 的虛拟表示，虚拟通道部分侧壁856是通道部分侧壁938的虚拟表示，虚拟 通道部分侧壁858是通道部分侧壁940的虛拟表示，虚拟通道部分侧壁860 是通道部分侧壁942的虚拟表示，虚拟通道部分侧壁862是通道部分侧壁944 的虚拟表示，和虚拟通道部分侧壁864是通道部分侧壁946的虚拟表示。
准直器通道912形成在通道部分侧壁934和通道部分侧壁936之间，准 直器通道914形成在通道部分侧壁936和通道部分侧壁938之间，准直器通道916形成在通道部分侧壁938和通道部分侧壁940之间，准直器通道918 形成在通道部分侧壁940和通道部分侧壁942之间，准直器通道920形成在 通道部分侧壁942和通道部分侧壁944之间，和准直器通道922形成在通道 部分侧壁944和通道部分侧壁946之间。通道部分侧壁934按照第二因数与 虚拟通道部分侧壁852成比例。类似地，通道部分侧壁936按照第二因数与 虚拟通道部分侧壁854成比例，通道部分侧壁938 4安照第二因数与虚拟通道 部分侧壁856成比例，通道部分侧壁940按照第二因数与虚拟通道部分侧壁 858成比例，通道部分侧壁942按照第二因数与虚拟通道部分侧壁860成比 例，通道部分侧壁944按照第二因数与虚拟通道部分侧壁862成比例，以及 通道部分侧壁946按照第二因数与虚拟通道部分侧壁864成比例。另外，初 级准直器模块910的每个准直器通道按照第二因数与虚拟初级准直器模块 808的相应的准直器通道成比例。例如，准直器通道912的尺寸按照第二因 数与虚拟准直器通道818的尺寸成比例。作为另一例子，准直器通道916的 尺寸按照第二因数与虛拟准直器通道822的尺寸成比例。
当x射线源904、 906和卯8产生多条x射线束的时候，x射线束穿过初 级准直器模块910的准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922,并且初 级准直器模块910输出多个初级射束。例如，x射线源66产生x射线束67， x射线束67穿过初级准直器模块910的准直器通道916和918，并且初级准 直器模块910输出初级射束83和84。初级射束83被从准直器通道918输出， 并且初级射束84被从准直器通道916输出。
图10示出初级准直器模块1000的一实施例的示意图，初级准直器模块 1000包括多个准直器通道1002、 1004、 1006、 1108、 1010和1012，和包含 通道部分侧壁1016和1018的多个通道部分侧壁。初级准直器才莫块1000在y 方向从并包括40 mm到60 mm扩展，并且在x方向从并包括250 mm到300 mm扩展。初级准直器模块1000通过从多个虚拟x射线源802、 804和806 朝着几个焦点的方向扩展多个虚拟射束或者多个虚拟准直器通道形成。准直 器通道1002是准直器通道912的一例子，准直器通道1004是准直器通道914 的一例子，准直器通道1006是准直器通道916的一例子，准直器通道1008 是准直器通道918的一例子，准直器通道1010是准直器通道920的一例子， 和准直器通道1012是准直器通道922的一例子。空间1014形成在二个相邻 信道部分侧壁，诸如，通道部分侧壁1016和1018之间，并且包括在准直器通道1006内的x射线束67和在准直器通道1004内的第二射束的二个射束在 空间1014内彼此相交。x射线束67的虚拟表示，诸如虚拟准直器通道822 被朝着虚拟检测器812的方向聚焦。第二射束的虛拟表示，诸如虚拟准直器 通道826由虚拟x射线源802发出，并且朝着虚拟;险测器814的方向聚焦。
图11是用于改进初级准直器的虚拟系统1100的一可供选择的实施例的 示意图。处理器190在虛拟x射线源802、 804和806以及虚拟开口 816之间 产生虚拟初级准直器模块1102。处理器l卯产生虚拟检测器1106，并且沿着 yv轴在虚拟冲企测器812的中心和虛拟才企测器1106的中心之间的距离1104，等 于沿着yv轴在虚拟检测器1106的中心和虚拟4企测器814的中心之间的距离 1104。
除了每个虚拟准直器通道1108、 1110、 1112、 1114、 1116和1118具有不 同于宽度834的与曲线810重合的宽度1126之外，处理器190以与从虚拟x 射线源802、 804和806扩展虚拟准直器通道818、 826、 824、 832、 822和 830类似的方式从虚拟x射线源802、 804和806扩展多个虚拟准直器通道 1108、 1110、 1112、 1114、 1116和1118。例如，处理器190产生具有与曲线 810重合的宽度834的虚拟准直器通道1108、 1110、 1112、 1114、 1116和1118, 并且宽度834最多等于距离842和虚拟检测器812、 814和1106的数目的比。 在一可供选择的实施例中，处理器190将虚拟初级准直器模块1102放置邻近 于虚拟x射线源802、 804和806。
处理器190将多个虚拟准直器通道1128、 1130和1132从虚拟x射线源 802、 804和806扩散到虚拟检测器1106的焦点。例如，处理器190将虚拟 准直器通道1128从虚拟x射线源802扩散到虚拟检测器1106的表面1133的 中心，将虚拟准直器通道1130从虚拟x射线源804扩散到虚拟检测器1106 的表面1133的中心，和将虚拟准直器通道1132从虚拟x射线源806扩散到 虚拟检测器1106的表面1133的中心。处理器190产生虚拟准直器通道1128, 虚拟准直器通道1128具有与虚拟准直器通道1108、 1110、 1112、 1114、 1116 和1118每个的宽度1126 (与曲线810重合)相同的宽度1126 (与曲线810 重合)。另外，处理器190产生虚拟准直器通道1130,虚拟准直器通道1130 具有与虚拟准直器通道1108、 1110、 1112、 1114、 1116和1118每个的宽度 1126 (与曲线810重合)相同的宽度1126 (与曲线810重合)，并且处理器 190产生虚拟准直器通道1132，虚拟准直器通道1132具有与虚拟准直器通道1108、 1110、 1112、 1114、 1116和1118每个的宽度1126 (与曲线810重合) 相同的宽度1126 (与曲线810重合)。
处理器l卯通过生成虚拟准直器通道1128,生成虚拟初级准直器模块 1102的虚拟通道部分侧壁1142,和虚拟初级准直器才莫块1102的虚拟通道部 分侧壁1144。虚拟准直器通道1128设置在虚拟通道部分侧壁1142和虚拟通 道部分侧壁1144之间。类似地，处理器190通过在第一和第二虚拟通道部分 侧壁之间生成剩余的虚拟准直器通道1108、 1110、 1116、 1130、 1118、 1112、 1132和1114的任何一个，生成虚拟初级准直器才莫块1102的第一虚拟通道部 分侧壁和第二虛拟通道部分侧壁。例如，处理器190通过在虚拟通道部分侧 壁1146和1148之间生成虚拟准直器通道1132,生成虚拟初级准直器模块1102 的虚拟通道部分侧壁1146，和虚拟初级准直器一莫块1102的虚拟通道部分侧壁 1148。
注意到，在一可供选择的实施例中，处理器190在与虚拟检测器812、 814和1106相同的yvZv平面中产生任意数目，诸如从并包括4到IO范围的虚 拟检测器。yvZv平面是由yv轴和Zv轴形成的。处理器190确定虚拟准直器通 道1108、 1110、 1112、 1114、 1116、 1118、 1128、 1130和1132的多个虚拟尺 寸。例如，处理器190计算在点1134和点1136之间的距离，和在点1134和 点1138之间的距离。点1134是从虚拟初级准直器模块1102开始的虚拟准直 器通道1116的出射点。点1136是从虚拟初级准直器模块1102开始的虚拟准 直器通道1116的出射点，和点1138是在虚拟初级准直器模块1102上的虚拟 准直器通道1116的入射点。作为另一例子，处理器190计算在点1138和点 1140之间的距离。点1140是从虚拟初级准直器模块1102开始的虚拟准直器 通道1130的出射点。
图12是包括多个准直器通道1202、 1204和1206的初级准直器模块1200 的一实施例的示意图。初级准直器模块1200放置在系统10中代替初级准直 器14。初级准直器模块1200在y方向从并包括40 mm到60mm扩展，并且 在x方向从并包括250 mm到30 0mm扩展。作为一例子，包括初级准直器模 块1200的准直器通道1202、 1204和1206的每个准直器通道沿着z轴的深度 从并包括100微米到1毫米的范围。另外，作为一例子，初级准直器模块1200 在z方向具有从并包括10mm到20mm范围的厚度。用户基于虚拟初级准直 器模块1102的尺寸制造初级准直器模块1200。例如，用户使用数字地控制的铣床去制造准直器通道1202,其具有按照第二因数与虛拟准直器通道
ni6(图ii)的虚拟尺寸成比例的尺寸。作为另一例子，用户使用铸模机去铸
模准直器通道1204,其具有虚拟准直器通道1130(图ll)的虚拟尺寸两倍的尺 寸。作为又一例子，用户使用铸模去铸造准直器通道1206，其具有按照第二 因数与虚拟准直器通道1118的虚拟尺寸成比例的尺寸。初级准直器模块1200 接收x射线束67以输出三条初级射束。例如，三条初级射束的第一条是从准 直器通道1202输出的，三条初级射束的第二条是从准直器通道1204输出的， 并且三条初级射束的第三条是从准直器通道1206输出的。
图13是由处理器190生成的传输分布1300的图表的实施例。处理器190 在传输分布1300中绘制通过包括传输检测器17的至少一个传输检测器检测 x射线光子的概率相对至少沿着至少一个传输检测器的位置。当虛拟准直器 通道，诸如虚拟准直器通道1130的宽度，诸如宽度1126 (与曲线810重合) 最多等于在二个相邻的虚拟x射线源，诸如虚拟x射线源802和804的中心 之间的距离842和虚拟;险测器812、 814和1106的数目，诸如三个的比的时 候，在传输分布1300中产生看得见的多个清楚的传输峰值，并且散射被降低。 在一可供选择的实施例中，当虛拟准直器通道的宽度(与曲线810重合)最 多等于在二个相邻的虚拟x射线源802、 804和806的中心之间的距离842和 虚拟检测器812和814的数目的比的时候，在传输分布1300中产生看得见的 多个单独的传输峰值，并且不必要的散射被降低。在供选择的实施例中，当 虚拟准直器通道，诸如虚拟准直器通道830的宽度，诸如宽度834与在相邻 的虛拟x射线源，诸如虚拟x射线源804和806之间的距离，诸如距离842 的比小于或者做为选择等于虚拟检测器，诸如虚拟检测器812和814的数目， 诸如2的倒数的时候，在传输分布1300中产生看得见的多个清楚的传输峰值， 并且散射被降低。该传输峰值用于识别物体82。不必要的散射与传输峰值的 识别4氐触。
注意到，用户通过在准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922上放 置面板，和/或通过对准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922填充以泡 沫来保护准直器通道912、 914、 916、 918、 920和922。另外，用户通过在 准直器通道1202、 1204和1206上放置面板，和/或通过对准直器通道1202、 1204和1206填充以泡沫来保护准直器通道1202、 1204和1206。在此处描述 的用于改进初级准直器的系统和方法的技术效果包括生成和制造初级准直器14，其是多聚焦初级准直器。例如，每个初级准直器模块910和1000是双焦 点的初级准直器。作为另一例子，初级准直器模块1200是三焦点的初级准直器。
虽然已经就各种各样特定的实施例而言描述了本发明，那些本领域技术 人员将认识到，可以在权利要求
的精神和范围内借助于修改实践本发明。
权利要求
1.一种用于改进多聚焦初级准直器的方法，所述方法包括经由准直器模块将第一射束从第一源扩散到第一检测器；和确定第一射束的大小。
2. 根据权利要求
1的方法，进一步包括经由准直器模块将第二射束从第一源扩散到第二检测器；和 确定第二射束的大小。
3. 根据权利要求
1的方法，进一步包括基于在第一源和第二源之间的 距离，确立第一射束的宽度。
4. 根据权利要求
1的方法，进一步包括基于在第一源和相邻于第一源 的第二源之间的距离，确立第一射束的宽度。
5. 根据权利要求
1的方法，进一步包括基于在第一源和第二源之间的 距离，并且基于包括第一检测器的检测器的数目，确立第一射束的宽度。
6. 根据权利要求
1的方法，进一步包括基于在第一源和第二源之间的 距离，并且基于包括第一检测器和第二检测器的检测器的数目，确立第一射 束的宽度，其中第一检测器从第一源接收第一射束，并且第二检测器从第一 源接收第二射束。
7. 根据权利要求
1的方法，其中准直器模块包括放置在第一源和托架的 开口之间的初级准直器。
8. 根据权利要求
1的方法，进一步包括经由准直器;f莫块在第一射束的 通路上开发在准直器模块内的准直器通道。
9. 根据权利要求
1的方法，进一步包括经由准直器模块将第二射束从第 一源扩散到第二检测器； 确定第二射束的大小；和在第一射束的通路的多个位置上经由准直器模块开发在准直器模块内的 第一通道；和在第二射束的通路的多个位置上经由准直器模块开发在准直器模块内的 第二通道。
10. —种处理器，配置去经由准直器模块将第 一射束从第 一源扩散到第 一检测器；和确定第一射束的大小。
11. 根据权利要求
10的处理器，进一步配置去经由准直器模块将第二射束从第 一 源扩散到第二检测器；和 确定第二射束的大小。
12. 根据权利要求
10的处理器，进一步配置去基于在第一源和第二源之 间的距离，确立第一射束的宽度。
13. 根据权利要求
10的处理器，进一步配置去基于在第一源和相邻于第 一源的第二源之间的距离，确立第一射束的宽度。
14. 根据权利要求
10的处理器，进一步配置去基于在第一源和第二源之 间的距离，并且基于包括第一检测器的检测器的数目，确立第一射束的宽度。
15. 根据权利要求
10的处理器，进一步配置去基于在第一源和第二源之 间的距离，并且基于包括第一检测器和第二检测器的检测器的数目，确立第 一射束的宽度，其中第一检测器从第一源接收第一射束，并且第二检测器从 第一源接收第二射束。
16. —种成^^系统，包括 配置去产生能量的源； 配置去检测能量一部分的检测器；和 耦接到所述检测器的处理器，并且配置去经由准直器模块将第一射束从第一源扩散到第一检测器；和 确定第一射束的大小。
17. 根据权利要求
16的成像系统，其中所述处理器进一步配置去 经由准直器模块将第二射束从第一源扩散到第二检测器；和 确定第二射束的大小。
18. 根据权利要求
16的成像系统，其中所述处理器进一步配置去基于在 第一源和第二源之间的距离，确立第一射束的宽度。
19. 根据权利要求
16的成像系统，其中所述处理器进一步配置去基于在 第一源和相邻于第一源的第二源之间的距离，确立第一射束的宽度。
20. 根据权利要求
16的成像系统，其中所述处理器进一步配置去基于在 第一源和第二源之间的距离，并且基于包括第一检测器的检测器的数目，确 立第一射束的宽度。
专利摘要
描述了一种用于改进多聚焦初级准直器的方法。该方法包括经由准直器模块将第一射束从第一源扩散到第一检测器，并且确定第一射束的大小。还公开了一种成像系统。
文档编号G21K1/02GKCN101553880SQ200780033845
公开日2009年10月7日 申请日期2007年8月1日
发明者杰弗里·哈丁, 约翰尼斯·P·德尔夫斯 申请人:通用电气安全股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan