專利名稱：轎車輻射成像檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種轎車輻射成像檢測系統(tǒng)。屬核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中針對大型客體如集裝箱、貨車的輻射成像系統(tǒng)，包括固定式和移動式系統(tǒng)， 基本以獲取被檢客體水平方向投影圖像為目標(biāo)，這類系統(tǒng)一定程度上滿足了檢査集裝箱的需
要；
然而對于轎車、面包車，由于被檢客體質(zhì)量分布呈扁平形狀，被檢客體俯視投影視圖沿 射線方向的質(zhì)量厚度與水平投影透視圖像相比小很多，所以如果垂直方向掃描檢測即增大了 穿透的可能，又減輕了被檢客體圖像重疊現(xiàn)象，使得圖像辨別更加方便，所以垂直透視圖像 遠較水平透視圖像易于區(qū)分判別。
在專利ZL99110839. 6中所描述的CT系統(tǒng)，可以獲得被檢客體任何方向投影和任意位置 計算機斷層掃描圖像，大大提高了設(shè)備的檢測能力，但是該系統(tǒng)也存在以下缺陷如由于CT 系統(tǒng)需要全周回轉(zhuǎn)，對于檢査轎車面包車等大型客體，整個系統(tǒng)機構(gòu)復(fù)雜，輻射防護要求高， 檢測通過率低，安裝需要場地大，難以滿足某些對檢測效率高、占地小防護簡單的場合。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型目的是提供一種檢測性能高、占地小、防護簡單的轎 車(面包車)輻射成像檢測系統(tǒng)。能夠?qū)崟r獲取轎車(面包車)的垂直透視圖像或者同時獲 取垂直透視和水平透視圖像，并且具備檢測效率高、占地小及安裝方便的性能，可以在短時 間內(nèi)完成設(shè)備安裝和拆除，滿足不同場合數(shù)日到經(jīng)年的轎車(面包車)檢測需要。
本實用新型的特征在于，轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，含有射線源及其屏蔽容器(1)、照
射室及前準(zhǔn)直器(2)、陣列探測器及與其匹配的前置電路(3)以及后準(zhǔn)直器(4)，其特征在 于，所述四個部件的中軸線位于同一平面內(nèi)，且垂直于地面，構(gòu)成垂直方向的檢測通道，當(dāng)所述轎車在水平方向的候檢車道上勻速前進至到達所述的檢測通道時所述的射線源及其屏蔽 容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)應(yīng)位于所述的候檢車道下方，在所述垂直檢測通道的底部 處；而陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)位于轎車的上方，在所述垂直 檢測通道的頂部處。
所述的陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)位于所述的候檢車道的下 方，在檢測通道的底部，射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)位于候檢車道的 上方，在所述垂直檢測通道的頂部處。
還有一套水平布置的轎車輻射成像檢測裝置，該裝置中的射線源及其屏蔽容器(l')、照 射室及前準(zhǔn)直器(2')位于所述垂直檢測通道的一側(cè)，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3') 和后準(zhǔn)直器(4')位于所述垂直檢測通道的另一側(cè)。
還有一套水平布置的轎車輻射成像檢測裝置，該裝置中的射線源及其屏蔽容器(l')、照 射室及前準(zhǔn)直器(2')位于所述垂直檢測通道的一側(cè)，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3') 和后準(zhǔn)直器(4')位于所述垂直檢測通道的另一側(cè)。
所述轎車裝載在一個勻速前進在所述候檢車道上的平移拖動機構(gòu)(5)上。
所述平移拖動機構(gòu)(5)采用鏈板式運輸機、皮帶式運輸機或鋼絲繩牽引。
所述平移拖動機構(gòu)(5)采用組裝式結(jié)構(gòu)。
轎車自行駛過檢測通道完成掃描，所述的候檢車道在檢測通道兩端安裝有地感線圈或者 光電傳感器，感知被檢車輛的到來和離開使得系統(tǒng)開始和結(jié)束掃描。 本系統(tǒng)與目前檢測系統(tǒng)相比具有一下突出的優(yōu)點
對于轎車、面包車等質(zhì)量分布呈扁平形狀的被檢客體而言，獲取垂直透視圖像具有很大 優(yōu)勢，因為被檢客體沿射線方向的質(zhì)量厚度遠比水平方向小，減輕了透視圖像被檢客體重疊 的效應(yīng)，還更為有效地利用了裝置的穿透能力，再輔以另一套檢測裝置模塊，可以同時獲取 垂直和水平透視圖像，檢測能力更為強大。
射線源及其屏蔽容器(l)底置方式的布局可以充分利用系統(tǒng)幾何放大作用，圖像重疊少， 轎車圖像會更有利于檢査，而且射線源及其屏蔽容器(1)位于地下時，更容易做防爆炸保護 設(shè)施，有利于射線源及其屏蔽容器(1)的安全，
本實用新型檢測系統(tǒng)體積小，占地小，僅占用單車道寬度既可以檢測，非常適合機關(guān)、 劇院、體育場館或海關(guān)轎車通道入口處場地。由本裝置的模塊演化的多種形式，既可以臨時組裝數(shù)日或經(jīng)年使用，也可以隱蔽在建筑 物內(nèi)部使用，可以適合各種不同場合的不同用戶，具有廣闊的應(yīng)用前景。 本實用新型適用于轎車、面包車等大型客體的無損檢測。
一種典型應(yīng)用場合是在邊境口岸檢查轎車或面包車，轎車的垂直透視圖像有利于發(fā)現(xiàn)走 私物品，或者輔以水平透視圖像一起使檢測能力更加強大，檢測模塊可以單獨工作，占地更 小，寬度僅占一個標(biāo)準(zhǔn)車道寬度即可，可以多車道布置，幾乎不需要單獨占地，檢測效率高。
當(dāng)然，本實用新型對于關(guān)鍵場所如重要機關(guān)或大型體育場、劇院等各種大型集會場所車 輛入口可以進行安全檢測，為防止恐怖襲擊提供了有利武器。
本實用新型輻射成像系統(tǒng)特別適用于相對固定使用地點的狀況，垂直透視圖像及雙方向 透視圖像的功能比之現(xiàn)有的檢查系統(tǒng)水平透視圖像對于檢測轎車或者面包車而言，大大增強 了檢測能力。


圖1為本系統(tǒng)檢測時軸測示意圖2射線源及其屏蔽容器(1)底置單投影的系統(tǒng)布局示意圖，其中2. l正視圖，2.2 側(cè)視圖，2.3俯視圖3射線源及其屏蔽容器(1)頂置單投影的系統(tǒng)布局示意圖，其中3. l正視圖，3.2 側(cè)視圖，3.3俯視圖4射線源及其屏蔽容器(1)底置的雙投影系統(tǒng)布局示意圖，其中4. l正視圖，4.2
側(cè)視圖，4.3俯視圖5射線源及其屏蔽容器(1)頂置的雙投影系統(tǒng)布局示意圖，其中5. l正視圖，5.2 側(cè)視圖，5.3俯視圖。
具體實施方式

本實用新型含有檢測裝置模塊、地感線圈、圖像處理子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)，其中， 檢測裝置模塊含有射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)、陣列探測器及
與其匹配的前置電路(3)、后準(zhǔn)直器(4)、平移拖動機構(gòu)(5)，
其中，射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)、陣列探測器及與其匹配的前 置電路(3)后準(zhǔn)直器(4)共同構(gòu)成一個檢測部件，形成一條水平檢測通道，射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)位于檢測通道底部，而陣列探測器及其匹配的前置電路
(3) 和后準(zhǔn)直器(4)位于檢測通道的頂部，或者相反射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及 前準(zhǔn)直器(2)位于檢測通道的頂部部，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器
(4) 位于檢測通道的底部；
還可以采用兩套檢測裝置模塊，其中一套檢測裝置模塊布置如上所述，射線源及其屏蔽 容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)與陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)
分別位于檢測通道的頂部和底部，而另一套則將射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直
器(2)布置在檢測通道的一側(cè)，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)位 于檢測通道的另一側(cè)。
平移拖動機構(gòu)(5)是一種在由鏈?zhǔn)竭\輸機牽引滾輪驅(qū)動被檢轎車的拖動機構(gòu)，該機構(gòu)位 于所述射線源及其屏蔽容器(1)和陣列探測器及其匹配電路(3)之間，其運動方向與所述 射線源及其屏蔽容器與陣列探測器形成的平面垂直，平移拖動機構(gòu)(5)也可以采用鏈板式輸 送機、皮帶式輸送機、牽引小車或者鋼絲繩牽引機構(gòu)，完成將被檢客體(7)進入并勻速通 過所述檢測通道完成掃描檢測過程，該機構(gòu)(5)與所述檢測部件一起，形成所述檢測模塊；
在某些情況下，為了提高檢測效率，取消平移拖動機構(gòu)(5)，而采用由司機直接將被檢 轎車開過檢測通道，完成掃描檢測，系統(tǒng)將在檢測通道入口和出口分別埋設(shè)地感線圈，在感 知被檢轎車來到檢測通道時，發(fā)出信號，系統(tǒng)自動開始掃描檢査，在轎車尾部開出檢測通道 時，由埋在出口處的地感線圈感知后，系統(tǒng)自動停止掃描，在檢測模塊上安裝有測量速度的 傳感器，用于測量被檢轎車的速度，用于圖像處理子系統(tǒng)對獲取被檢轎車的圖像進行校正。
上述檢測模塊布置在房間(6)內(nèi)，在被檢轎車(7)開到入口后，停在指定位置，司機 下車，之后由操作員發(fā)出指令，裝置開始運行，圖像自動傳輸?shù)綀D像處理子系統(tǒng)供檢査，在 被檢轎車(7)尾部通過檢測通道后停止，在司機將車開走后，下一輛車開到指定位置等候檢 査。
為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案采用如下方式實現(xiàn)轎車輻射成像檢測系統(tǒng)， 它包括一個檢測裝置模塊，模塊集成了射線源及其屏蔽容器、照射室及前準(zhǔn)直器、陣列探測 器及其匹配電路、后準(zhǔn)直器等、平移拖動機構(gòu)；圖像處理子系統(tǒng)；設(shè)備運行控制及監(jiān)控子系統(tǒng)。
所述的射線源及其屏蔽容器、照射室及前準(zhǔn)直器、陣列探測器及其匹配電路、后準(zhǔn)直器構(gòu)成檢測裝置模塊，射線源和陣列探測器成式上下布置，或者再輔以另外一套檢測裝置模塊 水平布置，平移拖動機構(gòu)使被檢客體作勻速直線運動通過檢測通道完成掃描獲取垂直透視圖 像或者垂直和水平雙方向透視圖像。
所述的射線源可以采用線度為數(shù)毫米的高比活度MCo或137Cs放射性同位素，其活度不超 過11.1 TBq，也可以采用x射線機或小型加速器。
所述的陣列探測器及其匹配電路由一個或多個包含一定數(shù)量的陣列探測器單元排列組 成，該陣列探測器的單元為陣列電離室、正比室、正比管或蓋革管陣列、閃爍探測器陣列(Csl, CdW04, BG0， GSO等)或半導(dǎo)體探測器陣列之一。
所述的射線源及其屏蔽容器分別安裝在檢測通道的上方，探測器陣列及其匹配電路安裝 在通道的底部，或者將射線源及其屏蔽容器安裝在下方，陣列探測器安裝在上方；在需要水 平透視圖像的場合，再輔以另一套水平布置的檢測裝置模塊。
所述的平移拖動機構(gòu)位于射線源和陣列探測器之間，其運動方向與射線源及其屏蔽容器 和陣列探測器形成的平面垂直，拖動機構(gòu)可以是棍子輸送機、鏈板式運輸機、皮帶式運輸機、 無動力棍道和牽引托盤來使得被檢客體在勻速運行，對于轎車也可以采用直接牽引被檢車輛 前端通過檢測通道完成掃描檢測。
在某些情況下，為了提高檢測效率，取消平移拖動機構(gòu)，而采用由司機直接將被檢轎車 開過檢測通道，完成掃描檢測，系統(tǒng)將在檢測通道入口和出口分別埋設(shè)地感線圈，在感知被 檢轎車來到檢測通道時，發(fā)出信號，系統(tǒng)自動開始掃描檢査，在轎車尾部開出檢測通道時， 由埋在出口處的地感線圈感知后，系統(tǒng)自動停止掃描，在檢測模塊上安裝有測量速度的傳感 器，用于測量被檢轎車的速度，用于圖像處理子系統(tǒng)對獲取被檢轎車的圖像進行校正。
本實用新型轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，結(jié)合附圖，詳細描述如下
參見附圖，本檢測系統(tǒng)檢測裝置模塊安裝在車道入口，檢測裝置模塊的探測部件由，0、 137Cs、 92ir或"SeY放射性同位素射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)、陣列探 測器及與其匹配的前置電路(3)、后準(zhǔn)直器(4)組成；被檢客體(7)通過平移拖動機構(gòu)(5) 驅(qū)動，可以勻速運動通過檢測通道完成掃描；獲取的圖像信號傳輸?shù)綀D像處理子系統(tǒng)用于查 驗。
進行檢測時，由射線源發(fā)出的Y射線，經(jīng)前準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后成為窄片狀，窄片狀射線在穿
過被檢客體后，通過后準(zhǔn)直器(除去散射線)射入陣列探測器中，而繼續(xù)穿出陣列探測器的射線及其他散射線則被簡易房上的屏蔽隔墻阻擋吸收，從而保證在圖像及控制室內(nèi)或者室外的 操作人員安全。
射線源采用"C 0或t"C s等y射線同位素源，其活性區(qū)線度為數(shù)毫米，活度不超過 11. 1T B q 。
照射室及前準(zhǔn)直器(2)由鉛、鐵、鎢或貧鈾等金屬或其合金制成，中間的準(zhǔn)直狹縫將 射線源發(fā)出的y射線準(zhǔn)直成水平張角0. 1° —1° ，垂直方向張角不超過12(T的片狀射線 束。 一般前準(zhǔn)直器可以與照射室連接在一起，旋轉(zhuǎn)屏蔽閥也可以起到前準(zhǔn)直器作用，某些場 合下為減小尺寸也可以用屏蔽閥取代前準(zhǔn)直器。
后準(zhǔn)直器(4)是用鉛、鐵、鎢或貧鈾等金屬或其合金制成，其中間狹縫寬度等于或略 大于陣列探測器像素寬度，而且嚴(yán)格對準(zhǔn)前準(zhǔn)直器的出射線準(zhǔn)直狹縫和射線源活性區(qū)，為使 設(shè)備緊湊，后準(zhǔn)直器與探測器形狀相同，默認(rèn)情況下，如果采用射線源活度較小時，為減小 設(shè)備空間尺寸可以取消后準(zhǔn)直器。
陣列探測器及與其匹配的前置電路(3)由若干包含一定數(shù)量像素的探測器元的陣列探測 器單元順序排列而成，各單元安裝在緊靠后準(zhǔn)直器的連接機架上，其準(zhǔn)直狹縫與射線源活性 區(qū)嚴(yán)格對準(zhǔn)。探測器單元要求探測效率與靈敏度高，穩(wěn)定可靠，尤其要能夠承受運輸過程中 的振動和惡劣的環(huán)境條件。目前有多種陣列探測器能夠滿足這些要求，如中國專利ZL9 3 1 0 2 7 2 8. 4所闡述的'氣體電離型高能X、 y輻射成像陣列探測系統(tǒng)'、正比室、正 比管或蓋革管陣列、閃爍探測器陣列或半導(dǎo)體探測器陣列等。
陣列探測器及與其匹配的前置電路(3)、后準(zhǔn)直器(4 )、照射室及前準(zhǔn)直器(2 )和射 線源及其屏蔽容器(1 )安裝在房間(6)內(nèi)部。其位置要求確保射線源發(fā)出的y射線經(jīng)過 準(zhǔn)直后能夠準(zhǔn)確射入各探測器單元的靈敏體積內(nèi)。
平移拖動機構(gòu)(5)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中能夠拖動轎車的方式，如鏈板式輸送機、皮帶式 輸送機、棍道式輸送機或巻揚機牽引拖板在無動力拖棍支撐上的機構(gòu)等，也可以直接牽引轎 車前端的牽引鉤。
信號處理與控制設(shè)備中包括信號采集和處理及控制子系統(tǒng)等。信號采集和處理系統(tǒng)中包 含信號采集、圖像處理計算機等?？刂谱酉到y(tǒng)則可以對整個裝置各個子系統(tǒng)(信號測量、被檢 客體拖動、安全連鎖、系統(tǒng)供配電等)進行操作控制和監(jiān)控。信號采集和處理系統(tǒng)可以安裝在 另外的控制室內(nèi)部或者安裝在檢測模塊內(nèi)部，如信號采集和處理系統(tǒng)安裝在檢測模塊內(nèi)，則可以采用無線通訊技術(shù)實現(xiàn)其與操作人員計算機之間的圖像和控制指令傳輸。
本實用新型設(shè)計了一種適用于轎車的，0轎車輻射成像檢測系統(tǒng)實施例，結(jié)合附圖，描 述如下本實施例的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)由，0射線源及其容器與屏蔽闊(1)、照射室及 前準(zhǔn)直器(2)、陣列探測器及與其匹配的前置電路(3)、后準(zhǔn)直器(4)、平移拖動機構(gòu)(5)、 房間(6)、信號采集與處理子系統(tǒng)及控制子系統(tǒng)等組成。射線源選用外購產(chǎn)品，o探傷源， 活度為io居里。照射室及前準(zhǔn)直器分別由鎢、貧鈾、鉛合金或其他重金屬制造。后準(zhǔn)直器采 用鐵、鉛或其他重金屬制造。陣列探測器采用中國專利ZL93 1 02728.4及ZL00 1 21545.0 所述的探測裝置，像素尺寸為10X10咖，射線源位置至探測器前窗距離約2. 5m。平移拖動機 構(gòu)采用鏈?zhǔn)綘恳休侐?qū)動轎車前輪，速度為6-18m/min。
本實施例在獲取轎車的垂直投影圖像時，本裝置可以在lOOram厚度的鐵板后發(fā)現(xiàn)1. 5mm 鐵片或3mm直徑的鐵絲，并能夠在19cm鐵板后觀察到鉛塊等重吸收體。
權(quán)利要求1.轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，含有射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)、陣列探測器及與其匹配的前置電路(3)以及后準(zhǔn)直器(4)，其特征在于，所述四個部件的中軸線位于同一平面內(nèi)，且垂直于地面，構(gòu)成垂直方向的檢測通道，當(dāng)所述轎車在水平方向的候檢車道上勻速前進至到達所述的檢測通道時所述的射線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)應(yīng)位于所述的候檢車道下方，在所述垂直檢測通道的底部處；而陣列探測器及其匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)位于轎車的上方，在所述垂直檢測通道的頂部處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述的陣列探測器及其 匹配的前置電路(3)和后準(zhǔn)直器(4)位于所述的候檢車道的下方，在檢測通道的底部，射 線源及其屏蔽容器(1)、照射室及前準(zhǔn)直器(2)位于候檢車道的上方，在所述垂直檢測通道 的頂部處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，還有一套水平布置的轎 車輻射成像檢測裝置，該裝置中的射線源及其屏蔽容器(l')、照射室及前準(zhǔn)直器(2')位于 所述垂直檢測通道的'側(cè)，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3')和后準(zhǔn)直器(4')位于 所述垂直檢測通道的另一側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，還有一套水平布置的轎 車輻射成像檢測裝置，該裝置中的射線源及其屏蔽容器(l')、照射室及前準(zhǔn)直器(2')位于 所述垂直檢測通道的一側(cè)，而陣列探測器及其匹配的前置電路(3')和后準(zhǔn)直器(4')位于 所述垂直檢測通道的另一側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述轎車裝載在一個勻 速前進在所述候檢車道上的平移拖動機構(gòu)(5)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述平移拖動機構(gòu)(5) 采用鏈板式運輸機、皮帶式運輸機或鋼絲繩直接牽引。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述平移拖動機構(gòu)(5) 采用組裝式結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，轎車自行駛過檢測通道 完成掃描，所述的候檢車道在檢測通道兩端安裝有地感線圈或者光電傳感器，感知被檢車輛的到來和離開使得系統(tǒng)開始和結(jié)束掃描。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述后準(zhǔn)直器(4)省略。
專利摘要轎車輻射成像檢測系統(tǒng)，屬核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，其特征在于，含有射線源及其屏蔽容器、照射室及前準(zhǔn)直器、后準(zhǔn)直器和陣列探測器等檢測部件和平移拖動機構(gòu)，該平移拖動機構(gòu)位于射線源和陣列探測器之間，與所述射線源和陣列探測器等檢測部件形成一條供被檢客體進出并勻速通過完成掃描的檢測通道。本實用新型用于獲取轎車或面包車的垂直透視圖像，或者垂直和水平方向雙透視圖像，適用于轎車、面包車等大型客體的無損檢測。
文檔編號G01N23/04GK201311401SQ20082012244
公開日2009年9月16日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者張顏民, 裘偉東 申請人:清華大學(xué)