專利名稱：用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備及其檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輻射成像檢測技術(shù)，特別涉及一種物體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè) 備，其確保在整個(gè)成像過程中，所有穿透被檢查行人的射線都被有效采集并用于成像。
背景技術(shù)：
近年來，國際恐怖主義與刑事犯罪活動(dòng)的日益猖獗對現(xiàn)代安防設(shè)備提出了更高的 要求，迫切需要檢查范圍包括人體體表和體內(nèi)，且檢查類型包括金屬和非金屬的安檢設(shè)備。
目前廣泛使用的用于人體檢查的金屬探測器只能發(fā)現(xiàn)金屬的存在，還無法確定其 在人體上的位置及形狀。對塑膠炸彈和武器等此類危險(xiǎn)品，雖然可以通過各種類型的電子 鼻進(jìn)行一定程度的檢查和探測，但是其對那些塑膠武器和包裝嚴(yán)密的炸彈也都無能為力。 相應(yīng)地，對此類危險(xiǎn)品一般最終只能通過人工觸摸的方法進(jìn)行檢查和識別。但是，此種人體 安檢方法不僅效率低，而且給所有參與的人都帶來很大的不方便和輕微的不尊重。
近年來，隨著離子遷移譜(IMQ技術(shù)的發(fā)展，對行人攜帶的毒品、爆炸物等可疑微 粒進(jìn)行檢測成為可能。例如，采用IMS門式行人檢查技術(shù)可以一定程度上對行人隨身攜帶 的危險(xiǎn)品和毒品進(jìn)行檢查和探測。但是，上述傳統(tǒng)方法仍然無法檢查人體體內(nèi)攜帶的危險(xiǎn) 品禾口毒品。
目前只有輻射成像，例如X射線輻射成像一種技術(shù)手段可以較好地滿足上述全部 要求。X射線輻射成像技術(shù)的基本原理是x射線源發(fā)射的X射線穿透被檢查行人時(shí)，不同 物質(zhì)對X射線的吸收率不一致，未被吸收的X射線被探測器采集后，會轉(zhuǎn)換成強(qiáng)弱不同的電 信號，對該電信號進(jìn)行采集和處理，可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于圖像顯示。
在傳統(tǒng)的X射線輻射成像人體安全檢查系統(tǒng)中，有一部分技術(shù)解決方案是從射線 源例如X光機(jī)發(fā)出的X射線穿過人體后，其經(jīng)過準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的X射線在探測器上形成的 輻射區(qū)域包絡(luò)探測器的有效探測區(qū)域。由此，從射線源發(fā)出的X射線照射到探測器的有效 探測區(qū)域的X射線部分可以被采集處理，而未照射在探測器上的X射線部分則不能被有效 檢測。
由于X射線的相當(dāng)一部分不能被有效地檢測，因此實(shí)際檢測人體時(shí)，當(dāng)需要獲得 相同精度或清晰度的成像結(jié)果時(shí)，需加大單次檢查的吸收劑量，這顯然會損害公眾輻射安 全性。另一方面，如果降低單次檢查的吸收劑量，則不可避免地降低所獲得的輻射成像的精 度或清晰度。
另外，在現(xiàn)有的X射線輻射成像人體安全檢測過程中，現(xiàn)今基本上都是人運(yùn)動(dòng)，而 射線發(fā)生器和探測器靜止不動(dòng)。在受檢者運(yùn)動(dòng)的情況下，采集到的圖像可能出現(xiàn)偽影，會嚴(yán) 重影響包括清晰度在內(nèi)的圖像質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方
本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于物體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè)備，其在 滿足檢查要求的前提下，實(shí)現(xiàn)盡可能低的單次檢查吸收劑量，實(shí)現(xiàn)了微劑量檢查，以提高公 眾輻射安全性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于物體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè)備，其中 射線源與探測器要同步運(yùn)行，由此可以提高輻射成像的質(zhì)量。
本發(fā)明的還一目的在于提供一種用于物體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè)備，其中 本發(fā)明采用電同步方式，同時(shí)射線發(fā)生器和探測器兩端采用分體結(jié)構(gòu)，可快速地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場 恢復(fù)安裝，增加了設(shè)備的使用便利性和適用范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供一種用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，包括用 于發(fā)出射線的射線發(fā)生器；用于對射線發(fā)生器發(fā)出的射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器；以及用于接 收經(jīng)過所述準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的準(zhǔn)直射線的探測器，其中所述準(zhǔn)直射線在探測器上形成的輻 射區(qū)域由探測器的有效探測區(qū)域包絡(luò)。
在一種實(shí)施方式中，所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器與探測器在水平方向上間隔預(yù)定距 離；所述輻射檢查設(shè)備還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和 探測器同步垂直升降。
具體地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器垂 直升降；第二驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述探測器垂直升降，所述第一、第二驅(qū)動(dòng)單元通過同步 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂直升降。
進(jìn)一步地，第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一電機(jī)、與第一電機(jī)相連的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所 述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器固定到所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上；第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二電機(jī)、與第二電 機(jī)相連的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述探測器固定到所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上；所述同步機(jī)構(gòu)包括 與第一、第二電機(jī)中的一個(gè)相耦合的相位計(jì)；和與第一、第二電機(jī)中的另一個(gè)相耦合的相位 跟隨計(jì)，其中通過調(diào)整所述相位計(jì)和所述相位跟隨計(jì)之間的相位關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)第一、第二驅(qū) 動(dòng)單元的同步運(yùn)動(dòng)。
在一種具體實(shí)施方式
中，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)相聯(lián)結(jié)的第一絲杠、 與第一絲杠螺紋配合的第一螺母；以及用于對第一螺母進(jìn)行導(dǎo)向的第一導(dǎo)向軌；所述第二 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第二電機(jī)相聯(lián)結(jié)的第二絲杠、與第二絲杠螺紋配合的第二螺母；以及用于 對第二螺母進(jìn)行導(dǎo)向的第二導(dǎo)向軌；其中所述第一、第二絲杠的導(dǎo)程相同。
在一種優(yōu)選方式中，當(dāng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器每同步垂直升降預(yù)定高 度時(shí)，所述探測器被觸發(fā)以采集射線進(jìn)行成像。
具體地，所述射線發(fā)生器的出束口、所述準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫和所述探測器的接收窗 口在垂直升降過程中始終處于同一平面上。在一種實(shí)施方式中，上述平面與水平面之間形 成有預(yù)定的傾斜角度。
在一種具體實(shí)施方式
中，所述輻射檢查設(shè)備還包括供行人進(jìn)入和退出所述輻射檢 查設(shè)備的檢查通道，所述檢查通道沿所述水平方向設(shè)置在所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器與探測 器之間?？商娲?，所述檢查通道的底部設(shè)置有傾斜臺，被檢查行人站立于所述傾斜臺上。
優(yōu)選地，所述探測器為氣體探測器，所述氣體探測器中接收探測區(qū)域沿豎直方向 的厚度為3mm。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供一種利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其中所述輻射檢查設(shè)備包括用于發(fā)出射線的射線發(fā)生器；用于對射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直 器；以及用于接收射線的探測器，所述方法包括步驟(a)驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器以產(chǎn)生輻射 射線；(b)驅(qū)動(dòng)所述探測器對經(jīng)過準(zhǔn)直器準(zhǔn)直和經(jīng)過被檢查行人后的透射射線進(jìn)行探測； 以及(C)對所述探測器探測到的信號進(jìn)行處理以獲得輻射成像單元來進(jìn)行檢查，其中所述 透射射線在所述探測器上形成的輻射區(qū)域由探測器的有效探測區(qū)域包絡(luò)。
在一種具體實(shí)施方式
中，所述方法還包括步驟(d)利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述射線 發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂直升降；以及(e)在執(zhí)行步驟(d)的過程中，重復(fù)執(zhí)行步驟 (a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元。
優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂直每次升降相等的預(yù)定高 度時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟(a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元。
在一種具體實(shí)施方式
中，調(diào)節(jié)輻射檢查設(shè)備或被檢查行人以使所述射線以非垂直 于所述被檢查人體的身高方向入射到被檢查行人上。
具體地，所述非垂直入射方式可包括步驟設(shè)置有傾斜臺，所述傾斜臺相對于水平 方向成預(yù)定角度，被檢查行人站立于所述傾斜臺上。
可替代地，所述非垂直入射方式可包括步驟調(diào)節(jié)所述輻射檢查設(shè)備，以使所述射 線發(fā)生器的出束口、所述準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫和所述探測器的接收窗口始終處于同一平面上， 其中所述平面與水平面之間形成有預(yù)定的傾斜角度。
本發(fā)明中上述技術(shù)方案中的不特定一個(gè)方面至少具有下述優(yōu)點(diǎn)和有益效果
在本發(fā)明提供的輻射檢查設(shè)備和檢查方法中，與現(xiàn)有技術(shù)中X射線在探測器上形 成的輻射區(qū)域包絡(luò)探測器的有效探測區(qū)域不同，穿透被檢查行人人體之后的射線在探測器 上形成的輻射區(qū)域包絡(luò)探測器的有效探測區(qū)域。換言之，到達(dá)受檢人表面的射線，除散射 外，都被有效采集并用于成像，實(shí)現(xiàn)了微劑量檢查的目的。
這樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其在滿足檢查要求的前提下，實(shí)現(xiàn)盡可能低的單次檢查吸 收劑量，實(shí)現(xiàn)了微劑量檢查，以提高公眾輻射安全性。
另外，在本發(fā)明中的實(shí)施方式中，射線源與探測器要同步運(yùn)行，被檢查人不運(yùn)動(dòng)， 由此可以消除采集到的圖像出現(xiàn)偽影的可能性，提高輻射成像的質(zhì)量。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的射線發(fā)生器和探測器沿豎直方向同步運(yùn)動(dòng)，并且在全掃描區(qū) 域內(nèi)，采用等高度觸發(fā)方式，消除了掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)加、減速造成的掃描圖像縱向失真。
此外，在本發(fā)明中的用于物體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè)備中，其采用電同步 方式，同時(shí)射線發(fā)生器和探測器兩端采用分體結(jié)構(gòu)，可快速地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場恢復(fù)安裝，增加了設(shè) 備的使用便利性和適用范圍。


下面參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的用于人體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè) 備和檢查方法進(jìn)行說明，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的用于人體安全檢查的微劑量輻射檢查設(shè)備 的示意圖；以及
圖2是圖1中的微劑量輻射檢查設(shè)備中的X射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器之間的 結(jié)構(gòu)關(guān)系的前向示意圖。
1-第一電機(jī)；2-相位計(jì)；3-第一導(dǎo)軌；4-第一螺母；5-第一絲桿；6_X射線發(fā)生 器；7-X射線屏蔽盒；8-準(zhǔn)直器；9-被檢查行人；10-探測器；11-第二絲桿；12-第二螺母； 13-第二導(dǎo)軌；14-相位跟隨計(jì)；15-第二電機(jī)；16-相位反饋線具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明 書中，相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實(shí)施方式的 說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的一種限制。
參見圖1-2，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的用于人體安全檢查的輻射檢查設(shè)備100， 包括用于發(fā)出射線，例如X射線的射線發(fā)生器6 ；用于對射線發(fā)生器發(fā)出的射線進(jìn)行準(zhǔn)直 的準(zhǔn)直器8 ；以及用于接收經(jīng)過所述準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的準(zhǔn)直射線的探測器10，其中所述準(zhǔn)直 射線在探測器10上形成的輻射區(qū)域A由探測器10的有效探測區(qū)域B包絡(luò)。換言之，所述 準(zhǔn)直射線在探測器10上形成的輻射區(qū)域A的尺寸小于或者等于探測器10的有效探測區(qū)域 B0
在上述實(shí)施方式中，射線發(fā)生器6不僅限于X射線發(fā)生器，還可以是其它射線源， 例如同位素發(fā)生器或Y射線發(fā)生器。探測器10可以采用固體探測器；液體探測器；或氣體 探測器。例如固體探測器可以包括閃爍探測器、半導(dǎo)體探測器和熱釋光探測器；氣體探測器 例如可以是惰性氣體電離室。
如圖2所示，在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中，由于穿透被檢查行人人體9之后的射線 在探測器10上形成的輻射區(qū)域A包絡(luò)探測器10的有效探測區(qū)域B。換言之，到達(dá)受檢人表 面的射線，除散射外，都被有效采集并用于成像，從而提高了射線的有效利用效率，進(jìn)而可 以實(shí)現(xiàn)微劑量檢查的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明中探測器10的有效探測區(qū)域B的尺寸大于或者等于所述 準(zhǔn)直射線在探測器10上形成的輻射區(qū)域A的尺寸。由此，需要增加探測器10尺寸，當(dāng)采用 相同的探測器像素單元精度時(shí)，則需要增加探測器像素單元的數(shù)目，從而顯著地輻射檢查 設(shè)備的成本。而如果保持探測器像素單元的數(shù)目不變，則需要降低探測器像素單元的檢測 精度，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量的降低?？紤]到上述方面，在一種優(yōu)選方式中，本發(fā)明采用氣體探 測器，例如惰性氣體電離室。更具體地，參見圖2，所述探測器為氣體探測器，所述氣體探測 器中接收探測區(qū)域沿豎直方向的厚度為3mm。
這樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其在滿足檢查要求的前提下，實(shí)現(xiàn)盡可能低的單次檢查的 吸收劑量，實(shí)現(xiàn)了微劑量檢查，以提高公眾輻射安全性。
如圖1所示，所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8與探測器10在水平方向上間隔預(yù)定距 離。在一種實(shí)施例中，所述輻射檢查設(shè)備還包括供行人進(jìn)入和退出所述輻射檢查設(shè)備的檢 查通道20，所述檢查通道沿所述水平方向設(shè)置在所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8與探測器10 之間。在圖1所示的實(shí)施例中，射線發(fā)生器6和準(zhǔn)直器8通過X射線屏蔽盒7固定連接成 一體結(jié)構(gòu)。但是，本發(fā)明并不僅限于此，射線發(fā)生器6和準(zhǔn)直器8也可以直接結(jié)合成一體結(jié) 構(gòu)，而省略X射線屏蔽盒7。
參見圖1，所述輻射檢查設(shè)備100還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述射 線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8和探測器10同步垂直升降。具體地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8垂直升降；第二驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述探測器10 垂直升降，所述第一、第二驅(qū)動(dòng)單元通過同步機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8和探測 器10同步垂直升降。在掃描過程中，輻射檢查設(shè)備100的射線發(fā)生器6和探測器10始終 保持同步運(yùn)動(dòng)，該同步可以通過機(jī)械剛性連接同步，也可以電氣同步。例如，通過同一電機(jī) 驅(qū)動(dòng)相同的兩組絲杠和螺母以實(shí)現(xiàn)機(jī)械同步運(yùn)行。
在本發(fā)明的一種實(shí)施實(shí)施例中，參見圖1，第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一電機(jī)1、與第一 電機(jī)1相連的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8固定到所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上； 第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二電機(jī)15、與第二電機(jī)15相連的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述探測器10固 定到所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。所述同步機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)1相耦合的相位計(jì)2 ；和與第二 電機(jī)15相耦合的相位跟隨計(jì)14，其中通過調(diào)整所述相位計(jì)2和所述相位跟隨計(jì)14之間的 相位關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)第一、第二驅(qū)動(dòng)單元的同步運(yùn)動(dòng)。雖然，上述相位計(jì)2和相位跟隨計(jì)14不 僅限于此，例如相位計(jì)2可以耦合到第二電機(jī)15上，而相位跟隨計(jì)14可以耦合到第一電機(jī) 1上。
在本發(fā)明中的上述技術(shù)方案中，射線源6與探測器10要同步運(yùn)行，被檢查人不運(yùn) 動(dòng)，由此可以消除現(xiàn)有技術(shù)中人運(yùn)動(dòng)、射線源與探測器不運(yùn)動(dòng)方式采集到的圖像出現(xiàn)偽影 的可能性，提高輻射成像的質(zhì)量。
參見圖1，在一種具體實(shí)施方式
中，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)1相聯(lián)結(jié)的 第一絲杠5、與第一絲杠螺紋配合的第一螺母4 ；以及用于對第一螺母4進(jìn)行導(dǎo)向的第一導(dǎo) 向軌3;另一方面，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第二電機(jī)15相聯(lián)結(jié)的第二絲杠11、與第二絲杠 11螺紋配合的第二螺母12 ；以及用于對第二螺母12進(jìn)行導(dǎo)向的第二導(dǎo)向軌13，其中所述 第一、第二絲杠5、11的導(dǎo)程相同。為保證運(yùn)行的同步性，需要射線發(fā)生器6、探測器10沿導(dǎo) 向裝置運(yùn)行。在上述實(shí)施例中，導(dǎo)向裝置為導(dǎo)向軌3和13，但本發(fā)明并不僅限于此，也可以 為貫穿所述螺母4或12的光軸或其他裝置。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，本實(shí)例的射線發(fā)生器6端和探測器10端各有一套電機(jī) 1、15、絲桿5、11和螺母4、12組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，第一電機(jī)1和第二電機(jī)15通過相 位反饋實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選地，其可分別經(jīng)過減速后，分別驅(qū)動(dòng)第一絲桿5和第二絲桿11轉(zhuǎn) 動(dòng)。由于射線發(fā)生器6端和探測器10端減速比相同，絲桿的導(dǎo)程也相同，因此射線發(fā)生器 6端和探測器10實(shí)現(xiàn)了同步運(yùn)動(dòng)，換言之，本實(shí)例屬于電氣同步。
在一種優(yōu)選方式中，當(dāng)所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8和探測器10每次同步垂直升降 預(yù)定高度時(shí)，所述探測器10被觸發(fā)以采集信號進(jìn)行成像。具體地說，可以利用相位計(jì)2和/ 或相位跟隨計(jì)14反饋的信號，通過控制電機(jī)1、15的等運(yùn)動(dòng)距離或等轉(zhuǎn)動(dòng)角度觸發(fā)探測器 采集信號的控制方式，此控制方式可以消除運(yùn)動(dòng)速度或角速度變化造成的圖像失真。具體 到本實(shí)例，由于其采用了垂直升降掃描方式，因此可采用等高度觸發(fā)探測器采集信號的控 制方式。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的射線發(fā)生器6和探測器10沿豎直方向同步運(yùn)動(dòng)，并且在全掃 描區(qū)域內(nèi)，采用等高度觸發(fā)方式，消除了掃描運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)加、減速造成的掃描圖像縱向失真。
具體地，參見圖1和圖2，所述射線發(fā)生器6的出束口、所述準(zhǔn)直器8的準(zhǔn)直縫和所 述探測器10的接收窗口在垂直升降過程中始終處于同一平面上。通過采用上述方案，從射 線發(fā)生器6發(fā)出的X射線以垂直于被檢查行人的站立方向入射到人體上。但本發(fā)明并不僅限于此，X射線可以采用非垂直方式入射方式，以適應(yīng)人體不同部位，例如腳部等的掃描要 求。相應(yīng)地，在一種實(shí)施方式中，上述平面與水平面之間可形成有預(yù)定的傾斜角度。
作為一種替代方式，也可以通過下述形式實(shí)現(xiàn)射線的非垂直入射方式。具體地，參 見圖1，在所述檢查通道20的底部設(shè)置有傾斜臺17，被檢查行人站立于所述傾斜臺17上。 這樣，可以使從射線發(fā)生器6發(fā)出的X射線以非垂直于被檢查行人的站立方向入射到人體 的部分或全部上。
下面結(jié)合附圖1-2對利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法進(jìn)行說明
如圖1-2所示，根據(jù)本發(fā)明的利用輻射檢查設(shè)備100對人體進(jìn)行安全檢查的方法 中，其中所述輻射檢查設(shè)備100包括用于發(fā)出射線的射線發(fā)生器6 ；用于對射線進(jìn)行準(zhǔn)直的 準(zhǔn)直器8 ；以及用于接收射線的探測器10，所述方法包括步驟(a)驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器6 以產(chǎn)生輻射射線；(b)驅(qū)動(dòng)所述探測器10對經(jīng)過準(zhǔn)直器8準(zhǔn)直和經(jīng)過被檢查行人9后的透 射射線進(jìn)行探測；以及(c)對所述探測器10探測到的信號進(jìn)行采集和處理以獲得輻射成像 單元來進(jìn)行檢查，其中所述透射射線在所述探測器10上形成的輻射區(qū)域A由探測器的有效 探測區(qū)域B包絡(luò)。
在一種具體實(shí)施方式
中，利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同 步垂直升降；以及在上述垂直升降過程中，重復(fù)執(zhí)行步驟(a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射 成像單元。
上述具體操作過程如下X射線發(fā)生器6發(fā)出的X射線經(jīng)過準(zhǔn)直器8后變成扇形 平面束，穿過被檢查行人9后全部進(jìn)入探測器10的接收窗口。例如，探測器采用氣體探測 器，其中的高壓電極和收集電極之間充填惰性氣體，當(dāng)X射線進(jìn)入接收窗口后，能夠電離惰 性氣體，探測器內(nèi)部的高壓電極收集電離電荷后，產(chǎn)生與X射線強(qiáng)度對應(yīng)的電信號，周期性 或等高度地采集該電信號，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，就可以生成一行可用于顯示的掃描 線，即輻射成像單元以進(jìn)行檢查。在同步垂直升降的過程中重復(fù)上述過程，則可以獲得若干 行掃描線，從而生成一幅掃描圖像，即多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元。
如圖1所示，用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8和探測器10同步垂直升降的驅(qū) 動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和操作如下
第一絲桿5由第一電機(jī)1帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，第一螺母4沿第一導(dǎo)軌3升降運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)X射 線發(fā)生器6、X射線屏蔽盒7、準(zhǔn)直器8進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)，同理，第二絲桿11由第二電機(jī)15帶 動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二螺母12沿第二導(dǎo)軌13升降運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)探測器10進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。第二電機(jī)15 的轉(zhuǎn)動(dòng)角度信號通過相位跟隨器14實(shí)時(shí)反饋給第一電機(jī)1的相位計(jì)器2，從而實(shí)現(xiàn)第一電 機(jī)和第二電機(jī)的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，實(shí)現(xiàn)X射線發(fā)生器6、X射線屏蔽盒7、準(zhǔn)直器8和探測器 10的同步升降運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地，驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器6、準(zhǔn)直器8和探測器10同步垂直每次升降相等的預(yù) 定高度時(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟(a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元，從而獲得有關(guān)被檢查 對象的一幅掃描圖像。
如上述所述，可以通過調(diào)節(jié)輻射檢查設(shè)備100或被檢查行人9以使所述射線以非 垂直于所述被檢查人體9的身高方向入射到被檢查行人上。具體地，如圖1，所述非垂直入 射方式可包括步驟設(shè)置有傾斜臺17，所述傾斜臺17相對于水平方向成預(yù)定角度，被檢查 行人9站立于所述傾斜臺上?？商娲兀龇谴怪比肷浞绞娇砂ú襟E調(diào)節(jié)所述輻射檢查設(shè)備100，以使所述射線發(fā)生器6的出束口、所述準(zhǔn)直器8的準(zhǔn)直縫和所述探測器10的接 收窗口始終處于同一平面上，其中所述平面與水平面之間形成有預(yù)定的傾斜角度。
雖然本發(fā)明中結(jié)合附圖1-2示出的豎直方向和水平方向?qū)Ρ景l(fā)明的工作原理進(jìn) 行了說明，但是本發(fā)明中豎直方向和水平方向僅僅是示例性的，不應(yīng)當(dāng)作為一種限制。上述 輻射檢查設(shè)備100中的射線發(fā)生器和探測器的同步運(yùn)動(dòng)既可以是垂直運(yùn)動(dòng)，也可以是水平 移動(dòng)或者擺動(dòng)等形式。
雖然在上述實(shí)施方式中以人體作為實(shí)施例進(jìn)行了說明，但顯然本發(fā)明的應(yīng)用對象 不僅限于此，例如其還可以是動(dòng)物或者其它物體。
雖然本發(fā)明總體構(gòu)思的一些實(shí)施例已被顯示和說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理 解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實(shí)施例做出改變，本發(fā)明的 范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，包括 用于發(fā)出射線的射線發(fā)生器；用于對射線發(fā)生器發(fā)出的射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器；以及 用于接收經(jīng)過所述準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的準(zhǔn)直射線的探測器，其中 所述準(zhǔn)直射線在探測器上形成的輻射區(qū)域由探測器的有效探測區(qū)域包絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于 所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器與探測器在水平方向上間隔預(yù)定距離；所述輻射檢查設(shè)備還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器 和探測器同步垂直升降。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝 置包括第一驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器垂直升降； 第二驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述探測器垂直升降，所述第一、第二驅(qū)動(dòng)單元通過同步機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂 直升降。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于 第一驅(qū)動(dòng)單元包括第一電機(jī)、與第一電機(jī)相連的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器固定到所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上；第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二電機(jī)、與第二電機(jī)相連的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中所述探測器固定 到所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上；所述同步機(jī)構(gòu)包括與第一、第二電機(jī)中的一個(gè)相耦合的相位計(jì)；和與第一、第二電機(jī) 中的另一個(gè)相耦合的相位跟隨計(jì)，其中通過調(diào)整所述相位計(jì)和所述相位跟隨計(jì)之間的相位 關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)第一、第二驅(qū)動(dòng)單元的同步運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第一電機(jī)相聯(lián)結(jié)的第一絲杠、與第一絲杠螺紋配合的第一螺 母；以及用于對第一螺母進(jìn)行導(dǎo)向的第一導(dǎo)向軌；所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第二電機(jī)相聯(lián)結(jié)的第二絲杠、與第二絲杠螺紋配合的第二螺 母；以及用于對第二螺母進(jìn)行導(dǎo)向的第二導(dǎo)向軌； 其中所述第一、第二絲杠的導(dǎo)程相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于 當(dāng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器每同步垂直升降預(yù)定高度時(shí)，所述探測器被觸發(fā)以采集射線進(jìn)行成像。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于所述射線發(fā)生器的出束口、所述準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫和所述探測器的接收窗口在垂直升降 過程中始終處于同一平面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于 所述平面與水平面之間形成有預(yù)定的傾斜角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在 于還包括供行人進(jìn)入和退出所述輻射檢查設(shè)備的檢查通道，所述檢查通道沿所述水平方向設(shè)置 在所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器與探測器之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征在于 所述檢查通道的底部設(shè)置有傾斜臺，被檢查行人站立于所述傾斜臺上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，其特征 在于所述探測器為氣體探測器，所述氣體探測器中接收探測區(qū)域沿豎直方向的厚度為3mm。
12.一種利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其中所述輻射檢查設(shè)備包 括用于發(fā)出射線的射線發(fā)生器；用于對射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器；以及用于接收射線的探測 器，所述方法包括步驟(a)驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器以產(chǎn)生輻射射線；(b)驅(qū)動(dòng)所述探測器對經(jīng)過準(zhǔn)直器準(zhǔn)直和經(jīng)過被檢查行人后的透射射線進(jìn)行探測；以及(c)對所述探測器探測到的信號進(jìn)行處理以獲得輻射成像單元來進(jìn)行檢查， 其中所述透射射線在所述探測器上形成的輻射區(qū)域由探測器的有效探測區(qū)域包絡(luò)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其特征在 于還包括步驟(d)利用驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂直升降；以及(e)在執(zhí)行步驟(d)的過程中，重復(fù)執(zhí)行步驟(a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其特征在于驅(qū)動(dòng)所述射線發(fā)生器、準(zhǔn)直器和探測器同步垂直升降，每次升降相等的預(yù)定高度時(shí)，重 復(fù)執(zhí)行步驟(a)-(c)以獲得多個(gè)連續(xù)的輻射成像單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其特 征在于還包括步驟(f)調(diào)節(jié)輻射檢查設(shè)備或被檢查行人以使所述射線以非垂直于所述被檢查人體的身高 方向入射到被檢查行人上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其特征在 于所述步驟(f)包括設(shè)置有傾斜臺，所述傾斜臺相對于水平方向成預(yù)定角度，被檢查行人站立于所述傾斜 臺上。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法，其特征在 于所述步驟(f)包括調(diào)節(jié)所述輻射檢查設(shè)備，以使所述射線發(fā)生器的出束口、所述準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直縫和所述 探測器的接收窗口始終處于同一平面上，其中所述平面與水平面之間形成有預(yù)定的傾斜角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求12-14和16-17中任何一項(xiàng)所述的利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安 全檢查的方法，其特征在于所述探測器為氣體探測器，所述氣體探測器中接收探測區(qū)域沿豎直方向的厚度為3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于物體安全檢查的輻射檢查設(shè)備，包括用于發(fā)出射線的射線發(fā)生器；用于對射線發(fā)生器發(fā)出的射線進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器；以及用于接收經(jīng)過所述準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的準(zhǔn)直射線的探測器，其中所述準(zhǔn)直射線在探測器上形成的輻射區(qū)域由探測器的有效探測區(qū)域包絡(luò)。本發(fā)明還涉及一種利用輻射檢查設(shè)備對人體進(jìn)行安全檢查的方法。通過采用上述技術(shù)方案，其在滿足檢查要求的前提下，實(shí)現(xiàn)盡可能低的單次檢查吸收劑量，實(shí)現(xiàn)了微劑量檢查，以提高公眾輻射安全性。
文檔編號G01N23/04GK102033075SQ200910093180
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉以農(nóng), 張嵐, 張晉昱, 易裕民, 李薦民, 王學(xué)武, 王永明, 趙自然, 陳明 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司, 清華大學(xué)