[发明专利]基于散射检测的X射线检查

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及检查系统，该检查系统基于由受检对象散射 的贯穿辐射的远程检测。

背景技术

可以应用X射线散射来检查人员、车辆、货物或其他感兴趣的对 象。这里综合性地使用术语“对象”以包含以上的任何物体。在采用X 射线散射的系统中，X射线形成为导向朝着感兴趣对象的束。当该束 碰撞对象时，利用X射线检测器来捕捉散射的X射线，并且全局地或 相对于对象的像素图像地确定散射对象的多种特性。

关于询问的对象或人员获得的信息的分辨率取决于多个因素，包 括在检查系统与对象之间的距离以及X射线通量的幅度和能量谱。在 当前系统中，随着X射线系统与对象之间的距离增加或随着通量的减 小，图像分辨率和质量(例如体现在信噪比)降低。质量的降低基本 上由检测器捕捉的反向散射通量的减少所导致。当前反向散射X射线 成像系统将检测器定位在X射线源邻近，允许源和检测器的组合系统 尽可能地接近正被检查的对象。系统到对象的接近无需高X射线通量 就能够创建高质量图像。

然而，具有很多应用，尤其是安全和监视应用，其中将需要在成 像系统与受检对象之间的较大距离。一个这样的应用是，受检人员可 能在衣物下携载或在背包或包里隐藏爆炸装置，存在自杀引爆的风险。 自杀爆炸经常在炸药周围装有大量的金属性弹片，通常如螺母、钉或 滚珠，来使得爆炸装置的破坏性最大化。

当前X射线检查系统通常不适于这样的应用，以及很少用于需要 大于5英尺的距离的应用中。当前系统可以通过增加检测器的尺寸或 使用更高通量的X射线源来抵消图像质量的降低。然而，如果距离太 大，所需检测器太大而不实用。另外，随着通量的增加，对象辐射量 也增加，这在对象包括或可能包括人员时会引起问题。

来自移动检查车辆的反向散射的一个场景在于2006年8月29日 发布、授予Adams等的美国专利No.7,099,434中进行了描述，该专利 通过参考包括于此。该发明的实施例在检测车辆或其他容器内的大量 爆炸物或其他有机材料时高度有效。然而，一个考虑是在金属性容器 (诸如车辆)内的金属性对象(诸如炮弹)可能不能被很好地检测到， 除非相对于有机材料的明亮散射背景被有利地勾画轮廓。

反向散射技术的另一问题是，当有机材料被布置在大量的诸如钢 铁的高Z材料中或之后时，反向散射技术有时候难以对该有机材料成 像。这个问题的实例可以是，隐藏在车辆的车厢中的小量爆炸物。因 为通常在反向方向上检测反向散射X射线(散射角通常在 140°＜Θ＜180°的范围内)，散射X射线的平均能量相当低(对于来 自225kV X射线源的初级X射线束来说是68keV)。然后，这些低能 量的X射线被车辆的钢铁主体大大衰减，导致在反向散射检测器中检 测到的散射X射线的数量大大减少。这个问题经常加剧，因为到达反 向散射检测器的散射X射线已经以斜角通过居间钢铁表面，从而导致 钢铁的有效厚度大于钢铁的实际规格。

发明内容

本发明的例示实施例包括用于检查对象的系统和方法。利用贯穿 辐射的准直束来辐射该对象。检测来自该束的反向散射辐射。将反向 散射辐射的特性值与预期基准值进行比较。基于该比较，确定示出对 象特征的描述性类别。

在另一实施例中，贯穿辐射可以是X射线辐射。描述性类别可以 例如：当特性值小于预期基准值时，指示异常高的金属性内容；或当 特性值大于预期基准值时，指示异常高的有机内容。描述性类别可以 根据预设的安全威胁标准来指示潜在或确认的安全威胁。

在一些实施例中，该方法还可以包括选择用来照射的对象。这可 以基于，例如，感兴趣区域的光学或非光学监视。该方法还可以包括 基于利用贯穿辐射照射基准对象来确定预期基准值。

本发明的实施例还包括适于采用任何以下方法的系统和装置。

根据本发明的另一方面，提供系统和方法以利用贯穿辐射检查受 检对象。贯穿辐射束利用隐藏源生成，并以时变束方向来横过对象扫 描。检测由对象散射到隐藏透射检测器中的贯穿辐射，以及生成直接 透射信号。部分地基于该直接透射信号，确定对象的内容的详细特性。

在另一实施例中，透射检测器包括一个或多个线性部，例如，L 形检测器具有垂直部和水平部。以及透射检测器可以被包括在减速带 结构中。