[发明专利]用于行李检查系统的X射线时分复用装置

说明书

所属技术领域

本发明专利设计一种成像装置，尤其涉及一种在单X射线源上 进行透射和背散相结合的成像装置，具体的说是一种用于行李检查系 统的X射线时分复用装置。

背景技术：

现有的点扫描技术较普遍地采用如专利CN200620038807.5所描 述的装置(如图1)，从光源出射的X光束经过一垂直于皮带方向的 准直器形成一扇形束。扇形束再经过旋转的飞轮，飞轮上面的细线槽 与竖直准直器上的直线槽相交成一点，X射线通过此点形成一个光 束，随飞轮的转动，该光束的轨迹沿竖直准直器的直线槽做直线运动， 形成扫描线，完成对物体在竖直方向上的线扫描，背散射探测器接受 物体的背散射信号，即背散射X射线，随着物体的运动，最终完成 对整个物体的面扫描。根据背散射点扫描面散射的特点，成像必须采 用笔形点束入射，而阵列透射成像多采用扇形束入射。由于对入射线 要求不同，一般的透射结合背散装置多采用两套X射线源整形系统， 这样的设计不可避免要考虑到探测时两种射线之间的相互防护。目前 将点束和扇形束结合在一个X射线源上的，有美国专利US6192104， 其设计思想是在一个圆盘的内部径向上开窄缝，形成点束用于散射成 像，在圆盘上部开缝，形成扇形束用于透射成像。点束和扇形束成一 角度，同时打到被测物体上的不同部位，背散接收器和透射接收器同 时探测。该方法不足之处在于透射信号对背散接收器的干扰比较大， 需要对透射线和散射线进行很好的屏蔽，而且圆盘沿中轴旋转的同时 还要进行径向上的旋转，增加了圆盘系统的不稳定性。

发明专利内容：

本发明的目的是针对上述技术的缺陷，提出一种新的技术方案， 采用点扫描结构装置，对现有的开缝辐轮对称圆盘结构作了新的设 计，能实现背散和透射在单一X射线源上的结合。

对背散探测来说，由于采用的是点扫描技术，背散图象的分辨率 就相当于经过点扫描装置后打在被测物体上的射线束大小，故背散点 扫描装置的圆盘辐轮应该做的尽量窄；而对透射来说，由于采用的是 阵列探测器，探测晶体单元远比射线束的面积小，透射图象分辨率由 探测晶体阵列间距决定，与射线束宽度无关。考虑到阵列探测器每个 探测元有积分时间的限制，以往的阵列探测器一般应用于扇形射线 束，而本发明采用的是点扫描装置，每个探测元的积分时间在经过点 扫描装置后明显减小，故透射探测系统要求点扫描装置的圆盘辐轮做 的相对宽，原有的背散探测系统对点扫描圆盘的工作不能满足点扫描 的要求，因此必须改变传统开缝辐轮对称圆盘的结构，作出新的设计， 以实现背散和透射在单一X射线源上的结合。

本发明的技术方案是：用于行李检查系统的X射线时分复用装 置见图4。扫描圆盘7为一嵌铅防护的圆形轮盘，盘上沿径向开槽。 经过矩形槽的X射线扇形束成点形X射线束，用于背散点扫描，矩 形槽缝径在毫米量级；经过扇形槽后以扇形X射线束出射，用于线 阵透射，Φ为扇形角，其大小由所用的阵列透射接收器单元的最小积 分时间决定。为保持旋转稳定，圆盘左右对称。在每个辐轮上安装同 步触发机构，以分别接收背散、透射信号。圆盘半径-R取决于圆心 对该射线束所张的角-θ和经准直器入射到圆盘上的X射线束长度-L， 为了保持圆盘的完整性和稳定性，R稍大于上述计算值使得圆周余留 厘米量级的距离。

鉴于要在这套圆盘扫描系统上同时实现扇形束透射和笔形束背 散成像，在特定的圆盘转动速度下，圆盘的半径-R，扇形角-Φ以及 圆心对该射线束所张的角-θ的设计要从以下角度考虑。

1、阵列探测器每个象素单元的照射时间有一最小值，对应于扇 形角Φ有一最小值。

2、扫描过程中透射和散射束之间不相互漏射，θ有一最大值， 对应于该最大值，圆盘的半径R有一最小值。

3、扫描每一行不出现空缺，参数Φ和θ相互制约。

本发明通过分时接收透射信号和散射信号，并采用同步触发信号 使探测器对信号接收进行控制，可有效减小透射信号对散射探测器的 干扰。采用圆盘装置，背散图象的分辨率可达10毫米量级，而透射 图象的分辨率可达毫米量级。

本发明的优点是：采用的是点扫描技术和圆盘装置，实现背散和 透射在单一X射线源上的结合，背散图象的分辨率可达10毫米量级， 同时透射图象的分辨率可达毫米量级。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1为本发明专利的侧面示意图。

附图2为本发明专利的正面示意图。