[发明专利]物品检测设备及其检测方法

权利要求书

1.一种物品检测设备，包括：

X光机；

X光机准直装置，所述X光机准直装置用于将所述X光机产生的X射线成型为透射物品的扇面光束；

透射探测器阵列，所述透射探测器阵列用于探测从物品透射过的X射线，以便形成物品的二维透射图像；和

至少一个散射探测器阵列，所述至少一个散射探测器阵列中的每个散射探测器阵列包括排成i行j列的多个相同的探测模块；

其中，物品被X射线透射的透射截面被分成i行xj列个大小相同的分块区域，并且

所述每个散射探测器阵列的ixj个探测模块与物品的透射截面的ixj个分块区域一一对应，用于探测对应的分块区域处X射线产生的电子对效应湮没光子和康普顿散射光子，并且

根据探测到的电子对效应湮没光子计数与康普顿散射光子计数的比值来获得各个分块区域处的原子序数，从而形成物品的三维图像，

其中，i和j均为大于或等于2的正整数。

2.如权利要求1所述的物品检测设备，其特征在于，所述物品检测设备包括两个散射探测器阵列，分别为第一散射探测器阵列和第二散射探测器阵列，所述第一散射探测器阵列包括排成i行j列的多个相同的第一探测模块，所述第二散射探测器阵列包括排成i行j列的多个相同的第二探测模块。

3.如权利要求2所述的物品检测设备，其特征在于，还包括：

与ixj个分块区域一一对应的ixj个符合计数器，当与同一分块区域对应的一个第一探测模块和一个第二探测模块“大致同时”接收到来自该分块区域的光子时，对应的一个符合计数器执行加1操作，所述“大致同时”是指“第一、第二探测模块接收到光子的时间差在预定的范围内”；和

与ixj个分块区域一一对应的ixj个第一散射计数器，当与一分块区域对应的一个第一探测模块接收到来自该分块区域的光子时，对应的一个第一散射计数器执行加1操作。

4.如权利要求3所述的物品检测设备，其特征在于，还包括：

与ixj个分块区域一一对应的ixj个第二散射计数器，当与一分块区域对应的一个第二探测模块接收到来自该分块区域的光子时，对应的一个第二散射计数器执行加1操作。

5.如权利要求4所述的物品检测设备，其特征在于，

与同一分块区域对应的第一、第二探测模块分别与第一、第二恒比定时电路相连，用于将第一、第二探测模块探测到的第一、第二模拟信号转换成第一、第二时间信号，

所述第一、第二时间信号分别输入到与该同一分块区域对应的第一、第二散射计数器，并且

所述第一、第二时间信号还同时输入到与该同一分块区域对应的一个时间符合电路，所述时间符合电路用于判断所述第一、第二时间信号的输入时间是否为“大致同时”，当判断结果为“是”时，则向与该同一分块区域对应的符合计数器输出一个时间符合信号。

6.如权利要求4所述的物品检测设备，其特征在于，所述电子对效应湮没光子计数与康普顿散射光子计数的比值用下面的公式(2)或公式(3)表示：

Zpc＝(Pair1/ε_pair)/[(PB11-Pair1/ε_pair)/ε_b]    (2)

Zpc＝(Pair1/ε_pair)/[(PC11-Pair1/ε_pair)/ε_c]    (3)

其中，

Zpc表示电子对效应湮没光子计数与康普顿散射光子计数的比值，

Pair1表示所述符合计数器中的计数，

ε_pair表示第一探测模块和第二探测模块对电子对效应湮没光子的探测效率，

PB11表示所述第一散射计数器中的计数，

ε_b表示第一探测模块对康普顿散射光子的探测效率，

PC11表示所述第二散射计数器中的计数，

ε_c表示第二探测模块对康普顿散射光子的探测效率。

7.如权利要求4所述的物品检测设备，其特征在于，所述第一散射探测器阵列和所述第二散射探测器阵列中的每个探测模块均相同，并且每个探测模块包括：

探测器；和

准直器，所述准直器用于吸收与该第一探测模块不对应的其它所有分块区域处产生的康普顿散射光子和电子对效应湮没光子，以便仅允许与该第一探测模块对应的分块区域处产生的康普顿散射光子和电子对效应湮没光子进入探测器。