[发明专利]X射线背散射探测结构及成像方法

说明书

本发明公开了X射线背散射探测结构及成像方法，本方案通过采用差分式康普顿背散射探测阵列结构来实现获取差分散射信号，据此进行成像。本发明提供的方案具有分辨率高，高检测速度下更低的射线强度要求，减小物体相对位置对信号的影响提高检测效果等优点。

技术领域

本发明涉及散射探测技术，具体涉及X射线探测技术。

背景技术

X射线背散射成像技术在探测藏匿的爆炸物和毒品领域已经有30年的应用，其特点是：射线源和探测器在被探测物体同侧布置，背散射信号与物质原子序数和密度有关，用其信号可进一步区分爆炸物、毒品等有机物质。

目前主流的背散射方法是采用“飞点”扫描技术，在与透射方向成大于90度方向上用背散射探测装置接收散射的X射线。该方法结构复杂，检测速度慢，售价昂贵，采用阵列式背散射结构很好的弥补了上述问题，而且可以和透视有机地结合起来使用。但是，目前阵列式散射探测存在分辨率低，对射线强度要求高，受物体位置影响大等因素。

发明内容

针对现有X射线探测技术所存在的问题，需要一种新的X射线探测技术。

为此，本发明所要解决的问题是提供一种X射线背散射探测结构，以及基于该探测结构的成像方法。

为了解决上述问题，本发明提供的X射线背散射探测结构，采用差分式康普顿背散射探测阵列结构。

进一步的，所述差分式康普顿背散射探测阵列结构包括分别布置在扇形扫描的垂直面两侧的一组背散射探测阵列，其中一背散射探测阵列相对于另一背散射探测阵列水平位移1/2单个探测单元宽度，使得两组探测数据在一个水平方向上错位。

进一步的，所述差分式康普顿背散射探测阵列结构包括分别布置在扇形扫描的垂直面两侧的一组背散射探测阵列，一组背散射探测阵列水平排列，并在其纵向上移动1/2或者1个探测单元长度加装另一组背散射探测阵列。

进一步的，所述差分式康普顿背散射探测阵列结构包括分别布置在扇形扫描的垂直面两侧的一组背散射探测阵列，以及一低能滤片，所述低能滤片覆盖在一侧的背散射探测阵列准直器开口处。

为了解决上述问题，本发明提供的X射线背散射成像方法，所述成像方法基于差分式康普顿背散射探测阵列获取差分散射信号，据此进行成像。

进一步的，所述成像方法中通过水平差分探测，得到两组在一个水平方向上错位的探测数据，通过求均值将原有一行的数据量扩大一倍。

进一步的，所述成像方法中通过高度差分探测，得到在垂直方向上两组错位的探测数据，获取物体不同深度的散射信号。

进一步的，所述成像方法中通过能量差分探测，获取被探测物体两种深度下高低两种能量段的四组散射信号，再通过计算得到物质密度与等效原子序数的信息。

本发明提供的方案具有分辨率高，高检测速度下更低的射线强度要求，减小物体相对位置对信号的影响提高检测效果等优点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中水平差分探测的示意图；

图2为本发明实例中垂直差分探测的示意图；

图3为本发明实例中不同深度背散射差分模型示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本实例方案通过引入差分式康普顿背散射探测阵列来进行探测，以获取差分散射信号，据此进行成像。