專利名稱：一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，用于X射線成像的飛點(diǎn)掃描的方法主要有兩種一種如圖I所示旋轉(zhuǎn)輪(圖中稱左右切輪)沿半徑方向均勻布置有圓錐形小孔，這樣，發(fā)射于圓心的射線就能沿圓錐形小孔射出，落在物體上，形成圓形斑點(diǎn)，即飛點(diǎn)。該種方式在專利(專利號(hào)ZL03801115.8，發(fā)明名稱移動(dòng)式X射線反向散射檢查車，發(fā)明人美國(guó)科技工程公司)中有詳細(xì)表述，在該種典型的飛點(diǎn)系統(tǒng)中，X射線的細(xì)“筆形射束” ““迅速 地和重復(fù)地掃過(guò)射束通路的以射束源為中心、垂直定向的” “扇形” “，該射束通路設(shè)置為街區(qū)被檢查的物體，同時(shí)，該物體意一個(gè)恒定的較低速度沿垂直于扇形的路徑運(yùn)動(dòng)，例如在一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，在此方式下，筆形射束以逐點(diǎn)的光柵方式穿過(guò)該物體，而整個(gè)物體在從幾秒鐘到幾分鐘的時(shí)間范圍內(nèi)闖過(guò)扇形平面時(shí)被掃描。另一種在美國(guó)科技工程公司(AS&E)的論文中有詳細(xì)描述，論文譯名為“基于AS&E101ZZ系統(tǒng)的自動(dòng)爆炸物檢查模型““，論文中有如下表述一個(gè)X射線源，就像任何一個(gè)放射源一樣，產(chǎn)生一個(gè)能量場(chǎng)，像集中的一束或一個(gè)平面。大多數(shù)系統(tǒng)用準(zhǔn)直器將輸出射線限制在一個(gè)很窄的平面內(nèi)。準(zhǔn)直器由鉛或其他防護(hù)材料制成，具有一個(gè)很窄的筆直的細(xì)縫，X射線正好能通過(guò)。每一時(shí)刻，只能看見行李很小的一部分；準(zhǔn)直器有效的將行李分為很小的筆直區(qū)域，或者說(shuō)掃描線。使用一個(gè)探測(cè)器陣列將暴露區(qū)域(照到的線)分成很多小的部分并產(chǎn)生一個(gè)像素圖像。結(jié)構(gòu)如圖2所示。使用這種方法，圖像(像素)受到陣列探測(cè)器數(shù)量的限制，盡管橫向的結(jié)果可以通過(guò)改變傳送帶的速度的方法進(jìn)行控制。此外，探測(cè)器上傳感器數(shù)量的增加意味者整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用的增加。為了獲得照射在物體上的不連續(xù)的飛點(diǎn)，將準(zhǔn)直器，有防護(hù)材料制作的斷路飛輪，放置在X射線光路上，其中，飛輪上開有4道細(xì)槽，以固定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以打斷準(zhǔn)直的X射線面，形成了一個(gè)很細(xì)的光束。當(dāng)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，光束從底面移動(dòng)到頂面，掃描一個(gè)完整的垂直線。移動(dòng)的光束形成了一個(gè)像素圖像，減少了昂貴的傳感器陣列，而運(yùn)用了一些大型的光電倍增管。如圖3所示為飛點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用。該種方式用一個(gè)滑動(dòng)的光束控制水平和豎直結(jié)果，使用很少的昂貴的探測(cè)器元件降低了系統(tǒng)的費(fèi)用。上述兩種飛點(diǎn)掃描成像的主要缺點(diǎn)是飛點(diǎn)的產(chǎn)生必須依賴于機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)，而機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是有一定限制的，這就造成了飛點(diǎn)的移動(dòng)速度受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中飛點(diǎn)移動(dòng)速度受到機(jī)械運(yùn)動(dòng)限制，從而導(dǎo)致飛點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)慢的問(wèn)題，而提出一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)和方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括X射線源，所述X射線源具有偏轉(zhuǎn)線圈，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置，所述針孔裝置位于所述射線源的出束窗口，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述針孔裝置包含一細(xì)長(zhǎng)槽，所述針孔裝置厚度至能夠屏蔽X射線束，細(xì)長(zhǎng)槽的內(nèi)孔寬度能使X射線束透射。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述細(xì)長(zhǎng)槽為一六邊形槽，所述六邊形槽的形狀為使X射線束透過(guò)時(shí)以筆形線束射出。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提出的一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的方法是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的方法，所述方法包括具有偏轉(zhuǎn)線圈的X射線源，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成扇形X射線束；位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成筆形飛點(diǎn)，落在被檢物體上。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)具體包括當(dāng)偏轉(zhuǎn)電子打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置時(shí)，形成一個(gè)筆形束；當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極中部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束；當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)和飛點(diǎn)掃描方法，使得飛點(diǎn)的移動(dòng)速度不受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的限制，理論上可以達(dá)到光速，提高了利用飛點(diǎn)掃描的效率。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。圖I為現(xiàn)有技術(shù)一種飛點(diǎn)掃描系統(tǒng)組成示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)另一種飛點(diǎn)掃描系統(tǒng)組成示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)一種飛點(diǎn)掃描系統(tǒng)應(yīng)用不意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一種利用電子偏轉(zhuǎn)飛點(diǎn)掃描系統(tǒng)組成示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例電子偏轉(zhuǎn)飛點(diǎn)形成示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例飛點(diǎn)透射掃描系統(tǒng)組成示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例飛點(diǎn)散射掃描系統(tǒng)組成示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例飛點(diǎn)透射和散射掃描系統(tǒng)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)的組成示意圖，所述系統(tǒng)包括X射線源，所述X射線源具有偏轉(zhuǎn)線圈，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置，所述針孔裝置位于所述射線源的出束窗口，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)。在本發(fā)明實(shí)施例中，該X射線源的靶點(diǎn)是可以改變的，靶點(diǎn)的改變由磁場(chǎng)對(duì)打靶電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，再配合所述針孔裝置，就能產(chǎn)生一種飛點(diǎn)，飛點(diǎn)的移動(dòng)速度就是電子的偏轉(zhuǎn)速度。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述針孔裝置包含一細(xì)長(zhǎng)槽，所述針孔裝置厚度至能夠屏蔽X射線束，細(xì)長(zhǎng)槽的內(nèi)孔寬度能使X射線束透射。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述細(xì)長(zhǎng)槽為一六邊形槽，所述六邊形槽的形狀為使X射線束透過(guò)時(shí)以筆形線束射出。如圖5所示,偏轉(zhuǎn)電子落在祀點(diǎn)上并從Al點(diǎn)移動(dòng)到A2點(diǎn),對(duì)應(yīng)的落在物體的飛點(diǎn)就從BI移動(dòng)到B2點(diǎn)，因此，飛點(diǎn)移動(dòng)的速度與電子偏轉(zhuǎn)的速度相等。如圖6所不,為本發(fā)明實(shí)施例一種飛點(diǎn)透射掃描應(yīng)用系統(tǒng)不意圖。圖6為僅透射探測(cè)器接受X射線的信號(hào)的情況。具有可改變靶點(diǎn)的X射線源，其偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)光束，落到被測(cè)物體上為一個(gè)點(diǎn)，由于偏轉(zhuǎn)電子方向不斷地改變，透過(guò)的X射線隨電子偏轉(zhuǎn)的方向不斷改變，從而使得落在被測(cè)物體上的X光束的位置上下運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)被測(cè)物體的掃描，透射探測(cè)器接受X射線的信號(hào)就能經(jīng)過(guò)處理得到透射圖像。如圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例一種飛點(diǎn)散射掃描應(yīng)用系統(tǒng)示意圖，為僅散射探測(cè)器接受背散射的信號(hào)的情況。如圖7所示，具有可改變靶點(diǎn)的X射線源，其偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)光束，落到被測(cè)物體上為一個(gè)點(diǎn)，由于偏轉(zhuǎn)電子方向不斷地改變，透過(guò)的X射線隨電子偏轉(zhuǎn)的方向不斷改變，從而使得落在被 測(cè)物體上的X光束的位置上下運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)被測(cè)物體的掃描，散射探測(cè)器接受X射線的信號(hào)就能經(jīng)過(guò)處理得到散射圖像。如圖8所不,為本發(fā)明實(shí)施例一種飛點(diǎn)透射和散射結(jié)合掃描應(yīng)用系統(tǒng)不意圖。具有可改變靶點(diǎn)的X射線源，其偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)光束，落到被測(cè)物體上為一個(gè)點(diǎn)，由于偏轉(zhuǎn)電子方向不斷地改變，透過(guò)的X射線隨電子偏轉(zhuǎn)的方向不斷改變，形成對(duì)被測(cè)物體的掃描。經(jīng)過(guò)被測(cè)物體后出射的X射線打到透射探測(cè)器上，被透射探測(cè)器接受，經(jīng)過(guò)被測(cè)物體背散射的X射線打到散射探測(cè)器上，被散射探測(cè)器接受。通過(guò)透射圖像和背散射圖像的結(jié)合，獲得最終的圖像。
對(duì)應(yīng)于上述裝置，本發(fā)明還提供了形成X射線飛點(diǎn)的方法具有偏轉(zhuǎn)線圈的X射線源，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成扇形X射線束；位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成筆形飛點(diǎn)，落在被檢物體上。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)具體包括當(dāng)偏轉(zhuǎn)電子打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置時(shí)，形成一個(gè)筆形束； 當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極中部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束；當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)和飛點(diǎn)掃描方法，使得飛點(diǎn)的移動(dòng)速度不受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的限制，理論上可以達(dá)到光速，提高了利用飛點(diǎn)掃描的效率。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實(shí)施方式，任何可以體現(xiàn)本發(fā)明權(quán)利要求技術(shù)方案的實(shí)施，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，在本發(fā)明的上述指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 X射線源，所述X射線源具有偏轉(zhuǎn)線圈，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束； 針孔裝置，所述針孔裝置位于所述射線源的出束窗口，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)，其特征在于 所述針孔裝置包含一細(xì)長(zhǎng)槽，所述針孔裝置厚度至能夠屏蔽X射線束，細(xì)長(zhǎng)槽的內(nèi)孔 寬度能使X射線束透射。
3.如權(quán)利要求I所述的利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的系統(tǒng)，其特征在于 所述細(xì)長(zhǎng)槽為一六邊形槽，所述六邊形槽的形狀為使X射線束透過(guò)時(shí)以筆形線束射出。
4.一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的方法，其特征在于，所述方法包括 具有偏轉(zhuǎn)線圈的X射線源，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成扇形X射線束； 位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成筆形飛點(diǎn)，落在被檢物體上。
5.如權(quán)利要求4所述的利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)的方法，其特征在于，所述位于所述射線源的出束窗口的針孔裝置，對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)具體包括 當(dāng)偏轉(zhuǎn)電子打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置時(shí)，形成一個(gè)筆形束； 當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極中部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束； 當(dāng)電子偏轉(zhuǎn)打在陽(yáng)極下部時(shí)，扇形X射線束通過(guò)針孔裝置，形成一個(gè)筆形束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用電子偏轉(zhuǎn)形成飛點(diǎn)輻射的系統(tǒng)和飛點(diǎn)掃描方法，所述系統(tǒng)包括X射線源，所述X射線源具有偏轉(zhuǎn)線圈，所述偏轉(zhuǎn)線圈的磁場(chǎng)對(duì)陰極發(fā)射的電子進(jìn)行偏轉(zhuǎn)形成偏轉(zhuǎn)電子，所述偏轉(zhuǎn)電子落在陽(yáng)極靶點(diǎn)上形成X射線束；針孔裝置，所述針孔裝置對(duì)所述X射線束進(jìn)行透射形成飛點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例使得飛點(diǎn)的移動(dòng)速度不受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的限制，理論上可以達(dá)到光速，提高了利用飛點(diǎn)掃描的效率。
文檔編號(hào)G01N23/04GK102645442SQ201210137390
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者屈俊健, 梁石磊, 王國(guó)嶺 申請(qǐng)人:上海英邁吉東影圖像設(shè)備有限公司