. 4°，散射準(zhǔn)直器限定的散射角度為 2.85°，散射線的平均散射角為3°，那么角度誤差約為
，相對U型設(shè)計要略差 一些，故對光源準(zhǔn)直器的要求更高，可能需要減小AY的大小，但AY也不宜過小，否則會 顯著降低計數(shù)率。從形態(tài)上，L型減少了U型的一條臂，圖9的非對稱設(shè)計所需的光源點更 少。無論是U型分布還是L型分布，這兩種方式的設(shè)計均能減小整個系統(tǒng)的尺寸。
[0072]本發(fā)明的實施例提出了采用二維的圓柱面探測器，使得系統(tǒng)在基本保持優(yōu)點的基 礎(chǔ)上，擁有了三維定位能力。相比平行束的方法需要的探測器面積更小。同時，在該設(shè)計的 另一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，還可以同時測量兩個不同角度下的散射射線的能量分布曲線。因此可 以根據(jù)具體的情況使用或者聯(lián)合兩個角度下得到的信息，提高系統(tǒng)的物質(zhì)分辨能力。
[0073]本公開的其他實施例公開了一個采用倒扇形束分布式光源的相干X射線散射系 統(tǒng)，利用具有能量分辨能力的探測器，在固定角度下測量散射X射線的能量分布，獲得物質(zhì) 晶格常數(shù)，從而分辨物質(zhì)的種類。
[0074] 分布式光源分布在圓弧上或者直線上，在光源準(zhǔn)直器的限制下，射線沿著徑向通 過物體匯聚于坐標(biāo)系原點。通過光源處理系統(tǒng)，接收來自前級CT對可疑物質(zhì)的定位信息， 可以有目的的控制對應(yīng)位置的幾個光源點出束，照射對應(yīng)部分，進(jìn)行針對性的檢測。
[0075] 探測器為柱面結(jié)構(gòu)，配合著精確設(shè)計的準(zhǔn)直器。檢測平面上不同位置處的散射射 線將照射在探測器的不同位置，通過數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，接收前級的CT對可疑物質(zhì)的定位信 息，可以有目的的獲取其中某些位置探測單元的信號。
[0076] 整個系統(tǒng)的準(zhǔn)直器分為兩部分：光源準(zhǔn)直器與散射線準(zhǔn)直器（又：探測器準(zhǔn)直 器）。光源準(zhǔn)直器的目的是，限定不同位置處光源點放射出的射線的方向，使得透過準(zhǔn)直器 的射線形成倒扇形束的狀態(tài)，穿透檢測區(qū)域匯聚于坐標(biāo)系原點。散射線準(zhǔn)直器控制射入探 測器面的散射射線的角度，僅允許固定角度9且處于某圓錐面上的散射線通過并被探測 器記錄。
[0077] 在整個檢測過程中，物體在傳送帶的帶動下連續(xù)地通過檢測區(qū)域。X光源與探測器 都不需要運(yùn)動。當(dāng)獲得了可疑物質(zhì)的散射射線能譜曲線之后，根據(jù)峰位Ei與其他固定參數(shù)， 可計算出晶格常數(shù)屯，并將曲線與系統(tǒng)數(shù)據(jù)中各種物質(zhì)的譜線對照、識別，最終判斷物質(zhì)的 種類，決定該物質(zhì)是否為爆炸物。
[0078] 在一些實施例中，結(jié)合倒扇束設(shè)計方案和分布式光源設(shè)計，光源具有匯聚的趨勢， 相比平行束模式，探測器面積大大減少，在一些實施例中，檢查設(shè)備中探測器的尺寸僅為平 行束模式所需探測器面積的15%左右，降低了系統(tǒng)的成本。
[0079] 此外，在一些實施例中采用特殊設(shè)計的探測器準(zhǔn)直器和二維探測器，使得本發(fā)明 在檢測物品箱的過程中無需探測器和光源的運(yùn)動，降低了系統(tǒng)的機(jī)械復(fù)雜度，提高了系統(tǒng) 的檢測速度、穩(wěn)定性和精度。同時本發(fā)明檢測手段可以同時測量多個R0I，相比原本倒扇束 模式，更多了三維定位能力，可以對物品箱中任何一個部位的物品進(jìn)行單獨的檢測。
[0080] 在其他實施例中，采用了U型和L型的光源分布方式，減少了整個系統(tǒng)的尺寸。
[0081] 因此，上述本公開的說明書和實施方式僅僅以示例性的方式對本公開實施例的檢 查設(shè)備、方法和系統(tǒng)進(jìn)行了說明，并不用于限定本公開的范圍。對于公開的實施例進(jìn)行變化 和修改都是可能的，其他可行的選擇性實施例和對實施例中元件的等同變化可以被本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所了解。本公開所公開的實施例的其他變化和修改并不超出本公開的 精神和保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種檢查設(shè)備，包括： 分布式射線源，包括多個源點，產(chǎn)生射線； 光源準(zhǔn)直器，設(shè)置在分布式射線源的射線出束端，將所述分布式射線源產(chǎn)生的射線沿 著扇形的徑線匯聚，形成倒扇形射線束； 散射準(zhǔn)直器，配置為僅允許射線與被檢查物體的相互作用產(chǎn)生的具有一個或多個特定 散射角的散射射線通過； 至少一個探測器，設(shè)置在所述散射準(zhǔn)直器的下游，每個探測器包括多個探測單元，所述 多個探測單元具備能量分辨能力并且基本上設(shè)置在柱面上，以接收通過所述散射準(zhǔn)直器的 散射射線；以及 處理裝置，基于所述探測器輸出的信號計算被檢查物體的散射射線能譜信息。2. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述處理裝置還基于所述散射射線能譜信息中 包含的峰位信息計算晶格常數(shù)，將計算的晶格常數(shù)與預(yù)定值進(jìn)行比較來判斷該被檢查物體 中是否包含爆炸物或者危險品。3. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，還包括控制裝置，根據(jù)輸入的被檢查物品中的感興 趣區(qū)域的位置信息控制所述分布式射線源中的特定源點產(chǎn)生射線，對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行 檢查。4. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述分布式光源的多個源點按照如下方式分 布：圓弧、直線、U型、倒U型、L型或者倒L型。5. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述散射準(zhǔn)直器包括底面和底面上的多個嵌套 的柱面，所述多個嵌套的柱面上相隔預(yù)定的距離開有圓形縫隙，并且所述底面上沿著柱面 的軸向方向開有縫隙。6. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述散射準(zhǔn)直器包括底面和在底面上的多個嵌 套的球面，所述多個嵌套的球面上相隔預(yù)定的距離開有圓形縫隙，并且所述底面上沿著底 面的徑線開有縫隙。7. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述散射準(zhǔn)直器由對射線吸收材料制成。8. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述散射準(zhǔn)直器具體為用射線吸收物質(zhì)制作成 多個列平行的共軸圓錐面。9. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，其中所述散射準(zhǔn)直器具體為多個平行的薄片。10. 如權(quán)利要求1所述的檢查設(shè)備，所述探測器具體為CZT探測器或者HPGe探測器。11. 一種檢查系統(tǒng)，包括： 承載機(jī)構(gòu)，承載被檢查物體直線運(yùn)動； 第一掃描級，包括透射成像裝置或者CT成像裝置，對被檢查物體進(jìn)行透射檢查或者CT檢查； 處理裝置，接收第一掃描級產(chǎn)生的信號，并且基于該信號確定被檢查物體中的至少一 個感興趣區(qū)域， 第二掃描級，沿著物體運(yùn)動方向與所述第一掃描級間隔預(yù)定的距離設(shè)置，所述第二掃 描級包括： 分布式射線源，包括多個源點，產(chǎn)生射線； 光源準(zhǔn)直器，設(shè)置在分布式射線源的射線出束端，將所述分布式射線源產(chǎn)生的射線沿 著扇形的徑線匯聚，形成倒扇形射線束； 散射準(zhǔn)直器，配置為僅允許散射射線與被檢查物體的相互作用產(chǎn)生的具有一個或多個 特定散射角的散射射線通過； 探測器，設(shè)置在所述散射準(zhǔn)直器的下游，包括多個探測單元，所述多個探測單元具備能 量分辨能力，設(shè)置在柱面上并接收通過所述散射準(zhǔn)直器的散射射線； 其中，所述處理裝置指示所述第二掃描級針對所述至少一個感興趣區(qū)域進(jìn)行檢查，并 且基于所述探測器輸出的信號計算被檢查物體的散射射線能譜信息。12. -種檢查方法，包括： 通過包括多個源點的分布式射線源產(chǎn)生射線； 將所述分布式射線源產(chǎn)生的射線沿著扇形的徑線匯聚，形成倒扇形射線束； 通過設(shè)置在探測器前端的散射準(zhǔn)直器對射線進(jìn)行準(zhǔn)直，使得僅允許射線與被檢查物體 的相互作用產(chǎn)生的具有一個或多個特定散射角的散射射線通過； 由具備能量分辨能力并設(shè)置在柱面上的探測器接收通過所述散射準(zhǔn)直器的散射射線； 以及 基于所述探測器輸出的信號計算被檢查物體的散射射線能譜信息。13. 如權(quán)利要求12所述的檢查方法，還包括步驟： 基于所述散射射線能譜信息中包含的峰位信息計算晶格常數(shù)，將計算的晶格常數(shù)與預(yù) 定值進(jìn)行比較來判斷該被檢查物體中是否包含爆炸物或者危險品。14. 如權(quán)利要求12所述的檢查方法，還包括步驟： 根據(jù)輸入的被檢查物品中的感興趣區(qū)域的位置信息控制所述分布式射線源中的特定 源點產(chǎn)生射線，對所述感興趣區(qū)域進(jìn)行檢查。
【專利摘要】公開了一種檢查設(shè)備、方法和系統(tǒng)。該設(shè)備包括：分布式射線源，包括多個源點；光源準(zhǔn)直器，設(shè)置在分布式射線源的射線出束端，將其產(chǎn)生的射線沿著扇形的徑線匯聚，形成倒扇形射線束；散射準(zhǔn)直器，配置為僅允許射線與被檢查物體的相互作用產(chǎn)生的具有一個或多個特定散射角的散射射線通過；至少一個探測器，設(shè)置在散射準(zhǔn)直器的下游，每個探測器包括多個探測單元，該多個探測單元具備能量分辨能力并且基本上設(shè)置在柱面上，以接收通過散射準(zhǔn)直器的散射射線；以及處理裝置，基于探測器輸出的信號計算被檢查物體的散射射線能譜信息。上述設(shè)備利用具有能量分辨能力的探測器，在固定角度下測量散射X射線的能量分布，獲得物質(zhì)晶格常數(shù)，從而分辨物質(zhì)的種類。
【IPC分類】G01N23/10
【公開號】CN104897703
【申請?zhí)枴緾N201410075765
【發(fā)明人】陳志強(qiáng), 張麗, 楊戴天杙, 黃清萍
【申請人】清華大學(xué), 同方威視技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年3月4日
【公告號】WO2015131802A1