检测系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及检测系统和方法。检测系统包括：分布式射线源，该分布式射线源上具有多个射线源焦点，每个射线源焦点辐射射线以照射受检物，并且这多个射线源焦点被分成一定数量的群组；前准直器，每个射线源焦点的射线经由前准直器限制而射向XRD检测设备；XRD检测设备，该XRD检测设备包括多个XRD探测器，这多个XRD探测器被分组成与射线源焦点的群组数相同数量的群组并且同一群组的XRD探测器以被其他群组的XRD探测器间隔开的方式排布，并且其中，每个射线源焦点的射线仅由具有与该射线源焦点具有相同群组编号的XRD探测器接收。

Detection system and method

The present invention relates to a detection system and method. The detection system includes: distributed X-ray source with multiple X-ray focus the distributed X-ray source, each X-ray focus radiation to illuminate the subject matter, and a number of X-ray focus is divided into a number of groups; before each collimator, the X-ray focus rays through the collimator and XRD detection limit at XRD equipment; testing equipment, the XRD detection device includes a plurality of XRD detector arrangement, group number of the plurality of XRD detector is composed with the same number of X-ray focus detector group and the same group XRD is in the XRD detector interval of other groups open way and in which each focus X-ray source detector only by the ray with the X-ray focus with the same group number XRD.

【技术实现步骤摘要】
检测系统和方法
本专利技术涉及成像
，尤其涉及检测系统和方法。
技术介绍
在现有辐射成像技术中，X射线透射成像和X射线衍射成像是两种常用的无损检测手段。这两种X射线成像技术可以单独使用，也可以相互配合以提高检测的准确率。关于这两种手段的配合使用，在US7924978B2和US7869566B2提出了先执行X射线断层成像技术(ComputedTomography：CT)检测，然后再执行X射线衍射成像技术(X-rayDiffraction：XRD)检测的两级检测系统。然而，这种两级检测系统实际上由两套独立的系统组成，每套系统使用独立的射线源，因此系统体积庞大、射线源利用率低。此外，这种两级检测系统需要在两套系统之间精确控制可疑区域的位置，因而检测效率较低。另外，在US7787591B2中提出了一种XRD检测系统，该系统可同时进行多角度的透射成像。虽然该系统中利用了一套射线源，但是该系统实际上为准3D层析检测系统，射线源分布角度有限，难以达到CT成像的质量效果。另外，在US2010/0188632A1中提出了一种XRD检测系统。在该系统中，前准直器将用于XRD检测的射线分开在多个平面上；后准直器具有相互平行的多层叶片式的细缝(类似索拉狭缝)，接收来自不同深度的散射中心的散射线；并且后准直器以及探测器被相互错开布置，以减少串扰的影响。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种检测系统，该系统包括：分布式射线源，该分布式射线源上具有多个射线源焦点，每个射线源焦点辐射射线以照射受检物，并且这多个射线源焦点被分成一定数量的群组；前准直器，每个射线源焦点的射线经由前准直器限制而射向XRD检测设备；XRD检测设备，该XRD检测设备包括多个XRD探测器，这多个XRD探测器被分组成与射线源焦点的群组数相同数量的群组，并且相同群组的XRD探测器以被其他群组的XRD探测器间隔开的方式布置，并且其中，每个射线源焦点的射线仅由具有相同群组编号的XRD探测器接收。根据本专利技术的一方面，提供了一种检测方法，该方法包括：通过分布式射线源照射受检物，其中，分布式射线源上具有多个射线源焦点，并且这多个射线源焦点被分成一定数量的群组；将XRD检测设备的多个XRD探测器分组成与射线源焦点的群组数相同数量的群组，并且相同群组的XRD探测器以被其他群组的XRD探测器间隔开的方式布置；在每个射线源焦点辐射射线时，通过前准直器进行控制以使得每个射线源焦点辐射射线仅由所述多个XRD探测器中与该射线源焦点的群组编号相同群组编号的XRD探测器接收。根据本专利技术的检测系统和方法，XRD检测和CT检测两部分共用一套分布式射线源，同时执行XRD检测和CT检测。此外，根据本专利技术的检测系统和方法，能够有效减少串扰和角度偏差。附图说明通过参考附图会更加清楚地理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1是示出了本专利技术一个实施例的检测系统的系统框图；图2是示出了本专利技术一个实施例的XRD检测设备的框图；图3是示出了本专利技术一个实施例的检测系统的应用示意图；图4是示出了本专利技术一个实施例的检测系统的纵剖面图；图5是示出了本专利技术一个实施例的成像原理的示意图；图6是示出了本专利技术一个实施例的射线源焦点和XRD成像设备的分组配置的示意图；图7是示出了本专利技术一个实施例的射线源焦点和XRD成像设备的分组配置的示意图；图8是示出了本专利技术一个实施例的射线源焦点和XRD成像设备的分组配置的示意图；图9是示出了本专利技术一个实施例的XRD散射探测器经由后准直器对射线进行测量的原理的示意图；图10是示出了本专利技术一个实施例的检测设备避免串扰的原理的示意图；图11是示出了本专利技术一个实施例的多层叶片式细缝后准直器带来角度偏差的原理的示意图；图12是示出了本专利技术一个实施例的检测系统避免角度偏差的原理的示意图；以及图13是示出了本专利技术一个实施例的检测系统执行XRD检测的状态示意图。图14是示了根据本专利技术一个实施例的检测方法的流程图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例的详细描述涵盖了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术更清楚的理解。本专利技术绝不限于下面所提出的任何具体配置和方法步骤，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了相关元素、部件和方法步骤的任何修改、替换和改进。下面结合图1-14来说明根据本专利技术实施例的检测系统和方法。图1是示出了本专利技术一个实施例的检测系统100的系统框图。如图1所示，根据本专利技术实施例的检测系统100可以包括：分布式射线源101，该分布式射线源101照射受检物；前准直器102，将分布式射线源的射线分成两部分，其中一部分用于XRD检测，另一部分用于CT检测；XRD检测设备103，该XRD检测设备103执行XRD检测以获取XRD图像；CT检测设备104，该CT检测设备104执行CT检测以获取CT图像，其中，XRD检测和CT检测同时进行。在一个实施例中，前准直器可以为带有双开口的前准直器，以将分布式射线源的射线分成两部分，一部分射线用于CT检测，另一部分用于XRD检测。然而，应注意，前准直器对分布式射线源的射线的分割并不一定是物理上将分布式射线源的射线分为两部分，也可以采用其他形式。例如，可以通过前准直器形成一个锥角较大的射线束，使得一部分射线用于CT检测，另一部分用于XRD检测。根据本专利技术实施例的检测系统100，XRD检测设备103和CT检测设备104共用一套分布式射线源101，同时执行XRD检测和CT检测。XRD检测的XRD图像和CT检测的CT图像被用于物质识别。图2是示出了本专利技术一个实施例的XRD检测设备103的框图。如图2所示，XRD检测设备103包括：至少一个XRD探测器106，该至少一个XRD探测器106接收前准直器分割出的用于XRD检测的射线以执行XRD检测来获取XRD图像。至少一个XRD探测器106可以包括至少一个XRD散射探测器107，该至少一个XRD散射探测器107接收用于XRD检测的射线经由受检物散射的散射射线以执行XRD检测以获取XRD散射数据。在一个实施例中，XRD散射探测器107可以为像素级能谱探测器，例如线阵列探测器。应理解，XRD散射探测器107并非接收所有散射方向的散射射线，而是仅接收某一散射方向(即某一散射角)的散射射线。为此，在XRD散射探测器107的前端还布置有后准直器105。后准直器105从用于XRD检测的射线经受检物的散射射线中选择具有某一散射方向的射线以进入XRD散射探测器107。在一个实施例中，至少一个XRD探测器106还可以包括：至少一个XRD透射探测器108，该至少一个XRD透射探测器108接收用于XRD检测的射线穿过受检物的透射射线来执行XRD检测以获取XRD透射数据。该XRD透射数据能够校正XRD散射探测器107的测量结果，得到更丰富和准确的受检物的信息。图3是示出了本专利技术一个实施例的检测系统100的应用示意图。如图3所示，受检物109随着传送带以一定速度V朝Z方向通过传送通道110。应理解，为了便于以后描述，图3中给出了XYZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测系统，包括：分布式射线源，该分布式射线源上具有多个射线源焦点，每个射线源焦点辐射射线以照射受检物，并且这多个射线源焦点被分成一定数量的群组；前准直器，每个射线源焦点的射线经由前准直器限制而射向XRD检测设备；XRD检测设备，该XRD检测设备包括多个XRD探测器，这多个XRD探测器被分组成与射线源焦点的群组数相同数量的群组，并且相同群组的XRD探测器以被其他群组的XRD探测器间隔开的方式布置，并且其中，每个射线源焦点的射线仅由具有相同群组编号的XRD探测器接收。

【技术特征摘要】
1.一种检测系统，包括：分布式射线源，该分布式射线源上具有多个射线源焦点，每个射线源焦点辐射射线以照射受检物，并且这多个射线源焦点被分成一定数量的群组；前准直器，每个射线源焦点的射线经由前准直器限制而射向XRD检测设备；XRD检测设备，该XRD检测设备包括多个XRD探测器，这多个XRD探测器被分组成与射线源焦点的群组数相同数量的群组，并且相同群组的XRD探测器以被其他群组的XRD探测器间隔开的方式布置，并且其中，每个射线源焦点的射线仅由具有相同群组编号的XRD探测器接收。2.根据权利要求1所述的检测系统，其中，所述前准直器将每个射线源焦点的射线分成两部分，一部分用于XRD检测，另一部分用于CT检测，并且其中，所述CT检测与所述XRD检测同时执行。3.根据权利要求1或2所述的检测系统，其中，每个射线源焦点能够独立点亮来辐射射线。4.根据权利要求4所述的检测系统，其中，每个射线源焦点的射线为笔束并呈扇形分布，每条笔束射线被射入与该射线源焦点具有相同群组编号的XRD探测器。5.根据权利要求1所述的检测系统，所述XRD检测设备包括XRD透射探测器和XRD散射探测器，其中，所述XRD透射探测器被布置在所述分布式射线源的照射平面内，并且所述XRD散射透射器被布置在与所述分布式射线源的照射平面平行但在受检物的传送方向距离一定距离的平面。6.根据权利要求5所述的检测系统，其中，所述检测系统还包含后准直器，所述后准直器从用于XRD检测的射线经受检物各点散射的散射线中选择具有固定散射角的散射线以射入XRD散射探测器中。7.根据权利要求6所述的检测系统，其中，所述后准直器为三段折线式多层叶片式细缝形式，其中靠近两头的区段与中间的区段的延伸线之间具有一定的折角。8.根据权利要求7所述的检测系统，其中，所述折角在5°到40°的范围内，优选在10°到20°的范围内。9.根据权利要求1所述的检测系统，其中，所述分布式射线源上的射线源焦点和所述XRD探测器分别被分为三个群组，并且所述多个XRD探测器按照第一群组的XRD探测器、第二群组的XRD探测器、第三群组的XRD探测器的顺序循环布置。10.根据权利要求1所述的检测系统，其中，所述前准直器包括至少一个前准直器，这至少一个前准直器被布置在射线源焦点发射的射线的凝聚点处，以使得每个射线源焦点发射的射线仅由所述多个XRD探测器中与该射线源焦点的群组编号相同群组编号的XRD探测器接收。11.一种检...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，张丽，杨戴天杙，赵骥，金鑫，常铭，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11