用于识别物质的系统和方法技术方案

技术编号:2579228 阅读:186 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供一种用于识别物质(82)的系统(10)。该系统包括:第一散射探测器(16),其被配置成探测第一组散射辐射(89,90);第二散射探测器(18),其被配置成探测第二组散射辐射(88,91);以及处理器(190),其被配置成从该第一组散射辐射中产生第一有效原子序数,从该第二组散射辐射中产生第二有效原子序数,并确定(642)该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 一般而言涉及成像系统,更特别地涉及用于识别物质的系 统和方法。
技术介绍
2001年9月11日的事件激发了对机场行李进行更有效和更严格的 筛检的紧迫性。安全的紧迫性从就刀具和枪支对手提包的检查扩展到 了就特别着重于隐藏爆炸物的危险范围对检查过的包的全面检查。X 射线成像是目前对于筛检所采用的一种普遍技术。然而,对于被设计 成检测爆炸物和非法物质的包括计算机断层扫描(CT)系统的现有X 射线行李扫描仪而言,确认物质的多个参数或特性是困难的。与由X射线行李扫描仪所提供的相比,基于多个X射线衍射 (XRD )技术的多个识别系统提供一种改进的物质鉴别。XRD识别系 统测量在物质中的微晶体的多个晶格面之间的多个d间距。然而,XRD 识别系统难于确认物质的参数。
技术实现思路
一方面,描述了一种用于识别物质的方法。该方法包括通过第 一散射探测器来探测笫 一组散射辐射;从该第 一组散射辐射中产生第 一有效原子序数;通过笫二散射探测器来探测第二组散射辐射;从该 第二组散射辐射中产生笫二有效原子序数;以及确定该第 一有效原子 序数是否在该笫二有效原子序数的范围内。另一方面,描述了一种用于识别物质的系统。该系统包括被配置 成探测第一组散射辐射的第一散射探测器和被配置成探测第二组散射 辐射的第二散射探测器。该系统还包括处理器,该处理器被配置成从 该第一组散射辐射中产生笫一有效原子序数,从该第二组散射辐射中 产生第二有效原子序数,并确定该第一有效原子序数是否在该第二有 效原子序数的范围内。又一方面,描述了一种用于识别物质的系统。该系统包括被配置成产生X射线的多个X射线源;被配置成探测从该X射线中产生的 第一组散射辐射的笫一散射探测器;被配置成探测第二组散射辐射的 第二散射探测器;处理器;以及多个开关,其被配置成在使该处理器 从该第二组散射辐射去耦合时把该处理器耦合到该第一组散射辐射。附图说明图l是用于识别物质的系统的一个实施例的轴测图。 图2是用于识别物质的该系统的另一实施例的框图。 图3是用于识别物质的系统的实施例的图。 图4是用于识别物质的系统的实施例的图。 图5是用于识别物质的方法的实施例的流程图。 图6示出由图3的系统的处理器所产生的衍射曲线(profile)的一 个实施例。图7示出由该处理器所产生的虚线和实线曲线的一个实施例。 图8是图5的流程图的继续。 图9是图8的流程图的继续。图10示出由该处理器所产生的独立的原子模型曲线的一个实施例。图11示出由该处理器所产生的多个曲线的多个实施例。 图12是图9的流程图的继续。 图13是图12的流程图的继续。图14示出由该处理器所产生的衍射曲线的另一实施例。图15示出由该处理器所产生的虚线和实线曲线的另一实施例。图16是图13的流程图的继续。图17是图16的流程图的继续。图18是图n的流程图的继续。图19示出由该处理器所产生的独立的原子模型曲线的另一实施例。图20示出由该处理器所产生的多个曲线的多个实施例。 图21是图18的流程图的继续。图22是说明用于开发图1的系统的初级准直器的虚拟系统的实施 例的图。图23是实现初级准直器的系统的实施例的图。图24是图1的系统的台架(gantry)的实施例的顶视图。图25是该台架的实施例的另一顶视图。图26是该台架的实施例的又一顶视图。图27是台架的可替换实施例的图。图28是图27的台架的顶视图。图29是图2的系统的滤波器元件的一个实施例的框图。 图30是图2的系统的滤波器元件的另一实施例的框图。 图31是图2的系统的滤波器的实施例的框图。具体实施方式图1是用于识别物质的系统10的实施例的轴测图。系统10包括台 架12。台架12包括初级准直器14、散射探测器16、透射探测器17、 散射探测器18和次级准直器76。每个散射探测器16和18是分段的半 导体探测器。透射探测器17包括多个探测器单元或探测器元件,例如探测器元 件20和21。散射探测器18包括多个用于探测相干散射的探测器元件 22、 24、 26、 28、 30、 32、 34和36。散射探测器16包括多个用于探测 相干散射的探测器单元或探测器元件40、 42、 44、 46、 48、 50、 52和 54。散射探测器16和18中的每一个包括任何数量(例如从5到1200 的范围,5和1200包括在内)的探测器元件。例如,散射探测器18包 括在平行于z轴的z方向上的多个(例如从5到40的范围,5和40包 括在内)探测器元件以及在平行于y轴的y方向上的多个(例如从1 到30的范围,1和30包括在内)探测器元件。x轴、y轴和z轴位于 xyz坐才示系内。x轴垂直于y轴和z轴,y轴垂直于z轴,并且x轴平 -f亍于x方向。系统10的包括X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72 和74的X射线源与透射探测器17形成反向单程多聚焦成像系统。系 统10的包括X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74的X射线源 具有反向扇形束的几何形状,该反向扇形束的几何形状包括X射线源 相对于z轴的对称位置。散射探测器16内的探测器元件的数量与散射 探测器18内的探测器元件的数量相同。散射探测器16与散射探测器18分开。例如,散射探测器16具有与散射探测器18的外壳分开的外壳。作为另一个例子,散射探测器16 和18彼此通过间隙分开。作为又一个例子,散射探测器16的中心和 散射探测器18的中心之间的最短距离56的范围从40毫米(mm)到 200 mm ( 40 mm和200 mm包括在内)。散射探测器16、散射探测器 18和透射探测器17中的每一个都位于相同的yz平面中。yz平面由y 轴和z轴形成。散射探测器16和散射探测器18中的每一个沿着z方向 与透射探测器17分开一个最短距离,该最短距离的范围从30 mm到60 mm ( 30 mm和60 mm包括在内)。台架12还包括多个X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74。 X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74与弧75平行设置并且与 该弧75重合。注意,在可替换实施例中,与图l所示的相比,系统IO 包括更高数量的X射线源,例如10个或20个,或者可替换地包括更 低数量的X射线源,例如4个或6个。透射探测器17的中心位于具有 弧75的圆的中心。每个X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74 是包括阴极和阳极的X射线源。可替换地,每个X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74是一个包括阴极的X射线源,并且所有X射线 源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74共用 一个7〉共阳极。容器79位于X射线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74与散射 探测器16和18之间的支架80上。容器79和支架80位于台架12的开 口65之内。容器79的例子包括包、盒和空运货物容器79。每个X射 线源60、 62、 64、 66、 68、 70、 72和74的例子包括多色X射线源。 容器79包含物质82。物质82的例子包括有机爆炸物、具有小于百分 之二十五的结晶度的非晶物质、具有至少等于百本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别物质(82)的系统(10),所述系统包括:    第一散射探测器(16),其被配置成探测第一组散射辐射(89,90);    第二散射探测器(18),其被配置成探测第二组散射辐射(88,91);以及    处理器(190),其被配置成:从该第一组散射辐射中产生第一有效原子序数,从该第二组散射辐射中产生第二有效原子序数,并确定(642)该第一有效原子序数是否在该第二有效原子序数的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:G哈丁
申请(专利权)人:通用电气家园保护有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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