一种可用于大型客体无损断层成像检测系统的射线源技术方案

本发明专利技术涉及用于大型工业客体无损断层成像检测系统的同位素射线源。目的是克服采用一个射线源只能产生一束单方向的射线，形成的透射图像只是单一角度的视图（二维图）。而本发明专利技术通过对单体多源多向射线源的设计，实现了用一种或两种不同能量放射性同位素形成多方向射线的目的，能同时或分别得到不同方向或角度的和不同能量的射线。通过一个或二个以上的探测器接收，从而获得二个或二个以上的不同角度的透射和散射图像，即可以获得满意的三维图像。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本单体多源多向射线源，是为各种集装箱(包括陆运、海运、航空和火车)、卡货车、轿车以及火箭装置等工业客体的无损成像检测系统而专利技术的。目前大型工业客体无损成像检测系统，一般是利用射线透射成像。如专利CN1142609A、US5903623即是。由于射线透过的物质层很厚，只有射线路径上的主要物质才对成像起主导作用，检测结果只能得到单方向的透射图像，再加上被测客体内部物体的形状和排列是未知的，密度也是未知的，因此只凭单方向的透射图像来判断被测客体的内部物体情况及种类显然是十分困难的。利用康普顿散射，可对物体进行断层成像，如专利US5917880、US4884289，成像较清晰，但都只取特定的固定层面成像，检测灵活性较差。而最近出现的一种新型大型客体无损断层成像检测系统，结合射线透射和散射成像的特点，提出了一种方式灵活、成像清晰，以较少的探测器对大型客体的任意断面进行无损成像检测系统，专利申请号为01201298.X。但此系统可用1个以上的射线源，本专利技术的目的在于提出一种既可以单体单源取得两个或两个以上方向射线束，也可以单体双源取得两个以上方向的不同能量的射线束的方法和设备。通过二个或二个以上的探测器接收，从而获得不同角度的透射和散射图像，即可以获得满意的检测效果。本专利技术是采用一种或两种不同能量的放射性同位素安装于塞式源座上，这个塞式源座可根据需要令其静止或旋转。利用同位素射线的各向同性，通过组合式源开关在射源本体中的旋转，配以精密变频电机驱动和接近开关的控制，达到射线束在不同方向的同时或分别接通的目的(最多可达4个以上方向，射线最大角度可相差180°)。本专利技术的特点还在于组合源开关和射源本体上都设计了相应的准直狭缝。下面给出附图加以说明附图说明图1为单源多向射线源主视图。(可获得四个方向射线束)。此专利技术的塞式源座为固定式，源开关的旋转角度受变频电机驱动和接近开关控制。基本组成1.源开关电机 2.射线源本体 3.放射性同位素源芯 4.准直狭缝5.塞式源座 9.源开关图2为向两个夹角为A的多向射线源(A范围为0～180°)，内有增加屏蔽作用的钨块或贫铀(图中圆圈)，可以是柱形也可是其它形状，但保证有足够的屏蔽作用。图3为源开关针对图2位置，逆时针旋转角度A后，得到一个向正右方向发射的射束。图4为源开关针对图2位置，顺时针旋转角度A后，得到一个以正右方向夹角为A的方向发射的射束。图5为源开关针对图2位置，顺时针旋转 后，使射源安全屏蔽，为非工作状态。图6为双源多向射线源主视图。(双源可获得四个方向八种不同的射线束)。此专利技术的塞式源座为旋转式，塞式源座及源开关的旋转分别由变频电机和接近开关控制。基本组成 1.源开关电机2.射线源本体3.高能量同位素源芯 4.狭缝5.塞式源座 6.源座电板支架 7.源座电机 8.低能量同位素源芯9.源开关 10.屏蔽贫铀(尺寸足够厚)图7为源开关关闭位置，源开关内及源本体内有增加屏蔽作用的钨块或贫铀(图内圆圈)，可以是柱形也可以是其它形状，但保证屏蔽作用足够。图8为源开关针对图7位置旋转90°，可得到如图所示的四个方向的射束。其中向左两个方向为高能量源射束，向右两个方向为低能量源射束。当旋转塞式源座再转动180°时，得到向左两个方向的低能量源射束，向右两个方向的高能量源射束，总起来相当于得到8个射束。图9为源开关针对图7位置顺时针转A角度，可得到两个完全相反方向的射束，当旋转塞式源座再转180°后，两种射束的高低能量方向正好相反，相当于可得到4个射束。图10为源开关针对图7位置逆时针转A角度，情况相当于图9的情况，也可得到4个射束。权利要求1.一种可用于大型客体无损断层成像检测系统的单体多源多向射线源，由放射性同位素(60Co、137Cs或其他长寿命同位素)作射线源芯、塞式源座、组合式源开关、变频驱动电机、射源本体和接近开关组成。其特征在于同位素射线源，通过带准直缝的多角度组合源开关的旋转，分别和同时得到一个、两个和四个不同方向的射线。通过二个或二个以上的探测器接收，从而获得不同角度的透射和散射图像，即可以获得满意的检测效果。相邻射线束夹角范围是0°～180°。2.根据权利要求1所述的射源体，其特征是一种或两种放射性同位素的射线源芯固定安装在塞式源座上，它通过多角度组合源开关的旋转而被应用或被屏蔽。3.根据权利要求1所述的塞式源座，其特征是一种用于安装固定放射性同位素射线源(可放一个，也可放两个)，其形状像瓶塞，安装拆卸也象瓶塞一样简单，利用钢作外套，内部由铅、钨、贫铀等做屏蔽的阶梯柱形体。根据需要可令其固定，也可由变频电机驱动，使其旋转。4.根据权利要求1所述的组合式源开关，其特征是一种带有准直狭缝的多角度筒状组合开关，依靠其不同的旋转角度而满足用户需要。其暴露外壳为钢，内部为铅、钨、贫铀等屏蔽材料组合而成。5.根据权利要求1所述的射源本体，其特征是一种根据用户需要的射束方向及个数而带有准直狭缝的、能作为组合开关及其它部分支撑的基体，它是由屏蔽材料钢、钨、铅、贫铀等复合而成。6.根据权利要求1所述的变频驱动电机，其特征是起动速度快，能实现高精度无级调速，调速范围大。7.根据权利要求1所述的大型工业客体，指各种集装箱(包括陆运、海运、航空和火车)、卡货车、轿车以及火箭装置等。8.根据权利要求1所述的探测器，指采用闪烁体加光二极管或光电倍增管、高压气体电离室、液闪、多丝室等。全文摘要本专利技术涉及用于大型工业客体无损断层成像检测系统的同位素射线源。目的是克服采用一个射线源只能产生一束单方向的射线,形成的透射图像只是单一角度的视图(二维图)。而本专利技术通过对单体多源多向射线源的设计,实现了用一种或两种不同能量放射性同位素形成多方向射线的目的,能同时或分别得到不同方向或角度的和不同能量的射线。通过一个或二个以上的探测器接收,从而获得二个或二个以上的不同角度的透射和散射图像,即可以获得满意的三维图像。文档编号G01N23/02GK1334459SQ0112374公开日2002年2月6日 申请日期2001年7月31日 优先权日2001年7月31日专利技术者李联琮, 和爱国, 张志刚, 张英平 申请人:北京一体通探测技术有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于大型客体无损断层成像检测系统的单体多源多向射线源，由放射性同位素（［６０］↑Ｃｏ、［１３７］↑Ｃｓ或其他长寿命同位素）作射线源芯、塞式源座、组合式源开关、变频驱动电机、射源本体和接近开关组成。其特征在于：同位素射线源，通过带准直缝的多角度组合源开关的旋转，分别和同时得到一个、两个和四个不同方向的射线。通过二个或二个以上的探测器接收，从而获得不同角度的透射和散射图像，即可以获得满意的检测效果。相邻射线束夹角范围是０°～１８０°。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李联琮，和爱国，张志刚，张英平，
申请(专利权)人：北京一体通探测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]