移动式X射线反向散射检查车制造技术

一种检查系统，该系统基于一种能够在道路上行驶的封闭运输工具，例如厢式货车，用于检查可以包括人员在内的待检物体。该运输工具的特征在于封闭的主体或外壳。用于将贯穿辐射形成射束的贯穿辐射源和空间调制器，都完全地包含于封闭运输工具的主体内，以一个可以随着时间改变的扫描轮廓照射该物体。探测器模块根据物体容纳物散射的贯穿辐射而生成散射信号，同时，相对运动传感器根据运输工具和待检物体的相对位置而生成相对运动信号。物体容纳物的图像部分地根据散射信号和相对运动信号而形成。可以与散射探测器模块分开或作为其一部分的探测器可能对放射性材料的裂变产物具有敏感性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于遥感并使隐藏在容器或人身上的物品成像的装置和方法，其中使用从设置于一个或多个被探测容器一侧的车载平台发出的散射X射线和伽马射线或中子的被动探测。
技术介绍
现在，X射线应用于集装箱，包括机动车辆、运货托板等的检查。然而，现有技术典型地要求一些与检查系统有关的结构设置于被检查物两侧的任意一侧。例如，因此X射线源可以被设置为远离被检查物，而检查系统被设置为接近被检查物，以使X射线穿过被检查物。在颁布于2001年9月18日的美国专利No.6292533中所说明的另一种X射线检查的模式下，贯穿辐射的辐射源设置在由固定集装箱驱动的可动基础上，同时吊杆象集装箱的远端或者伸出一个探测器或者伸出一个射束光阑。总之，现有技术要求将被检查物或人员或者移动穿过检查系统，或者置于近端检查部件和远端检查部件之间，这两个部件中一个包括辐射源而另一个包括检测器。然而，可以期望有一种有效的装置，用于快速、无干扰地检查人员和车辆、集装箱或其它物体的内部。特别的是，对于货物容器，所期望的是检查人员、可能的违禁品、危险品或其它被注意的东西的存在，而不向现有系统强加要求和限制。将这种检查与放射性或裂变物质的被动探测相结合，也是有利的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，在本专利技术的一个实施例中，提供了一种用于检查物体的检查系统。例如，被检查物可以为人员，也可以为任何类型的货物或车辆。检查系统具有封闭的运输工具，例如以封闭车体为特征的厢式货车或其它车辆。而且，该系统具有整个容纳于运输工具车体中的贯穿辐射辐射源，用于产生贯穿辐射，还具有空间调制器，用于使贯穿辐射形成射线束，以根据随时间改变的扫描轮廓照射该物体。探测器模块也完全地包含于运输工具的主体中，被设置为用于根据被物体容纳物散射的贯穿辐射而产生散射信号，同时，相对运动传感器根据运输工具与被检查物体的相对位移而产生相对运动信号。最后，该系统具有控制器，用于确保散射辐射的指定特性。另外，可以提供图像生成器，以用于部分地根据散射信号和相对运动信号而将信号形成物体容纳物的图像。根据本专利技术的其它实施例，运输工具可以包括能够行驶于道路上的车辆。贯穿辐射源可以包括X射线管，更特别的是，单极X射线管并且发出的辐射能量低于约350keV。贯穿辐射源可以包括向封闭运输工具的一侧或两侧发射辐射的转动选择盘。根据本专利技术的其它实施例，近程传感器可以从包括雷达、超声波、光学、激光和激光雷达(LIDAR)的传感器中选出。可以与一个散射探测器分开设置或者与其相同的探测器也可以对放射性或裂变物质的衰变产物具有敏感性，特别是可以对中子或伽马射线敏感。附图说明通过参考下面的详细说明并结合附图，将更好地理解本专利技术的上述特性。图1为根据本专利技术的的优选实施例的车载货物检查系统的部分被截去的透视图，该检查系统配置于能够在道路上行驶的卡车上，并在检查系统和货箱中的一个或两个运动时扫描例如车辆或集装箱的货箱；图2为根据本专利技术的一个实施例的、在图1所示系统下反向散射辐射成像的各种车辆的图像；而图3为根据本专利技术的实施例的检查车的示意图，该检查车具有对该车任意一侧的检查能力。具体实施例方式如此说明书中和所附权利要求中所使用的，“集装箱”为一种用于存储或运输货物的容器，并包括运货托板以及车辆，无论是机动的还是拖动的，例如汽车、出租车和卡车拖车、火车车箱或船载容器。这里所使用的术语“集装箱”还包括该容器的结构和部件。在此处说明的本专利技术用于表示物质的特征，这些物质可以容纳在集装箱中并因而不容易受到视觉上的检查，或者可选的是，该物质可以由人体或其它生命体携带。物质特性可以为非侵入式检查的物体，它们由本专利技术所述装置和方法探测，包括但不限于电子密度、原子序数、质量密度、线性尺寸和形状。这些特性通过贯穿辐射与该物质相互作用的各种物理过程而被测定。贯穿辐射是指由光子产生的足够能量的的电磁辐射，将关注的物质穿透达到相当大的和有用的程度，并包括X射线和辐射的其它能量形式。这种辐射与物质的相互作用通常能够被归为散射或吸收过程。这两种过程都将X射线光子从准直(例如定向的)射束中除去；散射过程通过将光子偏转到新的方向(通常具有能量损耗)而将其除去，而吸收过程则简单地将光子从射束中除去。在颁布于1998年6月9日的美国专利No.5764683中有对于车载式检查系统的基本原理的说明。如用于此说明书和任一权利要求中的，术语“源”是广义的，其包含用于产生照射被检查物体的贯穿辐射束的整个装置。所述源包括贯穿辐射发生器(狭义的“源”)，该贯穿辐射的发生器可以包括X射线管或放射性同位素。而且应当理解，此处和所附的任一权利要求中所用的、并总体地在附图中以附图标号30示出的术语“源”，是指用于产生射束24的整个装置，并可以具有内部部件，其包括、但不限于窗孔、选择器、准直器等。利用被物体散射(典型地大致沿反向)的X射线的散射成像，提供了多种独特的检查能力和操作特性。即使在成像物体仅能够从一侧接近时，散射成像也能够获得图像。而且，由于散射信号随着进入物体的深度增加而相当迅速地衰减，因而反向散射图像有效地表示了最靠近X射线源侧的一“片”物体特征，从而减少了可能透射成像的图像干扰。在根据本专利技术所典型使用的能量范围中占X射线散射的主导地位的康普顿效应(Compton effect)，在具有密集的低原子序数(低Z)物质的X射线的相互作用中占主导地位。麻醉剂将在反向散射图像中产生较亮的信号，有机炸药也是如此，使反向散射成为一种对于炸弹或毒品检查有用的成像方式。最后，X射线束与探测器或准直装置的对齐要求不如透射成像那样严格，从而能够在较宽范围的检查情况下实现快速部署。飞点扫描技术使得使用为收集被散射的X射线而特别设置的探测器获取图像是可能的。在一种典型的飞点系统中，一种X射线的细“笔形射束”迅速地和重复地扫过射束通路的以射束源为中心、垂直定向的“扇形”，该射束通路设置为截取被检查的物体。同时，该物体以一个恒定的较低速度沿垂直于扇形的路径运动，例如在一个水平运动的传送带上。在此方式下，笔形射束以逐点的光栅方式穿过该物体，而整个物体在从几秒钟到几分钟的时间范围内穿过扇形平面时被扫描，时间长短由该物体的长度而定。尽管整个扫描时间可以持续几秒钟到几分钟，被扫描物体任何部分的实际照射时间也只有笔形射束扫过给定象素的很短时间。视设计和应用而定，暴露时间典型地处于毫秒范围，并对所扫描的物体产生一个较低剂量的入口暴露，也就是说，几乎没有散射到环境中的辐射，因而操作员和其它旁观者受到的辐射剂量也相应地较低。现在参考图1，本专利技术的优选实施例使用其中探测器设置于通常能够在道路上行驶的车载平台10或运输工具上的系统，该系统穿过待检的较大物体，例如车辆或集装箱12。为能够描述检查系统的其它部件，在截去视图中，运输工具10特征在于外壳14，在此处即厢式货车的厢壁。该运输工具能够具有许多可选实施例，包括但并不限于汽油、柴油、电力、丙烷、燃料电池或氢动力机动车辆(包括厢式货车、卡车等)、有轨车辆、雪橇、拖车、起重机或其它能够运动、优选的是能够自驱动的设备，但也包括被牵引和拉拽的车辆，例如以电力方式。辐射源30被容纳在运输工具10的外壳14内，其包括X射线管32(如图3所示)和选择器34。根据本专利技术的优选实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查物体的检查系统，该系统包括：ａ．一种封闭的运输工具，其特征在于具有一个封闭的主体；ｂ．一种贯穿辐射源，其完全地容纳于封闭运输工具的主体内，用于产生贯穿辐射；ｃ．一种空间调制器，其用于将贯穿辐射形成射束，以 用一种可随时间改变的扫描轮廓照射该物体；ｄ．一种探测器模块，其完全地容纳于封闭运输工具的主体内，用于基于物体容纳物散射的贯穿辐射而产生散射信号；和ｅ．一种控制器，其用于至少根据散射信号确定物体容纳物的特性。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉亚当斯，亚历克斯查默斯，李格罗津斯，路易斯W佩里克，彼得罗思柴尔德，
申请(专利权)人：美国科技工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]