X射线成像设备和方法技术

一种x射线成像设备，包括：x射线源模块(1502)，其被配置为输出源x射线；铅笔射束形成模块(1506)，其具有输入和输出端口；以及模块接合接口，其使得用户能够选择源模块和铅笔射束形成模块的对准和非对准配置。在对准配置下，铅笔射束形成模块与源模块对准以在输入端口处接收源x射线并且通过输出端口朝着目标输出扫描铅笔射束。在非对准配置下，铅笔射束形成模块不与x射线源模块对准以接收源x射线，也不输出铅笔射束，而是使得源x射线能够形成指向目标的静止广域射束(1602)。示例实施方式可为手持的，可使用同一设备实现反向散射成像和高分辨率透射成像二者，并且可用于寻找和解除爆炸装置。爆炸装置。爆炸装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线成像设备和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年6月2日提交的美国临时申请No.63/033,519的权益。上述申请的完整教导通过引用并入本文中。

技术介绍

[0003]自20世纪80年代末起，X射线反向散射成像已用于检测隐藏的违禁品，例如毒品、爆炸物和武器。与通过检测穿透对象的x射线来创建图像的传统透射x射线成像不同，反向散射成像使用反射或散射的x射线来创建图像。
[0004]在过去数年里，手持x射线反向散射成像装置已被引入市场，使操作者能够快速检查可疑车辆、包裹或其它对象。这些装置已被设计为相对紧凑且重量轻，使得更容易地长时间操作它们。

技术实现思路

[0005]通过将非像素化(即，单通道)x射线检测器面板放置在所成像的对象背后，诸如手持仪器的反向散射成像仪器也可用于获得目标对象的透射图像。检测器面板在扫掠射束已穿过对象之后拦截它，允许在获取反向散射图像的同时创建透射图像。然而，这种方法的局限在于，透射图像的分辨率低，因为成像分辨率由扫掠铅笔射束在穿过所成像的对象时的大小限定。
[0006]对于炸弹处置或爆炸军械技术人员，高分辨率透射图像是安全停用爆炸装置的必要工具，因为必须准确地知道引线的精确位置和布线以及起爆器的位置。使用利用来自反向散射成像器的铅笔射束获取的透射图像，这是不可能的。
[0007]本文所公开的实施方式还可用于从同一设备获取反向散射图像和透射图像二者。例如，可以足够的分辨率获取对于炸弹或EOD处置技术人员有用的透射图像。在一个应用中，反向散射图像可用于定位有机爆炸材料的存在，并且高分辨率透射图像可用于辅助停用也可能存在的起爆装置。
[0008]在一个特定实施方式中，一种x射线成像设备包括：x射线源模块，其被配置为输出源x射线；铅笔射束形成模块，其具有输入端口和输出端口；以及模块接合接口，其被配置为使得用户能够选择x射线源模块和铅笔射束形成模块的对准配置。在对准配置下，铅笔射束形成模块与x射线源模块对准，以在铅笔射束形成模块的输入端口处接收源x射线并通过铅笔射束形成模块的输出端口朝着目标输出扫描铅笔射束，模块接合接口还被配置为使得用户能够选择x射线源模块和铅笔射束形成模块的非对准配置。在非对准配置下，铅笔射束形成模块不与x射线源模块对准以在输入端口处接收源x射线，也不输出扫描铅笔射束，非对准配置使得输出源x射线能够形成指向目标的静止广域射束。
[0009]模块接合接口可包括铅笔射束形成模块和x射线源模块上的互补附接特征，其被配置为允许铅笔射束形成模块和x射线源模块在对准配置下彼此附接并且在非对准配置下彼此分离。互补附接特征可以是机械闩锁、带、卡扣、铆钉、销或钩环紧固件部件。互补附接
特征可以是磁体或者磁体和磁敏材料。
[0010]模块接合接口可包括铅笔射束形成模块与x射线源模块之间的旋转联接或平移联接。模块接合接口还可被配置为使得用户能够经由用户经由模块接合接口对铅笔射束形成模块的手动操纵来选择对准或非对准配置。模块接合接口可包括机电致动器，其被配置为响应于对准或非对准配置的用户选择使铅笔射束形成模块相对于x射线源模块移动。
[0011]该设备还可包括：手柄，其被配置为适应手持操作；机器人平台安装特征，其被配置为将x射线源模块机械联接到机器人平台以用于操作；或者无人机安装特征，其被配置为将x射线源模块机械联接到无人机以用于远程空中操作。
[0012]该设备还可包括完全或部分地包围x射线源模块、铅笔射束形成模块或二者的壳体，该壳体包括被配置为在对准配置下输出扫描铅笔射束的第一壳体输出端口，并且该壳体包括被配置为在非对准配置下输出静止广域射束的第二壳体输出端口。模块接合接口可包括壳体以及将x射线源模块、铅笔射束形成模块或二者附接到壳体的附接特征的组合。
[0013]该设备还可包括一个或更多个反向散射检测器，其被配置为检测从目标反向散射的来自扫描铅笔射束的x射线。反向散射检测器可形成铅笔射束形成模块的一部分，并且可被配置为在对准和非对准配置下保持固定地附接到铅笔射束形成模块。
[0014]一种x射线成像系统可包括具有上述任何特征的x射线成像设备，并且还包括多个反向散射检测器，其具有不同的相应尺寸并且能够选择性地和可互换地附接到x射线源模块或铅笔射束形成模块。
[0015]一种x射线成像系统可包括具有上述任何特征的x射线成像设备，并且还可包括像素化检测器，其被配置为接收来自静止广域射束的透射通过目标的x射线。
[0016]在另一实施方式中，一种x射线成像设备包括：射束形成模块，其被配置为以扫描铅笔射束格式和静止广域射束格式选择性地从射束形成模块的x射线源形成部输出x射线。
[0017]在另一实施方式中，一种x射线成像方法包括：在射束形成模块处使用来自射束形成模块的x射线源形成部的x射线选择性地以扫描铅笔射束格式形成x射线束；以及在射束形成模块处使用来自x射线源的x射线选择性地以静止广域射束格式形成x射线束。
[0018]射束形成模块还可包括铅笔射束形成模块。选择性地以扫描铅笔射束格式形成x射线束可包括使铅笔射束形成模块的输入端口与x射线源对准以在输入端口处接收源x射线。选择性地形成静止广域射束可包括使铅笔射束形成模块的输入端口相对于x射线源机械移位，使得铅笔射束形成模块的输入端口不对准以在输入端口处接收源x射线。
[0019]该方法还可包括：在第一目标上方以扫描铅笔射束格式扫描x射线束；以及利用静止广域射束格式的x射线束照射第一目标或第二目标。
[0020]在另一实施方式中，一种x射线成像设备包括：x射线源模块，其被配置为输出源x射线；铅笔射束形成模块，其能够选择性地附接到x射线源模块和从x射线源模块分离，该铅笔射束形成模块被配置为在附接到x射线源模块时接收源x射线并且输出扫描铅笔射束；以及安全联锁，其被配置为在铅笔射束形成模块与x射线源模块分离时以连续操作使x射线源模块停止输出源x射线。
[0021]在另一实施方式中，一种x射线成像设备包括：用于在射束形成模块处使用来自射束形成模块的x射线源形成部的x射线选择性地以扫描铅笔射束格式形成x射线束的装置；以及用于在射束形成模块处使用来自x射线源的x射线选择性地以静止广域射束格式形成x
射线束的装置。
[0022]在另一实施方式中，一种x射线成像设备包括：x射线源模块，其被配置为输出源x射线；以及x射线束模式选择接口，其被配置为使得用户能够选择被配置为将源x射线形成为扫描铅笔射束的扫描铅笔射束形成机械布置，并且另选地选择被配置为将源x射线形成为静止广域x射线束的静止广域x射线束形成机械布置。
附图说明
[0023]图1A是示出对准配置下的实施方式x射线成像设备的示意性框图，其允许x射线的铅笔射束扫描目标对象。
[0024]图1B是非对准配置下的图1A的x射线成像设备的示意性框图，其能够输出x射线的静止广域射束以用于高分辨率透射成像。
[0025]图2A是示出实施方式设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种x射线成像设备，该x射线成像设备包括：X射线源模块，该x射线源模块被配置为输出源x射线；铅笔射束形成模块，该铅笔射束形成模块具有输入端口和输出端口；以及模块接合接口，该模块接合接口被配置为使得用户能够选择所述x射线源模块和所述铅笔射束形成模块的对准配置，其中，在所述对准配置下，所述铅笔射束形成模块与所述x射线源模块对准以在所述输入端口处接收所述源x射线并且通过所述输出端口朝着目标输出扫描铅笔射束，所述模块接合接口还被配置为使得所述用户能够选择所述x射线源模块和所述铅笔射束形成模块的非对准配置，其中，在所述非对准配置下，所述铅笔射束形成模块不与所述x射线源模块对准以在所述输入端口处接收所述源x射线，也不输出所述扫描铅笔射束，所述非对准配置使得所述输出源x射线能够形成指向所述目标的静止广域射束。2.根据权利要求1所述的x射线成像设备，其中，所述模块接合接口包括在所述铅笔射束形成模块和所述x射线源模块上的互补附接特征，所述互补附接特征被配置为允许所述铅笔射束形成模块和所述x射线源模块在所述对准配置下彼此附接并且在所述非对准配置下彼此分离。3.根据权利要求2所述的x射线成像设备，其中，所述互补附接特征是机械闩锁、带、卡扣、铆钉、销或钩环紧固件部件。4.根据权利要求2所述的x射线成像设备，其中，所述互补附接特征是磁体、或者是磁体和磁敏材料。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的x射线成像设备，其中，所述模块接合接口包括所述铅笔射束形成模块和所述x射线源模块之间的旋转联接。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的x射线成像设备，其中，所述模块接合接口包括所述铅笔射束形成模块和所述x射线源模块之间的平移联接。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的x射线成像设备，其中，所述模块接合接口还被配置为使得所述用户能够经由所述用户经由所述模块接合接口对所述铅笔射束形成模块的手动操纵来选择所述对准配置或非对准配置。8.根据权利要求1至6中的任一项所述的x射线成像设备，其中，所述模块接合接口包括机电致动器，该机电致动器被配置为响应于所述对准配置或非对准配置的用户选择而使所述铅笔射束形成模块相对于所述x射线源模块移动。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的x射线成像设备，该x射线成像设备还包括被配置为适应手持操作的手柄。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的x射线成像设备，该x射线成像设备还包括被配置为将所述x射线源模块机械联接到机器人平台以用于操作的机器人平台安装特征。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的x射线成像设备，该x射线成像设备还包括被配置为将所述x射线源模块机械联接到无人机以用于远程空中操作的无人机安装特征。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的x射线成像设备，该x射线成像设备还包括完全或部分地包围所述x射线源模块和所述铅笔射束形成模块的壳体，该壳体包括被配置为在所述对准配置下输出所述扫描铅笔射束的第一壳体输出端口，并且该壳体包括被配置为在所述非对准配置下输出所述静止广域射束的第二壳体输出端口。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的x射线成像设备，该x射线成像设备还包括反向散射检测器，该反向散射检测器被配置为检测从所述目标反向散射的来自所述扫描铅笔射束的x射线。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：维肯检测公司，
类型：发明
国别省市：