一种用于车辆的X射线扫描的设备，该设备包括生成X射线的脉冲X射线源(2)。准直器(3)根据X射线形成扇形束。检测器(5)在扇形束穿过车辆(6)后检测该扇形束。速度传感器(9)测量经过该设备的车辆的速度并提供与该速度对应的电输出。图像形成模块基于车辆的测量速度，将检测器的输出转换成车辆的图像。扇形束的宽度与检测器的宽度基本类似。X射线主要包括能量在2.5MeV到9MeV之间的光子。过滤器(19)与准直器相邻，用于过滤掉低能量X射线光子。可以使用车辆存在传感器(10)，车辆存在传感器的输出用于打开和关闭X射线源。可以使用对准平台(13,17)将扇形束与检测器对准。基于车辆的速度调节脉冲的频率。如果车辆的速度低于预定阈值，则X射线源关闭。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及X射线检查技术，并且更具体地讲，涉及用于负载车辆(集装箱或一般货物)的高能量X射线检查的系统和方法，并且更具体地讲，涉及在关键设施、海港和边境交叉点有效筛选货物。
技术介绍
用于卡车和集装箱的辐射检查的许多系统是已知的，这些系统中的大部分通常是基于同一原理，一般由X射线源进行X射线辐射，使用准直器形成针对车辆的扇形X射线束，使用该扇形束扫描车辆，并且在辐射经过车辆后将检测到的辐射转换成数字信号，然后将数字信号处理成图像，以供操作者观看。通常在考虑多个目标的情况下设计这样的系统。一些X射线检查系统主要通过模块结构(modular construction)的使用来适合·于高度的机动性(mobility);例如参见RU 2251683。其它系统通过将X射线源放置在一个车辆上而使检测器位于不同的车辆上来解决机动性问题。然后，将这两个车辆电子地结合在一起，使得它们彼此同步地移动，参见美国专利No. 6，937，692。另一种备选方案是将X射线源放置在车辆上，而使检测器位于移动或可旋转的入口(portal)上。该入口沿着正被检查的车辆或集装箱，连同检测器所在的车辆一起移动，例如参见美国专利No. 5，692，028、美国专利 No. 5，903，623、美国专利 No. 7，517，149、美国专利 No. 7，497，618 和 FR 2808088。具有X射线辐射的移动源和检测器的系统通常具有相当低的吞吐量(throughout)(依据每单位时间的车辆数量测量)，这通常是由于相对低的扫描速度(通常在每秒0. 2米至0. 8米的范围内)以及由于驾驶员需要离开检查区域或至少站得离辐射源足够远(其导致检查系统的操作者和驾驶员二者都浪费大量时间)导致的；另外，由于可能的辐射照射，扫描器周围的相对较大区域需要被保留。因为辐射源是可移动的并且移动，因此在扫描期间人不应该存在的禁止区相应地增大。另外，这样的系统由于移动部件的存在而遭受可靠性问题，并且需要相当大的维护工作。另外，当在扫描期间源和检测器二者都处于运动中时，震动效应造成图像模糊，并且缺乏清晰度。因此，本专利技术的一个目的在于，提高检查站所收集的数据的质量，同时降低其大小、覆盖区(footprint)和维护要求。固定X射线检查系统也是已知的，在这种系统中，车辆通过特定输送机类型机构上的固定(stationery)入口移动(参见例如美国专利No. 5,091, 924和美国专利No. 6，542，580)。在这种情况下，至少部分解决了图像的质量问题，并且可以减小检查站周围的禁止区。然而，由于低扫描速度以及由于高辐射剂量使用而需要车辆的驾驶员离开检查区，因此这样的扫描系统的吞吐量趋向于相当低。如果车辆靠自身力量并且在车辆驾驶员的控制下移动通过扫描器，则在具有固定源和检测器的系统中可以显著提高扫描器的吞吐量。通过仅在驾驶员已移动通过源之后打开X射线源(其例如可以通过在车辆上使用特定的标签或条形码来检测，例如参见美国专利No. 7，308，076)，解决了针对驾驶员的辐射暴露的问题。然而，例如对于可能处于卡车的货仓中的人员(诸如非法移民者)，或者对于仍然暴露于至少一些散射辐射的驾驶员自身而言，在这种情况下仍然没有实现完全的辐射安全。因此，本专利技术的一个目的是在保持图像质量的同时减少用于扫描车辆的辐射剂量。还已知的是用于检测汽车中的放射性物质的系统，诸如例如在美国专利No. 7，239，245中描述的，这些系统使用具有自己的服务人员和控制设备的独立(autonomous)装置。然而，迄今为止还未解决的问题是形成监测准许对汽车中的放射性物质进行监测和检测的控制、X射线扫描和来自单个操作中心的控制的集成系统。美国专利公开No. 2009/086907描述了一种用于汽车的X射线控制的方法，该方法包括以下步骤通过X射线源生成关于不同的能量的X射线辐射；使用准直器形成指向靠其自身力量移动的汽车的扇形X射线束；在X射线束穿过汽车之后对该X射线束进行检测；以及考虑到汽车速度，将检测到的X射线束转换成数字电信号，该数字电信号稍后可用于形成汽车的图像。美国专利公开No. 2009/086907还描述了用于汽车的X射线扫描的入口，其中，该入口携带用于形成扇形束的准直器并且还携带X射线的检测器。该入口还携带将检测到的 辐射转换成数字信号所需的电子器件。在这种情况下，X射线源和准直器位于入口的顶壁(top bulkhead)，这为整个构造增加了不稳定性，同时X射线检测器被掩埋在道路下面。另夕卜，所描述的系统使用相对较低能量辐射源(HOKeV),其只对小汽车的X射线监测有用，所述小汽车通常具有厚度大约为3_的金属主体。另一方面，通常不可以使用这个系统对大型汽车、卡车、集装箱或集装箱运输货车进行扫描，这是因为它们经常具有太多的金属(在X射线源和检测器之间常常有高达300mm的厚度)以及由于道路上的重型车辆施加的压力(其可以影响掩埋在道路下面的辐射检测器)的原因。
技术实现思路
本专利技术涉及用于扫描车辆，尤其是大型车辆和货物集装箱的系统和方法。本专利技术的一个目的是用于低剂量X射线监测和移动车辆的控制的系统和方法，其中，车辆包括相对较大的汽车、卡车、集装箱和集装箱运输货车。另一个目的是提供用于X射线监测和车辆的控制的系统和方法，其对经过检查站的所有车辆给出了接近100%的控制和监测。另一个目的是提供使用足够低强度辐射源的系统和方法，其对于设备的操作者和可能位于车辆中的任何人员来说都是安全的，不考虑这些人处于何处。另一个目的是提供可以可靠地检测出正被检查的车辆中运输的放射性物质的系统和方法。通过包括X射线源的系统实现这些目的，X射线源通过使用准直器形成扇形X射线束。扇形束扫描在其自身力量下正移动的物体(诸如移动的车辆)。移动车辆相反侧上的检测器检测X射线束。车辆的速度被测量。基于考虑车辆的速度而检测到的辐射形成图像。X射线源是生成高能量X射线的低功率源。扇形X射线束的宽度与检测器的宽度相当，并且另外，在开始扫描之前，基于检测器的输出信号最大化，将准直器狭缝与X射线源的最大强度的方向以及与检测器对准。本文描述的系统和方法可用在小型车辆和大型车辆(包括卡车和集装箱)二者上，以及海运和空运中使用的集装箱上，以及有轨车辆上。X射线源优选地包括可以打开和关闭X射线源的电子器件，从而能够扫描整个移动车辆或者只扫描移动车辆的货物部分。如果车辆的速度低，则脉冲的频率可以减小；或者如果车辆的速度高，则脉冲的频率可以增大。如果车辆速度低或者为零，则X射线源可以完全关闭。另外，在扫描之前，对检测器的输出信号进行归一化，以校准系统。优选地，脉冲X射线辐射源生成最大能量从2. 5MeV到9MeV，优选地从5MeV到9MeV的X射线，然后，可以额外对X射线进行过滤，以便于减少低能量光子的比例。当被扫描的物体正在移动时，考虑从车辆正移动通过辐射入口的同时对该车辆的速度测量和随后的X射线扫描中接收到的数据，而使用转换成X射线图像上的坐标系的来自辐射入口的数据，基于物体的长度，检测车辆中是否存在放射性源以及源的位置，所述接收到的数据随后与X射线图像组合在一起并被存储在数据库中。作为另一选择，准直器狭缝与来自源的X射线辐射的最大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆的X射线扫描的设备，所述设备包括 脉冲X射线源，所述脉冲X射线源生成X射线； 准直器，所述准直器根据X射线形成扇形束； 检测器，所述检测器在所述扇形束穿过车辆后检测该扇形束； 速度传感器，所述速度传感器测量经过所述设备的所述车辆的速度，并且提供与所述速度对应的电输出； 图像形成模块，所述图像形成模块基于所述车辆的测量速度，将所述检测器的输出转换成所述车辆的图像； 其中，所述扇形束的截面与所述检测器的宽度基本类似； 其中，所述X射线的大于50%包括最大能量在2. 5MeV到9MeV之间的光子；以及其中，在所述扫描之前，通过将所述检测器的电输出最大化将所述扇形束与所述检测器对准。2.根据权利要求I所述的设备，所述设备还包括过滤器，所述过滤器与所述准直器相邻，用于过滤掉低能量X射线光子。3.根据权利要求I所述的设备，所述设备还包括车辆存在传感器，其中，所述车辆存在传感器的输出用于打开和关闭所述X射线源。4.根据权利要求I所述的设备，所述设备还包括对准平台，所述对准平台用于将所述扇形束与所述检测器对准。5.根据权利要求I所述的设备，其中，基于所述车辆的速度调节脉冲的频率。6.根据权利要求I所述的设备，其中，如果所述车辆的速度低于预定阈值，则所述X射线源关闭。7.根据权利要求I所述的设备，其中，基于主束的平均读数，对所述检测器的输出进行归一化。8.根据权利要求I所述的设备，其中，通过将所述准直器的狭缝与来自所述X射线源的最大X射线束强度的方向对准，来执行所述对准。9.根据权利要求I所述的设备，其中，通过所述对准平台在相对于所述扇形束的平面的垂直方向上的该对准平台的移动，来执行所述对准。10.根据权利要求I所述的设备，其中，通过所述扇形束绕着经过所述准直器的与所述X射线源的焦点最接近的端部的轴的旋转来执行所述对准。11...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·N·林内夫，
申请(专利权)人：ADANI科学产品私营独立企业，
类型：
国别省市：
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