用于执行有限空间中复杂目标的反向散射检查的方法技术

反向散射检查系统的实施例包括实现不规则表面、紧凑间隔或其他难以到达的地点的检查的特征。一些实施例包括使用至少三个自由度操作扫描头的臂部，且一些实施例包括使用至少七个自由度操作扫描头的臂部。一些实施例包括扫描头或基底上的接近检测器，检测与被检查对象的接触，且相应地减缓或停止系统的运动。一些紧凑实施例从内部扫描对象内部，且包括旋转穿透辐射的低能量源以及至少一个反向散射检测器，其可以是静止的或可以随着源旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】反向散射检查系统的实施例包括实现不规则表面、紧凑间隔或其他难以到达的地点的检查的特征。一些实施例包括使用至少三个自由度操作扫描头的臂部，且一些实施例包括使用至少七个自由度操作扫描头的臂部。一些实施例包括扫描头或基底上的接近检测器，检测与被检查对象的接触，且相应地减缓或停止系统的运动。一些紧凑实施例从内部扫描对象内部，且包括旋转穿透辐射的低能量源以及至少一个反向散射检测器，其可以是静止的或可以随着源旋转。【专利说明】相关申请的交叉引用本专利申请要求提交于2011年4月15日的第61/476,002号，专利技术名称为“Methods to Perform Backscatter Inspection of Complex Targets in ConfinedSpaces” 且专利技术人为 Jeffrey R.Schubert> John P.Handy> Richard L.Schueller> TerryLee McElroy、David C.Walazek和William J.Baukus的美国临时专利申请的优先权,在此结合其所揭示的全文作为参考。
本专利技术涉及基于反向散射穿透辐射的检测的检查装置，并且更尤其涉及在使用X射线检查飞机中采用的检查装置。
技术介绍
例如通过使用诸如X射线的穿透福射(penetrating radiation)照射对象来检查对象在现有技术中是已知的。辐射中的一些可以穿过对象，并且一些可被对象吸收或散射。然而，入射辐射中的一些在所有方向散射，在其入射的大方向中返回的散射辐射可被称为反向散射福射(backscatter radiation)。这种散射福射可以进入检测器(在此其可被称为“散射检测器”)，并且该散射辐射的一些部分将被散射检测器检测。散射辐射强调了这些特征，包括特征在于较低原子数的隐匿违禁品或塑料爆炸物，然而穿透辐射更可能在较高原子数材料体中被吸收，因为光电吸收随着原子数极快速地增加(介于14至15次幂之间)。飞机的金属体将高度吸收X射线，而违禁材料将在X射线反向散射中更加明显。因此，对于每单位面积的固定检测效率，信噪比随着散射检测器所对着的立体角增加，反向散射系统倾向于是笨重的且不适于在有限区域中进行检查。这具有限制反向散射检查形式的可用性的影响。
技术实现思路
在本专利技术的第一实施例中，提供一种灵活可定位的反向散射检查系统，该系统包括:基底；连接至基底的臂部，该臂部包括第一分段、第二分段和第三分段，以及连接第一分段到第二分段的第一可移动接合部和连接第二分段到第三分段的第二可移动接合部；连接至第三分段的扫描头，该扫描头包括用于生成穿透福射的笔形射束(pencil beam)的穿透辐射源，该笔形射束的特征在于射束轴；以及主检测器，配置成检测散射的穿透辐射；其中扫描头相对于基底在至少3至7个自由度中可移动，且系统能够在第一分段相对于基底保持静止的同时通过移动扫描头捕获多个方向中的反向散射辐射。在一些实施例中，第一和第二分段中至少一个是可延伸的。在一些实施例中，第三分段具有沿其长度的轴，且扫描头可绕轴旋转。在一些实施例中，扫描头的尺寸使得扫描头适于被包含在被检查对象内。在另一实施例中，捕获通过照射内部于对象的表面得出的反向散射图像的方法包括将反向散射检查系统定位在对象附近，该反向散射检查系统具有基底、固定到基底的可延伸臂部以及位于臂部末端的扫描头，该臂部包括通过可移动接合部连接的至少两个分段；操作臂部以通过对象中的入口从基底延伸至对象内部的体积；使用穿透辐射的笔形射束照射对象内部的表面；在扫描头接收反向散射辐射；以及处理反向散射辐射以形成对象的内部体积的一部分的图像。在一些实施例中，该方法还包括操作扫描头顺序地在对象内部的体积内在多个方向中定向扫描头。在另一实施例中，用于查询对象的可移动反向散射检查系统包括可移动基底；穿透辐射的笔形射束源，该源具有发射轴且连接至基底；连接至基底的扫描头，该扫描头包括位于不在发射轴上的位置且定向为接收由对象散射的穿透辐射的至少一个检测器；以及至少一个接近传感器(proximity sensor),其连接至基底且布置为检测位置和对象之间的预定间隔。在一些实施例中，接近传感器包含声学传感器、机械传感器或其他接触传感器其中一个。在备选实施例中，接近传感器还包括连接至机械传感器或其他接触传感器的缓冲器(bumper)。在一些实施例中，接近传感器包括红外传感器，而在一些实施例中，接近传感器包括超声波传感器，且在一些实施例中，接近传感器包括电容性传感器。在一些实施例中，可移动反向散射检查系统还包括用于在检测到预定间隔时警告操作员的指示器，该指示器包括视觉指示器和音频指示器中至少一个。在一些实施例中，可移动反向散射检查系统还包括用于在检测到预定间隔时减缓或停止基底的运动的闸。在一些实施例中,可移动反向散射检查系统包括多个声学传感器。在另一实施例中，用于查询对象的可移动反向散射系统包括可移动基底；穿透辐射的笔形射束源，该源具有传输轴(axis of transmission);连接至基底的扫描头,该扫描头包括至少一个检测器，其特征在于对准矢量，发射轴在与对准矢量基本相同的方向中定向，使得检测器定向为接收穿透辐射的反向散射；以及至少一个接近传感器，其被固定到扫描头且布置为沿着第一轴检测扫描头和对象之间的第一预定间隔。在另外的其他实施例中，可移动反向散射检查系统还包括第二接近传感器，其布置为沿着第二轴检测扫描头和对象之间的第二预定间隔，该第二轴不平行于第一轴。在另外的其他实施例中，可移动反向散射检查系统包括第三接近传感器，其布置为沿着第三轴检测扫描头和对象之间的第三预定间隔，该第三轴不平行于第一轴或第二轴，其中传感器定义扫描头的一部分周围的感测圆形罩(sensing bubble),且在另外的其他实施例中，三个轴相互正交。【专利附图】【附图说明】在参考附图阅读以下的详细说明后将更好地理解实施例的前述特征，其中:图1A-1C示意性地说明灵活可定位的反向散射检查系统的实施例；图2示意性地说明多分段臂部；图3A-3C示意性地说明具有碰撞避免特征的反向散射检查系统的实施例；图4示意性地说明具有很多接触传感器的扫描头；图5A和5B示意性地说明具有缓冲器的扫描头；图6示意性地说明接触传感器；图7示意性地说明飞机机身内的反向散射检查系统；图8示意性地说明可旋转扫描平台；图9示意性地说明具有多个固定检测器的反向散射检查系统；图10示意性地说明具有旋转检测器的多源反向散射检查系统；以及图11示意性地说明具有固定检测器的多源反向散射检查系统。【具体实施方式】根据说明性实施例，反向散射检查系统配置成进入有限空间以及使用常规反向散射检查系统难以或不可能到达的其他位置。为此，反向散射检查系统的实施例包括用于到达紧凑、远距空间的铰接式臂部以及用于在系统的一部分太接近被检查对象时警告操作者的接近传感器。一些实施例包括一个或更多个穿透辐射的旋转低功率源，且散射检测器布置为检测来自旋转源的反向散射。另外，一些检查系统可以从检测的反向散射辐射产生数字化数据。这种数据例如可以用于产生被检查对象的图像。在此处描述的各个实施例以及所附的任意权利要求的理解中，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灵活可定位反向散射检查系统，该系统包括：基底；连接至基底的臂部，该臂部包括第一分段、第二分段和第三分段，以及连接所述第一分段到所述第二分段的第一可移动接合部和连接所述第二分段到所述第三分段的第二可移动接合部；连接至所述第三分段的扫描头，该扫描头包括：用于生成穿透辐射的笔形射束的穿透辐射源，该笔形射束的特征在于射束轴；以及主检测器，配置成检测散射的穿透辐射；其中所述扫描头相对于所述基底在至少3至7个自由度中可移动，且所述系统能够在所述第一分段相对于所述基底保持静止的同时通过移动所述扫描头捕获多个方向中的反向散射辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR舒伯特，JP汉迪，RL舒勒，TL麦克尔罗伊，小戴维C瓦拉泽克，WJ鲍库斯，
申请(专利权)人：美国科技工程公司，
类型：
国别省市：