专利名称：用于行李检查系统的x射线时分复用装置的制作方法
技术领域：
本发明专利设计一种成像装置，尤其涉及一种在单X射线源上
进行透射和背散相结合的成像装置，具体的说是一种用于行李检查系
统的x射线时分复用装置。
背景技术：
现有的点扫描技术较普遍地采用如专利CN200620038807.5所描
述的装置(如图1),从光源出射的X光束经过一垂直于皮带方向的 准直器形成一扇形束。扇形束再经过旋转的飞轮，飞轮上面的细线槽 与竖直准直器上的直线槽相交成一点，X射线通过此点形成一个光 束，随飞轮的转动，该光束的轨迹沿竖直准直器的直线槽做直线运动， 形成扫描线，完成对物体在竖直方向上的线扫描，背散射探测器接受 物体的背散射信号，即背散射X射线，随着物体的运动，最终完成 对整个物体的面扫描。根据背散射点扫描面散射的特点，成像必须采 用笔形点束入射，而阵列透射成像多采用扇形束入射。由于对入射线 要求不同， 一般的透射结合背散装置多采用两套X射线源整形系统， 这样的设计不可避免要考虑到探测时两种射线之间的相互防护。目前 将点束和扇形束结合在一个X射线源上的，有美国专利US6192104， 其设计思想是在一个圆盘的内部径向上开窄缝，形成点束用于散射成 像，在圆盘上部开缝，形成扇形束用于透射成像。点束和扇形束成一 角度，同时打到被测物体上的不同部位，背散接收器和透射接收器同 时探测。该方法不足之处在于透射信号对背散接收器的干扰比较大， 需要对透射线和散射线进行很好的屏蔽，而且圆盘沿中轴旋转的同时 还要进行径向上的旋转，增加了圆盘系统的不稳定性。发明专利内容
本发明的目的是针对上述技术的缺陷，提出一种新的技术方案， 采用点扫描结构装置，对现有的开缝辐轮对称圆盘结构作了新的设 计，能实现背散和透射在单一X射线源上的结合。
对背散探测来说，由于采用的是点扫描技术，背散图象的分辨率 就相当于经过点扫描装置后打在被测物体上的射线束大小，故背散点 扫描装置的圆盘辐轮应该做的尽量窄；而对透射来说，由于采用的是 阵列探测器，探测晶体单元远比射线束的面积小，透射图象分辨率由 探测晶体阵列间距决定，与射线束宽度无关。考虑到阵列探测器每个 探测元有积分时间的限制，以往的阵列探测器一般应用于扇形射线 束，而本发明采用的是点扫描装置，每个探测元的积分时间在经过点 扫描装置后明显减小，故透射探测系统要求点扫描装置的圆盘辐轮做 的相对宽，原有的背散探测系统对点扫描圆盘的工作不能满足点扫描 的要求，因此必须改变传统开缝辐轮对称圆盘的结构，作出新的设计， 以实现背散和透射在单一 X射线源上的结合。
本发明的技术方案是用于行李检查系统的X射线时分复用装 置见图4。扫描圆盘7为一嵌铅防护的圆形轮盘，盘上沿径向开槽。
经过矩形槽的x射线扇形束成点形x射线束，用于背散点扫描，矩
形槽缝径在毫米量级；经过扇形槽后以扇形X射线束出射，用于线 阵透射，O为扇形角，其大小由所用的阵列透射接收器单元的最小积 分时间决定。为保持旋转稳定，圆盘左右对称。在每个辐轮上安装同 步触发机构，以分别接收背散、透射信号。圆盘半径-R取决于圆心 对该射线束所张的角-e和经准直器入射到圆盘上的X射线束长度-L， 为了保持圆盘的完整性和稳定性，R稍大于上述计算值使得圆周余留 厘米量级的距离。鉴于要在这套圆盘扫描系统上同时实现扇形束透射和笔形束背 散成像，在特定的圆盘转动速度下，圆盘的半径-R，扇形角"I)以及 圆心对该射线束所张的角-0的设计要从以下角度考虑。
1、 阵列探测器每个象素单元的照射时间有一最小值，对应于扇 形角O有一最小值。
2、 扫描过程中透射和散射束之间不相互漏射，0有一最大值，
对应于该最大值，圆盘的半径R有一最小值。
3、 扫描每一行不出现空缺，参数o和e相互制约。
本发明通过分时接收透射信号和散射信号，并采用同步触发信号 使探测器对信号接收进行控制，可有效减小透射信号对散射探测器的
干扰。采用圆盘装置，背散图象的分辨率可达10毫米量级，而透射
图象的分辨率可达毫米量级。
本发明的优点是采用的是点扫描技术和圆盘装置，实现背散和
透射在单一 X射线源上的结合，背散图象的分辨率可达10毫米量级，
同时透射图象的分辨率可达毫米量级。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 附图1为本发明专利的侧面示意图。
附图2为本发明专利的正面示意图。 附图3为本发明专利提供的驱动机构的结构示意图。 附图4为本发明专利所提供的圆盘装置的结构示意图。 其中1为X射线源，2为锥形X射线束，3为准直器，4为X 射线扇形束，5为电机，6为驱动机构，601为小皮带轮，602为皮带， 603为大皮带轮，604为旋转轴，605为旋转轴支架，7为圆盘，701、 702为对称的矩形细槽，703、 704为对称的扇形槽，705为扇形角0)，706为圆盘半径R ， 707为该射线束所张的角e， 708为经准直器3 入射到圆盘7上的X射线束长度L， 8为触发机构，801、 802为背散 同步触发片，803、 804为透射同步触发片，9为经过圆盘调制的点形 X射线束，IO为经过圆盘调制的扇形X射线束，ll为被测物体，12 为背散探测器，13为线阵透射探测器。
具体实施例方式
以下根据示意图来具体说明本发明专利的一种实施例。 如图l、图2所示，为本发明专利所提供的一种用于行李检查系 统的X射线分时复用装置，包括驱动机构6，圆盘扫描机构7和同步 触发机构8。
如图3所示的驱动机构6:包含一电机5、与电机5连接的小皮 带轮601、与旋转轴604连接的大皮带轮603、以及套在小皮带轮601 和大皮带轮603上的皮带602 ;该驱动机构连接点扫描形成机构的 旋转轴支架605。
如图4所示的圆盘7扫描机构，置于X射线源和被测物体11之 间，盘上对称开矩形细槽701、 702和扇形槽703、 704，分别用于形 成点形X射线束9和扇形X射线束10扫描被测物体11 。
所述的同步触发机构8安装于圆盘7开槽处，背散同步触发片 801、 802连接背散探测电路，透射同步触发片803、 804连接线阵透 射探测电路。
从X射线源1出射的锥形射线束2经过准直器3调整为X射线 扇形束4，圆盘7在驱动机构的带动下以一定的速度转动，当经准直 的X射线扇形束4打在矩形细槽701、 702，整形后以点形X射线束 9入射被测物体1.1，同时触发背散同步触发片801、 802，背散探测 器12开始计数或成像。当圆盘转动X射线扇形束4打在扇形槽703、704，整形后以扇形X射线束IO入射被测物体11，相同地触发透射 同步触发片803、 804，线阵透射探测器13开始计数或成像，同时背 散探测器12不计数或成像。随圆盘7的转动，分时产生点状射线束 和扇形射线束，分别被背散探测器12和线阵透射探测器13接收，形 成时间上互不干扰的散射和透射信号，实现了基于一个X射线源的 背散兼透视安检功能。
权利要求
1.一种用于行李检查系统的X射线时分复用装置，包括包括驱动机构，其特征在于圆盘扫描机构置于X射线源的前端，其包含旋转轴，连接旋转轴的飞轮和置于飞轮前的竖直准直器，盘上对称开矩形细槽和扇形槽，分别用于形成点形X射线束和扇形X射线束扫描物体；同步触发机构安装于圆盘开槽处，背散同步触发片连接背散探测电路，透射同步触发片连接线阵透射探测电路。
2.如权利要求1所述的一种用于行李检査系统的X射线时分复用装置，其特征在于所述的圆盘为一嵌铅防护的圆形轮盘，盘上沿径向开 槽。
全文摘要
一种用于行李检查系统的X射线时分复用装置，包括包括驱动机构，涉及一种在单X射线源上进行透射和背散相结合的成像装置。其特征在于圆盘扫描机构置于X射线源的前端，其包含旋转轴，连接旋转轴的飞轮和置于飞轮前的竖直准直器，盘上对称开矩形细槽和扇形槽，分别用于形成点形X射线束和扇形X射线束扫描物体；同步触发机构安装于圆盘开槽处，背散同步触发片连接背散探测电路，透射同步触发片连接线阵透射探测电路。本发明的优点是采用的是点扫描技术和圆盘7装置，实现背散和透射在单一X射线源上的结合，背散图像的分辨率可达10毫米量级，同时透射图像的分辨率可达毫米量级。
文档编号G01N23/02GK101581678SQ200810037350
公开日2009年11月18日 申请日期2008年5月13日 优先权日2008年5月13日
发明者刘伟豪, 庆 富, 尤小明, 张鸿洲, 沈天明, 洁 金, 陈嘉敏 申请人:公安部第三研究所