一种快速反散射立体飞点扫描仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种快速反散射立体飞点扫描仪，包括射线源、探测器、以及与探测器连接的数据处理模块；还包括带动射线源在水平面上实现旋转摆动的动作机构，在射线源的射线出光口处安装有扇形准直器；在射线源外设置有扫描圆桶，扫描圆桶上设置有供射线通过的多条狭缝；扫描圆桶与旋转电机的电机轴连接；探测器包括载体、以及安装于载体表面的多个光子计数器，在载体的侧面设置有束形准直器；多条狭缝为彼此间相互平行的线性缝；扇形准直器的扇形面与狭缝相垂直。本发明采用小焦点、大角度射线源，使垂直扫描人体成为可能；采用垂直扫描方式与水平方向往复运动相结合的方式，实现了简单机械运动、降低了设备的能耗；提高了工作的效率。
【专利说明】一种快速反散射立体飞点扫描仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及社会安全检查及安全防范测量设备【技术领域】，特别是涉及一种快速反散射立体飞点扫描仪。
【背景技术】
[0002]随着汽车站、火车站、机场等人员密集且流动性大的场所的安全状况受到越来越多的关注，精准、高效的人体安检设备成为避免恐怖袭击的重要手段。现有的人体安检探测手段有手持金属探测器、金属门探测器、背散射人体探测、毫米波人体探测、THz人体探测，其中手持金属探测器和金属门探测器只能探测人体携带的金属，对非金属无能为力；毫米波人体探测和THz人体探测分辨力太低，无法做到人体精准探测；背散射人体探测在使用微剂量探测技术的基础上实现了精准探测。例如，2004年3月31日公开的CN1207558C中国发明专利的说明书中就公开了这样一种基于飞点技术的反散射式X射线扫描仪，该扫描仪对人体采用横向扫描的方式，通过一个能使飞点射线束发生装置按预设速度上升的机构，实现对人体的从脚部到头顶的扫描。该扫描仪具有辐射小、效率高、结构简单等特点，但是由于是横向扫描的方式，对于纵向尺寸明显大于横向尺寸的人体来说，完成一次完整的扫描需要大约8至12秒钟的时间，对于人流量较大的机场、火车站等场所是不适用的，所以需要一种精准、高效的新型人体扫描仪。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种扫描效率高、结构简单的快速反散射立体飞点扫描仪。
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0005]一种快速反散射立体飞点扫描仪，包括射线源、探测器、以及与所述探测器连接的数据处理模块；其特征在于:还包括带动所述射线源在水平面上实现旋转摆动的动作机构，在所述射线源的射线出光口处安装有扇形准直器；在所述射线源外设置有扫描圆桶，所述扫描圆桶上设置有供射线通过的多条狭缝；所述扫描圆桶与旋转电机的电机轴连接；所述探测器包括载体、以及安装于所述载体表面的多个光子计数器，在所述载体的侧面设置有束形准直器；所述多条狭缝为彼此间相互平行的线性缝；所述扇形准直器的扇形面与狭缝相垂直。
[0006]作为优选技术方案，本发明还采用了如下的技术特征:
[0007]所述动作机构包括旋转平台，在所述旋转平台的下表面连接有摆动电机，在所述旋转平台的上表面固定安装有扫描圆桶固定板，所述旋转电机固定安装于所述扫描圆桶固定板上。
[0008]进一步:所述狭缝的数量范围为1-6条。
[0009]进一步:所述狭缝的数量为4条。
[0010]进一步:4条狭缝均匀分布于扫描圆桶的圆周上。
[0011]进一步:所述扇形准直器的扇形角度范围为80°?100° ;所述旋转电机的转速为 900 ?1500r/min。
[0012]进一步:所述数据处理模块为具有图像处理功能的计算机。
[0013]本发明具有的优点和积极效果是:
[0014]由于传统的飞点人体扫描仪受到所采用的射线源的技术限制，输出多为锥形束，张角不大，通常为50°角左右，飞点扫描的张角太小，在有限的距离内所能扫过的范围就很小，只能满足对人体的横向扫描要求。采用本发明的上述技术方案，其射线出射角为扁平束，输出张角达90°以上，这样在有限的距离内所能扫过的范围就增大了。同时，本发明将水平方向的摆动扫描与竖直方向上的扫描相结合，能够很好地提高扫描的效率问题，通过多次试验数据显示，扫描身高为1.75m的人体所需要的时间为2秒，与传统的8秒相比较，效率提高了 4倍。
[0015]本发明采用上述机械结构，由于扇形光束具有更大的张角，因此与传统仅仅采用水平逐行扫描相比较，减少了竖直方向的运动机构，所以本发明的机械结构更简单，故障率更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的左轴侧图；
[0017]图2是本发明的右轴侧图；
[0018]图3是本发明的左侧视图；
[0019]图4是本发明的局部工作原理图，主要用于显示探测源于被检测物体的位置；
[0020]图5是本发明的电路结构框图。
[0021]其中:1、扫描圆桶固定板,2、扫描圆桶,3、扇形准直器,4、射线源,5、旋转平台,6、射线源固定板，7、探测器，8、被检物体,9、摆动电机，10、束形准直器,11、旋转电机,12、第一法兰，13、第二法兰。
【具体实施方式】
[0022]为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，特例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0023]请参阅图1至图5，一种快速反散射立体飞点扫描仪，包括射线源4、探测器7、与所述探测器连接的数据处理模块、带动所述射线源4在水平面上实现旋转摆动的动作机构，在所述射线源4的射线出光口处安装有扇形准直器3 ;在所述射线源4外设置有扫描圆桶2，所述扫描圆桶2上设置有供射线通过的多条狭缝；所述扫描圆桶2与旋转电机11的电机轴连接；所述探测器7包括载体、以及安装于所述载体表面的多个光子计数器，在所述载体的侧面设置有束形准直器10 ;所述多条狭缝为彼此间相互平行的线性缝；所述扇形准直器3的扇形面与狭缝相垂直。
[0024]本发明的工作原理为:射线源4产生的射线经过射线出光口处的扇形准直器3后形成一个扇形面的光束，此时，扫描圆桶2在旋转电机11的带动下高速旋转，从而将扇形面的光束转变为离散的探测光，请参阅图4，探测光照射于被检物体8上发生反散射。请参阅图5，反散射光束照射于探测器7上，被多个光子计数器接收，然后上述多个光子计数器分别将检测到的信号发送给符合电路，随后符合电路将检测信号发送给数据处理模块；数据处理模块为具有图像处理功能的处理器。由于符合电路以及数据处理模块为现有技术，因此此处不对其具体结构和工作原理做赘述。
[0025]作为优选技术方案，本发明还采用了如下的技术特征:
[0026]所述动作机构包括旋转平台5，在所述旋转平台的下表面连接有摆动电机9，在所述旋转平台5的上表面固定安装有扫描圆桶固定板1，所述旋转电机11通过第一法兰12固定安装于所述扫描圆桶固定板I上。摆动电机9通过第二法兰13安装于旋转平台5的下表面。
[0027]进一步:所述狭缝的数量范围为1-6条。
[0028]进一步:所述狭缝的数量为4条。
[0029]进一步:4条狭缝均匀分布于扫描圆桶的圆周上。
[0030]进一步:所述扇形准直器的扇形角度范围为80°?100° ;所述旋转电机的转速为 900 ?1500r/min。
[0031]进一步:所述数据处理模块为具有图像处理功能的计算机。
[0032]本发明采用小焦点、大角度射线源，使垂直扫描人体成为可能；采用垂直扫描方式与水平方向往复运动相结合的方式，实现了简单机械运动、降低了设备的能耗；同时实现了被检人或物不做相对运动的情况下实现了探测扫描动作，避免了因人员移动带来的众多不便；探测器内置光子计数器，实现多路信号加和功能，大大提高了射线弱信号探测精度；探测器为垂直放置，增加了探测反散射射线的空间面积，同时也提高了射线弱信号探测精度。
[0033]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种快速反散射立体飞点扫描仪，包括射线源、探测器、以及与所述探测器连接的数据处理模块；其特征在于:还包括带动所述射线源在水平面上实现旋转摆动的动作机构，在所述射线源的射线出光口处安装有扇形准直器；在所述射线源外设置有扫描圆桶，所述扫描圆桶上设置有供射线通过的多条狭缝；所述扫描圆桶与旋转电机的电机轴连接；所述探测器包括载体、以及安装于所述载体表面的多个光子计数器，在所述载体的侧面设置有束形准直器；所述多条狭缝为彼此间相互平行的线性缝；所述扇形准直器的扇形面与狭缝相垂直。
2.根据权利要求1所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:所述动作机构包括旋转平台，在所述旋转平台的下表面连接有摆动电机，在所述旋转平台的上表面固定安装有扫描圆桶固定板，所述旋转电机固定安装于所述扫描圆桶固定板上。
3.根据权利要求2所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:所述狭缝的数量范围为1-6条。
4.根据权利要求3所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:所述狭缝的数量为4条。
5.根据权利要求4所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:4条狭缝均匀分布于扫描圆桶的圆周上。
6.根据权利要求5所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:所述扇形准直器的扇形角度范围为80°?100° ;所述旋转电机的转速为900?1500r/min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的快速反散射立体飞点扫描仪，其特征在于:所述数据处理模块为具有图像处理功能的计算机。
【文档编号】G01V5/00GK104297808SQ201410623878
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】贾重, 王玉川, 王永隆 申请人:天津重方科技有限公司