射線過濾裝置和雙能x射線檢查系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種射線過濾裝置。所述射線過濾裝置設(shè)置在X射線源前，并且所述射線過濾裝置能夠在允許高能量X射線和低能量X射線通過的第一狀態(tài)和只允許高能量X射線通過的第二狀態(tài)之間切換。本發(fā)明還提供一種雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，包括：雙能X射線源和射線過濾裝置。本發(fā)明的射線過濾裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于應(yīng)用雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，不會(huì)引起檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改變。
【專利說明】射線過濾裝置和雙能X射線檢查系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及(固定或移動(dòng)式)輻射掃描成像檢測(cè)領(lǐng)域，特別是射線過濾裝置以及用于例如集裝箱的雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在目前集裝箱檢測(cè)系統(tǒng)中，所用X射線由單一能量升級(jí)到高低雙能量射線，根據(jù)其穿透特性的區(qū)別，在備檢物的識(shí)別上更是有了一個(gè)飛躍式的發(fā)展。
[0003]雙能X射線的高能擋射線有時(shí)需要將能量低的成分過濾掉，以提高成像的質(zhì)量。所以需要特定的機(jī)構(gòu)交替選擇不同能量的X射線，即在例如高能的狀態(tài)下過濾掉中低能量的射線成分，而在另一狀態(tài)下允許低能X射線發(fā)射。由于用于掃描系統(tǒng)的X射線區(qū)域?qū)挾戎挥??3mm，這樣的機(jī)構(gòu)必須緊湊，所占空間必須小，才能在不增加檢查系統(tǒng)的總的體積，或可以在原有的檢查系統(tǒng)中直接加入而無需改變其他部件的設(shè)置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，同時(shí)提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊小巧、性能可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)X射線能量的選擇。
[0005]本發(fā)明的第一方面，提供一種射線過濾裝置，用于能夠發(fā)射高能量X射線和低能量X射線的雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，所述射線過濾裝置設(shè)置X射線源的射出射線的方向前面，并且所述射線過濾裝置能夠在允許高能量X射線和低能量X射線通過的第一狀態(tài)和僅允許高能量X射線通過的第二狀態(tài)之間切換。
[0006]本發(fā)明的第一方面，提供一種雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，包括:雙能X射線源，用以發(fā)射雙能X射線；和如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射線過濾裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的射線過濾裝置以及沿A-A線的剖面圖，其中高、低能X射線都能通過；
[0008]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的射線過濾裝置以及沿A-A線的剖面圖，其中僅高能X射線都能通過。
[0009]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的射線過濾裝置的一種實(shí)施方式以及沿A-A線的剖面圖，其中給出若干部件的具體尺寸。

【具體實(shí)施方式】
[0010]現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例提供詳細(xì)參考，其范例在附圖中說明，圖中相同的數(shù)字全部代表相同的元件。為解釋本發(fā)明下述實(shí)施例將參考附圖被描述。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1和2所示，射線過濾裝置10可以用于能夠發(fā)射高能量X射線和低能量X射線的雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)。在雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)中，包括雙能X射線源，能夠發(fā)射具有高能量的X射線和具有低能量的X射線。射線過濾裝置10設(shè)置在X射線源前面以便在特定狀態(tài)下過濾不想要的X射線實(shí)現(xiàn)選擇X射線能量的目的。具體地，射線過濾裝置10能夠在允許高能量X射線和低能量X射線通過的第一狀態(tài)和只允許高能量X射線通過的第二狀態(tài)之間切換。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，射線過濾裝置10包括:具有第一狹縫開口 I的射線過濾主體2，X射線可以通過射線過濾主體2的第一狹縫開口 I射出；和，屏蔽件3，所述屏蔽件3沿垂直于射線出射方向的方向活動(dòng)地設(shè)置在射線過濾主體2中并橫穿第一狹縫開口 I。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一狹縫開口 I是細(xì)長的狹縫開口，其橫截面可以呈如圖所示的喇叭開口狀態(tài)，而其寬度與掃描系統(tǒng)的X射線寬度對(duì)應(yīng)，通常只有2?3mm。寬度的尺寸根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定。射線過濾主體2中具有孔，屏蔽件3插入到該孔內(nèi)。屏蔽件3與孔的尺寸要求并不嚴(yán)格，即屏蔽件3能夠防止在孔內(nèi)，并且屏蔽件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)即可。優(yōu)選地，屏蔽件3與孔的尺寸基本上相配。該孔貫穿第一狹縫開口 1，使得屏蔽件3插入到該孔中時(shí)屏蔽件3的一部分正好面對(duì)整個(gè)第一狹縫開口 I。換句話說，如果屏蔽件3是實(shí)心部件，則屏蔽件3插入到該孔之后將該第一狹縫開口 I完全堵塞。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，屏蔽件3包括第二狹縫開口 6，所述屏蔽件3布置在射線過濾主體2內(nèi)的孔中，屏蔽件3可以轉(zhuǎn)動(dòng)。通過屏蔽件3轉(zhuǎn)動(dòng)射線過濾裝置10可以在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間選擇。具體地，在第一狀態(tài)下第二狹縫開口 6與第一狹縫開口 I對(duì)齊，這樣第一狹縫開口 I沒有被阻擋，第一狹縫開口 I形成X射線能夠通過的通道，此時(shí)高能量X射線和低能量X射線可以通過第一狹縫開口 I。當(dāng)屏蔽件3轉(zhuǎn)動(dòng)，即射線過濾裝置10處于與第一狀態(tài)不同的第二狀態(tài)，第二狹縫開口 6與第一狹縫開口 I錯(cuò)開，這樣屏蔽件3的實(shí)體部分將第一狹縫開口 I阻塞，低能X射線被屏蔽件3堵塞不能通過第一狹縫狹口 I出射。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于屏蔽件3的結(jié)構(gòu)設(shè)置，低能X射線被屏蔽件3遮擋的同時(shí)，高能X射線由于具有高的穿透性仍然能夠從屏蔽件3的第二狹縫開口 6的有限厚度的側(cè)壁穿透發(fā)射。由此，在第二狀態(tài)下，雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)僅發(fā)射一種能量的X射線，實(shí)現(xiàn)清晰的檢測(cè)圖像。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，屏蔽件3可以是細(xì)長的桿狀件。屏蔽件3可以是圓柱形桿。屏蔽件3可以是方形柱，其端部是圓形。屏蔽件3可以其他形式的柱體，只要屏蔽件3能夠被轉(zhuǎn)動(dòng)并且遮擋低能X射線即可。第二狹縫開口 6設(shè)置在桿狀件中，第二狹縫開口 6貫穿屏蔽件3，是狹縫狀的通孔。第二狹縫開口 6的尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0016]由于在屏蔽低能X射線時(shí)需要透射高能X射線，因而屏蔽件3的材料可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，以便高能X射線能夠透射。并且，優(yōu)選地，屏蔽件3的尺寸較小，這樣第二狹縫開口 6的側(cè)壁厚度較小，從而能夠?qū)崿F(xiàn)遮擋低能X射線的同時(shí)透射高能X射線。側(cè)壁厚度可以根據(jù)實(shí)際低能和高能X射線的能量以及屏蔽件3的材料進(jìn)行選擇。
[0017]上述射線過濾裝置10總體尺寸小，因而可以方便地應(yīng)用于X射線檢查系統(tǒng)。對(duì)于已有的X射線系統(tǒng)，由于射線過濾裝置10尺寸小，并且僅需轉(zhuǎn)動(dòng)屏蔽件3即可以選擇屏蔽狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，因此可以不需要改變?cè)邢到y(tǒng)的設(shè)計(jì)直接加入射線過濾裝置10，大大減小系統(tǒng)的復(fù)雜度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，射線過濾裝置10還可以包括屏蔽件驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)屏蔽件3轉(zhuǎn)動(dòng)以通過屏蔽件3的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)射線過濾裝置10在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。在一個(gè)實(shí)施例中，屏蔽件驅(qū)動(dòng)裝置包括支撐結(jié)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)裝置，齒輪傳動(dòng)裝置支撐在支撐結(jié)構(gòu)中并與屏蔽件3的一端接合，從而齒輪傳動(dòng)裝置能夠通過與屏蔽件3之間的接合驅(qū)動(dòng)屏蔽件3轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，齒輪傳動(dòng)裝置可以包括錐面齒輪，與屏蔽件3上設(shè)置的齒輪4接合，如圖1和2所示。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他齒輪傳動(dòng)形式。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)屏蔽件3。例如，屏蔽件3的端部設(shè)置手柄，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使得屏蔽件3轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0019]下面給出根據(jù)本發(fā)明的射線過濾裝置10 —個(gè)具體的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，射線過濾主體2的高度為240mm。屏蔽件3可以是直徑為28mm的圓柱體，屏蔽件3中的第二狹縫開口 6沿屏蔽件3的長度方向(如圖所示)的尺寸為100mm，這根據(jù)射線的張角和屏蔽件所處的位置進(jìn)行選擇，只要第二狹縫開口 6不妨礙低能X射線通過即可。
[0020]屏蔽件的材料可以選擇鎢，或鎢合金，也可以是其他高Z材料。此時(shí)，第二狹縫開口 6的寬度可以為大約6mm。為了透射高能X射線，圓柱體形的屏蔽件3被進(jìn)一步加工，如圖所示，屏蔽件3在一個(gè)方向上被削平，屏蔽件3被減薄，由此加工后的屏蔽件3的總體厚度為22mm(而不是為直徑28mm的最大厚度)。當(dāng)屏蔽件3阻塞第一狹縫開口 I，低能X射線不能夠通過屏蔽件3，高能X射線可以通過在射線傳播方向上實(shí)際總厚度為16_的由鎢形成的屏蔽件3。屏蔽件在第一狹縫開口 I的范圍內(nèi)的尺寸優(yōu)選形成為使得第一狹縫開口I中傳播的X射線穿過的屏蔽件材料的壁的厚度相等，因此屏蔽件被削平的部分橫向?qū)挾葍?yōu)選比第一狹縫開口 I的寬度大，當(dāng)屏蔽件3阻塞第一狹縫開口 I時(shí)，面對(duì)X射線傳播的屏蔽件材料的壁是平面(而不是曲面)，X射線射出的面也是平面，由此透射通過屏蔽件3的高能X射線通過的距離相同。上述具體公開的尺寸僅是為了示例，其他相近的或合適的尺寸也是可以的。
[0021]例如，當(dāng)屏蔽件3是其他形狀的柱體時(shí)，只需要在第一狹縫開口范圍的部分滿足能夠阻塞低能X射線并且使得高能X射線通過相同厚度的屏蔽件材料即可。換句話說，屏蔽件3具有平面的入射面和出射面，以便高能X射線通過相同厚度的屏蔽件材料。S卩，屏蔽件具有用于高能X射線入射和出射通過的平面外表面部分。
[0022]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，包括雙能X射線源，用以發(fā)射雙能X射線，例如發(fā)射高能量X射線和低能X射線。雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)還包括如上述的射線過濾裝置10。在雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)需要發(fā)射高能和低能X射線的時(shí)候，射線過濾裝置10可以處于允許高能和低能X射線通過的狀態(tài)。當(dāng)雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)僅需要發(fā)射高能X射線的時(shí)候，射線過濾裝置10可以處于僅允許高能X射線通過的狀態(tài)。
[0023]盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的典型實(shí)施例，具體示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的多種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種射線過濾裝置，用于能夠發(fā)射高能量X射線和低能量X射線的雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于， 所述射線過濾裝置設(shè)置在X射線源的射出射線的方向前面，并且所述射線過濾裝置能夠在允許高能量X射線和低能量X射線通過的第一狀態(tài)和僅允許高能量X射線通過的第二狀態(tài)之間切換。
2.如權(quán)利要求1所述的射線過濾裝置，其特征在于，所述射線過濾裝置包括: 具有第一狹縫開口的射線過濾主體，X射線通過射線過濾主體的第一狹縫開口射出；和 屏蔽件，所述屏蔽件沿垂直于射線出射方向的方向活動(dòng)地設(shè)置在射線過濾主體中并橫穿第一狹縫開口。
3.如權(quán)利要求2所述的射線過濾裝置，其特征在于，所述屏蔽件包括第二狹縫開口，所述屏蔽件布置成通過轉(zhuǎn)動(dòng)以使得所述射線過濾裝置能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間選擇。
4.如權(quán)利要求3所述的射線過濾裝置，其特征在于， 在第一狀態(tài)下第二狹縫開口與第一狹縫開口對(duì)齊以形成射線能夠通過的通道，在第二狀態(tài)下第二狹縫開口與第一狹縫開口錯(cuò)開使得第一狹縫開口被屏蔽件堵塞。
5.如權(quán)利要求2所述的射線過濾裝置，其特征在于，所述屏蔽件為細(xì)長的桿狀件，第二狹縫開口貫穿桿狀件。
6.如權(quán)利要求5所述的射線過濾裝置，其特征在于，所述屏蔽件為圓柱形桿狀件。
7.如權(quán)利要求2所述的射線過濾裝置，其特征在于， 所述射線過濾裝置包括屏蔽件驅(qū)動(dòng)裝置，用以驅(qū)動(dòng)屏蔽件轉(zhuǎn)動(dòng)以通過屏蔽件的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)射線過濾裝置在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換。
8.如權(quán)利要求7所述的射線過濾裝置，其特征在于， 屏蔽件驅(qū)動(dòng)裝置包括支撐結(jié)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)裝置，齒輪傳動(dòng)裝置支撐在支撐結(jié)構(gòu)中并與屏蔽件的一端接合，從而齒輪傳動(dòng)裝置能夠通過與屏蔽件之間的接合驅(qū)動(dòng)屏蔽件轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的射線過濾裝置，其特征在于， 屏蔽件由鎢合金形成。
10.如權(quán)利要求2所述的射線過濾裝置，其特征在于， 屏蔽件具有用于高能X射線入射和出射通過的平面外表面部分。
11.一種雙能X射線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 雙能X射線源，用以發(fā)射雙能X射線；和 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的射線過濾裝置。
【文檔編號(hào)】G01N23/02GK104464871SQ201410838393
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】康克軍, 陳玉梅, 劉耀紅, 閻忻水, 印煒, 管偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司