專利名稱：跨式檢查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于大物體，如貨物箱，特別是國(guó)際裝運(yùn)箱的X射線檢查系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，對(duì)于能夠無危害地檢查如汽車、卡車、鐵路車輛等這樣的大物體和在海港和機(jī)場(chǎng)使用的國(guó)際裝運(yùn)箱的內(nèi)容物的需求日益增長(zhǎng)。這種檢查的任務(wù)是變化的，包括在入口處對(duì)禁運(yùn)品的檢查、在大樓的入口處或?qū)π欣詈腿萜鲀?nèi)爆炸物的探測(cè)，以及，出于商業(yè)原因，如驗(yàn)證報(bào)關(guān)單和貨運(yùn)單的準(zhǔn)確性。
尤其是，本發(fā)明針對(duì)將偷到的車輛運(yùn)到別的國(guó)家重新出售這一日益增長(zhǎng)的問題。美國(guó)國(guó)家保險(xiǎn)犯罪局估計(jì)在美國(guó)每年150萬輛被盜車輛中有20萬輛被運(yùn)往國(guó)外。這樣每年使保險(xiǎn)公司和用戶耗費(fèi)分別為10億和40億美元。將這些車輛外運(yùn)的主要方法是將它們隱藏在長(zhǎng)達(dá)44英尺的國(guó)際遠(yuǎn)洋貨運(yùn)箱內(nèi)。由于一只箱子能容納四輛汽車，有些船能裝大約4,000只箱子，潛在的損失較大，探測(cè)問題相當(dāng)嚴(yán)峻。裝箱和關(guān)箱是在它們的發(fā)出地點(diǎn)進(jìn)行的。由美國(guó)海關(guān)工作人員按較高比例對(duì)其中的大部分箱子作檢查實(shí)際上是不實(shí)際的辦法。估計(jì)15個(gè)人時(shí)才能對(duì)一只箱子作卸貨和檢查工作。除了實(shí)際檢查的直接開支外，還拖晚了箱子的發(fā)送，這樣的檢查破壞了發(fā)貨人的信任，并令運(yùn)貨人的保險(xiǎn)無效，又開辟了被要求對(duì)遺失和損壞的賠償?shù)目赡苄浴?br> 邁阿密港提供了一個(gè)實(shí)例。每年有大約10,000只貨船在邁阿密?？?，卸掉3,500萬噸貨物。在港的噸位每年以10％的比例增長(zhǎng)。近來，美國(guó)海關(guān)對(duì)每年進(jìn)入邁阿密港的共20萬只遠(yuǎn)洋貨箱中能作檢查的比例少于3％。另外，海關(guān)檢查人員重視的是入關(guān)的箱子，而只對(duì)出關(guān)箱子中的小部分作檢查。邁阿密機(jī)場(chǎng)處理對(duì)美國(guó)與中南美洲的大部分涉及大量空運(yùn)事務(wù)的空運(yùn)箱子，盡管箱子太小而不能藏汽車，但有其他的禁運(yùn)品出現(xiàn)，尤其是在向美國(guó)進(jìn)口時(shí)。
應(yīng)用X射線束的無危害檢查將箱子和車輛和鐵路車輛的內(nèi)容物成像，對(duì)于禁運(yùn)品檢查和貨單驗(yàn)證，被認(rèn)為是最實(shí)際的手段之一。許多國(guó)家正在實(shí)施某種方式的X射線成像。在美國(guó)，分析系統(tǒng)工程公司的一種用于檢查箱子的原型系統(tǒng)在塔科馬港作了評(píng)估。美國(guó)海關(guān)在美國(guó)-墨西哥邊境正使用美國(guó)科學(xué)和技術(shù)公司的X射線檢查系統(tǒng)，以搜索在汽車和卡車?yán)锏慕\(yùn)品。在歐洲，在歐洲隧道(海峽隧道)的兩頭安裝了由法國(guó)Europscan公司提供的X射線系統(tǒng)，以探測(cè)車輛上的炸藥。在香港-中國(guó)的邊境安裝了兩種X射線系統(tǒng)(一種為Heimann公司的產(chǎn)品，一種為英國(guó)航空航天公司的產(chǎn)品)，以驗(yàn)證卡車和卡車裝的貨運(yùn)箱子的內(nèi)容。在法國(guó)LaHavre港(Europscan)和德國(guó)漢堡港(Heimann)也安裝了大X射線系統(tǒng)。
有幾個(gè)公布的專利覆蓋了多種固定地點(diǎn)的檢查手段。例如，Kotowski的申請(qǐng)?zhí)枮?,366,382的美國(guó)專利揭示了一個(gè)固定地點(diǎn)行李檢查系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用一傳送帶以將行李通過一X射線束與一列探測(cè)器之間。
同樣，Yoshida的申請(qǐng)?zhí)枮?,430,568的美國(guó)專利顯示了一種檢查包括大貨運(yùn)箱在內(nèi)的包裹用的X射線系統(tǒng)。該系統(tǒng)也是安裝在一固定地點(diǎn)，并使用了一傳送帶以將包裹或箱子通過一X射線源與探測(cè)器列之間。
Cable的申請(qǐng)?zhí)枮?,599,740的美國(guó)專利揭示了固定地點(diǎn)檢查手段的另一種變型，特別提出了如國(guó)際貨運(yùn)箱的大件的檢查。盡管該專利的系統(tǒng)還是在一固定地點(diǎn)并用一傳送器將箱子通過X射線源與諸探測(cè)器之間，該發(fā)明涉及一要求比前面提到的直的探測(cè)器列的高度低的“折疊”的傳感器屏或裝置。
Albert的申請(qǐng)?zhí)枮?,237,598的美國(guó)專利揭示了一種用于如飛機(jī)、船身或長(zhǎng)管道的大物體的移動(dòng)式系統(tǒng)。這一專利不使用一小的X射線源和一大探測(cè)器列以對(duì)大物體成像，而是采用了一大面積源和一單個(gè)X射線探測(cè)器，或多個(gè)間隔分布在該物體之上的單個(gè)的探測(cè)器，它的X射線感測(cè)區(qū)較小。使用之一“逆幾何”手段，可獲得物體面積近似等于X射線源的面積的成像。通過將該源移動(dòng)到另一探測(cè)器的位置，或相對(duì)于該源移動(dòng)物體，便可順序檢查該物體的其他區(qū)域。該手段的主要優(yōu)點(diǎn)是在該源與探測(cè)器之間不要求精確的對(duì)準(zhǔn)，所以，該源和探測(cè)器不必彼此相對(duì)固定。
除了Albert專利外，這些系統(tǒng)有一與本發(fā)明的任務(wù)有關(guān)的任務(wù)--對(duì)大物體如車輛和國(guó)際貨運(yùn)箱的無損害的X射線檢查。但是，在幾個(gè)基本途徑方面它們均與本發(fā)明不同。至今安裝的所有系統(tǒng)是“汽車沖洗”型，即，它們固定安裝在大的屏蔽結(jié)構(gòu)里，從而要求被側(cè)物體(箱子、卡車、小汽車等)進(jìn)入該設(shè)備。一旦到了該設(shè)備上，采用某種形式的傳送裝置以使該箱子或車輛通過固定的X射線源與各探測(cè)器之間。然后，該傳送裝置必須返回到起始點(diǎn)以載取另一箱子或汽車。這是一個(gè)費(fèi)時(shí)的操作。該“汽車沖洗”檢查設(shè)備有許多限制其使用的問題，特別在通常散布在許多地域的擁擠的并帶有大量分離的卸貨碼頭的港口。舉一實(shí)例，在塔科馬港作評(píng)估的原型X射線照相檢查設(shè)備必須設(shè)在離碼頭幾哩遠(yuǎn)的地方，它占據(jù)了6英畝地并采用了一個(gè)長(zhǎng)242英尺的X射線照相檢查樓。另外，該檢查系統(tǒng)的通過能力只是每小時(shí)4至6輛(只)車或箱子。如此，很明顯，開支和后勤的問題妨礙了在即便不是所有也是大多數(shù)的港口使用固定地點(diǎn)的X射線照相檢查設(shè)備。另一方面，Albert的專利涉及一種移動(dòng)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中所需的大面積X射線源限于低能量的。如此，這種設(shè)備主要用于薄壁的飛機(jī)或船身，而不適用于衰減很高的車輛或貨運(yùn)箱。
發(fā)明概要本發(fā)明的一目的是提供一種用于大貨運(yùn)箱和可能的話是車輛和鐵路車輛的X射線試驗(yàn)檢查系統(tǒng)，主要用來探測(cè)如被盜的汽車和毒品，但也適用于驗(yàn)證貨運(yùn)單的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明提供一種X射線圖象檢查系統(tǒng)，該系統(tǒng)是可移動(dòng)的；通過使射線源和諸探測(cè)器通過被檢查物體的方式而達(dá)到自掃描；以及，不用接觸或移動(dòng)一箱子或車輛就可對(duì)其內(nèi)容成像。因此，它不會(huì)受阻于固定地點(diǎn)系統(tǒng)的一些問題和限制。它不要求任何專用的空間，并不要求箱子或車輛移到一固定的檢查地點(diǎn)。本發(fā)明不要求用任何運(yùn)輸設(shè)備將物體移過X射線束。另外，對(duì)于呈幾排的箱子，其檢查速度預(yù)計(jì)是汽車沖洗型系統(tǒng)的速度的十倍。另外，對(duì)于港口設(shè)備來說，該整裝系統(tǒng)能靠其自身的動(dòng)力移到各個(gè)港口區(qū)，這就意味著一個(gè)(或很少幾個(gè))系統(tǒng)能滿足在一個(gè)大港口進(jìn)行檢查的任務(wù)的需求。還有，該系統(tǒng)能使用多種商用“點(diǎn)”X射線源中的任何一種，它可根據(jù)該用途所需的能量和強(qiáng)度選擇。
本發(fā)明的特點(diǎn)是一種自行推進(jìn)的、“跨置”(依靠在每一側(cè)的一組輪子在物體的上方通過)在被檢查物體(國(guó)際貨運(yùn)箱、車輛、鐵路車輛或其他大物體)之上的帶輪車輛。在該車的一側(cè)安裝一具有穿透性的放射線源，如一X射線源，在該車的另一側(cè)設(shè)置一列沿直線排列的探測(cè)器，使當(dāng)該車跨在該物體之上并通過該物體時(shí)X射線束穿透該物體。由于照射的X射線而在諸探測(cè)器上產(chǎn)生的電信號(hào)被傳送到一與該探測(cè)器列有聯(lián)系的“成像計(jì)算機(jī)”，在此將數(shù)字信號(hào)處理并顯示在一工作臺(tái)或一些其他的顯示屏或記錄器上。一貨箱被跨置并使該車移動(dòng)，同時(shí)沿著該貨箱的長(zhǎng)度掃描一束經(jīng)準(zhǔn)直的X射線。照此，在每一時(shí)間增量產(chǎn)生的垂直列成像數(shù)據(jù)隨時(shí)間被加在一起，以產(chǎn)生一完整的X射線像。對(duì)諸像可由一操作者/分析者實(shí)時(shí)作出評(píng)估，并能被打印或照相以提供硬拷貝證據(jù)，或能將其記錄下來以作數(shù)據(jù)傳送或此后對(duì)其作出評(píng)估，以及用于存檔。一遙測(cè)系統(tǒng)也能用來將檢查數(shù)據(jù)傳送給一控制中心。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是按照本發(fā)明的一橫跨在一只貨運(yùn)箱的兩旁的跨式檢查車輛的立體圖；圖2是按照本發(fā)明的一橫跨在兩只貨運(yùn)箱的兩旁的、帶有可外伸的支腿的跨式檢查車輛的立體圖；圖3是一其上安裝了一按照本發(fā)明的檢查系統(tǒng)的跨式吊車的立體圖；
圖4是按照本發(fā)明對(duì)一箱子作X射線檢查的側(cè)視圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式參閱圖1和2，表示出跨式運(yùn)輸車11作為一支撐結(jié)構(gòu)，用于支承一X射線源13；一探測(cè)器列，在箱子15的相對(duì)側(cè)看不到；相關(guān)的計(jì)算機(jī)和成像顯示系統(tǒng)17；支撐、保護(hù)操作者/分析者和出于一般的操作安全性所需的屏蔽平臺(tái)19；操作者/分析者房間21；以及，有關(guān)的供電電源、空調(diào)設(shè)備、發(fā)電設(shè)備和全部裝在殼體23內(nèi)的諸輻射傳感器。該跨式運(yùn)輸車11有一在屏蔽平臺(tái)19之下的發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中看不見)，靠其自身的動(dòng)力它可在一檢查區(qū)內(nèi)移到其他位置或移到另外的檢查區(qū)。該車的運(yùn)動(dòng)一方面也提供了射線源13與諸探測(cè)器(彼此相對(duì)固定)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，另一方面當(dāng)該跨式車通過物體的上方時(shí)由一束為提高清晰度而經(jīng)準(zhǔn)直的X射線連續(xù)照射該物體，以使此被測(cè)物體成像，而對(duì)箱子15或車輛作了檢查。
該跨式運(yùn)輸車11可為近來用在海港以搬運(yùn)遠(yuǎn)洋貨運(yùn)箱的那種運(yùn)輸車。這種跨式運(yùn)輸車的制造商包括Shuttlelift、Noell和其他單位。本發(fā)明的跨式運(yùn)輸車11與已有技術(shù)的商用設(shè)備之間的主要區(qū)別是在本發(fā)明中沒有一箱子“排布器”或“起重機(jī)”。恰恰是橫越相對(duì)的支腿29設(shè)置了一放射線源外殼13和一安裝外殼的探測(cè)器。在該車的頂部還增加了帶支撐屏蔽的平臺(tái)19、操作者/分析者艙21和前面提到的輔助設(shè)備。
該跨式車具有四個(gè)輪子25；一重載剛性結(jié)構(gòu)鋼倒U形框架27；行駛警告報(bào)警器；一可用汽油或柴油的工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)；以及，所有操作所需的控制器。如圖2所示，倒U形框架27具有若干可伸縮的支腿29和橫梁31。如使用的話，使諸可伸縮的支腿29能伸展得使該跨式車能橫跨在兩個(gè)疊置的箱子，并使放射線源13能升到足夠的高度，以使一束射線橫穿通過一箱子的空間而射到在另一側(cè)的諸探測(cè)器。該U形框架的縱向和橫向均呈U形。橫梁31和類似的支撐輻射屏蔽平臺(tái)19的周邊梁需固定，以當(dāng)使用強(qiáng)射線源時(shí)攜帶附加的屏蔽。這樣的強(qiáng)射線源可是產(chǎn)生電子束的線性加速器，該加速器轟擊一通常為一金屬膜的靶子，使放射出X射線。可用兩個(gè)以上的射線源。尤其是，對(duì)于有些車/箱子，多個(gè)低能量管形X射線源或放出γ射線的同位素源放出的放射量足以被在支腿間的空間的相對(duì)側(cè)的多個(gè)探測(cè)器所測(cè)到。射線源的類型及其強(qiáng)度的選擇取決于諸探測(cè)器的靈敏度、在該射線源與諸探測(cè)器間的空間里的貨運(yùn)箱的X射線密度、對(duì)放射安全性的考慮以及操作要求，如檢查速度。
特別當(dāng)操作者/分析者的放射安全性或屏蔽的重量等成為所要考慮的問題時(shí)，可采用另一種可取的控制系統(tǒng)。在商用跨式運(yùn)輸車上目前已具有遙控操作特性，利用控制信號(hào)的無線電或電纜傳送可在遠(yuǎn)達(dá)200碼外的地點(diǎn)控制整個(gè)車的操作。這樣可免除在該跨式車上使用操作人員艙21、顯示器和一些控制器，減少屏蔽和功率消耗。在此情況下，能數(shù)字記錄或傳送成像數(shù)據(jù)以供在另一地點(diǎn)作分析。
在掃描一箱子時(shí)可使用一新的檢查方法。一跨式運(yùn)輸車可相對(duì)于一固定箱子移動(dòng)，在該箱子的長(zhǎng)度范圍內(nèi)作一次或多次向前、后的來回移動(dòng)。射線源和探測(cè)器陣列沿著該箱子的長(zhǎng)度移動(dòng)，隨著被準(zhǔn)直的射線束沿著該箱子掃射就連續(xù)記錄了射線傳送的像。為了探測(cè)在一箱子里的汽車，要固定射線源和諸探測(cè)器的位置。但是，對(duì)于其他檢查任務(wù)，需要在垂直方向上調(diào)節(jié)射線源和探測(cè)器的位置高度，使在一個(gè)通道掃描一第一高度，而在另一通道則掃描另一高度。在許多情況下，一個(gè)單個(gè)的通道就足夠了，但是為了從一單個(gè)通道驗(yàn)證數(shù)據(jù)，可使用第二通道。
該跨式車的替代物是任意一種移動(dòng)式運(yùn)輸工具，該運(yùn)輸工具提供為射線源所必需的支撐、探測(cè)器陣列和輔助設(shè)備；使射線源和探測(cè)器對(duì)準(zhǔn)；以及，使射線源和探測(cè)器以一均勻的速度同時(shí)在被檢查的箱子或車輛的相對(duì)的兩側(cè)通過。特別是，圖3所示的一跨式吊車51使用一自動(dòng)操縱的夾持器55和一支撐在一軌道安裝的滑座52的連接纜繩系統(tǒng)53，以保持射線源57與諸探測(cè)器(在箱子54后面，在圖中看不到)在兩側(cè)彼此對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)來自操作者/分析者室61的指令諸電動(dòng)機(jī)56將纜繩系統(tǒng)53上拉和下放。在外殼63內(nèi)安裝了相關(guān)的供電電源、空調(diào)設(shè)備和輻射傳感器。在殼體65內(nèi)安裝了輪子和操縱動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)。還有通常在港口使用的一般類型的吊車，被稱為“跨式吊車”或“跨式起重機(jī)”。在有些情況下，希望用滾動(dòng)或安裝在導(dǎo)軌上的輪子沿著一固定的路線操縱該跨式車或吊車。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)有一移動(dòng)射線源和探測(cè)器所形成的射線圖像的途徑。在一實(shí)施例中，在跨式車通過和沿著被檢查物體的側(cè)面時(shí)的移動(dòng)穩(wěn)定并且速度恒定。該跨式車的任何不規(guī)則的移動(dòng)將導(dǎo)致成像的破壞，所以，在第一實(shí)施例中使用已知的控制系統(tǒng)使移動(dòng)盡可能規(guī)則、平穩(wěn)和恒速。對(duì)于如隱藏在國(guó)際貨運(yùn)箱子內(nèi)的被盜汽車的大的禁運(yùn)品的檢查，只要求粗略的空間分辨率，即，近似1英寸。在這種情況下，從程序上控制移動(dòng)就足夠了，即，在通過被檢的箱子或鐵路車輛之前通過用一速度控制器，即“巡航控制器”使跨式車的速度大致恒定，并通過使用該跨式車的離合器盡可能精確地保持那個(gè)速度。
在一第二實(shí)施例中，對(duì)于如毒品、暗藏的隔間、假壁的檢查和貨單的驗(yàn)證的應(yīng)用方面，將要求有較高的分辨率。為此，測(cè)出移動(dòng)的不規(guī)則性并相應(yīng)修改射線圖像。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在跨式車的一個(gè)輪子上可固定一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)編碼器。例如，一個(gè)編碼器測(cè)量該輪子的旋轉(zhuǎn)速度并將一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給成像系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。輪式編碼器有時(shí)被認(rèn)作為軸角度編碼器。如果速度有了變化，在為那個(gè)位置校正探測(cè)器信號(hào)時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)地包括一個(gè)相應(yīng)的補(bǔ)償，從而避免發(fā)生不均勻移動(dòng)引發(fā)的像的形變。作為輪式編碼器的一個(gè)代替物，能使用磁性附件帶子或其它合適的手段將一條支撐諸均勻間隔開的桿的直板材連接于每只箱子的側(cè)面。在成像過程中，該板材可由其中一個(gè)商業(yè)上現(xiàn)有的探測(cè)器“讀出”。該直板材和編碼器組成一光學(xué)編碼器，該編碼器產(chǎn)生一來自反射或散射光的信號(hào)，這樣能用來修正由于移動(dòng)引起的不規(guī)則性造成的像數(shù)據(jù)。能測(cè)得垂直向和水平向的移動(dòng)，除了線性平移編碼外，對(duì)于有些用途，希望編碼其它系統(tǒng)移動(dòng)，如該車的高跨比和左右搖擺。這兩實(shí)施例被限定為一種射線成像增強(qiáng)裝置。
由于箱子或汽車的尺寸較大以及貨運(yùn)箱衰減X射線束的可能性，可取的射線源是一種以幾百萬伏(MV)大小的加速電壓操作的線性加速器(直線加速器)。這樣的直線加速器有供應(yīng)，其加速電壓為2MV至15MV。射線源的能量越高，產(chǎn)生的X射線就越多。還有，在較高能量時(shí)，材料的物質(zhì)衰減系數(shù)下降，這樣，X射線就能穿透一種厚度較厚的材料。直線加速器源以一系列瞬時(shí)轉(zhuǎn)換的脈沖產(chǎn)生高能量的韌致輻射的X射線。這種信號(hào)方式方便地有助于電子技術(shù)的使用，這些電子技術(shù)可修正探測(cè)器暗電流的偏移，修正放大器偏差，并使用一合適的參考探測(cè)器可修正射線源輸出的變化。這些技術(shù)改善了噪音和線性度，如此，也改善了射線成像的質(zhì)量。直線加速器的替代物可是一放射性同位素源或一X射線管。但是，來自同位素的輻射強(qiáng)度比來自直線加速器的輻射強(qiáng)度要低幾個(gè)數(shù)量級(jí)，來自管子的強(qiáng)度較低，穿透力較差。在這兩種情況下通常要限制成像質(zhì)量和檢查速度。
最佳的探測(cè)器設(shè)置包括一直線排列的晶體二極管型的固態(tài)探測(cè)器。典型的設(shè)置使用鎘鎢閃爍晶體管，以吸收穿過被測(cè)物體的X射線，并將此吸收的X射線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽獾恼掌?。還有可供選擇的晶體如鍺酸鉍和碘化鈉。這些晶體能直接連結(jié)于一合適的探測(cè)器，最好是使用光學(xué)光線管，以沿著一路徑以相對(duì)于X射線束為一銳角的方向?qū)⒐饩€帶給諸探測(cè)器，使這些探測(cè)器屏蔽于直接的X射線和多數(shù)散射的X射線。最佳的探測(cè)器是一排沿直線排列的光電二極管，這種管子盡管是單一放大系數(shù)的裝置，在操作范圍、線性度和探測(cè)器與探測(cè)器的配比等方面比光電倍增管探測(cè)器優(yōu)越。直線列的探測(cè)器的替代物是一種區(qū)域探測(cè)器。這樣的一種區(qū)域探測(cè)器能是一閃爍條，如碘化銫或其它物，它們可由一合適的照相機(jī)看到或光學(xué)連接于一電荷耦合器件(CCD)。當(dāng)使用一區(qū)域探測(cè)器時(shí)，諸光線管將來自直線型閃爍器的光線映射到該區(qū)域探測(cè)器的諸離散的區(qū)域上。在計(jì)算機(jī)中，來自該區(qū)域探測(cè)器的信號(hào)被再次映射回到一線性數(shù)據(jù)柱并貯存在存儲(chǔ)器內(nèi)。由于該射線束和諸探測(cè)器是隨跨式車移動(dòng)的，在為該跨式車通過被檢查的箱子或其它物體所必需的時(shí)間內(nèi)，通過諸多單個(gè)柱的串聯(lián)形成一兩維的像。
對(duì)于高分辨率用途，用于閱讀探測(cè)器信號(hào)的電子器件通常以自動(dòng)歸零和雙關(guān)聯(lián)取樣為特點(diǎn)，以達(dá)到超穩(wěn)定的零位移動(dòng)和低調(diào)整噪音數(shù)據(jù)采集。自動(dòng)增益變化可用于適應(yīng)在遇到大箱子和車輛時(shí)發(fā)生的寬衰減范圍。
現(xiàn)在看圖4，一X射線源71用來產(chǎn)生已被校準(zhǔn)為一束其側(cè)面基本上平行的窄射線束的X射線73。準(zhǔn)直儀74用來產(chǎn)生一束扇形X射線或一圓錐束或一系列“鉛筆束”射線。準(zhǔn)直工作用來限制從被檢物體散射到諸探測(cè)器75中，從而減小了影響對(duì)比度的X射線。準(zhǔn)直工作還減少了為輻射保護(hù)所需的屏蔽。
用來確定可檢查多少個(gè)箱子的諸探測(cè)器的高度是根據(jù)檢查任務(wù)而選取的。例如，如檢查任務(wù)是探測(cè)隱藏在國(guó)際貨運(yùn)箱77里的汽車，證明藏有汽車的特征標(biāo)志是大的金屬組件，如發(fā)動(dòng)機(jī)組、傳動(dòng)箱和軸。在這種情況下，在箱子中心部位的檢查高度可限于從地板高度起4或4英尺。其它可能有收藏的部位是隱藏在地板下面、天花板里和在箱子端部的假墻壁后面的暗室的檢查。在圖4中，探測(cè)器陳列大致等于箱子高度，在此情況下，為8英尺。這種設(shè)置方案使在箱子中心部位復(fù)蓋從剛超出地面到6英尺處的范圍以及后壁和側(cè)壁的檢查區(qū)。
除了使用與射線源相對(duì)并與之成一直線對(duì)齊的諸探測(cè)器測(cè)量穿透性的X射線外，另外在該跨式車的射線源一側(cè)還采用一列探測(cè)器。這些探測(cè)器經(jīng)對(duì)準(zhǔn)以探測(cè)一部分的康普頓散射的，即“背散射”的X射線。同樣，在該車的探測(cè)器一側(cè)，但超出透射的X射線束之外，也可采用另一列探測(cè)器，以探測(cè)向前散射的X射線。這種散射的X射線可有效地證明存在有低原子序數(shù)的禁運(yùn)品，藏在箱子、卡車等的壁內(nèi)的如毒品和炸藥。
借助于圖4所示的幾何學(xué)設(shè)置，可對(duì)一個(gè)箱子或大車輛的一部分成像。盡管沒有必要探測(cè)浸在加油車等里的被盜的小汽車和藥品，對(duì)于其它一些用途，如貨單的驗(yàn)證方面，希望對(duì)汽車和箱子作徹底的檢查。為滿足這樣的要求，可使用另一種可供選用的方案。例如，正如前面所討論的，既然存在有帶伸縮支腿的跨式運(yùn)輸車，就允許將射線源和探測(cè)器陣列安裝得使它們能移到不同的高度位置。還有，射線源能安裝在一傾斜設(shè)備的中平面的附近，它可向上或向下射出X射線，并能使用一列較高的探測(cè)器或能移到不同高度位置的一個(gè)探測(cè)器。
權(quán)利要求
1．一種用于車輛和大箱子的射線圖象檢查的設(shè)備，它包括一可移動(dòng)的倒U形框架，它具有彼此平行且間隔一大于一被測(cè)箱子的間距的第一和第二側(cè)；使該框架相對(duì)于一被測(cè)箱子移動(dòng)的裝置；一具有穿透性的放射源，它設(shè)置在該框架的第一側(cè)，并發(fā)出一束射向第二側(cè)的射線；一探測(cè)器，它設(shè)置用來記錄橫穿兩側(cè)之間的空間的輻射，產(chǎn)生一能顯示在該空間里的材料的射線圖象信號(hào)；以及用于沿著該箱子的一個(gè)方向疊加各射線圖象信號(hào)、從而形成該箱子的內(nèi)容物的一射線像的裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，倒U形框架是一跨式運(yùn)輸車的框架，具有兩對(duì)分開的輪子，每側(cè)與一對(duì)輪子相連接。
3．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，使框架相對(duì)于箱子移動(dòng)的裝置包括一安裝在該框架上的發(fā)動(dòng)機(jī)。
4．如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，用于移動(dòng)框架的裝置還包括一用于為所述框架導(dǎo)向的遙控裝置。
5．如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，用于移動(dòng)框架的裝置包括一用于為所述框架以恒速導(dǎo)向的控制裝置。
6．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述倒U形框架包括一跨式吊車。
7．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，放射線源包括一直線加速器。
8．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，放射線源包括一X線管。
9．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，放射線源包括一同位素。
10．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括多個(gè)具有橫穿所述空間的射線束的穿透性放射線源和多個(gè)設(shè)置用來攔截穿過所述空間的射線束的的探測(cè)器。
11．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，探測(cè)器包括一列沿直線排列的諸探測(cè)器。
12．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，探測(cè)器包括在一定面積里排列的諸探測(cè)器。
13．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，探測(cè)器包括在穿透的射線束的照射后發(fā)出可見光的熒光材料和一設(shè)置用來接收來自該熒光材料的光線的光學(xué)探測(cè)器。
14．如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)探測(cè)器包括一光電二極管探測(cè)器。
15．如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)探測(cè)器包括一光電倍增管探測(cè)器。
16．如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述光學(xué)探測(cè)器包括一區(qū)域(面積)探測(cè)器。
17．如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)域(面積)探測(cè)器是一攝相機(jī)。
18．如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)域(面積)探測(cè)器是一電荷耦合器件(CCD)之陣列。
19．如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)域(面積)探測(cè)器是一光電二極管陣列。
20．如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)域(面積)探測(cè)器是一光電倍增管陣列。
21．如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，諸光線管將區(qū)域(面積)探測(cè)器連接于所述熒光材料制作的板條。
22．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一射線束準(zhǔn)直裝置，用來產(chǎn)生一扇形射線束。
23．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一射線束準(zhǔn)直裝置，用來產(chǎn)生多個(gè)鉛筆形射線束。
24．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一射線束準(zhǔn)直裝置，用來產(chǎn)生一圓錐形X射線束。
25．如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一射線影像增強(qiáng)裝置，該裝置可操作地關(guān)聯(lián)于將諸射線圖象信號(hào)累加的裝置。
26．如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，射線影像增強(qiáng)裝置包括一供移動(dòng)框架的裝置用的速度控制器。
27．如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，X射線影像增強(qiáng)裝置包括若干移動(dòng)編碼器。
28．如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，所述移動(dòng)編碼器是輪式編碼器。
29．如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，諸所述移動(dòng)編碼器是直線形條形光學(xué)編碼器。
全文摘要
一種用于大的箱子、車輛和其他物體的射線照相檢查設(shè)備(11),它有一可移動(dòng)框架(27),該框架能橫跨在箱子(15)或被檢查的物體之上方?？缡娇蚣芫哂斜舜似叫械南鄬?duì)的兩側(cè),其上攜帶有一穿透性射線源(71)和一探測(cè)器列(75)。射線源和諸探測(cè)器沿著箱子的長(zhǎng)度方向移動(dòng),并接著記錄射線照相成像數(shù)據(jù)。隨著跨式框架的移動(dòng),通過在一箱子的長(zhǎng)度內(nèi)的數(shù)據(jù)的疊加或收集,可獲得該箱子的一個(gè)全兩維的射線照相影像。通過使跨式框架勻速移動(dòng)或測(cè)量不均勻移動(dòng)并補(bǔ)償該射線影像的相應(yīng)區(qū)域,可使射線影像得以增強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01B15/00GK1224495SQ97196160
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1997年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月3日
發(fā)明者羅伯特·A·阿米斯特德 申請(qǐng)人:高級(jí)研究及應(yīng)用有限公司