車輛輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種用透射式輻射成像方法對(duì)車輛進(jìn)行非接觸式檢查的系統(tǒng)，更具體地涉及一種乘員無需下車，司機(jī)直接駕車以一定速度直接通過檢查設(shè)備進(jìn)行輻射成像檢查的超低劑量、直通式車輛檢查系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用低活度同位素g射線源或低強(qiáng)度X射線源，借助特殊設(shè)計(jì)的大準(zhǔn)直比前準(zhǔn)直器，使到達(dá)陣列探測(cè)器射線入射窗的射線寬度均勻并與入射窗寬度相適應(yīng)，射線半影區(qū)小，從而在降低車內(nèi)乘員受照劑量的前提下，提高圖像質(zhì)量。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于公安、安全、海關(guān)、交通、邊防等領(lǐng)域的道路卡口及重要場(chǎng)所的車輛直通式檢查，既能滿足ANSI N43.17標(biāo)準(zhǔn)對(duì)乘員和公眾的輻射安全要求，又提高了車輛檢查效率和通過率，不會(huì)造成交通擁堵。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種安檢手段，輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站的貨物、貨車、集裝箱等的安全檢測(cè)中。這種檢測(cè)系統(tǒng)工作時(shí)，車上人員需下車從檢測(cè)通道外經(jīng)過，車輛由牽引機(jī)構(gòu)或拖動(dòng)裝置拖過檢測(cè)通道，或車輛不動(dòng)，檢測(cè)門架橫跨在車輛上，掃過被檢車輛，檢測(cè)速度一般為6?18m/min,即0.36?1.08km/h,通過率約10?30輛車,檢測(cè)效率較低，且需要拖動(dòng)裝置或門架導(dǎo)軌，設(shè)備復(fù)雜。
[0003]隨著安保要求的提高，以載人為主的小客車、小轎車等車輛也被納入安檢范圍。針對(duì)交通流量遠(yuǎn)大于貨車、集裝箱車的小型車，如果仍按檢測(cè)貨車的方式進(jìn)行檢測(cè)，將因檢測(cè)效率低而大大降低車輛的通過率，造成交通擁堵。
[0004]申請(qǐng)人早先在CN101349657A專利申請(qǐng)中提出了一種轎車輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，為了提高檢測(cè)效率，其中曾提到可以由司機(jī)直接將被檢轎車開過檢測(cè)通道，但該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念仍然以人車分過為主，由司機(jī)將車開過檢測(cè)通道只是臨時(shí)采取的應(yīng)急措施，而并非該系統(tǒng)的工作常態(tài)。
[0005]因此，設(shè)計(jì)出既滿足人體直接受到射線照射時(shí)的輻射安全標(biāo)準(zhǔn)要求，又能保證檢測(cè)圖像質(zhì)量，同時(shí)滿足車輛通行效率的輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)成為擺在科研人員面前的課題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的需求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種車輛輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)該系統(tǒng)檢測(cè)車輛時(shí)，車輛無需?？?，車上的司機(jī)和乘員無需下車，車輛以一定速度直接通過檢測(cè)通道，由檢測(cè)系統(tǒng)獲得包括司乘人員在內(nèi)的全車輻射掃描圖像。該系統(tǒng)在保證車上人員輻射安全的前提下，大大提高了車輛的檢測(cè)效率和通過率，且圖像質(zhì)量滿足檢測(cè)要求。該系統(tǒng)被檢車輛通過檢測(cè)通道的速度一般為例如6?20km/h,速度低于6km/h時(shí),車上人員受照劑量會(huì)高于有關(guān)人體安檢劑量限值標(biāo)準(zhǔn)，速度高于20km/h時(shí)，圖像質(zhì)量差，不能滿足檢測(cè)要求。以該速度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，車輛通過率可達(dá)500輛車/h，可滿足繁忙的公路安檢卡口、海關(guān)通關(guān)通道等的車輛通行率要求，不會(huì)造成交通擁堵。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型車輛輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)包括機(jī)架，機(jī)架上安裝固定有射線源、前準(zhǔn)直器、陣列探測(cè)器，前準(zhǔn)直器與陣列探測(cè)器之間形成供車輛通過的檢測(cè)通道，其中，所述前準(zhǔn)直器將射線源發(fā)出的射線準(zhǔn)直成片狀扇形束，所述扇形束到達(dá)對(duì)應(yīng)所述陣列探測(cè)器中每個(gè)探測(cè)器入射窗時(shí)的全影區(qū)寬度都與該探測(cè)器射線入射窗的寬度相匹配。
[0008]進(jìn)一步，所述扇形束全影區(qū)的張角跟所述陣列探測(cè)器與所述射線源圍成的包絡(luò)角相匹配。
[0009]進(jìn)一步，所述扇形束全影區(qū)的張角等于或略大于由陣列探測(cè)器與射線源圍成的包絡(luò)角。
[0010]進(jìn)一步，所述扇形束到達(dá)對(duì)應(yīng)所述陣列探測(cè)器中每個(gè)探測(cè)器入射窗時(shí)的全影區(qū)寬度等于或略大于該探測(cè)器射線入射窗的寬度。
[0011]進(jìn)一步，所述前準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直比為100?200。
[0012]進(jìn)一步，所述探測(cè)器的入射窗寬度為5?30_。
[0013]進(jìn)一步，所述射線源為活度0.8?8居里的鈷-60放射源，或225?450keV的X射線源。
[0014]進(jìn)一步，所述機(jī)架為剛性框架結(jié)構(gòu)，包括上橫梁、下橫梁、左立柱、右立柱，所述射線源及所述前準(zhǔn)直器安裝固定在上橫梁中，所述陣列探測(cè)器排布在左立柱、下橫梁、右立柱中并整體呈U形排布，陣列探測(cè)器在左、右立柱中的排列長(zhǎng)度根據(jù)待檢測(cè)車輛的高度確定，左立柱、右立柱在各自所設(shè)置探測(cè)器的背部均設(shè)置有射線捕集器。
[0015]進(jìn)一步，所述機(jī)架為剛性框架結(jié)構(gòu)，包括上橫梁、下橫梁、左立柱、右立柱，所述射線源及所述前準(zhǔn)直器安裝固定在下橫梁中，所述陣列探測(cè)器排布在左立柱、上橫梁、右立柱中并整體呈倒U形排布，陣列探測(cè)器在左、右立柱中的排列長(zhǎng)度根據(jù)待檢測(cè)車輛的高度確定，左立柱、右立柱在各自所設(shè)置探測(cè)器的背部均設(shè)置有射線捕集器。
[0016]進(jìn)一步，所述左立柱、下橫梁或上橫梁、右立柱均為中空的箱型結(jié)構(gòu)，所述陣列探測(cè)器設(shè)置在左立柱、下橫梁或上橫梁、右立柱的空腔中，左立柱、下橫梁或上橫梁、右立柱面向所述檢測(cè)通道的側(cè)壁上，均設(shè)置有與其內(nèi)排布的探測(cè)器相對(duì)應(yīng)的狹縫。
[0017]進(jìn)一步，所述狹縫上封蓋有薄板或薄膜。
[0018]進(jìn)一步，所述前準(zhǔn)直器上的射線出射口的輪廓形狀為與所述陣列探測(cè)器中探測(cè)器的排列形狀相對(duì)應(yīng)的相似的形狀。
[0019]進(jìn)一步，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括基座，該基座上設(shè)置有下沉槽，所述機(jī)架通過其支腳固定在所述下沉槽中，并在支腳處設(shè)置減震裝置；機(jī)架的下橫梁位于下沉槽中，下橫梁的上方設(shè)置有供車輛駛過的路面結(jié)構(gòu)，該路面結(jié)構(gòu)與機(jī)架相分隔，并相對(duì)機(jī)架單獨(dú)支撐在基座上或基座之外的基礎(chǔ)上。
[0020]進(jìn)一步，所述路面結(jié)構(gòu)支撐在所述下沉槽中設(shè)置的支架上。
[0021]本實(shí)用新型通過采用大準(zhǔn)直比的前準(zhǔn)直器，將扇形射線束準(zhǔn)直成使其半影區(qū)寬度盡可能小，同時(shí)使其全影區(qū)寬度與探測(cè)器射線入射窗寬度相匹配，既滿足了盡可能利用全影區(qū)的有用射線用于掃描成像，提高輻射成像的圖像質(zhì)量，又盡可能減少了半影區(qū)的無用射線照射人體，同時(shí)減少散射射線照射人體，從而盡可能降低車上人員在檢測(cè)過程中受到的輻射劑量，為人車同檢提供了技術(shù)保障。
[0022]在對(duì)射線進(jìn)行嚴(yán)格準(zhǔn)直的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將限定射線源的活度為0.8?8Ci，或低強(qiáng)度的X光機(jī)，則進(jìn)一步降低了輻射劑量，保證了被檢車輛中司乘人員的輻射安全。
[0023]由于要求射線經(jīng)前準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后的全影區(qū)寬度與探測(cè)器射線入射窗寬度相同或略寬，因此，為保證有效檢測(cè)，陣列探測(cè)器的每一個(gè)探測(cè)單元的射線入射窗都必須與扇形射線束嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)。采用剛性框架結(jié)構(gòu)的機(jī)架為射線源、前準(zhǔn)直器、陣列探測(cè)器相對(duì)位置的穩(wěn)定性提供了保障。
[0024]使扇形束全影區(qū)的張角跟陣列探測(cè)器與射線源圍成的包絡(luò)角相匹配，有助于減少散射射線，減少防護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0025]另外，將路面結(jié)構(gòu)單獨(dú)支撐在基礎(chǔ)上而不與機(jī)架相連，可避免車輛經(jīng)過時(shí)的振動(dòng)直接傳遞給固定在機(jī)架中的陣列探測(cè)器，而影響檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。在機(jī)架支腳處設(shè)置減震裝置，則可進(jìn)一步降低外界振動(dòng)對(duì)整個(gè)檢測(cè)門架的振動(dòng)影響。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型車輛輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1中A-A視圖；
[0028]圖3為射線經(jīng)過前準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后形成全影區(qū)和半影區(qū)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0030]圖1、圖2所示為本實(shí)用新型車輛輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例。
[0031]如圖1所示，該檢測(cè)系統(tǒng)包括機(jī)架、射線源、前準(zhǔn)直器、陣列探測(cè)器、安裝基座。機(jī)架為剛性框架結(jié)構(gòu)，由上橫梁1、右立柱2、下橫梁3、左立柱4連接而成，上橫梁1、右立柱2、下橫梁3、左立柱4均為箱型結(jié)構(gòu)。射線源5、前準(zhǔn)直器6安裝固定在上橫梁I上，并與上橫梁I對(duì)中。陣列探測(cè)器由若干個(gè)探測(cè)器8組成，每個(gè)探測(cè)器8中可以包含若干個(gè)探測(cè)器單元也可僅包含一個(gè)探測(cè)器單元；這些探測(cè)器8沿左立柱4、下橫梁3、右立柱2緊密排布，使組成的陣列探測(cè)器整體呈U形；各探測(cè)器8分別安裝在左立柱4、下橫梁3、右立柱2內(nèi)的空腔中。
[0032]當(dāng)然亦可采用射線源5位于下橫梁3的中部，探測(cè)器8在左立柱4、上橫梁1、右立柱2中緊密排布呈倒U形的結(jié)構(gòu)形式，此時(shí)射線由下而上呈扇形，可獲得被檢車輛的仰視掃描輻射圖像。還可以采用將射線源5和陣列探測(cè)器分列在檢測(cè)通道的左右兩側(cè)，射線源5位于其中一個(gè)立柱下端，陣列探測(cè)器布設(shè)在另一個(gè)立柱和上橫梁中，整體呈倒L形，采用水平投影成像方式。
[0033]機(jī)架通過其兩個(gè)支腳11安裝固定在基座13上設(shè)置的下沉槽14中，支腳11與下沉槽14支撐面之間設(shè)置有減震墊12。機(jī)架的下橫梁3位于下沉槽14中，下橫梁3上方設(shè)置有供被檢測(cè)車輛通過的路面結(jié)構(gòu)16，該路面結(jié)構(gòu)16支撐在支架15上，支架15安裝固定在下沉槽14中，