BR112015005192B1

BR112015005192B1 - Sistema de inspeção de segurança de tc para bagagem

Info

Publication number: BR112015005192B1
Application number: BR112015005192-8A
Authority: BR
Inventors: Yuanjing Li; Zhiqiang Chen; Li Zhang; Jinyu Zhang; Zhanjun DUAN; Longsong Ran; Qingping Huang
Original assignee: Nuctech Company Limited
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2020-12-15
Also published as: JP6033961B2; EP2899537A4; WO2014044078A1; KR101684201B1; US20140314200A1; AU2013317476A1; CN103674979B; CN103674979A; US9864091B2; EP2899537A1; JP2015528576A; BR112015005192A2; ES2836755T3; EP2899537B1; AU2013317476B2; KR20150083993A

Abstract

sistema de inspeção de segurança de tc para bagagem, e, arranjo detector usado em um sistema de inspeção de segurança a de tc para bagagem. a presente invenção descreve um sistema de inspeção de segurança de tc para bagagem. o sistema de inspeção de segurança de tc compreende uma passagem de escaneamento através da qual uma bagagem entra e sai do sistema de inspeção de segurança de tc para bagagem, uma fonte de raios x provida em um lado da passagem de escaneamento e um pórtico provido em um lado oposto da passagem de escaneamento e no qual uma pluralidade de unidades detectoras são montadas. em cada uma das unidades detectoras, um ponto de vértice de pelo menos uma unidade detectora fica posicionado em um arco circular com seu centro em um centro da passagem de escaneamento, e as unidades detectoras são arranjadas sucessivamente. todas as faces de recepção do cristal detector da pluralidade de unidades detectoras ficam em um escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro em um alvo da fonte de raios x. em cada uma das unidades detectoras, uma linha de conexão entre um ponto médio de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios x é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade e o benefício do Pedido de Patente Chinês 201210350516.X, intitulado "TC Security Inspection System for Baggage and Detector Arrangement Thereof", depositado em 19 de setembro de 2012, cuja descrição é aqui incorporada pela referência em sua íntegra.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a um arranjo detector usado em sistema de inspeção de segurança de TC (tomografia computadorizada) para bagagem e, em particular, a um arranjo detector usado em uma rápida tecnologia de formação de imagem de TC para bens com pequenos tamanhos, que permite uma alta velocidade de escaneamento com a premissa de dimensão externa e perfil ideais do aparelho. Também, a presente invenção refere-se a um sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem que inclui o supramencionado arranjo detector.

BREVE DESCRIÇÃO DA TECNOLOGIA RELACIONADA

[003] Na tecnologia de escaneamento de tomografia computadorizada (a seguir, referida como "tecnologia TC") com base em formação de imagem por radiação de raios X, dados para distribuição de característica de um objeto a ser escaneado na formação de imagem de tomografia são obtidos pela reconstrução de dados de TC. A análise de tais dados de característica contribui para a identificação de substância suspeita comum na bagagem. No campo da inspeção de segurança para bagagem, maior velocidade de escaneamento e reduzida área ocupada, especialmente, largura reduzida, da inspeção de segurança são fatores chaves que impactam várias aplicações da tecnologia TC no campo da inspeção de segurança.

[004] Aparelhos de TC convencionais incluem fonte de raios X, dispositivo de colimação, anel coletor rotacionável, unidades de detecção, subsistema de computador dedicado para cálculo de dados e subsistemas de energia e controle, etc. Fatores chaves que impactam o desempenho de TC e a dimensão externa deste aparelho incluem a fonte do raio, o dispositivo de colimação e o arranjo das unidades de detecção. Nestes fatores expostos, o arranjo das unidades de detecção determina diretamente a largura do aparelho perpendicular à direção da passagem de escaneamento.

[005] Na configuração do aparelho de TC convencional, unidades de detecção são, no geral, distribuídas em um círculo centralizado no alvo da fonte do raio, de maneira tal que valores P provenientes das recepções simultâneas dos feixes do raio por estas unidades de detecção fiquem muito próximos para reduzir o trabalho subsequente, tal como o processamento do algoritmo. Além do mais, alguns detectores são fabricados em partes, de forma que a largura do aparelho seja adequadamente reduzida, entretanto, isto não reduz o impacto do arranjo dos detectores na largura do aparelho. Também, já que os cristais detectores são principalmente usados de uma maneira vedada, a fabricação dos detectores em partes faz com que aquisições de dados e controle dos cristais detectores sejam realizados por diferentes módulos de controle e de aquisição, o que leva a diferentes sincronismos de aquisição e transferência de dados, desse modo, degradando a velocidade de escaneamento do aparelho de TC.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] A presente invenção foi feita para resolver pelo menos um dos supramencionados problemas existentes na tecnologia anterior.

[007] Desta maneira, é um objetivo da presente invenção prover um inédito arranjo detector, ao redor da passagem de escaneamento, para um sistema TC, que supera o gargalo técnico da miniatura do aparelho de TC.

[008] Desta maneira, é um outro objetivo da presente invenção prover um inédito sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem, que adota o supramencionado arranjo detector em que uma pluralidade de unidades detectoras são arranjadas na direção axial da passagem de escaneamento, desse modo, alcançando o rápido escaneamento, bem como a miniatura do aparelho.

[009] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem, que tem um tamanho em miniatura e uma alta velocidade de escaneamento. O sistema de inspeção de segurança de TC compreende uma passagem de escaneamento através da qual uma bagagem entra e sai do sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem, uma fonte de raios X provida em um lado da passagem de escaneamento e um pórtico provido em um lado oposto da passagem de escaneamento e no qual uma pluralidade de unidades detectoras são montadas. Em cada uma das unidades detectoras, um ponto de vértice da pelo menos uma face de recepção de cristal fica posicionado em um arco circular com seu centro no centro da passagem de escaneamento. As unidades detectoras são arranjadas sucessivamente, em que uma é adjacente a uma outra. Todas as faces de recepção do cristal detector da pluralidade de unidades detectoras ficam em um escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro em um alvo da fonte de raios X. Em cada uma das unidades detectoras, uma linha de conexão entre um ponto médio de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector.

[0010] Na supramencionada solução técnica de acordo com a presente invenção, a fim de alcançar o objetivo a ser resolvido pela tecnologia TC (isto é, para obter imagens pelo escaneamento da bagagem a ser escaneada), o pórtico é arranjado pela centralização da bagagem na passagem de escaneamento. As unidades detectoras são arranjadas, ao redor do centro da passagem de escaneamento, no pórtico. Com tal arranjo, o sistema de inspeção de segurança de TC permite que o centro rotativo do anel coletor seja substancialmente coincidente com o centro do arranjo das unidades detectoras, de maneira tal que o diâmetro de rotação do anel coletor TC rotacionável seja reduzido efetivamente, desse modo, reduzindo efetivamente a largura final para o aparelho.

[0011] Neste particular, a fim de garantir que todas as faces de recepção do cristal detector sejam arranjadas para ficar normais em relação aos feixes do raio emitidos pela fonte do raio, durante a montagem, cada unidade detectora é arranjada para ser rotacionável ao redor do ponto de vértice da correspondente face de recepção do cristal detector, de maneira tal que uma linha de conexão entre o ponto médio da face de recepção do cristal detector na correspondente unidade detectora e o alvo da fonte de raios X seja normal em relação à face de recepção do cristal detector na correspondente unidade detectora, que alcança a fabricação integrada do pórtico, bem como melhor sensibilidade para aquisição de dados pelas unidades detectoras. Circuitos de aquisição/controle de dados ficam dispostos no mesmo pórtico, o que melhora a disponibilidade do sistema, ao mesmo tempo em que reduz o impacto ocasionado pela assincronia da aquisição de dados.

[0012] Preferivelmente, dois ou mais cristais detectores podem ser incluídos em cada unidade detectora na direção axial da passagem de escaneamento. A linha de conexão entre o ponto médio da face de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X tem um ângulo mínimo, maior que 85 °, em relação à correspondente face de recepção do cristal detector, de maneira tal que o impacto do espalhamento da borda sobre os dados adquiridos pelos detectores seja reduzido.

[0013] Preferivelmente, um ângulo de emissão da fonte de raios X é pelo menos maior que um ângulo de uma linha de conexão entre a extremidade de um cristal detector da cabeça e o alvo da fonte de raios X em relação àquela entre a extremidade de um cristal detector da cauda e o alvo da fonte de raios X.

[0014] Preferivelmente, uma efetiva região de escaneamento para a passagem de escaneamento fica localizada no escopo do ângulo da linha de conexão entre a extremidade do cristal detector da cabeça e o alvo da fonte de raios X em relação àquela entre a extremidade do cristal detector da cauda e o alvo da fonte de raios X.

[0015] Em uma modalidade preferida, pelo menos dois cristais detectores podem ser arranjados em cada unidade detectora. E a distância entre cada dois cristais detectores adjacentes é relacionada à velocidade de distribuição da correia, à velocidade de rotação do anel coletor e à frequência de aquisição do detector. Desde que a velocidade de distribuição da correia seja maior que 0,1 m/s e a velocidade de rotação do anel coletor não seja menor que 90 r/m, a distância entre cada dois cristais detectores adjacentes não é menor que 20 mm/s.

[0016] Preferivelmente, cada uma das unidades detectoras pode compreender um suporte, uma placa à prova de radiação de alta densidade conectada no suporte e uma pluralidade de cristais detectores arranjados na placa à prova de radiação de alta densidade e voltados para a fonte de raios X.

[0017] Preferivelmente, o sistema de inspeção de segurança de TC pode compreender adicionalmente um módulo de aquisição para adquirir sinais a partir das unidades detectoras; um subsistema de codificação para gravar o ângulo de rotação do anel coletor e um módulo de controle elétrico para controlar a emissão de radiação da fonte de raios X e a aquisição dos sinais. O módulo de aquisição e o módulo de controle são montados no mesmo pórtico.

[0018] Preferivelmente, o sistema de inspeção de segurança de TC pode compreender adicionalmente primeiro e segundo colimadores, cada qual incluindo uma pluralidade de grades, para decompor o raio original emitido pela fonte de raios X em uma pluralidade de feixes de raio em leque.

[0019] Preferivelmente, o sistema de inspeção de segurança de TC pode compreender adicionalmente uma placa de montagem do detector na qual uma pluralidade de linhas de cristais detectores é montada ao longo de uma direção axial da passagem de escaneamento. Os feixes de raio em leque decompostos correspondem às faces de recepção do cristal detector, respectivamente, para obter em sincronia uma pluralidade de linhas de dados de tomografia para a bagagem na direção axial da passagem de escaneamento.

[0020] Preferivelmente, as grades para os primeiros colimadores podem ser incorporadas como curvas de adequação de um pontilhamento relacionadas à distribuição da dose de radiação, em que fendas entre algumas das grades no meio são relativamente estreitas, enquanto fendas entre algumas das grades na margem são relativamente mais largas. Isto pode ajustar a dose de feixes do raio de radiação, de maneira tal que escopos de energia em locais nos quais diferentes faces de recepção do cristal detector ficam posicionadas possam ser substancialmente os mesmos.

[0021] Preferivelmente, o primeiro colimador pode incluir uma pluralidade de grades na direção da distribuição de correia. Os números de grades e as distâncias entre as grades adjacentes podem ser levados à correspondência com as linhas dos detectores e as distâncias entre as faces de recepção do detector adjacentes na direção da distribuição de correia, respectivamente.

[0022] Preferivelmente, nas unidades detectoras, a placa à prova de radiação de alta densidade contém chumbo, liga W-Ni-Fe ou aço.

[0023] Preferivelmente, as grades dos colimadores são formadas com pelo menos duas fendas.

[0024] Preferivelmente, o sistema de inspeção de segurança de TC pode compreender adicionalmente um subsistema de anel coletor disposto ao redor da passagem de escaneamento, em que a fonte de raios X e o pórtico são montados no subsistema de anel coletor e são rotacionáveis ao redor do centro da passagem de escaneamento.

[0025] De acordo com a presente invenção, a fonte de raios X e o primeiro colimador são montados nos locais que correspondem às unidades detectoras no pórtico de escaneamento de TC. Quando um raio X for emitido pela fonte de raios X, o primeiro colimador decompõe o raio cônico na região de escaneamento em uma pluralidade de feixes de raio em leque com certa cobertura, em que cada feixe de raio em leque corresponde a uma face de recepção do cristal detector. Assim, quando um raio X for emitido pela fonte de raios X, os detectores podem obter simultaneamente uma pluralidade de feixes de raios X transmitidos através das posições de tomografia do objeto a ser escaneado. Então, os sinais de raios X acumulados nos detectores são transformados em sinal elétrico, que é, então, transformado em sinal digital por ajuste de ganho. Finalmente, pela reconstrução de dados de TC, dados para distribuição de característica do objeto a ser escaneado em diferentes direções na mesma formação de imagem de tomografia são obtidos.

[0026] Com tal arranjo, dados de tomografia em diferentes direções em diversas posições de tomografia podem ser obtidos ao mesmo tempo. No aparelho de inspeção de segurança de TC específico, as distâncias entre o alvo da fonte do raio e as faces de recepção do cristal detector são enormemente maiores que a distância entre os cristais detectores adjacentes, e dados adquiridos por estas unidades detectoras podem ser considerados como os dados nas correspondentes posições de tomografia adjacentes. Isto é, diversos conjuntos de dados podem ser obtidos em um escaneamento, de maneira tal que a velocidade de escaneamento deste aparelho de TC aumente.

[0027] De acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um arranjo detector usado em um sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem. O sistema de inspeção de segurança de TC compreende uma passagem de escaneamento através da qual uma bagagem entra e sai do sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem, uma fonte de raios X provida em um lado da passagem de escaneamento e um pórtico provido em um lado oposto da passagem de escaneamento e no qual uma pluralidade de unidades detectoras são montadas. O arranjo detector compreende uma pluralidade de unidades detectoras, em que um ponto de vértice da pelo menos uma face de recepção do cristal detector fica posicionado em um arco circular com seu centro em um centro da passagem de escaneamento, e as unidades detectoras são arranjadas sucessivamente. Todas as faces de recepção do cristal detector da pluralidade de unidades detectoras ficam em um escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro em um alvo da fonte de raios X e, em cada uma das unidades detectoras, uma linha de conexão entre um ponto médio de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector.

[0028] Em uma modalidade preferida, escudo antirradiação blindado é montado entre as faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X. Preferivelmente, o escudo antirradiação blindado é feita de material leve, incluindo, mas sem limitação, Teflon, plásticos, baquelite e folha de alumínio.

[0029] Preferivelmente, em cada unidade detectora, um ponto de vértice da pelo menos uma face de recepção do cristal detector fica posicionado em um arco circular com seu centro em um centro da passagem de escaneamento, a linha de conexão entre o ponto médio de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector e estas unidades detectoras são arranjadas sucessivamente. Todas as faces de recepção do cristal detector estão no escopo dos feixes do raio de radiação.

[0030] Com o arranjo detector de acordo com a presente invenção, já que o relacionamento angular entre o centro da passagem de escaneamento e o alvo da fonte de raios X é determinado, a estabilidade dos valores P alcançada nas faces de recepção do cristal detector pode ser obtida pela correção de dados realizada pelo computador e, assim, o impacto da intensidade da radiação pode ser reduzido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0031] Estes e/ou outros aspectos e vantagens do sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem de acordo com modalidades da presente invenção ficarão mais aparentes e serão mais prontamente apreciados a partir da seguinte descrição, tomada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais: A figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de inspeção de segurança de TC geral de acordo com uma modalidade da invenção; A figura 2 é uma vista em perspectiva esquemática dos componentes principais do sistema de inspeção de segurança de TC; A figura 3 é uma vista esquemática de um arranjo detector perpendicular a uma passagem de escaneamento; A figura 4 é uma vista esquemática ampliada que mostra detalhes do arranjo detector da figura 3; e A figura 5 é uma vista esquemática que mostra a construção do arranjo detector em vista de topo.

[0032] Explicações destes números de referência. 1 subsistema de distribuição de correia 2 entrada para passagem de escaneamento 3 subsistema de anel coletor 4 suporte para fonte de raios X 5 pórtico 6 saída para passagem de escaneamento 7 placa de base para aparelho 8 fonte de raios X de TC 9 primeiro colimador 10 segundo colimador 11 região de detecção do pórtico 12 placa de montagem do pórtico 13 suporte para anel coletor 14 motor de acionamento de anel coletor 15 alvo da fonte de raios X 16 face de recepção do cristal detector da cabeça 17 ponto médio da face de recepção do cristal detector da cabeça 18 ponto de vértice da face de recepção do cristal detector da cabeça 19 região efetiva para passagem de escaneamento 20 três unidades detectoras no meio do pórtico 21 centro da passagem de escaneamento 22 círculo de distribuição da unidade detectora 23 ponto de vértice da face de recepção do cristal detector da cauda 24 face de recepção do cristal detector da cauda 25 ponto médio da face de recepção do cristal detector da cauda 26 máximo ângulo da linha de conexão entre a face de recepção do cristal detector e o alvo para a fonte de raios X em relação à correspondente face de recepção do cristal detector 27 suporte de montagem do cristal detector 28 placa à prova de radiação de alta densidade 29 distância entre cristais detectores adjacentes 30 cristal detector 31 suporte interno para unidades detectoras 32 face de recepção do cristal detector 33 acessórios de montagem da unidade detectora 34 módulo de aquisição/controle de dados 35 gabinete de montagem do detector 36 vista seccional transversal da unidade detectora 37 grades para segundo colimador 38 escudo antirradiação blindado 39 grades para o primeiro colimador 40 feixe de raios X paralelo à passagem de escaneamento 41 anexação da passagem de escaneamento no anel coletor 42 suporte de anexação

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES EXEMPLARES

[0033] Agora, referência será feita com detalhes às modalidades exemplares da presente especificação, tomadas em conjunto com os desenhos anexos. Deve-se notar que o escopo da presente invenção não será, de nenhuma maneira, limitado aos componentes, às etapas e ao arranjo relativo destes, expressões numéricas e valores, etc., apresentados nestas modalidades, a menos que de outra forma especificada. Neste particular, entende-se que estas figuras nos desenhos anexos podem não estar desenhadas em escala, ajudando na descrição da presente invenção. A seguinte descrição é apresentada apenas a título de ilustrações e não possui limitações nas aplicações e usos da presente invenção. Tecnologias, métodos e aparelhos conhecidos pelos versados na técnica podem não ser discutidos com detalhes, excluindo, em algumas situações adequadas, aqueles vistos como partes da presente especificação. Nestas modalidades exemplares descritas e ilustradas a seguir, quaisquer valores específicos são explicados apenas a título de representação e sem limitações. Desta maneira, diferentes valores podem ser adotados em exemplos alternativos destas modalidades exemplares. Deve-se notar que números de referência e caracteres iguais podem ter sido usados por todas estas figuras para denotar partes iguais.

[0034] Em relação à figura 1, ela mostra um sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem de acordo com uma modalidade da presente invenção. O sistema de inspeção de segurança de TC compreende uma passagem de escaneamento 2 ou 6, e a bagagem (não mostrada) entra e sai do sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem através da passagem de escaneamento 2. Uma fonte de raios X 8 é provida entre a entrada 2 e a saída 8 da passagem de escaneamento 2. Um pórtico 5 é provido em um lado oposto da passagem de escaneamento, e uma pluralidade de unidades detectoras 20 são montadas no pórtico 5. Em cada uma da pluralidade de unidades detectoras, um ponto de vértice 18 ou 23 de pelo menos uma face de recepção do cristal detector fica posicionado em um arco circular 22 com seu centro em um ponto médio 21 da passagem de escaneamento, e estas unidades detectoras são arranjadas sucessivamente. Todas as faces de recepção do cristal detector 16 ou 24 da pluralidade de unidades detectoras estão em um escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro em um alvo da fonte de raios X. Em cada uma da pluralidade de unidades detectoras, uma linha de conexão entre um ponto médio 17 ou 25 de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector e o alvo da fonte de raios X é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector 16 ou 24. Da forma mostrada na figura 1, em uma modalidade preferida, o sistema de inspeção de segurança de TC compreende adicionalmente um subsistema de anel coletor 3 disposto ao redor da passagem de escaneamento, em que a fonte de raios X 8 e o pórtico 5 são montados no subsistema de anel coletor 3 e são rotacionáveis ao redor do ponto médio 21 da passagem de escaneamento.

[0035] Da forma mostrada na figura 3, em cada unidade detectora, um ponto de vértice 18 ou 23 de pelo menos uma face de recepção do cristal detector fica posicionado em um arco circular 22 com seu centro no ponto médio da passagem de escaneamento, e a pluralidade de unidades detectoras são arranjadas sucessivamente. Todas as faces de recepção do cristal detector 16 ou 24 estão posicionadas no escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro no alvo da fonte de raios X. Este arranjo ideal das unidades detectoras reduz a largura do aparelho sem reduzir a dimensão da passagem de escaneamento, para alcançar reduções da área ocupada e do custo.

[0036] Da forma mostrada nas figuras 2 e 3, a fim de alcançar a formação de imagem da bagagem a ser escaneada na tecnologia TC, as unidades detectoras são providas no pórtico 5 de maneira tal que elas sejam arranjadas sucessivamente em um círculo com seu centro no ponto médio 22 da passagem de escaneamento. Em um exemplo, um centro rotativo do anel coletor 3 é coincidente com o centro do arranjo circular das unidades detectoras 20, de maneira tal que o diâmetro do anel coletor TC rotacionável 3 (objeto rotativo) seja reduzido efetivamente, para alcançar mínimo tamanho para o aparelho sob uma condição de TC rotacionável.

[0037] Neste particular, a fim de garantir que todas as faces de recepção do cristal detector 16 ou 24 sejam arranjadas para ficar normais em relação ao raio emitido pela fonte de raios X 8, durante a montagem, o cristal detector em cada unidade detectora 20 é rotacionável ao redor do ponto de vértice 18 ou 23 da correspondente face de recepção do cristal detector como o ponto pivô em um certo ângulo, de maneira tal que uma linha de conexão entre o ponto médio 17 ou 25 de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector 16 ou 24 nas unidades detectoras e o alvo 15 da fonte de raios X 8 seja normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector 16 ou 24 nas unidades detectoras, que alcançam fabricação integrada do pórtico 5. Módulos de aquisição/controle de dados 34 para cristais detectores ficam dispostos em um pórtico 5, o que garante a precisa emissão dos raios X sobre as faces de recepção do cristal detector e aprimora a sensibilidade da aquisição de dados pelo arranjo detector.

[0038] Da forma mostrada na figura 4, de acordo com a presente invenção, cada unidade detectora 20 pode incluir um ou mais cristais detectores 30. A linha de conexão entre o ponto médio da face de recepção do cristal detector 32 e o alvo da fonte de raios X tem um ângulo mínimo, igual ou maior que 85 °, em relação à correspondente face de recepção do cristal detector 32. Preferivelmente, o ângulo de emissão da fonte de raios X 8 é pelo menos maior que o ângulo 26 da linha de conexão entre a extremidade 16A do cristal detector da cabeça e o alvo da fonte de raios X em relação àquela entre a extremidade 25A do cristal detector da cauda e o alvo da fonte de raios X. Preferivelmente, uma efetiva região de escaneamento 19 para a passagem de escaneamento fica localizada no escopo do ângulo da linha de conexão entre a extremidade 16A do cristal detector da cabeça e o alvo da fonte de raios X em relação àquela entre a extremidade 25A do cristal detector da cauda e o alvo da fonte de raios X.

[0039] Com o supramencionado arranjo, inúmeras unidades detectoras na região do detector 11 no pórtico 5 são providas para cobrir a íntegra da região efetiva 19 para a passagem de escaneamento, de maneira tal que desvantagem, tal como incompleta formação de imagem, seja eliminada. Em relação às figuras 1 e 3, durante um escaneamento de TC, a superfície superior do subsistema de distribuição de correia 1 deve ficar posicionada na efetiva região de escaneamento para a passagem de escaneamento 2 ou 6, de maneira tal que bagagem na correia de distribuição possa cair no interior da região de escaneamento com cobertura do raio proveniente da fonte de raios X. Além do mais, com tal desenho, a face de recepção do cristal detector 32 de cada cristal detector 30 é, no geral, alinhada com a direção do feixe principal dos raios X, de maneira tal que a quantidade da radiação efetiva alcançada por cada cristal detector 30 aumente, e o espalhamento na lateral do cristal detector, para aumentar a qualidade da formação de imagem no aparelho de TC.

[0040] Da forma mostrada na figura 2, no supramencionado sistema de inspeção de segurança de TC, o pórtico 5 é montado na placa de montagem rotacionável do pórtico 12 no anel coletor, e a placa de montagem do pórtico 12 é montada no suporte para anel coletor 13 e é acionada por um motor de acionamento de anel coletor 14. Também, as unidades detectoras 20, a fonte de raios X de TC 8 e o primeiro colimador 9 e o segundo colimador 10 são montados no pórtico 5. Nesta modalidade preferida, há apenas um pórtico 5 neste sistema. O pórtico 5 está em uma construção fechada na qual o módulo de aquisição/controle de dados 34 para aquisição de dados é montado. Adicionalmente, os dados adquiridos podem ser processados por um tipo de algoritmo, a fim de aumentar a velocidade para realizar uma operação de escaneamento no sistema de inspeção de segurança de TC e a velocidade de transferência e de processamento dos dados.

[0041] Da forma mostrada na figura 4, dois ou mais cristais detectores 30 são arranjados em cada unidade detectora 20, e uma distância 29 entre cada dois cristais detectores adjacentes não é menor que 20 mm. O uso de uma pluralidade de cristais detectores 30 obtém mais dados do objeto a ser escaneado em um escaneamento, de maneira tal que a taxa de passagem final e a precisão do reconhecimento sejam melhoradas. Adicionalmente, cada unidade detectora pode compreender um suporte de montagem do detector 27, uma placa à prova de radiação de alta densidade 28 conectada no suporte de montagem do cristal detector e um cristal detector 30 arranjado na estrutura de suporte interna 31 para unidades detectoras e voltado para a fonte de raios X 8. Da forma mostrada, a placa à prova de radiação de alta densidade 22 para as unidades detectoras contém chumbo, liga W-Ni-Fe ou aço, e tem sua espessura que satisfaz exigências para o índice de vazamento de radiação ambiental exigido no padrão da indústria.

[0042] A figura 5 é uma vista esquemática que mostra a construção do arranjo detector na vista de topo. O sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem compreende adicionalmente um primeiro colimador 9 e um segundo colimador 10. O primeiro colimador 9 inclui grades para decompor o raio emitido pela fonte de raios X 8 e controlar a intensidade da energia dos raios X transmitidos a partir dali. O segundo colimador 10 inclui grades 37 para blindar os raios X incidentes sobre as unidades detectoras, de maneira tal que os raios X sejam incidentes sobre a maior parte da área da face de recepção do cristal detector, em vez de serem espalhados pela margem da face de recepção do cristal detector. Da forma mostrada na figura 5, as grades para o primeiro colimador 39 incluem pelo menos duas partições em si para decompor o raio emitido pela fonte de raios X em dois ou mais feixes de raio em leque. Adicionalmente, da forma mostrada na figura 5, ao longo da direção da passagem de escaneamento 2 ou 6, uma pluralidade de cristais detectores 30 são montados no suporte de montagem do cristal detector 27. Os feixes de raio em leque decompostos correspondem a estas faces de recepção do cristal detector, respectivamente, para adquirir em sincronia os dados a partir de uma pluralidade de unidades detectoras ao longo da direção da passagem de escaneamento. A pluralidade de unidades detectoras pode consistir em diversos módulos de cristal detector montados no gabinete de montagem do detector 35 pelo suporte de montagem do cristal detector 27. O gabinete de montagem do detector é vedado para reduzir problemas de perturbação nos cristais detectores ocasionados pela luz, poeira e umidade ambiental. O gabinete de montagem do detector 35 é montado no pórtico de TC por um suporte de anexação 42. A fim de reduzir a blindagem dos feixes do raio na direção principal com a premissa de vedação e sombreamento, um escudo antirradiação blindado 38 é montado em uma posição antes das faces de recepção do cristal detector, na direção do alvo da fonte de raios X. Preferivelmente, a espessura não é maior que 3 mm. O escudo antirradiação blindado é feita de material leve, incluindo, mas sem limitação, Teflon, plásticos, baquelite e folha de alumínio. Na modalidade preferida, as grades dos colimadores são incorporadas como uma ou mais curvas de adequação pontilhadas relacionadas à distribuição da dose de radiação, em que fendas de algumas das grades no meio são relativamente estreitas, enquanto fendas de algumas das grades na margem são relativamente mais largas, de maneira tal que escopos de energia em locais nos quais diferentes faces de recepção do cristal detector ficam posicionadas sejam substancialmente iguais. Nesta modalidade, a grade para o primeiro colimador 39 é provida com uma pluralidade de fendas, pelo menos duas, por exemplo, três, da forma mostrada na figura 5.

[0043] Descrição resumida sobre a operação específica deste sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem de acordo com a presente invenção será introduzida a seguir. Através da entrada para passagem de escaneamento, a bagagem (não mostrada) é distribuída no interior deste sistema de inspeção de segurança de TC e, neste particular, a barreira de luz na entrada é atuada, então, com o comando de aquisição emitido pelo módulo de controle acionado pelo motor de acionamento de anel coletor 14, o pórtico 5 começa a rotacionar juntamente com a rotação do anel coletor 3. Os raios X emitidos pela fonte de raios X 8 no sistema passam através do primeiro colimador 9 como o dispositivo de colimação de energia de fronteira, e o último decompõe o raio de energia em diversos feixes de raios X em leque e, então, as unidades detectoras 20 começam a adquirir os dados nestes feixes de raios X e, finalmente, pelo processamento dos dados na unidade de processamento de dados, uma reconstrução 3D é realizada a fim de obter um imagem de TC.

[0044] Embora certas modalidades exemplares da presente invenção tenham sido mostradas e descritas, versados na técnica percebem que mudanças podem ser feitas nestas modalidades exemplares sem fugir dos princípios e do espírito da presente invenção, cujo escopo é definido nas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims

1. Sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem, caracterizado pelo fato de que o sistema de inspeção de segurança de TC compreende: uma passagem de escaneamento, através da qual uma bagagem entra e sai do sistema de inspeção de segurança de TC para bagagem; uma fonte de raios X (8) compreendendo um alvo (15) provida em um lado da passagem de escaneamento; uma pluralidade de unidades detectoras (20), em que cada unidade detectora (20) da pluralidade de unidades detectoras (20) compreende dois ou mais cristais detectores; e um pórtico (5) provido em um lado oposto da passagem de escaneamento, e no qual uma pluralidade de unidades detectoras (20) são montadas; em que, em cada uma de toda pluralidade de unidades detectoras (20), um ponto de vértice (18, 23) de pelo menos uma face de recepção de cristal (16, 24, 32) dos dois ou mais cristais detectores fica posicionada em um círculo de distribuição da unidade detectora (22) centrado em um centro (21) da passagem de escaneamento, e todas da pluralidade de unidades detectoras (20) montadas sobre o pórtico (5) são arranjadas sucessivamente, em que uma é adjacente a uma outra; e as faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32) de todas da pluralidade de unidades detectoras (20) ficam em um escopo dos feixes do raio de radiação com seu centro em um alvo (15) da fonte de raios X (8) e, em cada uma de toda pluralidade de unidades detectoras (20), uma linha de conexão entre um ponto médio (17, 25) de pelo menos uma das faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32) e o alvo (15) da fonte de raios X (8) é normal em relação à correspondente face de recepção do cristal detector (16, 24, 32).

2. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma linha de conexão entre o ponto médio (17, 25) de outra das faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32) e o alvo (15) da fonte de raios X (8) tem um ângulo mínimo, maior que 85°, em relação à outra das faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32).

3. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um ângulo de emissão da fonte de raios X (8) é pelo menos maior que um ângulo de uma linha de conexão entre a extremidade de um cristal detector da cabeça e o alvo (15) da fonte de raios X (8) em relação àquela entre a extremidade de um cristal detector da cauda e o alvo (15) da fonte de raios X (8); em que uma distância entre cada dois cristais detectores adjacentes não é menor que 20 mm.

4. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma efetiva região de escaneamento (19) para a passagem de escaneamento fica localizada no escopo do ângulo da linha de conexão entre a extremidade do cristal detector da cabeça e o alvo (15) da fonte de raios X (8) em relação àquela entre a extremidade do cristal detector da cauda e o alvo (15) da fonte de raios X (8).

5. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

6. módulo de aquisição (34) para adquirir sinais a partir das unidades detectoras (20); e

7. módulo de controle (34) para controlar a emissão de radiação da fonte de raios X (8) e a aquisição dos sinais;

8. que o módulo de aquisição (34) e o módulo de controle (34) são montados no mesmo pórtico (5).

9. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: primeiro e segundo colimadores (9, 10), cada qual incluindo uma pluralidade de grades (37, 39) para decompor o raio original emitido pela fonte de raios X (8) em uma pluralidade de feixes de raio em leque.

10. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma placa de montagem do detector na qual a pluralidade de cristais detectores são montados ao longo de uma direção axial da passagem de escaneamento; em que os feixes de raio em leque decompostos correspondem às faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32), respectivamente, para obter uma pluralidade de dados de detecção em sincronia na direção axial da passagem de escaneamento.

11. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as grades (37, 39) para os colimadores (9, 10) são incorporadas como uma ou mais curvas de adequação pontilhadas relacionadas à distribuição da dose de radiação, em que fendas entre algumas das grades (37, 39) no meio são relativamente estreitas, ao mesmo tempo em que fendas (37, 39) entre algumas das grades na margem são relativamente mais largas, de maneira tal que escopos de energia em locais nos quais diferentes faces de recepção do cristal detector (16, 24, 32) ficam posicionadas sejam iguais.

12. Sistema de inspeção de segurança de TC de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um subsistema de anel coletor (3) disposto ao redor da passagem de escaneamento, em que a fonte de raios X (8) e o pórtico (5) são montados no subsistema de anel coletor (3) e são rotacionáveis ao redor do centro (21) da passagem de escaneamento.