CN100362595C - 辐射扫描系统以及用于检查物体所容纳的物品的方法 - Google Patents

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Abstract

一种辐射扫描系统，包括紧邻升降机系统的辐射源和辐射探测器，该升降机系统在辐射源和探测器之间移动物体，用于扫描。该辐射源和/或探测器可以由升降机系统支承，或者接近该升降机系统。优选地，辐射源和探测器由该升降机系统支承或者位于升降机系统所限定的轮廓内。该辐射扫描系统特别适用于扫描货物运载容器，例如海运货物运载容器，当它们从轮船上被卸下或者装载到轮船上时。同时还公开了检查物体的方法。

Description

辐射扫描系统以及用于检查物体所容纳的物品的方法
技术领域
对物体的辐射扫描，更具体地为，对违禁物品的货物运载容器的辐射扫描。
背景技术
辐射通常用于对例如行李、袋子、公文包以及类似物的非入侵检查，用来识别隐藏的违禁物品。违禁物品包括枪支、刀具、爆炸装置以及非法药品等。随着罪犯以及恐怖分子在隐藏违禁物品方面越来越具有创意，对于更有效的非入侵检查技术的需求也与日俱增。虽然将违禁物品置于手提包或行李中带上飞机的走私是众所周知的，然而，很少公开但是也很严重的威胁是将违禁物品置于大的货物集装箱内走私过境。由船运往美国的17百万吨货物集装箱仅有2％-10％被检查。“检查站恐惧”，美国新闻及世界报告，2002年2月11日，第52页。
一个通常的检查系统为行扫描仪，例如行李等待检查的物体在静止的辐射源(例如X射线辐射)和静止的探测器之间通过。该辐射被校准为竖直的扇形线束或者笔状线束，物体水平移动通过线束。通过该物体的辐射被该物体所容纳的物品衰减到不同的程度。辐射的衰减是辐射线束所穿过的材料的密度的函数。衰减后的辐射被检测并生成物体所容纳物品的射线照片图像，以用于检查。该射线照片图像展示出所容纳物品的形状、尺寸以及不同的密度。
在典型的海港环境中，货船停泊在海港内，升降机将集装箱提升离开货轮。该集装箱可能被升降机放置到卡车上。如果决定检查该集装箱是否藏有违禁物品，则卡车将集装箱运至指定的检查地点。
典型的X射线检查系统如果用在海港或机场环境则并不适用，这是由于货物集装箱的尺寸所决定的。标准的货物集装箱为20-50英尺长(6.1-15.2米)、8英尺高(2.4米)、6-9英尺宽(1.8-2.7米)。空运货物集装箱用于装盛多件行李或其他货物并被储藏在飞机机身中，它们的尺寸在从大约35×21×21英寸(0.89×0.53×0.53米)到大约240×118×96英寸(6.1×3.0×2.4米)的范围内。海运货物集装箱典型地为大约40-50英尺长、8英尺宽、8英尺高(12.2-15.2×2.4×2.4米)。大的物件，例如多件行李等，可能被支承在托台上。托台可能具有支承侧壁，其尺寸可能和货物集装箱相当。用于此处的术语“货物运载容器”包括货物集装箱(包括海运货物集装箱)以及托台。
固定检查系统被推荐用于检查大的集装箱。例如，Yoshida的美国专利No.4430568，公开了一种用于检查包装箱(包括大的船运集装箱)的X射线系统。输送装置移动包装箱或集装箱使其水平通过支承底面上的X射线源和探测器阵列之间。类似地，Cable的美国专利No.4599740公开了一种固定检查系统，其中X射线源发射连续辐射线束使其穿过输送装置，待检查的集装箱沿着该输送装置移动。该集装箱连续移动或增量移动。透过集装箱的辐射被“折叠式”传感器屏所检测，或者被另一设备检测，该设备具有两个垂直臂，当检查时，其中一个垂直臂沿着集装箱的侧面竖直延伸，另外一个臂在集装箱的顶面水平延伸。相对于为了检测透过整个集装箱的辐射所必须的高度而言，该折叠式传感器使得系统具有较小的高度。
另外建议的是采用便携式X射线成像系统扫描大的集装箱。例如，Armistead的美国专利No.5638420公开了一种跨式检查系统，由此辐射扫描系统(辐射源和探测器)被固定到可移动的框架上并且该框架沿着集装箱的长度方向水平移动，同时顺序记录图像数据。Geus等人的美国专利No.5692028公开了一种X射线检查系统，该系统包括安装在电动机车辆上的辐射源和探测器。该车辆驶过检查物体以扫描物体所容纳的物品。该系统也被建议用于检查海运集装箱。
上文所述的系统具有几个缺点。例如，这些系统占用了海港的宝贵空间。尽管Armistead和Geus的专利设计为便携式的，目的是减小X射线设备永久占用的空间量，但是这两个系统还是很庞大并且在使用时占据大的排他区域。此外，所有这些系统还可能不适用于大集装箱环境。例如，一旦将集装箱从轮船上卸下并放置到码头上用以分配到检测站时，违禁物品则可能在检查之前被容易地转移走。上述系统的检查速度也缓慢。典型地从轮船上卸下集装箱的速度可能快于扫描器完成检查的速度。因此，仍需要改进用于海港内的海运集装箱的检查系统。
另外有人建议将辐射探测器安装在升降机系统上，用于在货物运载容器被升降机系统移动时探测由其内放射性材料发射出的辐射。这样的系统无法检查出非放射性或被屏蔽的违禁物品。
发明内容
在本发明的一个实施例中，辐射扫描系统包括辐射源，例如X射线辐射源，以及辐射探测器，辐射源和探测器均接近升降机系统，该升降机系统从一个位置到另一个位置移动物体，例如货物以及海运集装箱以及其他货物运载容器。在此，“升降机系统”可以为任何能够从第一个位置提升物体并且将物体放置到第二个不同位置的系统。该升降机系统移动物体使其通过辐射源和探测器之间的空间，由此使得该物体被扫描。该升降机系统可以移动物体，例如海运集装箱及其他类型的货物运载容器，并将其提升或者放置在海港处的轮船上。例如，该辐射源和/或探测器可以由升降机系统支承，或者被支承在升降机系统附近的地面上。术语“紧邻”在此是指由其支承或在其附近。此处所用的术语“接近”是指升降机能够使物体经过其的任何位置。如果不被升降机系统支承，则辐射源和/或探测器优选被设置在升降机系统所限定的轮廓内，由此使得辐射扫描系统不会占据额外的空间。
在海港环境下，从轮船上卸下的物体可能被放下并通过由辐射源发射出的辐射线束，并由探测器探测该辐射线束。或者，当被装载到轮船上时，被装载到轮船的物体可能被从海港提升并通过辐射线束。该系统使得对大型货物运载容器的检查能够在装载和卸载时进行，无需将运载容器输送到独立的检查设备处。此外，由于在该实施例中，辐射源和探测器优选由升降机系统支承或设置在升降机系统的轮廓内，因此该系统不会占用升降机系统自身已经占用的空间之外的空间。
附图说明
附图1a是根据本发明实施例之一，由升降机系统支承的辐射扫描系统的示意图。
附图1b是附图1中辐射扫描系统的后视图。
附图2是附图1所示实施例中，货物运载容器降落通过由辐射源(例如线性加速器等)发射出的辐射线束的顶视图。
附图3是用于附图1实施例的另一辐射源的侧视图。
附图4是附图3中辐射源的前视图。
附图5是附图3中的辐射源的侧视图，其中所述辐射源用在附图1的辐射扫描系统中。
附图6是货物运载容器降落通过附图3中辐射源所发射的辐射线束的顶视图。
附图7是附图1所示实施例中，货物运载容器降落通过三个独立的辐射源所发射的三个辐射线束的部分顶视图。
附图8是本发明另一实施例的侧视图，其中辐射源和探测器被紧邻升降机系统的地面支承。
附图9是附图8所示实施例的顶视图。
附图10是根据使用附图8所示辐射扫描系统的本发明实施例之一的海港的顶视图。
具体实施方式
附图1a是根据本发明一个实施例的辐射扫描系统10的示意图。在该实施例中，系统10包括支承辐射源14和辐射探测器16的升降机系统12。该升降机系统12可以是标准升降机，从现有技术中可知，该升降机可用于从海港22处的轮船20上装载和卸载货物运载容器18，例如海运集装箱或托台等。根据本发明，该升降机系统12可以是用于从一个位置提升物体并将该物体放于另外一个位置上的任何设备。
该升降机系统12包括相对设置的竖直构件24、26，用于支撑悬臂28。输送系统30由该悬臂28支撑。该输送系统30(其细节在此并未示出，但为本领域所公知)可以包括托架或扩杆(spreader)32，用于固定货物运载容器18或其他类似物体。该托架32自链条或金属绳索34悬挂下来，链条或金属绳索34缠绕在滑轮上并由电动机(未示出)驱动。该输送系统30通过托架32能够将货物运载容器18竖直提升离开轮船(如箭头A所示)，朝向海港22水平移动货物运载容器(如箭头B所示)，随后将货物运载容器放在卡车35或海港岸上(如箭头C所示)。该升降机系统12可由位于控制室36内的操作者操作。该托架32通过输送系统30被释放并返回到轮船20上，与另外一个货物运载容器18相连接。该过程也可以反向为向轮船20装载货物运载容器18。
附图1b为辐射扫描系统10的后视图，表示支承在横梁38(附图1a也已示出)上的辐射源14，该横梁38连接竖直构件24的一对竖直支架24a、24b。该视图未示出的探测器16也类似地支承在位于竖直构件26的竖直支架之间的横梁上。该视图也没有示出导向件40和轮船20。辐射源14和探测器16被分隔开足够的距离，以使得货物运载容器18或其他类似物体能够下降到它们之间。该视图另外示出了支承悬臂28的上横梁29。
该辐射源14以及探测器16可以由现有横梁或附加横梁支承，并且可以添加用于支承辐射源和/或探测器的附属支承构件，这取决于升降机系统12的尺寸和构造以及辐射源和探测器之间的目标距离。可以容易地更新标准升降机系统12以包括辐射源14和探测器16。
当货物运载容器18被移至辐射源14和探测器16之间(无论上升或下降)，该辐射源向货物运载容器18的表面18a上发射辐射线束43。该探测器16探测穿过货物运载容器18的辐射。移动货物运载容器18完全通过线束，则整个运载容器被扫描。
优选地，该辐射线束43为水平发散线束。更优选地，该辐射线束为水平发散扇形线束。也可以使用锥形线束。在此，术语“扇形线束”是指具有基本是一维尺寸的发散辐射线束，例如沿水平方向。术语“锥形线束”是指二维发散辐射线束，例如沿水平和竖直方向发散的辐射线束。该锥形线束并非必须为精确的圆锥，其可以为任意形状的锥形，例如，该锥形的横截面外边缘可为长方形、正方形、圆形和椭圆形。例如，该辐射线束可以为矩形不对称的锥形线束。该水平发散线束43可以由一个或多个准直器所限定，这是现有技术。该准直器可以与辐射源14一体。
可以在接近辐射源14和探测器16的位置处设置导向件40，该导向件40包括楔形壁42，用于当货物运载容器18在辐射源14和探测器16之间移动时引导该货物运载容器18。当货物运载容器18下降并被扫描时，该导向件40位于辐射源14和探测器16水平位置的上方，如图1a中的实施例一样。当货物运载容器18边上升边被扫描时，该导向件40位于辐射源14和探测器16水平位置的下方。该导向件40可以由连接到升降机支承构件24、26上的水平梁42a支承。附图1a示出了一对对置的楔形壁42。如果需要的话，也可以设置横过第一对壁的第二对对置壁。
附图2是水平发散辐射线束43扫描货物运载容器18的顶视图，该货物运载容器18正竖直下降通过该线束。在上述现有技术中，相反地，物体典型地是水平移动通过竖直发散的线束。图中示出了辐射源14和探测器16。
该探测器16可以为探测器阵列。该探测器阵列16可以具有一个位于货物运载容器18后面的长部16a以及两个彼此平行并与长部16a垂直的短部16b、16c。该短部16b、16c朝向货物运载容器18的侧壁18b、18c。该短部16b、16c探测穿过货物运载容器18的侧壁18b、18c的辐射。设置如此短并且平行的部分能够使探测阵列16更加紧凑。可以设置更长的长部16a取代平行短部18b、18c，用于俘获所有穿过货物运载容器18的辐射。该探测器和探测器阵列16也可以为曲线。例如，其可以为半圆形。
该辐射源14可以为X射线辐射源，例如轫致辐射。为了使用根据附图1所示实施例的辐射扫描系统10检查宽度W大于大约5英尺(1.5米)的货物运载容器，该X射线源14优选能产生峰值能量大于大约1MeV的辐射线束43。更优选地，该X射线源14能产生峰值能量大于大约6MeV的辐射线束43。该X射线源14可以是线性加速器，例如Linatron线性加速器(“Linatron”)，可从加州帕洛阿尔托市的Varian Medical Systems，Inc获得。也可以使用其它类型的X射线源，例如静电加速器、电子回旋加速器以及电子感应加速器。也可以使用X射线管，特别适用于宽度小于5英尺(1.5米)的货物运载容器以及其他物体。
为探测扇形线束，该探测器矩阵16可以是包括多个探测器元件的模块的一维探测器阵列，如现有技术所公开。每个一维探测器模块可以包括单排的多个探测器元件。该探测器元件可以包括辐射敏感探测器，例如闪烁器；以及光敏检测器，例如光电管或光电二极管，如现有技术所公开。可以使用高密度闪烁器，例如钨酸镉闪烁器。例如，该闪烁器的密度可以为8克/cm3。例如，合适的钨酸镉闪烁器可以由美国俄亥俄州的SaintGobain Crystals，Solon以及英国肯特郡的Spectra-Physics Hilger Crystals提供。优选使用具有探测效率从大约10％到大约80％的探测器模块，这取决于辐射线束43的辐射光谱。
可由一个或多个准直器限定多个紧密间隔并平行的扇形线束。这样，可以为每个扇形线束设置一列一维探测器。
该探测器阵列通过模/数转换器48被电连接至处理器46，例如计算机等。该处理器46将探测器阵列16输出的数据重构为图像，该图像可以显示在旁边或者其他位置上的监测器50上。尽管只示出了一个处理器46和模/数转换器48，然而也可以设置其他处理器、模/数转换器以及其他信号处理电路，这也可以从现有技术获知。
如果使用锥形线束，该探测器阵列可以包括一排或多排二维探测器模块。二维探测器模块可以包括多排和多列的探测器元件。
水平发散的线束43在货物运载容器18的面18a处的水平长度可以稍大于货物运载容器的宽度。例如，该扇形线束在面18a处的竖直高度可以从大约2mm到大约10mm。如果使用锥形线束，则其在面18a处可以具有从大约200mm到大约400mm的竖直高度。
可以在物体和探测器阵列16之间设置准直器(未示出)，用于阻挡散射辐射，防止其到达探测器阵列16。
如果需要也可以设置屏蔽。可以在探测器16的后面设置铅幕屏蔽件52、53，用以俘获散射辐射。铅幕53防止散射辐射穿过载有工作人员的轮船20的甲板20b。可以在探测器16的后面设置由升降机系统12支承的辐射阻挡件54。可以将操作者室36屏蔽以保护操作人员。如果需要，也可以在升降机系统12的侧面设置屏蔽，例如另外的铅幕。也可以取代辐射阻挡件54和/或至少铅幕52、53的部分长度或者除此之外，而在轮船20的船壳20a上设置屏蔽。本发明该实施例的优点是：在通常不被占用的区域中使用辐射，与至少某些现有的系统相比，降低了屏蔽要求。
该辐射扫描系统100能够在货物运载容器18被升降机系统移动时尽可能快速地检查该货物运载容器18。例如，如果辐射源为能够在货物运载容器18的面18a处产生宽度大约为5-7mm的扇形线束，并且以300脉冲/秒的速度发射辐射线束的线性加速器，则将会用大约2秒钟以大约5mm的空间分辨率扫描高度大约为2.5米的货物运载容器18。
典型的辐射源14沿纵轴14a发射的辐射线束43(如附图2所示)具有沿该轴最强的强度。随着偏离该轴14a的角度的增大，该强度急剧下降。因此优选不发射角度太宽的辐射线束。例如，优选线束的角度不超过30度。然而，为了使用窄的辐射线束照射较长物体(例如海运集装箱)的整个面18a，该辐射源14必须远离该面。强度也降低辐射源14与面18a之间距离的平方。在附图2的实例中，如果货物运载容器为具有长度L为40英尺(12.2米)的海运集装箱，则在大约为25度的角度X内发射的辐射线束43必须距面18a大约43英尺(13.1米)才能照射整个面。辐射线束43的角度X以及辐射源和面18a之间的距离是在设计辐射扫描系统10时将被平衡的因素。
附图3表示辐射源14的替换构造，其能够使该辐射源更接近货物运载容器18，并且能以比附图2的辐射源所发射的辐射线束更均匀的辐射线束照射货物运载容器的整个面18a。附图3中的该X射线源100被称之为“全景式”辐射源，在2002年7月19日提交申请No.10/199781中有所描述，该申请已转让给本发明的受让人，在此引入作为参考。该全景式辐射源100包括线性加速器主体102，其可以为如上文所述的Varian Linatron，或者可以具有现有技术中已知的其他构造。该线性加速器主体102具有开口输出端103。电子线束104(如虚线所示)在沿着主体的轴纵L1跟随通过线性加速器主体102时被加速。该电子束104从输出端103射出加速器主体。被称为漂移管的管106的近端连接到线性加速器主体102的输出端103，与开口输出端连通并由开口输出端延伸。例如，该漂移管106的直径可以在大约6到大约10mm的范围内。该漂移管16可以与线性加速器主体102的材料相同，这有助于将漂移管连接到线性加速器主体上。例如，该漂移管106以及线性加速器主体102可以为金属。该漂移管106以及线性加速器主体102也可以为其他材料。
目标物108被设置在漂移管106的远端，所述目标物108为具有高原子量及高熔点的金属，例如钨和其他难熔金属。屏蔽材料110，例如钨、钢或铅等，被设置成围绕漂移管106以及目标物108，并且可以延伸到线性加速器102的远侧部。例如，该屏蔽材料110可以为球形，目标物108可在球的中心，并在漂移管106内。该屏蔽材料110也可以具有其他形状。该漂移管106、目标物108以及屏蔽材料被称为“被屏蔽目标111”。
准直槽112从漂移管106的端部延伸，穿过屏蔽材料110，横过线性加速器主体102的纵轴L1。该槽112被成形为能够将由目标物射出的X射线束准直为所需形状，例如扇形或锥形线束，该线束从被屏蔽目标沿着与线性加速器主体102的轴线L1相垂直的方向射出。该槽112具有第一角度θ1。附图4是附图3中屏蔽目标111经线4-4的剖视图，示出了该槽的第二角度θ2。该第一角度θ1和第二角度θ2限定了线束43的形状。在优选的使用中，辐射源100被定向使得第一角度θ1限定辐射线束43的竖直高度，第二角度θ2限定辐射线束43的水平角度，如附图5所示，下面对此进行论述。
由线性加速器主体102沿其纵轴L1射出的电子线束104穿过漂移管106，并撞击目标物108。轫致辐射X射线辐射从目标物108沿各个方向射出。沿着准直槽112方向射出的辐射被准直为所需形状并且从装置100中射出。该屏蔽材料110吸收沿其他方向射出的辐射。尽管与电子线束撞击目标物方向垂直的辐射的强度可能远小于前述方向上的辐射强度，通过由第二角度θ2限定水平角度和线束而使该横过整个辐射线束43的辐射具有基本相同的强度。由于第二角度θ2可以是直到180度的任何所需角度，因此该辐射源100可以非常接近货物运载容器18的面18a。由于距离增加而导致的辐射强度下降也因此远小于其他构造。
附图5示出了由升降机横梁38支承的带有被屏蔽目标111的辐射源100，由升降机横梁27支承的探测器16，以及由悬于金属绳索34下方的托架32所支承的货物运载容器18。升降机系统12的其他部分没有示出。该货物运载容器18在辐射源100和探测器16之间移动。该辐射源100定向为线性加速器主体102的纵轴L1是竖直的。为了限定扇形线束的竖直高度，槽112的第一角度θ1可在小于1度到大约5度的范围内。为了限定锥形线束的竖直高度，该第一角度θ1可在大约5度到大约45度之间。该第二角度θ2可以是任意所需角度，例如可以为任意能够照射货物运载容器18的面18a整个宽度的所需角度。该角度可以为30度和更大。
附图6是货物运载容器18移动通过全景式辐射源100所发射的辐射线束113的顶视图。在该实例中，第二角度θ2大约为135度。该辐射源100距离货物运载容器18的面18a可为大约8.5英尺(2.6米)。由于线性加速器主体102的轴L1平行于货物运载容器18的面18a，因此该辐射源100可以容易地被升降机系统12的横梁支承。
替代附图2和附图6中所示的由单个水平发散辐射线束覆盖货物运载容器18的面18a的整个长度，可以用多个辐射线束扫描整个面，每个线束扫描该面的一部分。在附图7中，设置了多个辐射源202、204、206，每个辐射源各自发射辐射线束202a、204a、206a，用于照射货物运载容器18的面18a的一部分。每个辐射线束202a、204a、206a优选照射稍大于面18a的三分之一的长度。优选每个线束稍微覆盖邻近线束，以确保完全覆盖面18a。例如，每个辐射源发射的水平发散辐射线束在从大约10度到大约30度的范围内。例如，每个辐射源202、204、206可以为线性加速器，比如所述的Varian Linatron。这些辐射源可以同时、也可以交替照射该面。优选每个辐射源202、204、206交替扫描。例如，每个辐射源202、204、206交替地开启，而在大约1ms的数据采集窗口内通过一个或多个脉冲。尽管只示出了三个辐射源202、204、206发射三个线束202a、204a、206a，但也可以设置更多或更少的辐射源和辐射线束。
由于所发射的每个辐射线束202a、204a、206a的角度要小于单个辐射源14，例如单个线性加速器(见附图2)被使用时所需的角度，因此整个货物运载容器面18a被暴露在强度更高更均匀的辐射下。此外，辐射源202、204、206可以更接近面18a，减少了由于距离而导致的强度损失。
替代以升降机系统12支承辐射源14和/或探测器16，可以用海港22支承辐射源和探测器，如附图8所示。该辐射源14和/或探测器16可以分别安装在一个或多个支架62、64上。该支架62、64可以是活动的。例如，它们可以沿着海港上的轨道65a、65b移动，如顶视图9所示。该升降机系统12也可以沿海港22上的轨道67a、67b移动。由活动支架62、64支承辐射源14和/或探测器16有助于安装并精确定位辐射源14和探测器16，无须考虑升降机系统12的尺寸。附图9还示出了辐射源14和探测器16在升降机系统12的轮廓P内的优选位置(如点线66、68所示)，以及垂直构件24a、24b、26a、26b，由此使得辐射源和探测器没有占用额外的空间。然而，辐射源14和探测器16可以在任何位置，只要升降机系统12能够移动货物运载容器18通过它们。例如，如果悬臂28可围绕竖直轴枢转，则货物运载容器18可能被移动经过升降机系统12的轮廓P之外的位置。
本发明的该实施例使得辐射扫描系统在海港被更能有效地应用。附图10是海港22的顶视图。所示的两艘轮船70、72分别停靠在海港22的停泊站。两个升降机系统74、76位于停泊站处，分别向轮船70、72装载或者从轮船70、72上卸载货物运载容器(未在该附图示出)。可以设置更多的停泊站，以及专用于每个停泊站的升降机。在第一停泊站，示出的辐射源14和探测器16可移动地由轨道78a、78b支承，以扫描装载到轮船70或者从轮船70上被卸载的货物运载容器。当完成对轮船70的装载或卸载后，该辐射源14和探测器16可以移动到第二停泊站，用以扫描装载到轮船72或者从轮船72上被卸载的货物运载容器。扫描可以在两个或多个站之间协调进行，使得辐射源14和探测器16在一个站处扫描装载到轮船或从轮船被卸载的货物运载容器，另一艘轮船在另一站停泊或者准备被卸载或装载。一个或几个辐射扫描系统可以更有效地用于在海港检查向多艘轮船装卸的货物运载容器或从多艘轮船上被卸载的货物运载容器，其成本低于在每个升降机系统上安装一套辐射扫描系统。为了移动辐射源14和探测器16，可以在轨道78a和78b上设置输送系统。
尽管在上述的实施例中，货物运载容器18在上升或下降的同时被扫描，但该货物运载容器也可以在由输送系统30水平移动时(例如沿附图1的箭头B)被扫描。在此情况下，该辐射源14和探测器16可以由升降机系统12或者支架62、64支承，使得它们沿着垂直于货物运载容器18移动的水平方向而被对准。然后，该辐射源14可以发射竖直发散的辐射线束。
本领域的技术人员可以在不脱离由下述权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下知晓，可以对上述的实施例进行改动。

Claims (45)

1.一种用于扫描物体的辐射扫描系统，包括：
升降机系统，用于将物体从第一位置水平地以及垂直地移动到第二位置；
紧邻升降机系统的固定辐射源，所述辐射源被构造用来发射水平发散的辐射线束；以及
紧邻升降机系统的固定辐射探测器，所述辐射探测器被定位用来接收与辐射源和探测器之间的物体相互作用的辐射，
其中辐射源和探测器被定位使得：在通过水平发散的辐射线束进行扫描的过程中，升降机系统移动物体使物体在辐射源和探测器之间垂直地移动。
2.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中物体可被升降机系统竖直地移动通过辐射源和探测器之间的空间。
3.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中辐射源适于发射扇形线束。
4.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中辐射源为X射线辐射源。
5.如权利要求4所述的辐射扫描系统，其中辐射源能够发射峰值能量至少为1MeV的辐射线束。
6.如权利要求5所述的辐射扫描系统，其中辐射源能够发射峰值能量为至少6MeV的辐射线束。
7.如权利要求4所述的辐射扫描系统，其中X射线源为线性加速器。
8.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中探测器和辐射源是对准的。
9.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中辐射源和探测器至少其中之一由地面支承。
10.如权利要求9所述的辐射扫描系统，其中辐射源和探测器位于升降机系统所限定的轮廓内。
11.如权利要求9所述的辐射扫描系统，其中地面为海港。
12.如权利要求1所述的辐射扫描系统，还包括在紧邻辐射源和探测器的空间中的导向件，用于引导物体在辐射源和探测器之间的移动。
13.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中辐射源包括：
垂直定向的具有远端的加速器主体；以及
在所述加速器主体远端的被屏蔽目标，用于朝向探测器发射辐射线束。
14.如权利要求1所述的辐射扫描系统，包括：
多个紧邻升降机系统的辐射源，每个辐射源能够向辐射源和探测器之间的物体的一部分发射辐射线束。
15.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中辐射源和探测器被分隔开足够的距离，以扫描海运货物运载容器。
16.如权利要求1所述的辐射扫描系统，其中升降机系统包括：
至少一个竖直支架；
至少一个由竖直支架支承的水平支架；
连接到水平支架上的输送系统，用于从第一位置提升物体，水平移动所述物体并放置所述物体到不同的第二位置处。
17.如权利要求1所述的辐射扫描系统，还包括：
至少一个轨道；
其中，辐射源和探测器至少其中之一被可移动地支承在所述轨道上。
18.用于扫描物体的辐射扫描系统，包括：
用于将物体从第一位置移动到第二位置的升降机系统；
由所述升降机系统支承的辐射源；以及
由所述升降机系统支承的辐射探测器，所述辐射探测器被定位用来接收与辐射源和探测器之间的物体相互作用的辐射；
其中辐射源和探测器被定位使得在扫描期间升降机系统能够竖直移动物体使物体在辐射源和探测器之间移动。
19.如权利要求18所述的辐射扫描系统，其中所述辐射源包括：
竖直定向的用于加速电子束的加速器主体，所述加速器主体具有远端；以及
在所述加速器主体远端处的被屏蔽目标，用于朝向探测器发射辐射线束。
20.如权利要求19所述的辐射扫描系统，其中所述被屏蔽目标包括：
从加速器主体延伸的管子，用于接收被加速器主体加速的电子束；以及
在所述管内的目标物，用于通过电子束的撞击生成辐射；以及
围绕所述目标的屏蔽材料，其中屏蔽材料将生成的辐射准直为水平发散的线束。
21.如权利要求18所述的辐射扫描系统，其中升降机系统包括：
至少一个竖直支架；
至少一个由所述竖直支架支承的水平支架；
连接到水平支架上的输送系统，用于从第一位置提升物体并使所述物体下降到不同的第二位置。
22.如权利要求21所述的辐射扫描系统，其中输送系统能够沿着水平轴输送物体。
23.如权利要求18所述的辐射扫描系统，包括：
多个由升降机系统支承的辐射源，每个辐射源适于向物体的一部分发射辐射线束。
24.如权利要求23所述的辐射扫描系统，其中每个辐射源适于发射水平发散的辐射线束。
25.如权利要求18所述的辐射扫描系统，其中辐射源适于发射水平发散的辐射线束。
26.一种辐射扫描系统，包括：
用于从第一位置提升物体并使所述物体下降到第二位置的移动装置；
用于生成水平发散的辐射线束的生成装置；以及
用于探测与物体相互作用的辐射的探测装置；
其中所述移动装置移动物体使物体在生成装置和探测装置之间垂直地移动通过水平发散的辐射线束。
27.一种检查物体所容纳的物品的方法，包括：
沿着第一竖直轴移动所述物体；
沿着与第一竖直轴不同的第二竖直轴移动所述物体通过水平发散的辐射线束；以及
探测与所述物体相互作用的辐射。
28.如权利要求27所述的方法，包括：
从第一位置沿着第一竖直轴提升物体；以及
沿着第二竖直轴并通过辐射线束使所述物体下降至第二位置。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述物体为货物运载容器，第一位置在船上，第二位置在海港上，所述方法包括：
从船上提升货物运载容器；以及
使所述物体下降通过辐射线束而被放到海港上。
30.如权利要求27所述的方法，包括：
从第一位置沿着第一竖直轴提升物体使其通过辐射线束；以及
沿着第二竖直轴使所述物体下降到第二位置。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述物体为货物运载容器，第一位置在海港上，第二位置在船上，所述方法包括：
从海港上提升货物运载容器使其通过辐射线束；以及
使所述货物运载容器下降到船上。
32.如权利要求27所述的方法，包括移动物体通过扇形辐射线束。
33.如权利要求27所述的方法，包括移动物体使其通过锥形辐射线束。
34.如权利要求27所述的方法，包括用升降机系统移动物体。
35.如权利要求27所述的方法，还包括：
移动水平发散线束的辐射源和探测与物体相互作用的辐射的探测器中的至少一个到操作位置。
36.一种检查物体所容纳的物品的方法，包括：
利用升降机系统将物体从第一位置、通过辐射线束移动到第二位置；以及
探测所述辐射线束与所述物体相互作用后的辐射。
37.如权利要求36所述的方法，包括：
利用升降机系统从第一位置提升物体；
利用升降机系统使所述物体下降至第二位置；以及
在使物体下降的同时扫描所述物体。
38.如权利要求36所述的方法，包括：
从船上提升所述物体；以及
使所述物体下降到海港上。
39.如权利要求36所述的方法，包括：
利用升降机系统从第一位置提升物体；
在提升物体的同时扫描所述物体；以及
利用升降机系统使所述物体下降至第二位置。
40.如权利要求39所述的方法，包括：
从海港上提升所述物体；以及
使所述物体下降至船上。
41.如权利要求38所述的方法，还包括：
在从第一位置移动物体和从第二位置移动物体之间，水平移动所述物体。
42.如权利要求41所述的方法，包括：
水平移动物体使其通过辐射线束。
43.如权利要求36所述的方法，还包括：
相对于升降机系统将辐射线束的辐射源和用于探测辐射的探测器中的至少一个移动到位。
44.如权利要求43所述的方法，还包括：
沿着各自的轨道相对于升降机系统将辐射线束的辐射源和用于探测辐射的探测器的至少其中之一移动到位。
45.一种海港中使用的扫描系统，包括：
多个停泊站；
多个升降机系统，每个升降机系统定位在各个停泊站处；
至少一个经过每个停泊站的轨道；
辐射源；以及
辐射探测器，其被定位用来探测由辐射源发射并与被检查物体相互作用的辐射；
其中辐射源和探测器的至少其中之一可移动地支承在轨道上，以从一个停泊站移动到另一个。
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