CN102768372B - 一种用于行人及物品的微剂量x射线快速检查系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，包括射线发射装置、射线接收装置、检查通道、计算机图像处理系统和操作控制系统，所述射线发射装置包括射线源和射线准直部分，所述射线准直部分由内准直器和外准直器构成的双重准直结构，所述外准直器呈扁状喇叭形结构，所述内准直器的两侧接口分别嵌入所述射线源的射线窗口和外准直器的接口中；所述检查通道采用单通道循环移动的检查通道，所述射线发射装置和射线接收装置分别置于所述检查通道中部两侧，所述检查通道前后段左右侧分别设入口和出口，入口处设预备检测站立平台。本发明循环运动快速平稳，减少了被测人或物所受的辐射剂量，提高了检测效率。

Description

一种用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统

技术领域

本发明涉及一种X射线检查系统，具体涉及一种用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，主要用于机场、海关、矿山、车站及其它需要进行安检场所。

背景技术

随着全世界范围内恐怖袭击、贩毒、走私等犯罪活动的日益猖獗，各国政府已不断加强对各种公共场所的安全检查。如在机场、车站、航运码头、会展中心、政府机关、大型运动场及边检口岸等重要场所配置金属探测器和行李安检仪。对行李而言，目前主要采用X射线透视成像技术，也有少量的设备采用CT成像技术。对人体携带的违禁品，目前主要采用金属探测器，金属探测器对于人体携带的金属制品探测效果明显，但对于人体携带的炸药、毒品等危险品，金属探测器却无能为力。在某些国家采用“背散射”技术对人体体表进行成像检查，但这种方法对藏在人体体内的毒品炸药却无法探测。近年也出现了利用射线透射方法检测人体藏毒的设备，如CN10103407IA号专利申请的一种“中位直射式双能X射线人体藏毒检查系统”，通过射线对人体内部透射成像，可以清晰显示人体内毒品的位置，该系统包括一个入口，一个出口和一个可以往复运动的载人滑板，被检人员检测一次，载人滑板要先从入口运行至出口位置，再从出口回复到入口位置，其检测一个人所用时间最少要15秒钟，因此检查效率低下，不适合人流密集的公共场所。另一方面，上述系统的载人滑板采用传送带拖动实现往复运动，由于传送带有弹性，其往复运动速度不十分均匀，且传送带的中部受重后会出现下沉，所以被检人员通过射线时的运动不是匀速直线运动，进而影响成像质量。要得到高质量的图像，势必要加大辐射剂量，其单次检测人体所受辐射剂量为2.5μSv。因此该系统存在检查效率低及辐射剂量大的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术对人的安全检测效率低及被测人或物接受辐射剂量大的问题，而提供一种通过单循环运动通道使得原有设备的任意行程变为检测行程，进而成倍提高系统检测效率；以及提供一种高精度的射源准直装置，从而提高射源准直精度，减少被检人或物接受的不必要辐射剂量的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案：一种用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，包括射线发射装置、射线接收装置、检查通道、计算机图像处理系统和操作控制系统，所述射线发射装置包括射线源和射线准直部分，所述射线准直部分由内准直器和外准直器构成的双重准直结构，所述外准直器呈扁状喇叭形结构，所述内准直器的两侧接口分别嵌入所述射线源的射线窗口和外准直器的接口中；所述检查通道采用单通道循环移动检查通道，所述射线发射装置和射线接收装置分别置于所述检查通道中部两侧，所述检查通道前后段左右侧分别设入口和出口。

所述内准直器的射线窗口宽度为4-7mm；外准直器的射线窗口宽度为0.2-1.2mm。

所述内准直器采用铅或铅合金材料制作，所述外准直器采用不易变形且易于精确加工的不锈钢、铁合金等金属材料制成。

所述检查通道包括机座、位于机座上的牵引装置，所述牵引装置包括传送带、用于带动传送带运动的牵引主动辊筒和从动辊筒；所述传送带的上行部分下方设支撑垫并依托在所述支撑垫上滑移。

所述牵引装置的中部设有用于调节皮带松紧度的调节辊筒，所述支撑垫采用金属板，或在金属板上再覆加聚四氟乙烯板材。

所述检查通道的入口和出口处设有用于平衡人体的手扶栏杆。

所述检查通道的入口处的传送带一端上方设有用于行人预备检测前站立的站立平台。

由上述技术方案可知：在检查过程中，射线源发射的射线束经双重准直，提高了射源准直精度，此外，外准直器的射线窗口宽度至少比现有技术中的窄0.3mm，减小了发射剂量。由于系统中采用单通道循环移动的方式，被检测者从检查通道传送带的侧面入口直接跨到传送带上或被检测者从检查通道传送带的侧面先跨到入口端的预备站立平台上，再从预备站立平台侧移到传送带上；这种循环移动方式的免除了空返行程。由于传送带的上行部分下方设有支撑垫，传送带的中部不会因受重出现下沉，使被检人员通过X射线时的运动为匀速直线运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)提高了对人探测的检查效率，使人的单次检测时间由15秒降低到小于4秒，效率提高了4倍。在多人次连续检测的情况下，本发明设备的单次检测时间更短，最低可至1.5秒，解决了现有检测设备在人流量大的情况下无法连续快速检测问题。

(2)降低了被测物所受的辐射剂量。以人体检测为例，在不降低图像质量的前提下，单次检测人体所受辐射剂量由2.5μSv降低到0.1μSv以下。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图3为检查通道俯视结构示意图；

图4为检查通道立体结构示意图；

图5为图4的局部放大结构示意图；

图6为射线准直装置立体结构示意图；

图7为射线准直装置的部件分解侧视结构示意图；

图8为射线准直装置的部件分解俯视结构示意图；

图9为本发明的工作原理图

图中：1、射线源，2、射线准直部分，3、检查通道，4、射线接收装置，5、操作控制系统，6、内准直器，7、外准直器，8、入口，9、出口，10、射线发射装置，11、机座，12、牵引装置，13、支撑垫，14、传送带，15、预备检测站立平台，16、手扶栏杆，17、外准直器安装支架。

具体实施方式

现结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图l～图2，本发明包括射线发射装置10、射线接收装置4、检查通道3、操作控制系统5。射线发射装置10包括射线源1和射线准直部分2，射线准直部分由内准直器6和外准直器7构成的双重准直结构，外准直器呈扁状喇叭形结构，内准直器6的两侧接口分别嵌入射线源的射线窗口和外准直器的接口中，内准直器的准直窗口宽度大于外准直器的准直窗口宽度(准直窗口长度根据设计要求而定)；如图6-8所示。外准直器7由不易变形且易于精确加工的不锈钢、铁合金等金属材料制成，外准直器7的准直窗口决定准直后射线束的形状及精度，本例中外准直器7的射线窗口宽度为0.6mm，准直后射线束的形状呈扇形。内准直器6采用铅或铅合金制成，其射线窗口宽度为5mm，外准直器7上的外准直器安装支架用于安装固定。内准直器6和外准直器7构成具有双重准直功能的射线准直部分2，能有效的防止射线泄露，将点光源准直为极窄的扇形光面。在检查过程中，射线源发射的射线束需先经过准直装置的双重准直作用，减小了被测人或物所受的不必要的辐射剂量。

如图3-5所示，检查通道采用单通道循环移动的方式，射线发射装置10和射线接收装置4分别置于所述检查通道中部两侧，检查通道前后段左右侧分别设入口8和出口9。检查通道包括机座11、位于机座上的牵引装置12，牵引装置包括传送带14、用于带动传送带运动的牵引主动辊筒和从动辊筒。传送带的上行部分下方设支撑垫13，采用铝合金板、不锈钢板等金属材料制作，或在金属板上加聚四氟乙烯板，起润滑作用，减小传送带在支撑垫上滑动时的摩擦。也可直接采用聚四氟乙烯板材制作。传送带运动时可依托在支撑垫上滑移，传送带14在牵引装置的作用下，确保其在支撑垫13上沿水平方向直线滑动，传送带14作为一个循环运动检查平台，直接载人和物体，不会因受重出现中部下沉。牵引装置的中部设有用于调节皮带松紧度的调节辊筒。检查通道的入口和出口处设有用于平衡人体的手扶栏杆16。作为优选方案，检查通道的入口处的传送带上方可设预备检测站立平台15。人体检测时通过入口8，被检测者先站上预备检测站立平台15，再从预备检测站立平台15向右侧移，站到传送带14，进而接受检测，可使被检测者站立更稳定。如不设预备检测站立平台，受检测者可以通过入口8直接跨上传送带14受检。

图9是本发明的工作原理图。当系统开始工作时，通过操作控制系统5上的钥匙开关给系统加电，系统加电后，计算机图像处理系统自动启动，打开计算机图像处理系统中相应软件，软件会对系统自动进行检查，并对射线源进行训管，对射线接收装置进行校准，当一切准备工作完成后，点击软件上的“开始扫描”按钮，传送带14就连续的开始循环运动，当人或物从入口8进入传送带14上运动时，控制系统会收到一个触发信号，射线源1预热，射线随即发射，射线灯亮，射线接收装置4接收透射过人或物的射线并转换为数字信号，通过实时采集系统把数字信号传输给计算机图像处理系统进行处理，处理的结果在屏幕上显示，当人或物运动至出口9位置时，被测人或物即从出口9下来，屏幕上显示被测人或物的全部图像。这样，一次完整的检查结束。本发明采集整个图像用时3.5秒，人体所受辐射剂量约0.1μSv。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，本发明不限于上述实施例，对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都属于本发明的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，包括射线发射装置、射线接收装置、检查通道、计算机图像处理系统和操作控制系统，其特征在于：所述射线发射装置包括射线源和射线准直部分，所述射线准直部分由内准直器和外准直器构成的双重准直结构，所述外准直器呈扁状喇叭形结构，所述内准直器的两侧接口分别嵌入所述射线源的射线窗口和外准直器的接口中；所述检查通道采用单通道循环移动检查通道，所述射线发射装置和射线接收装置分别置于所述检查通道中部两侧，所述检查通道前后段左右侧分别设入口和出口；所述内准直器的射线窗口宽度为4-7mm；外准直器的射线窗口宽度为0.8-1.2mm，人员单次检测时间小于4秒，单次检测人体所受辐射剂量小于0.1μSv。

2.根据权利要求1所述的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，其特征在于：所述内准直器采用铅材料制作，所述外准直器采用金属材料制作。

3.根据权利要求1所述的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，其特征在于：所述检查通道包括机座、位于机座上的牵引装置，所述牵引装置包括传送带、用于带动传送带运动的牵引主动辊筒和从动辊筒；所述传送带的上行部分下方设支撑垫并依托在所述支撑垫上滑移。

4.根据权利要求3所述的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，其特征在于：所述牵引装置的中部设有用于调节皮带松紧度的调节辊筒，所述支撑垫采用金属板，或在金属板上再覆加聚四氟乙烯板材。

5.根据权利要求1所述的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，其特征在于：

所述检查通道的入口或出口处设有用于平衡人体的手扶栏杆。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于行人及物品的微剂量X射线快速检查系统，其特征在于：所述检查通道的入口处的传送带一端上方设有用于行人预备检测前站立的站立平台。