CN103969270A - 基于背散射成像技术的发射装置 - Google Patents

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任斌
赖树明
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Abstract

一种基于背散射成像技术的发射装置，包括源容器和设置于源容器上的准直器，准直器上的准直孔与源容器上开设的射线出孔连通；源容器包括开设有两个或多个横截面积不同的直线通孔的转体和驱动轴，两个或多个直线通孔的轴线位于同一平面内；源容器的内部开设有容置腔及与容置腔连通的用于放置射线源的收容腔，收容腔与射线出孔位于同一平面上，转体转动收容于容置腔内，驱动轴穿设源容器并与转体驱动连接，驱动轴驱动转体转动，转体的转动平面与同一平面平行。通过转动驱动轴带动转体旋转，从两个或多个横截面积大小不同的直线通孔中选择适宜横截面积大小的直线通孔，使得射线从该直线通孔内通过，实现射线的射出强度的调节，操作简单易行。

Description

基于背散射成像技术的发射装置
技术领域
本发明涉及背散射成像检测技术领域，特别是涉及一种基于背散射成像技术的发射装置。
背景技术
背散射成像技术是一种基于康普顿散射效应的新型非入侵性成像技术，现已被用于工业探伤、藏物搜索、边防安检等领域。相比于其他成像技术，背散射成像具有三个优点。(1)用于输出射线的发射装置和用于接收并检测所述发射装置输出的射线的探测装置可以同时放置于被测物体同一侧，因此背散射成像适于探测传统X射线透射技术难以穿透的大型物体以及藏在墙体内部或地下的物体。(2)背散射成像对低原子序数的元素如碳、氢和氧等尤其敏感，因此特别适于发现藏在金属掩体后的有机违禁品如汽油、炸药和毒品等。(3)背散射成像对外界温度湿度条件不敏感，可在恶劣环境中使用。
然而，现有的基于背散射成像技术的检测装置往往因为结构复杂、体积较大，造成便携性不佳。而且，检测装置需要根据被测物体的厚度或深度相应调整射线的强度，现有的基于背散射成像技术的检测装置对射线的强度调整过程复杂，不易操作。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种结构简单、对射线强度的调整操作较易的基于背散射成像技术的发射装置。
一种基于背散射成像技术的发射装置，所述发射装置包括源容器和准直器，所述准直器设置于所述源容器上，所述准直器上的准直孔与所述源容器上开设的射线出孔连通；
所述源容器包括：转体和驱动轴，所述转体上开设有两个或多个横截面积不同的直线通孔，两个或多个所述直线通孔的轴线位于同一平面内；
所述源容器的内部开设有容置腔及与所述容置腔连通的用于放置射线源的收容腔，所述收容腔与所述射线出孔位于所述同一平面上，所述转体转动收容于所述容置腔内，所述驱动轴穿设所述源容器并与所述转体驱动连接，所述驱动轴驱动所述转体转动，所述转体的转动平面与所述同一平面平行。
其中一个实施例中，还包括：电机和控制器，
所述电机的动力轴与所述驱动轴连接，以带动所述转体转动，所述控制器与所述电机电气连接，以控制所述电机的动力轴转动幅度。
其中一个实施例中，所述转体为圆球状，两个或多个横截面积不同的所述直线通孔的交汇点位于所述圆球状的状态球心处。
其中一个实施例中，所述转体为圆盘状，两个或多个横截面积不同的所述直线通孔的交汇点位于所述圆盘状的转体圆心处。
其中一个实施例中，还包括支撑轴，所述支撑轴的一端固定于所述源容器内，另一端与所述转体转动连接。
上述基于背散射成像技术的发射装置通过转动驱动轴带动转体旋转，从两个或多个横截面积大小不同的直线通孔中选择适宜横截面积大小的直线通孔，使得射线从该直线通孔内通过，实现射线的射出强度的调节，操作简单易行。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例之基于背散射成像技术的发射装置的局部侧面剖视图；
图2为图1所示的基于背散射成像技术的发射装置的局部A向剖视图；
图3为本发明另一实施例之基于背散射成像技术的发射装置的侧面结构示意图；
图4为本发明之基于背散射成像技术的发射装置与探测装置配合使用探测被测物体时的结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功 能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
请同时参阅图1和图2，其分别为本发明一较佳实施例之基于背散射成像技术的发射装置10的局部侧面剖视图以及图1所示的基于背散射成像技术的发射装置10的局部A向剖视图。
基于背散射成像技术的发射装置10包括：源容器11和准直器12，所述准直器12设置于所述源容器11上，所述准直器12上的准直孔120与所述源容器11上开设的射线出孔110连通。
所述源容器11包括：转体111和驱动轴112，所述转体111上开设有两个或多个横截面积不同的直线通孔1110，两个或多个所述直线通孔1110的轴线位于同一平面内；
所述源容器11的内部开设有容置腔113及与所述容置腔113连通的用于放置射线源的收容腔114，所述收容腔114与所述射线出孔110位于所述同一平面上，以使所述转体111转动时，两个或多个所述直线通孔1110的两端依次分别与所述收容腔114和所述射线出孔110连通。所述转体111转动收容于所述容置腔113内，所述驱动轴112穿设所述源容器11并与所述转体111驱动连接，所述驱动轴112驱动所述转体111转动，所述转体111的转动平面与所述同一平面平行。
在本实施例中，所述转体111优选为圆球状，两个或多个所述横截面积不同的直线通孔1110的交汇点位于所述圆球状的转体111的球心处。在其它实施例中，所述转体111不限于圆球状，也可以为圆盘状，两个或多个横截面积不同的所述直线通孔1110的交汇点位于所述圆盘状的转体111的圆心处。
更优的，为了起到更好的支撑作用，防止转体111在容置腔113内晃动，源容器11还包括支撑轴115，支撑轴115的一端固定于源容器11内，另一端与转体111转动连接，支撑轴115的轴线与驱动轴112的轴线重合。
如图3所示，其为本发明另一实施例之基于背散射成像技术的发射装置20的侧面结构示意图，包括：基于背散射成像技术的发射装置10、电机21和控制器22，所述电机21的动力轴210与所述驱动轴112连接，以带动所述转体111转动，所述控制器22与所述电机21电气连接，以控制所述电机21的动力轴210 的转动幅度，以使放置于收容腔114的X射线源或γ射线源发出的射线从两个或多个中的一个所述直线通孔1110中射出，相比用手转动驱动轴112更加精准且效率高。
在实际应用中，需要根据被测物体的厚度或深度相应调整射线的强度，由于直线通孔1110的横截面积越大，从射线出孔110射出的射线的强度也越大，转动驱动轴112以带动转体111旋转可以选择合适横截面积大小的直线通孔1110，使得该直线通孔1110的两端分别与收容腔114及射线出孔110对齐，进而收容腔114内的X射线源或γ射线源发出的射线通过直线通孔该直线通孔1110从射线出孔110射出，实现对射线强度的调节操作简单的作用。
请参阅图4，其为本发明之基于背散射成像技术的发射装置10与探测装置30配合使用探测被测物体40时的结构示意图，其中探测装置30包括检测器310和准直部320，准直部320设置于检测器310上的射线入孔(图未标)处。
本实施例中，准直部320包括多个金属板，多个金属板平行间隔排列，检测器上的射线入孔(图未标)与多个金属板之间的间隙连通。其它实施例中，准直部320也可以包括多个半径不同、依次套设的金属圆筒，检测器上的射线入孔与多个金属圆筒之间的间隙连通。
下面以收容腔114内放置X射线源为例对发射装置10与探测装置30配合使用探测被测物体40的原理进行说明。
其中，X射线50在入射被测物体40的路径上会发生康普顿散射效应散射出的背散射线510，由于背散射线510的方向不同，被测物体40内不同深度的背散射线510则对应进入准直部320的相应位置的金属板间隙中，进而被检测器310中相应位置的检测单元(图未示)收集，通过对相应位置的检测单元收集的背散射线510的强度进行比较，可以判断X射线50在被测物体40中发生康普顿散射效应的深度信息，进一步得到被测物体40的厚度信息。
上述基于背散射成像技术的发射装置通过转动驱动轴112带动转体111旋转，从两个或多个横截面积大小不同的直线通孔1110中选择适宜横截面积大小的直线通孔1110，使得射线从该直线通孔1110内通过，实现射线的射出强度的调节，操作简单易行。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于背散射成像技术的发射装置，其特征在于：所述发射装置包括源容器和准直器，所述准直器设置于所述源容器上，所述准直器上的准直孔与所述源容器上开设的射线出孔连通；
所述源容器包括：转体和驱动轴，所述转体上开设有两个或多个横截面积不同的直线通孔，两个或多个所述直线通孔的轴线位于同一平面内；
所述源容器的内部开设有容置腔及与所述容置腔连通的用于放置射线源的收容腔，所述收容腔与所述射线出孔位于所述同一平面上，所述转体转动收容于所述容置腔内，所述驱动轴穿设所述源容器并与所述转体驱动连接，所述驱动轴驱动所述转体转动，所述转体的转动平面与所述同一平面平行。
2.根据权利要求1所述的基于背散射成像技术的发射装置，其特征在于：还包括：电机和控制器，
所述电机的动力轴与所述驱动轴连接，以带动所述转体转动，所述控制器与所述电机电气连接，以控制所述电机的动力轴转动幅度。
3.根据权利要求1所述的基于背散射成像技术的发射装置，其特征在于：
所述转体为圆球状，两个或多个横截面积不同的所述直线通孔的交汇点位于所述圆球状的状态球心处。
4.根据权利要求1所述的基于背散射成像技术的发射装置，其特征在于：所述转体为圆盘状，两个或多个横截面积不同的所述直线通孔的交汇点位于所述圆盘状的转体圆心处。
5.根据权利要求1所述的基于背散射成像技术的发射装置，其特征在于：还包括支撑轴，所述支撑轴的一端固定于所述源容器内，另一端与所述转体转动连接。
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