CN105319602B - 手持式背散射成像仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手持式背散射成像仪，包括：探测器组件设在防护外壳内一侧，设有X光输出通道和X光接收面；飞点扫描式X光机设在防护外壳内的探测器组件外侧，其出光口位置对应于探测器组件的X光输出通道，输出的X光能经探测器组件的X光输出通道输出至防护外壳外；平板电脑设在防护外壳外，平板电脑与探测器组件通信连接，对探测器组件输出的数据进行处理后显示为图像；电池，分别与探测器组件和飞点扫描式X光机电气连接；防护外壳外面的两侧分别设置两个把手。该成像仪探测器组件与飞点扫描式X光机处于同侧，可实现背散射成像，采用电池供电，不用外接电源，可方便手持检测墙壁类物体，且通过防护外壳保护使用者不受X光危害。
Description
技术领域
本发明属于安全监测设备领域，特别是涉及一种利用X射线的背散射成像的手持式背散射成像仪。
背景技术
对进入重要场所的人员、行李及货柜，实施非接触的安全检查，已成为目前最广泛采用的安检措施。各类金属或非金属武器，毒药、爆炸物是检测的重点。目前，使用最多的是X射线透射成像技术，其原理是由于X射线有很强的穿透能力，在经过不同密度物质时，透射光强度不一样，接收器接收到的光强不一样，把这个信号发大，便可以成像。X成像设备中使用较为广泛的有地铁安检系统和便携式X光检测仪。地铁安检系统借助传送带将被检测物体送入履带式通道进行检测，其优点是检测效率高，可对流动人员的行李进行流水式检测，缺点是体积大，搬运不便，而且由于传送带的限制使设备只能检测可放入通道内的物体，对检测物体体积有了限制，设备本身对X射线防护较弱，X射线容易从传送带出入口泄露。便携式X光检测仪的优点是方便携带，每台仪器配有一个检测箱和一个X射线机以及若干电池配件，只需一到两人便可随身携带至使用场所，缺点是检测的面积取决于检测箱的大小，不能检测较大物体，而且由于检测时需要将检测体摆放在X光光机与检测箱之间，所以无法检测墙壁这类检测体，设备本身对X射线基本无防护，需操作人员远离设备来避免受到X射线的影响。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种手持式背散射成像仪，其体积小方便手持使用，单人即可操作，可以检测墙壁这类物体，并且对X光具有较好防护，能减少X光对使用者的损害。
为解决上述技术问题，本发明提供一种手持式背散射成像仪，包括：
防护外壳、探测器组件、飞点扫描式X光机、两个把手和平板电脑；其中，
所述探测器组件设在所述防护外壳内一侧，所述探测器组件设有X光输出通道和X光接收面，所述X光接收面靠近所述防护外壳一侧内壁；
所述飞点扫描式X光机设在所述防护外壳内，处于所述探测器组件的非X光接收面的外侧，所述飞点扫描式X光机的出光口位置对应于所述探测器组件的X光输出通道，该飞点扫描式X光机输出的X光能经所述探测器组件的X光输出通道输出至所述防护外壳外；
所述平板电脑设在所述防护外壳上，处于所述防护外壳外部，所述平板电脑与所述探测器组件通信连接，对所述探测器组件输出的数据进行处理后显示为图像；
所述防护外壳外面的两侧分别设置两个把手。
本发明的有益效果为：通过将探测器组件、飞点扫描式X光机设置在外部具有两个把手的防护外壳内，形成方便手持使用的探测器组件和飞点扫描式X光机处于同侧的背散射成像的X光成像仪，并通过设置平板电脑与探测器组件通信连接，可以由探测器组件接收散射光子，经平板电脑进行成像处理，可以方便的检测墙壁类物体。采用防护式外壳，可以减少X光对使用者身体的损害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的手持式背散射成像仪正视三维示意图；
图2是本发明实施例提供的手持式背散射成像仪反视三维示意图；
图中各标号对应的部件为：1.探测器组件，11.X光输出通道，12.X光接收面，2.驱动装置，3.转筒，4.飞点扫描式X光机，41.X光机，5.电池，6.防护外壳，7.平板电脑，8.两个把手，9.滑轮，91.距离调节机构。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种手持式背散射成像仪，可方便的手持检测墙壁类物体，包括：
防护外壳6、探测器组件1、飞点扫描式X光机4、平板电脑5、电池5和两个把手8；其中，
探测器组件1设在防护外壳6内一侧，探测器组件1设有X光输出通道11和X光接收面12，X光接收面12靠近防护外壳6一侧内壁；
飞点扫描式X光机4设在防护外壳6内，处于探测器组件1的非X光接收面的外侧，飞点扫描式X光机4的出光口位置对应于探测器组件1的X光输出通道11，该飞点扫描式X光机4输出的X光能经探测器组件1的X光输出通道11输出至防护外壳6外；
平板电脑7设在防护外壳6上，处于防护外壳外部，平板电脑7与探测器组件1通信连接，对探测器组件1输出的数据进行处理后显示为图像；
电池5，设在防护外壳6内，分别与探测器组件1和飞点扫描式X光机4电气连接；优选的，电池5可采用充电式电池或非充电式电池。
防护外壳6外面的两侧分别设置两个把手8。
上述成像仪中，探测器组件1由偶数块探测器组成，其中，每两块探测器为一组对称分布间隔设置，两块探测器之间的空隙为该组探测器的X光输出通道11。
上述成像仪中，飞点扫描式X光机4包括：
X光机41，其发光口处设有竖狭缝；优选的，X光机41采用微剂量恒流X光机；
转筒3，活动罩设在X光机41的发光口外，能绕X光机41的发光口转动，该转筒3上均匀分布设置四条横狭缝，四条横狭缝的位置与X光机的发光口处设置的竖狭缝对应，X光机能经发光口处的竖狭缝与转筒3的横狭缝输出横条式X光；
驱动装置2，与转筒3连接，能驱动转筒3绕X光机41的发光口转动。优选的，驱动装置采用电机。
上述成像仪中，防护外壳6采用由前面板与铅制后壳构成的外壳，前面板可采用轻质硬体材料制成，如前面板可采用碳纤维前面板、木质前面板或塑料前面板等中的任一种，方便探测器对散射回的X光接收，而铅制后壳可以防护X光对操作人员的辐射；X光机41的机壳采用铅制机壳；转筒3为铅制转筒。这些部件采用铅制部件，利用铅分子密度大，X光很难穿透的特点，减少了因没有防护导致X光外泄对使用者的损害。
上述成像仪中，平板电脑7采用具有陀螺仪、加速度传感器的平板电脑。
上述成像仪还包括：若干滑轮9，分别通过距离调节机构91分布设在设置探测器组件1的X光接收面一侧的防护外壳6外面，可以方便调节滑轮9与防护外壳6之间的距离。优选的，滑轮9为四个，分布设在防护外壳6外面的四角处。
上述成像仪中，通过设置内置的电池作为电池，使用时不必外接电源线，更方便手持移动使用。
本发明成像仪采用X光背散射成像，背散射探测原理是利用康普顿散射理论，X光遇到不同的物质会发生不同的散射，X光遇到低原子序数物质时，散射较强；遇到高原子序数物质时，散射相对较弱，从而对被检物进行分类。X光照射检测物体后，根据能量守恒定律，散射光子撞击电子能量减少，穿透物质的能力较差，因此，接收散射光子的探测器一般都放在射线源同侧，从而可以检测墙壁这类检测体。机械方面将探测设备在不影响使用效率的前提下压缩至最小体积与重量，使用小型X光机，成年男子单人即可手持操作。成像仪通过采用具有铅制后壳的防护外壳、铅制转筒和X光机的铅制机壳等形成多层铅制防护。设备使用电池供电，使用时无需接线，采集图像通过显示在设备的平板电脑上，由平板电脑运行的程序处理，即用即看。X射线只从探测器组件的X光输出通道射出至被测物体，散射的X射线被最大限度遮挡，在不影响成像效果的前提下使设备操作人员得到有效防护。
本发明成像仪具有以下特点：(1)可采用小型X光机与探测器，体积小重量轻，且不影响背散射的图像效果。(2)采用背散射成像，X光机与探测器在同侧，并固定在防护外壳内部，方便手持检测墙壁类检测物体。(3)采用内置的电池供电，检测时只需操作成像仪本身，无其他接线，图像立即在设备上的平板电脑上显示，即用即看。(4)具有陀螺仪、加速度传感器，具有防抖功能，能修正因移动速度不匀和手抖位移造成的图像变形。(5)采用铅防护，铅分子密度大，X射线很难穿透，设备内部除X光发光口有极细的狭缝外，X光机周围均装有铅制防护外壳。
下面结合具体实施例对本发明成像仪作进一步说明。
如图1、图2所示，探测器组件1置于防护外壳6内一侧，飞点扫描式X光机4置于探测器组件旁，X光机4发光面朝向探测器。电池5对设备进行供电，使用设备时无需接线。外壳6采用铅板制作，有效防护X光，两边装有扶手，使用者双手握住扶手移动设备进行检测，图像通过平板电脑7实时显示。
飞点扫描式X光机4用铅制机壳罩住，并在X光机4发光口处做出竖狭缝,转筒3上均匀加工4个细长横狭缝，使X光从竖狭缝射出后再经过转筒的横狭缝，形成横条式X光，X光打到被测物体上形成康普顿反射并返回探测器形成图像。作为驱动装置2的电机使转筒3以匀速围绕X光机41旋转，使探测器在单位时间里接收到等量图像信息，每次采集一条狭缝的图像。操作员手持设备，垂直于狭缝方向，匀速移动，则扫描线也匀速移动，实现对整个被检物品的全图扫描，最终由程序处理成完整的图像。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种手持式背散射成像仪，其特征在于，包括：
防护外壳、探测器组件、飞点扫描式X光机、平板电脑、电池和两个把手；其中，
所述探测器组件设在所述防护外壳内一侧，所述探测器组件设有X光输出通道和X光接收面，所述X光接收面靠近所述防护外壳的一侧内壁；所述探测器组件由偶数块探测器组成，其中，每两块探测器为一组对称分布间隔设置，两块探测器之间的空隙为该组探测器的X光输出通道；
所述飞点扫描式X光机设在所述防护外壳内，处于所述探测器组件的非X光接收面的外侧，所述飞点扫描式X光机的出光口位置对应于所述探测器组件的X光输出通道，该飞点扫描式X光机输出的X光能经所述探测器组件的X光输出通道输出至所述防护外壳外；
所述平板电脑设在所述防护外壳上，处于所述防护外壳外部，所述平板电脑与所述探测器组件通信连接，对所述探测器组件输出的数据进行处理后显示为图像；所述平板电脑采用具有陀螺仪、加速度传感器的平板电脑；
电池，设在所述防护外壳内，分别与探测器组件和飞点扫描式X光机电气连接；
所述防护外壳外面的两侧分别设置两个把手。
2.根据权利要求1所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述防护外壳为由前面板与铅制后壳构成的外壳。
3.根据权利要求1所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述飞点扫描式X光机包括：
X光机，其发光口处设有竖狭缝；
转筒，活动罩设在所述X光机的发光口外，能绕所述X光机的发光口转动，该转筒上均匀分布设置四条横狭缝，所述四条横狭缝的位置与所述X光机的发光口处设置的竖狭缝对应，所述X光机能经发光口处的竖狭缝与所述转筒的横狭缝输出横条式X光；
驱动装置，与所述转筒连接，能驱动所述转筒绕所述X光机的发光口转动。
4.根据权利要求3所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述X光机采用微剂量恒流X光机。
5.根据权利要求4所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述微剂量恒流X光机的机壳采用铅制机壳；
所述转筒为铅制转筒。
6.根据权利要求1至5任一项所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，还包括：若干滑轮，分别通过距离调节机构分布设在所述探测器组件的X光接收面一侧的所述防护外壳外面。
7.根据权利要求6所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述滑轮为四个，分布设在所述防护外壳外面的四角处。
8.根据权利要求1至5任一项所述的手持式背散射成像仪，其特征在于，所述电池采用充电式电池或非充电式电池。
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