CN107515427A - 射线照射装置以及安全检测设备 - Google Patents

Abstract

一种射线照射装置以及安全检测设备，包括：射线源，用于提供射线；屏蔽壳体，具有用于容纳所述射线源的腔室以及与所述腔室连通的开口，使得所述射线能够通过所述开口向外辐射；栅尺，用于获取射线源的位置信息；控制装置，用于根据射线源的位置信息控制射线源移动至第一位置或第二位置；其中，第一位置为射线通过开口向外辐射的位置；第二位置为射线不能通过开口向外辐射的位置。本发明实施例的装置可以实现较高频率的射线的射出，同时还可以减小由于射线射出对屏蔽壳体产生的冲击力，且使得减小射线剂量的同时降低辐射防护难度。

Description

射线照射装置以及安全检测设备

技术领域

本发明涉及核技术应用领域，尤其涉及一种射线照射装置以及安全检测设备。

背景技术

目前，在车站、地铁、机场、海关、港口、核电站、政府机关、邮检中心、法院、会议场所等已广泛应用放射性安全检测设备，通过射线穿过待测物体，由另一边设置的探测器进行信号采集，得到射线穿透不同物质后衰减所得的强度，以分辨所检测物体的密度，得到不同的灰度图像，而对物体或者车辆进行安全查验。

已知一种针对大型货车、集装箱的双投影辐射成像检测技术，其中通过设置同位素为辐射源。辐射源通常被安置在厚重的屏蔽室中，在屏蔽室上开设发射射线的发射孔，具有屏蔽功能的快门能够通过往复移动使所述发射孔被遮挡或者露出，从而使射线能够以一定的频率从发射孔进行射出，对待检测物体进行检测。但是由于这种快门结构过重，使得快门的开启、关闭速度缓慢，并且冲击力大，开启时间长，定位不精确，导致检测所需射线剂量大，快门尺寸大。

因此，需要一种快门启闭速度快、冲击小的射线照射装置以及安全检测设备。

发明内容

本发明提供一种射线照射装置及安全检测设备，旨在提供一种快门启闭速度快、冲击小、射线源定位更加精准的射线照射装置以及安全检测设备。

根据本发明的一个方面提供了一种射线照射装置，包括：射线源，用于提供射线；屏蔽壳体，具有用于容纳射线源的腔室以及与腔室连通的开口，使得射线能够通过开口向外辐射；栅尺，用于获取射线源的位置信息；控制装置，用于根据射线源的位置信息控制射线源移动至第一位置或第二位置；其中，第一位置为射线通过开口向外辐射的位置；第二位置为射线不能通过开口向外辐射的位置。

根据本发明另一个方面提供一种安全检测设备，包括上述射线照射装置。

本发明实施例提供的射线照射装置的屏蔽壳体上具有开口，本发明实施例的装置不是通过快门的开启和关闭实现射线的辐射，而是控制装置控制射线源位于第一位置使得射线通过开口向外辐射，或第二位置使得射线不能通过开口向外辐射，由于射线源的重量远小于快门的重量，从而可以实现较高频率的射线的射出，同时还可以减小由于射线射出对屏蔽壳体产生的冲击力，且通过栅尺能够准确获取射线源的位置信息，控制装置根据射线源的位置信息控制射线源移动，能够更加精确地控制射线源位于第一位置或第二位置，由于射线源位置精确，因此可以减小开口尺寸，使得减小射线剂量的同时降低辐射防护难度。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是示出根据本发明实施例的射线照射装置的结构示意图。

附图标记说明：10、射线源；20、屏蔽壳体；21、第一腔室；22、开口；23、第二腔室；24、安装孔；30、栅尺；40、控制装置；50、安装杆；60、驱动机构；61、定子；62、动子；70、支座；71、底座；72、侧壁；73、导轨；74、滑块；75、指针；80、复位装置；81、支架；82、连接环；91、第一限位传感器；92、第二限位传感器。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，对许多具体细节进行了阐释和说明，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过描述本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明不限于下面所提出的任何具体配置，而是在不脱离本发明精神的前提下覆盖了对本发明的结构和部件做出的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对理解本发明的技术方案造成不必要的困扰。

图1是本发明实施例提供的射线照射装置的结构示意图，射线照射装置可安装于多种类型的安全检测设备(图未示)的检测通道中，用于根据需要向待检测物体(示例性地，例如车辆或者集装箱)发射检测射线，配合检测通道中布置的探测器以及其他单元对检测物体进行检测。

请参见图1，射线照射装置包括射线源10，用于提供射线；屏蔽壳体20，具有用于容纳射线源10的第一腔室21以及与第一腔室21连通的开口22，使得射线能够通过开口22向外辐射；栅尺30，用于获取射线源10的位置信息；控制装置40，用于根据射线源10的位置信息控制射线源10移动至第一位置或第二位置；其中，第一位置为射线通过开口22向外辐射的位置；第二位置为射线不能通过开口22向外辐射的位置。

本发明实施例提供的射线照射装置的屏蔽壳体20上具有开口22，本发明实施例的装置不是通过快门的开启和关闭实现射线的辐射，而是控制装置40控制射线源10位于第一位置使得射线通过开口22向外辐射，或第二位置使得射线不能通过开口向外辐射，由于射线源10的重量远小于快门的重量，从而可以实现较高频率的射线的射出，同时还可以减小由于射线射出对屏蔽壳体20产生的冲击力，且通过栅尺30能够准确获取射线源10的位置信息，控制装置40根据射线源10的位置信息控制射线源10移动，能够更加精确地控制射线源10位于第一位置或第二位置，由于射线源10位置精确，因此可以减小开口22尺寸，使得减小射线剂量的同时降低辐射防护难度。

一些可选的实施例中，屏蔽壳体20采用具有屏蔽性能的材料制成，其具有较好的屏蔽效果和较高的强度。例如：可以通过铅、钨、铅合金或钨合金、铀238等高密度金属或者合金制成。屏蔽壳体20主体呈椭圆形球体结构，可安装于检测通道的射线照射装置安装座上，内部具有用于容纳射线源10的第一腔室21，并且屏蔽壳体20上设置的开口22根据实际照射需要可以选择开设为圆形孔或者呈狭缝状开口，示例性地，如图1所示，可以在屏蔽壳体20主体上直接开设开口22，当然开口22的位置可以根据腔室中射线源10的位置确定，只要能够满足射线源10具有可对准开口22的第一位置或者偏离开口22的第二位置即可。

由于本发明实施例的开口22开设于椭圆形球体结构上，当开口22为狭缝状时，其在屏蔽壳体20上可最大化地选择开设角度，使得射线照射装置在保证良好的屏蔽效果的同时可具有较大的张角，即呈现较宽的辐射面积。因此可以布置得尽可能靠近检测物体，减小整个检测设备所占的空间。在一些实施例中，当开口22为狭缝状，又因屏蔽壳体20本身具有足够厚度，还可以使用开口22作为射线照射装置的准直器，用于引出检测射线并对检测射线进行形状和大小的约束，使射线被准直成以射线源10为顶点的、能够涉及到整个检测物体的较大的扇形面积，这样不仅能够保证射线源10提供的射线不重复、不漏空并且无死角，又能使检测射线与对应的探测器(图未示)严格对准，提高检测效率以及呈现的检测图像质量，从而能够更准确地对待测物体进行检测。

当然，上述屏蔽壳体20的结构并不限于此，为保证其厚度均匀分布并便于安装，本实施例中的屏蔽壳体20采用椭圆球体形结构，在其它实施例中其还可以为正方体、圆柱体或者其它壳体结构，只要其厚度能够满足屏蔽需要即可。

本发明实施例对射线源10的类型不做限制，例如射线源10可以为γ射线源。γ射线源包括同位素放射源，具体地，可以包括：⁶⁰Co、¹³⁷Cs、¹⁹²Ir、⁷⁵Se，优选采用⁶⁰Co，其能量高，可配合开口22提供的较大张角以形成较强的扇形扫描面，对待测物体进行更为精准的扫描检测。

在一些可选的实施例中，射线源10通过安装部安装于腔室中，因此上述屏蔽壳体20内部的第一腔室21根据射线源10安装部的形状被相应地设置。根据射线源10和开口22彼此的配合状态形成第一位置和第二位置。控制装置40则可以使射线源10相对于开口22在第一位置和第二位置之间进行移动。

可以理解的是，安装部可以为安装杆50，安装杆50可在屏蔽壳体20内移动，射线源10固定设置于安装杆50，栅尺30用于获取安装杆50的位置信息，控制装置40用于根据安装杆50的位置信息控制安装杆50移动，以使射线源10位于第一位置或第二位置。

在另一些可选的实施例中，射线源10固定设置于安装杆50内，安装杆50包括薄壁部，薄壁部位于安装杆50上与射线源10相对的位置，即安装杆50上射线源10的射线射出的位置，薄壁部的壁厚小于或等于厚度预设值。在这些可选的实施例中，厚度预设值可以根据实际需求进行设定，只要当安装杆50的壁厚小于或等于厚度预设值时，射线源10的射线能够穿透安装杆50辐射出即可。安装杆50上除薄壁部外的其他位置采用屏蔽材料制成，防止射线从其他位置射出。

可以理解的是，在另一些可选的实施例中，第一腔室21还包括安装孔24，安装杆50位于安装孔24内，且可在安装孔24内移动；屏蔽壳体20还包括设置于安装杆50第二端的第二腔室23。在这些可选的实施例中，通过设置第二腔室23，可以将安装杆50封闭在屏蔽壳体20中，防止从安装杆50第二端处的安装孔24内取出安装杆。进一步的，第二腔室23设置有锁具，在不开锁的情况下不能够将第二腔室23打开，以取出安装杆50。在这些可选的实施例中，通过第二腔室23以及第二腔室23内的锁具能够增加取出安装杆50的难度，防止用户不小心将安装杆50取出，造成射线泄露事故。具体的，为保证射线源10在直线往复运动中的平稳性以及安全性，安装孔24垂直于开口22设置，安装杆50可往复移动地设置于安装孔24内。

在一些可选的实施例中，安装孔24的直径与安装杆50的直径差小于或等于预设差值。在这些可选的实施例中，预设差值可以根据实际需求进行设定，故使得从安装孔24远离第二腔室23的一端辐射出的射线剂量满足屏蔽要求即可。在这些可选的实施例中，由于射线是按照一定的方向辐射，因此当安装孔24的直径较小，即安装孔24和安装杆50之间的间隙较小时，辐射出的射线剂量有限，能够满足屏蔽要求。

在另一些可选的实施例中，第二位置与安装孔24远离第二腔室23一端的距离大于或等于第一预设距离。其中第一预设距离可以根据实际需求进行设定，故使得从安装孔24远离第二腔室23的一端辐射出的射线剂量满足屏蔽要求即可。

在另一些可选的实施例中，开口22与安装孔24远离第二腔室23一端的距离大于或等于第二预设距离。其中第二预设距离可以根据实际需求进行设定，故使得从安装孔24远离第二腔室23的一端辐射出的射线剂量满足屏蔽要求即可。

在另一些可选的实施例中，进一步的，射线照射装置还包括驱动机构60，驱动机构60包括定子61和可沿定子61往复运动的动子62，动子62与安装杆50的第一端固定连接，栅尺30用于获取动子62的位置信息，控制装置40用于根据动子62的位置信息控制动子62移动，以使射线源10位于第一位置或第二位置。其中，安装杆50的第二端可在安装孔24和第二腔室23内往复运动。具体的，驱动机构60采用直线电机，直线电机的动子62与安装杆50连接传动，或者通过连接杆与安装杆50间接配合传动，当然本发明对动子62与安装杆50之间的连接方式不做限制，只要能够实现彼此之间可拆卸的固定连接即可，控制装置40可以控制动子62移动，从而带动安装杆50在安装孔24中沿其轴向方向进行直线往复运动，即可实现射线源10移动，并令射线源10在第一位置和第二位置之间切换，利用直线电机的高度特性，控制装置40可以快速控制射线源10移动至第一位置或第二位置，根据栅尺30获取的位置信息，在保证快速控制射线源10移动至第一位置或第二位置的同时，还能够保证控制的精确性。

在一些可选的实施例中，安装杆50横截面还可以为正方形、长方形或者其他形状，其只要与安装孔24配合可以实现直线往复运动即可。

在一些可选的实施例中，进一步的，射线照射装置还包括支座70，支座70包括底座71和两个侧壁72，两个侧壁72位于底座71沿安装杆50轴向的两侧，定子61固定设置在两个侧壁72之间。

底座71上设置有导轨73，动子62可沿导轨73做往复运动，以使动子62沿定子61做往复运动。在这些可选的实施例中，导轨73承载动子62做往复运动，避免由于定子61强度不足，动子62由定子61承载往复运动时造成的零部件损坏。

其中，动子62和导轨73之间的连接实施方式有多种，作为一种可选的实施方式，导轨73还包括可沿所述导轨73往复运动的滑块74，动子62和滑块74连接。

在另一些可选的实施例中，栅尺30设置于导轨73底部，且栅尺30的测量方向与动子62的往复运动方向一致，滑块74上设置有指针75，指针75的顶端指向栅尺30上靠近滑块74的侧边，用于指示栅尺30上显示的刻度。在这些可选的实施例中，指针75的顶端指向栅尺30，因此能够从栅尺30上读出滑块74的位置信息，即连接于滑块74上的动子62的位置信息。当然，栅尺30还可以设置于其他位置，只要栅尺30能够获取动子62的位置信息即可。

在另一些可选的实施例中，射线照射装置还包括与动子62固定连接的复位装置80，复位装置80复位变形以使动子62移动，令射线源10位于第一位置或第二位置。可选的，复位装置80可以为不间断电源(英文全称：Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，英文简称：UPS)、超级电容或压缩弹簧。

具体的，复位装置80为压缩弹簧，压缩弹簧的第一端与动子62连接，压缩弹簧的弹性变形以使动子62移动，令射线源10位于第一位置或第二位置。在一些可选的实施例中，当动子62从对应于射线源10的第一位置移动至对应于射线源10的第二位置时，动子62做压缩该压缩弹簧的运动。具体的，当动子62位于对应于射线源10的第二位置的位置时，压缩弹簧处于自然伸长状态，当动子62位于对应于射线源10的第一位置的位置时，压缩弹簧处于被压缩状态。在这些可选的实施例中，当射线源10发出射线辐射而突然发生断电事故时，在压缩弹簧的弹力作用下，令动子62移动至对应于射线源10第二位置的位置，从而令射线不能够从开口22辐射出。

在一些可选的实施例中，射线照射装置还包括一端固定设置在屏蔽壳体20上的支架81，压缩弹簧套设在支架81上，压缩弹簧的第一端通过连接环82和动子62固定连接，连接环82套设在支架81上，压缩弹簧的第二端固定设置在屏蔽壳体20上。当然，支架81的一端还可以固定在本实施例射线照射装置的其他位置，同样的，压缩弹簧的第二端也可以固定在本实施例射线照射装置的其他位置。在这些可选的实施例中，当动子62在压缩弹簧的弹力作用下移动时，由于支架81和连接环82的限位作用，可以保证动子62沿支架81移动。进一步可选的，支架81与定子61平行设置，动子62沿支架81往复运动，以使动子62沿定子61往复运动。

在另一些可选的实施例中，动子62的移动行程大于或等于第一位置和第二位置之间的距离。在这些可选的实施例中，动子62的移动行程能够确保动子62带动射线源10移动至第一位置或第二位置。

在另一些可选的实施例中，射线照射装置还包括第一限位传感器91和/或第二限位传感器92，第一限位传感器91用于确定射线源10是否位于第一位置，第二限位传感器92用于确定射线源10是否位于第二位置；控制装置40还用于根据第一限位传感器91和/或第二限位传感器92的判断结果确定是否控制射线源10停止移动。在这些可选的实施例中，当控制装置40用于控制射线向外辐射，且第一限位传感器91确定射线源10位于第一位置时，控制装置40控制射线源10停止移动；当控制装置40用于控制射线不能够向外辐射，且第二限位传感器92确定射线源10位于第二位置时，控制装置40控制射线源10停止移动。其中，控制装置40还用于根据栅尺30获取的位置信息确定射线源10的第一位置和第二位置在栅尺30上对应的位置，第一限位传感器91设置于栅尺30上对应于射线源10第一位置的位置，第二限位传感器92设置于栅尺30上对应于射线源10第二位置的位置。

本发明第二实施例提供一种安全检测设备，包括上述任一实施例中的射线照射装置。根据本发明实施例提供的安全检测设备(以对车辆检测为例)，其安装有上述的射线照射装置，并且该射线照射装置可安装于安全检测设备的检测通道的底面、顶面或者侧面。优选为将射线照射装置安装于检测通道的底面，由于本发明实施例中的射线照射装置具有较大的辐射张角，在检测过程中，安装于检测通道的底面上，在与检测车辆之间保持较近距离同时具有较宽的辐射面积，有利于呈现更为清晰的检测图像。

根剧本发明的一个实施例，上述安全检测设备还包括对检测通道中的待检测车辆进行检测的传感器，传感器检测到移动目标进入安全检测设备的检测通道并且驾驶室越过射线照射装置后，将信息传送于控制装置40，控制装置40即控制射线源10移动至屏蔽壳体20的开口22处，与设于检测通道中的探测器配合对待检测车辆进行扫描检测，当然，根据需要可使射线源10持续处于开口22处对检测车辆进行扫描或者通过驱动机构60带动射线源10周期性地运动对检测车辆进行扫描。当传感器检测到对检测车辆完成检测后，再次将信息传送于控制装置40，控制装置40即控制射线源10移动至第二位置，车辆即可驶出检测通道。本实施例中的安全检测设备由于安装有上述的射线照射装置，并可根据待检测车辆的进入情况控制射线照射装置的快门的快速开启或者关闭，从而对射线照射装置进行方便快捷并且合理的控制，提高检测效率的同时，保证检测结果的准确性，并避免射线照射装置本身受到冲击。

Claims (15)

1.一种射线照射装置，包括：

射线源，用于提供射线；

屏蔽壳体，具有用于容纳所述射线源的第一腔室以及与所述第一腔室连通的开口，使得所述射线能够通过所述开口向外辐射；

栅尺，用于获取所述射线源的位置信息；

控制装置，用于根据所述射线源的位置信息控制所述射线源移动至第一位置或第二位置；

其中，所述第一位置为所述射线通过所述开口向外辐射的位置；所述第二位置为所述射线不能通过所述开口向外辐射的位置。

2.如权利要求1所述的射线照射装置，其中，还包括安装杆，所述安装杆可在所述屏蔽壳体内移动，所述射线源固定设置于所述安装杆，所述栅尺用于获取所述安装杆的位置信息，所述控制装置用于根据所述安装杆的位置信息控制所述安装杆移动，以使所述射线源位于所述第一位置或所述第二位置。

3.如权利要求2所述的射线照射装置，其中，所述第一腔室还包括安装孔，所述安装杆位于所述安装孔内，且可在所述安装孔内移动；所述屏蔽壳体还包括设置于所述安装杆第二端的第二腔室。

4.如权利要求3所述的射线照射装置，其中，所述安装孔的直径与所述安装杆的直径差小于或等于预设差值。

5.如权利要求3所述的射线照射装置，其中，进一步的，还包括驱动机构，所述驱动机构包括定子和可沿所述定子往复运动的动子，所述动子与所述安装杆的第一端固定连接，所述栅尺用于获取所述动子的位置信息，所述控制装置用于根据所述动子的位置信息控制所述动子移动，以使所述射线源位于所述第一位置或所述第二位置。

6.如权利要求5所述的射线照射装置，其中，进一步的，还包括支座，所述支座包括底座和两个侧壁，所述两个侧壁位于所述底座沿所述安装杆轴向的两侧，所述定子固定设置在两个所述侧壁之间。

7.如权利要求6所述的射线照射装置，其特征在于，所述底座上设置有导轨，所述动子可沿所述导轨做往复运动，以使所述动子沿所述定子做往复运动。

8.如权利要求7所述的射线照射装置，其中，所述导轨还包括可沿所述导轨往复运动的滑块，所述动子与所述滑块连接。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述栅尺设置于所述导轨底部，且所述栅尺的测量方向与所述动子的往复运动方向一致，所述滑块上设置有指针，所述指针的顶端指向所述栅尺上靠近所述滑块的侧边，用于指示所述栅尺上显示的刻度。

10.如权利要求5所述的射线照射装置，其中，还包括与所述动子固定连接的复位装置，所述复位装置复位变形以使所述动子移动，令所述射线源位于所述第一位置或所述第二位置。

11.如权利要求10所述的装置，其中，所述复位装置为压缩弹簧，所述压缩弹簧的第一端与所述动子连接，所述压缩弹簧的弹性变形以使所述动子移动，令所述射线源位于所述第一位置或所述第二位置。

12.如权利要求11所述的装置，其中，进一步的，还包括一端固定设置在所述屏蔽壳体上的支架，所述压缩弹簧套设在所述支架上，所述压缩弹簧的第一端通过连接环和所述动子固定连接，所述连接环套设在所述支架上，所述压缩弹簧的第二端固定设置在所述屏蔽壳体上。

13.如权利要求5所述的射线照射装置，其中，所述动子的移动行程大于或等于所述第一位置与所述第二位置之间的距离。

14.如权利要求1所述的射线照射装置，其中，进一步包括第一限位传感器和/或第二限位传感器，所述第一限位传感器用于确定所述射线源是否位于所述第一位置，所述第二限位传感器用于确定所述射线源是否位于所述第二位置；

所述控制装置还用于根据所述第一限位传感器和/或第二限位传感器的判断结果确定是否控制所述射线源停止移动。

15.一种安全检测设备，包括：如权利要求1-14中任意一项所述的射线照射装置。