CN107782751B - 使用强度调制的x射线源的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明关注一种具有多个探测器和控制器的X射线扫描系统，其中a)控制器被配置成接收并识别由至少一个探测器探测的最小X射线透射等级，b)控制器将最小X射线透射等级与至少一个预定阈值透射等级进行比较，以及c)基于所述比较，控制器产生调节信号。本发明进一步包括X射线源，其中X射线源接收调节信号并被配置成基于所述调节信号来调节X射线脉冲持续时间。

Description

使用强度调制的X射线源的系统及方法
本申请为2009年06月12日提交的、申请号为200980140400.X、发明名称为“使用强度调制的X射线源的系统及方法”的申请案的分案申请。
技术领域
本发明通常涉及辐射能成像系统领域，且更具体地涉及使用高强度X射线辐射源探测特殊核材料(SNM)及其它违禁品的系统和技术。具体地，本发明涉及用于传递足够穿透货物并因此检测SNM和其它违禁品所需的最小X射线强度的改进方法和系统。
背景技术
用于检测特殊核材料(SNM)和其它违禁品的货物集装箱和卡车的X射线照相术成像需要高强度X射线辐射源。特定源能量强度越高，X射线束可穿透的材料量越大，并能获得更好的对比度和分辨率。在传统实践中，在系统和检查区域的特殊环境下，检查系统的X射线源强度被设置为可容许的最高等级，称为辐射源的输出设置点(OSP)，不论准确检查货物是否需要此强度，均使用此固定强度检查所有货物。该OSP并不代表辐射源能够产生的最高额定强度。时常，OSP的设置使得辐射源在预定的排除区域的边界处不超过预设的指定辐射剂量限制，或者，在入口检查系统(卡车司机开着他们的卡车通过检查系统)的情况下，保持低于检测卡车司机的特定剂量限制。
虽然传统的检查系统能够提供更高的货物穿透性，但是由于它们无法利用辐射源的最大额定强度(通常高于OSP)，因此它们是低效的。此外，传统的检查系统使用比某些货物(或其部分)所需的高得多的强度，导致平均下来检查系统周围不必要的高辐射等级。
因此，需要一种检查系统和使用该检查系统的方法，所述检查系统具有传递足够成像和/或穿透货物所需的最小X射线强度的能力。
还需要一种汽车或卡车装载的检查系统和方法，其考虑到重量承受能力和屏蔽要求能够使用强度调制的6MeV或更高的X射线源。
发明内容
本发明关注一种包括多个探测器、控制器和X射线源的X射线扫描系统，其中所述控制器被设置为接收并识别由所述多个探测器中的至少一个探测到的最小X射线透射等级，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与至少一个预定阈值透射等级进行比较，并且其中，基于所述比较，所述控制器产生调节信号，其中所述X射线源接收所述调节信号并被配置成基于所述调节信号调节X射线脉冲持续时间。
可选地，X射线源是能量在1MeV到15MeV的范围之间的线性加速器。X射线源包括控制器，其接收所述调节信号，并基于所述信号，调节X射线脉冲持续时间。控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值进行比较，并且，如果所述最小X射线透射等级低于所述第一预定阈值，产生使所述X射线源增加X射线脉冲持续时间的调节信号。或者，控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，并且，如果所述最小X射线透射等级高于所述第一预定阈值但低于所述第二预定阈值，产生使所述X射线源不修改X射线脉冲持续时间的调节信号。或者，控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，并且如果所述最小X射线透射等级高于所述第二预定阈值，产生使所述X射线源降低X射线脉冲持续时间的调节信号。
可选地，控制器包括具有处理单元的计算机，其中所述处理单元连接用于接收来自所述多个探测器中的至少一个的信号的输入/输出板。处理单元是现场可编程门阵列或特定用途集成电路中的至少一个。
可选地，多个探测器包括第一探测器阵列以及第二探测器阵列，所述第一探测器阵列被配置成测量后续X射线脉冲的所需源强度，所述第二探测器阵列被配置成测量透射图像而非所述所需源强度。X射线源被配置成基于从第一X射线脉冲发生的调节信号调节第二X射线脉冲的持续时间，所述第一X射线脉冲刚好发生在第二X射线脉冲之前。
在另一实施例中，本发明关注一种改进现有X射线扫描系统的方法，该现有X射线扫描系统具有X射线源、穿透能力、辐射印迹、以及多个探测器，所述方法包括安装控制器，其中所述控制器被配置成接收并识别由所述多个探测器中的至少一个探测到的最小X射线透射等级，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与至少一个预定阈值透射等级比较，其中，基于所述比较，所述控制器产生调节信号，所述调节信号被配置成基于所述调节信号调节X射线脉冲持续时间。
可选地，X射线源是能量在1MeV到15MeV的范围之间的线性加速器。穿透能力在1cm至10cm之间的距离范围内增加。平均辐射印迹在1到9倍之间增强。控制器比较所述最小X射线透射等级与第一预定阈值，并且，如果所述最小X射线透射等级低于所述第一预定阈值，产生使所述X射线源增加X射线脉冲持续时间的调节信号。或者，控制器比较所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值，并且，如果所述最小X射线透射等级高于所述第一预定阈值但低于所述第二预定阈值，产生使所述X射线源不调节X射线脉冲持续时间的调节信号。或者，控制器比较所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值，并且，如果所述最小X射线透射等级高于所述第二预定阈值，产生使所述X射线源降低X射线脉冲持续时间的调节信号。
可选地，控制器包括具有处理单元的计算机，并且其中所述处理单元连接接收来自所述多个探测器中的至少一个的信号的输入/输出板。多个探测器包括第一探测器阵列以及第二探测器阵列，所述第一探测器阵列被配置成测量后续X射线脉冲的所需源强度，所述第二探测器阵列被配置成测量透射图像而非所述所需源强度。所述X射线源被配置成基于从第一X射线脉冲生成的调节信号调节第二X射线脉冲的持续时间，所述第一X射线脉冲刚好发生在所述第二X射线脉冲之前。
附图说明
通过参考结合附图考虑时的下面详细描述，本发明的这些和其它的特征和优点将被意识为变得更好理解，其中：
图1A示出了货物检查系统的一个实施例的图解；
图1B示出了在固定强度下使用货物检查系统获得的货物X射线图像和线图以及通过使用强度调制源获得的另一线图，所述货物检查系统利用传统的6MeV线性加速器(linac)X射线源；
图2是利用传统成像系统获得的超过1000个图像的分析结果的图解，其示出了如果系统已经利用本发明的强度调制系统的辐射印迹衰减因子；
图3示出了两种类型的电子枪中所包括的电路的图解；
图4A、图4B和图4C示出了一定厚度的球形铅罩和无屏蔽源的模拟结果以及二者各自的比率；
图5A和5B分别示出了由针对铅和钨的全屏蔽计算所产生的屏蔽所需量；和
图6描绘了6MeV X-波带加速器的屏蔽设计的一个实施例。
具体实施方式
探测和核查威胁和违禁品的X射线货物检查系统必须解决有竞争力的性能需求。穿透高密度的货物需要高X射线强度，然而为了最小化辐射印迹(被控区域的尺寸)、屏蔽需求以及对人员的剂量，人们期望低强度。
用于货物检查目的的大多数X射线源是基于线性加速器的，其中电子以脉冲形式从电子枪中射出。这些电子随后在线性加速器中被加速至一定动能。对于工业中使用的典型源，此类动能在1至15MeV之间，包括1MeV、4MeV、4.5MeV、6MeV和9MeV。加速电子随后轰击由高密度材料如钨(但不限于)制成的靶，造成随后在检查系统中使用的X射线的释放。X射线束的平均强度直接与每秒轰击靶的电子数成比例。电子是带电的，每秒轰击靶的总电荷被称为加速器中的平均电子电流(单位为MeV)。
线性加速器为脉冲装置，每个脉冲通常延续几微秒。平均电流通过使用加速器中的峰值电流、每秒脉冲数和每个脉冲的持续时间来确定。加速器中的峰值电流是如在实际脉冲期间测量的电子电流。由于每个脉冲仅持续短时间，且每秒脉冲数目不是非常多(至多大约～400)，因此加速器中的平均电流比峰值电流小得多――在加速器中大多数时间根本没有电子电流。
因此，有三种控制加速器中的平均电子电流的方式，辐射源的平均X射线输出强度：峰值电流、每秒脉冲数以及脉冲持续时间。当使用传统辐射源时，通过例如调节加速器的峰值电流和不仅是X射线源本身，还有调制器(其提供用于加速电子的合适相位和定时射频(RF)电磁波)和RF源自身的多个其它属性，它们被预设为固定强度。典型地，这是以不改变脉冲持续时间或电子动能的方式完成的。可以实现事实后的辐射源强度的改变，但通常需要生产商的电话服务。
现有辐射源以固定X射线强度操作，这称作输出设置点(OSP)。对许多典型的图像，OSP比所需的高，并且为了减少辐射印迹而选择OSP小于辐射源的最大额定输出时，性能可能受到限制。
因此，可以使用强度调制X射线源来显著提高货物检查系统的成像穿透性能，同时在排除区域的尺寸以及对货物和人员的辐射剂量方面，保持同样的平均辐射印迹。
本发明关注改进的方法和系统，以脉冲到脉冲为基础，传送穿透货物以探测SNM和其它违禁品足够成像所需的X射线强度。更优选地，本发明调制脉冲持续时间，因而消除了由峰值电流调整引起的能量波动并避免了调整脉冲速率相关的复杂性。
本发明还关注改进的方法和系统，以脉冲到脉冲为基础，基于在先前脉冲期间检查系统的探测器阵列中测量的信号强度，改变X射线源的强度。
本发明还关注一种反馈系统，其中基于标准线性加速器的脉冲X射线源的强度可以按多种方式改变，包括在计算机控制下从一个脉冲到另一个脉冲，改变脉冲宽度和/或峰束电流。这样，系统使用测量的X射线强度作为反馈循环的一部分以调制X射线源的强度。
本发明还关注一种货物检查系统，其利用基于线性加速器的X射线源，其中利用6MeV辐射源，能够达到超过传统系统的等于两英寸钢材(或钢材等同物)的穿透能力，同时比现有固定强度辐射源相比，平均起来产生相同或更小的辐射印迹。特别地，本发明可用于改进现有的X射线系统，改善平均辐射印迹1至3倍并且提高穿透距离1至5cm钢材或钢材等同物。
利用能量在6MeV之外的X射线源，上述性能特征可以不同，但是随着X射线源能量的增加，性能改善是可预期的。例如，在具有电子加速动能范围在1MeV至15MeV之间的系统中，1MeV典型地呈现较小的穿透度，本发明的系统和方法具有提高辐射印迹(将其降低)的潜能，将1MeV能量源的1.05至2之间的低倍数提高到15MeV能量源的5至10之间的高倍数，并且具有增加穿透的潜能，将1MeV的在0.5至1cm的距离增加到15MeV的约5至10cm的距离。
因此，本发明关注一种货物检查系统，其能够通过评估货物检查系统探测器阵列对先前脉冲的信号强度预期每个脉冲所需的X射线强度。
本发明因而关注一种基于线性加速器(linac)的X射线源，其能够：1)经由电信号从一个脉冲到下一脉冲地改变强度；以及2)经由探测器阵列电子设备确定下一脉冲的所需源强度。
此外，本发明关注一种货物检查系统，其与可比较的传统辐射源相比，利用具有其各自遮罩的相对小的线性加速器系统。
本发明也关注一种装载汽车或卡车的检查系统和方法，其考虑重量承受能力和屏蔽需求能够使用强度调制的6MeV或更高的X射线源。
本发明关注多个实施例。将对本发明的特定实施例进行参考。此处所描述的实施例不是对任何一个特定实施例的普通否认，或并不用于限制超出此处所用术语含义的权利要求。将要注意，虽然本发明能用于具有任何类型辐射源和探测器阵列的任何检查系统，但是针对典型使用基于线性加速器的脉冲高能X射线源的货物检查系统来描述本发明。因此，描述不应解释为限定。
如附图1A所示，在一个实施例中，本发明的货物检查系统100包括X射线源102和探测器阵列104。探测器阵列104包括多个探测器106和源强度控制器(SIC)108，其进一步包括合适的电子设备和内部连线，对于给定的X射线脉冲，确定在探测器阵列104中多个探测器106的X射线透射，并找到已记录最小透射等级的探测器。之后，SIC 108确定最小透射等级是否低于预定和预编程的第一等级A；或者高于预定和预编程的第一等级A，但低于预定和预编程的第二等级B；或者高于预定和预编程的第二等级B。在一个实施例中，A的值为300而B的值为600(任意单位)。
请注意此处，SIC可以在多个实施例中执行，这对本领域技术人员来说是显而易见的。在一个实施例中，本发明使用可商业获得的嵌入FPGA的计算机。FPGA与从探测器阵列读取信号的定制I/O仪表板连接。FPGA具有执行上述计算的定制固件，确定必须发送至X射线源的所需信号，并且随后将该信号发送至X射线源。此处还将注意，如本领域的技术人员显而易见的，能够使用ASIC代替FPGA。
在每种情况下，SIC 108沿着电学和/或光学连接或无线地向X射线源102发送信号。如果最小透射等级低于预定和预编程的第一等级A，第一信号指示X射线源102增加对下一脉冲的X射线强度。可选地，如果最小透射等级高于预定和预编程的第一等级A，但低于预定和预编程的第二等级B，第二信号指示辐射源保持相同的强度。但是请注意，可以消除第二信号，并且默认辐射源保持相同强度。如果最小透射等级高于预定和预编程的第二等级B，第三信号指示X射线源降低下一脉冲的X射线强度。第四信号用于指示辐射源执行X射线脉冲本身。在预定时间段逝去之后，发送最后一个信号，使辐射源稳定在其新的强度设置。
本发明能够以脉冲至脉冲的基础调制X射线源102的强度(例如在几微秒内)。在一个实施例中，调制X射线源102，因而系统100能够实现脉冲至脉冲的强度变化。在一个实施例中，X射线源102进一步包括线性加速器103。在一个实施例中，X射线源102进一步包括源强度控制接收器(SICR)112，其为一电子电路，从SIC接收信号，并执行必要的功能为X射线源102准备下一脉冲所需的强度等级。在一个实施例中，X射线源102进一步包括用于物理改变下一脉冲辐射源的强度等级的装置和方法。在又另一个实施例中，X射线源102进一步包括参比/监视探测器114，其读取每个脉冲以便提供该脉冲期间精确的辐射源强度。由于在X射线源中使用监视探测器对本领域技术人员来说是公知的，在此不再进行详述。
在以线性加速器为基础的脉冲X射线源中，源强度依赖于三个因素：脉冲持续时间、线性加速器中的电子峰值电流以及脉冲速率。在第一和优选实施例中，通过改变脉冲持续时间来调制源强度，如针对附图3下面更详细描述的。作为调制X射线强度的方法，仅通过改变脉冲持续时间避免了很多复杂性。也可以改变脉冲速率(每秒钟的脉冲数)，但需要对检查系统的操作进行大幅改动。还可以改变加速器中的电子峰值电流，但这会导致被称为射束加载的加速器特性发生改变，如下所述，并且这会影响加速电子的能量。当仅改变脉冲持续时间时，能量相对不受影响。
在第二实施例中，通过改变峰值电流来调制辐射源强度。但是，改变峰值电流还会导致射束加载的变化：当电子从加速器结构中获取能量时，可获得的能量降低，随后电子获得的能量变少。峰值电流的变化改变了加速电子的数目，改变了射束加载，因而改变了可用于加速的能量。因此，射束加载的改变导致加速电子的最终能量的变化。通过改变调制器和RF源设置，能够使用额外的电子设备对其补偿。
在第三实施例中，通过改变每秒的脉冲数来调制源强度。虽然此方法可在本发明中使用，但是传统的X射线照相术系统使用单个线性加速器脉冲产生照相术图像中的一列像素。因此，每秒脉冲数与传统系统中纵向方向(例如，沿着扫描方向)的图像分辨率之间存在直接对应关系。为了使用本方法，本发明应当在每秒钟内比传统辐射源产生更多的脉冲，并且探测器系统应当在固定时间段内对不同脉冲的信号进行积分以产生一列图像数据，即，每列图像应当是多个X射线脉冲之和，在每个脉冲之前均作为图像中的一列。
使用强度调制的X射线源具有如下优点：
·如果强度调制辐射源的OSP等效于传统线性加速器X射线源，则强度调制辐射源产生的平均辐射量平均起来以很大幅度(如上所讨论的)减少，这是因为货物较低密度区域所需X射线强度更小。
·强度调制辐射源的OSP可能会选择为比等效的传统线性加速器X射线辐射源的高F倍，这样由强度调制辐射源产生的平均辐射量大约与传统辐射源的相同。对于6MeV辐射源，倍数F＝4可实现此目标。实际上，辐射印迹事实上在一定程度上低于传统辐射源，因为平均来说，仅图像的小部分需要强度增加4倍。但是，对于高密度货物的穿透能力可提高相当于约5cm的钢材，对在钢板后的铅砖进行测量，相当于将使用6MeV X射线源的现有技术的约40cm钢材的穿透能力提高了约13％。
·在两个极端之间有几种可能的设置。例如但不局限于这些示例，在用于6MeV的X射线源时可以降低平均辐射印迹约1.65倍，穿透能力仍增加相当于2.5cm厚的钢材。
在操作中，下述为使用本发明的辐射源强度调制系统和方法的货物检查系统。选择OSP对应于上面概述的可能性之一，并更特别地，相当于传统的辐射源，比相同的辐射源高4倍(6MeV辐射源)，或在这两个选项间的任何值。对强度调制的辐射源，OSP被定义为其能允许输出的最大强度(可能仍然低于额定强度)。
然后，初始化强度调制系统至其最低强度设置。随后，系统在此强度下执行单独的垂直线扫描。如上所述，货物检查系统中的源强度控制器电子设备确定系统的任何一个探测器接收的信号是否小于某一预定阈值信号A。如果是，电子设备指示强度调制辐射源系统增加其输出某一倍数，例如两倍。第二垂直线扫描以新的、更高的强度执行。如果任何探测器接收的信号仍然小于阈值信号A，电子电路重复对强度调制的辐射源的需求，强度增加两倍。此过程不断重复，直到强度调制辐射源达到其OSP，或者直到每个探测器中的信号均高于阈值信号A。
可选地，如果最小透射等级高于预定和预编程的第一等级A但低于预定和预编程的第二等级B，则不同的信号指示辐射源保持在同样的强度。然而请注意，此信号可被消除，并且默认辐射源将保持同样的强度，且不需要来自信号的指示。
如果最小透射等级高于预定和预编程的第二等级B，信号指示辐射源降低下一脉冲的X射线强度。
可选地，X射线扫描系统可包括彼此靠近的两个探测器阵列。第一阵列被具体地配置成测量下一脉冲(非透射图像)所需的辐射源强度，而第二阵列被具体地配置成测量透射图像(非所需的辐射源强度)。使用此项技术，可精确测量下一脉冲所需的强度。虽然增加探测器阵列的数量会增加成本，但也会改善通过检查系统的吞吐量。本领域技术人员容易想到，其它特定探测器阵列可添加并结合至本发明中。
在可替换的实施例中，向辐射源发送传递对下一脉冲所需的强度的直接信号，而不是请求辐射源增加固定倍数。因而，虽然本发明描述为每次以给定倍数改变辐射源强度，但也能指定特殊的辐射源改变量。
理想的辐射源强度应当是最小探测器等级在任何时候等于A。因此，对下一脉冲适当的强度Inew应当为：
Inew＝Icur*A/Dmin (1)
其中，Inew的范围限定在辐射源的可能最小和最大强度Imin和Imax间，Dmin是探测器可测量的最小等级，Icur是当前辐射源强度等级。在一个实施例中，该新强度值可以通过电连接以模拟或数字模式、或者通过光学连接以数字模式直接发送至IMAXS源。然而，上述方程假设X射线源能够产生在Imin至Imax范围内的任意强度，或者至少是接近这些需求的强度。此外，强度的这种精细调整不会显著的改善性能。实际上，在图像的亮区域(货物中的低吸收)和暗区域(高吸收)之间的阈值处，强度的这种精细调整可能是有害的：毕竟，强度调节是基于先前脉冲期间测量的探测器等级。最好在强度上采用更大的步长(例如大约两倍)，预期这样的情况，即可能需要比在先前脉冲中测量的探测器等级所期望的更高的强度。
这样，在一个实施例中，更适当的强度使用下列公式计算：
Inew＝Imax*exp(-log(2)*floor[log((Imax*Dmin)/(A*Icur))/log(2)]) (2)
此处，函数floor(x)找出比x小的最接近其的整数。注意到，如果消除函数floor()，公式(2)简化为公式(1)。这样，使用公式(2)，强度转换为最大强度的两倍(尽管可选择除了2倍以外的倍数)。在Imin至Imax范围之间界定后，该新强度随后通过电学或光学连接被直接发送至X射线源。注意到，Imax可被任意归一化至1，其中根据惯例，1被随后作为IMAXS源的OSP。进一步应注意到，对上述两个公式，SIC必须了解当前强度Icur。并且，最终应注意到，除非Dmin>2*A，即阈值B被有效设置为2*A，将不会有强度改变发生。
另一个信号用于指示辐射源执行X射线脉冲本身。在足够的时间流逝后，发送该最后信号以使辐射源稳定在新强度设置。此过程不断重复直到扫描结束，并且辐射源返回至其最小强度设置。
本发明仅以示例的方式描述，用于装备传统的6MeV线性加速器X射线源的货物检查系统中。本发明所述的强度调制X射线源技术可用于任何能量的线性加速器，典型的范围是1至15MeV之间。
附图1B示出了货物的X射线图像105，由利用装备传统的6MeV线性加速器X射线源的货物检查系统获得。对应的图表110示出了最小透射图案115、最大透射线120、标准辐射源强度线125以及强度调制源图案130，其中在图像的整个路线上，在具有每个X射线脉冲为一列的X射线图像中的垂直列上测量透射。如果使用强度调制的X射线源，强度调制源图案130描绘出辐射源强度的线结构。如图像所示，很多区域的最小透射相当的高(图像中的1,000-10,000个任意单位)，仅有少数区域的最小透射很低。传统辐射源使用相同的固定强度125，然而强度调制辐射源具有强度图线130。
图像2为IMAXS源本应具有的影响的计算结果的图表200，使用可RapiscanSystems,Inc.MSCS
Figure GDA0002717615490000101
系统从1000幅图像中获得，其具有固定强度6MeV X射线源。如上所述且在图表中所示，图像穿透性保持不变，平均剂量降低了3倍。对这些图像的进一步分析显示，具有和传统辐射源相同的辐射印迹，使用本发明的强度调制辐射源的系统具有更好的成像穿透性，大约两英寸钢材或钢材等同物。
如上所述，本发明能够在脉冲至脉冲之间(例如几个微秒内)调制辐射源的强度。在一个实施例中，调制X射线源使系统能实现脉冲至脉冲之间的强度改变。在一个实施例中，X射线源进一步包括SICR，其为一电子电路，从SIC接收信号，并执行必要的功能为射线源下一脉冲所需的强度等级做准备。也如上所述，在一个实施例中，通过改变脉冲持续时间来调制辐射源强度。
通过背景的方式，脉冲线性电子加速器通常具有两种类型的电子枪之一：二极管枪或格栅枪，也被称为三极管枪。在二极管枪的情况下，阴极上的高负电压脉冲发射电子。在三极管枪的情况下，阴极被保持在更小的、固定的负高电压下，其自身不足以发射电子。向设置在阴极前的格栅施加相对小的正电压。阴极和格栅上的组合电压使电子从阴极脱离。在两种情况下，如果RF脉冲同时呈现在加速结构中，电子会被加速并最终轰击靶材，产生X射线。这些枪的设计独立于加速器结构的类型、梯度和长度，因而可应用于任何线性加速器能量，对X带如同S带一样。
图3示出了两种类型的电子枪的电路图。现参照图3，图解305示出了用于具有二极管枪的加速器的电路，而图解310示出了用于具有三极管枪或格栅枪的加速器的电路。图3还描绘了附加改进电路306和311的示例性设计，使得两种类型的电子枪具有本发明的强度调制辐射源的能力。请注意，设计仅是示例性的，本发明并不限于这些设计。
如图3所示，改进电路306和311两者使用了延迟发生器315。在脉冲之间，使用来自检查系统探测器阵列的信息将延迟发生器315预设为某一延迟值，其中在一个实施例中，范围为从0至加速器的RF脉冲的宽度。如果采用二极管枪电路布置305，枪脉冲在延迟后使用闸流管320箝位到地，有效地缩短脉冲。此处，更短的延迟将产生更少的电子，因而降低强度。如果采用三极管枪电路310，使用稍微不同的方法――此处，延迟用于及时补偿格栅脉冲的RF脉冲。在此情况下，每个脉冲产生的电子数量相同，但仅在RF脉冲内发射的电子被加速。此处改变延迟会导致格栅和RF脉冲间重叠的变化，并因此改变加速电子的数量，以及进而强度的变化。另一种三极管枪的选择是通过改变格栅脉冲的脉冲宽度来改变注入脉冲的宽度，因而减少注入加速器的电子。在一优选实施例中，由于具有相对低的格栅电压并能更准确地计时，采用三极管或格栅枪310。
虽然如上所述的强度调制源系统和方法是关于固定的入口检查系统，本发明的强度调制辐射源也可以应用于运动物体(例如，卡车装载)。然而，在移动应用中，遮罩重量是对可能使用的可能X射线源的一个限制因素，因为其受限于卡车的最大载重量和每个轴的重量。更高能量的辐射源需要更多的屏蔽和在探测器阵列后更重的流束障碍。因此，当前可用的移动检查系统具有的最大辐射源能量为～4.5MeV。由于本发明的强度调制辐射源能降低成像系统的整体辐射印迹，可以对相同的流束障碍使用更高的能量辐射源。因此，在移动应用中使用本发明，可使用6MeV或更高的辐射源代替传统4.5MeV辐射源。
传统上，除了靠近靶材的钨准直器外，线性加速器的遮罩主要由铅构成。优选铅是因为其较便宜，但是，铅占大多数的遮罩的遮罩重量比全部由钨构成的遮罩的遮罩重量要大的多，将随后进行解释。
理想地，遮罩由非常高密度的高-Z材料组成，以球体的形式围绕靶材。由于韧致辐射频谱在正向方向上具有更高的强度和更高的能量，因此球体不是以靶材为中心，而是向前方偏移距离D。图4A示出了半径R＝25cm、靶材空穴半径r＝2cm以及偏移D＝1.5cm的球形铅遮罩的模拟结果，在图表401中表明从辐射源透射的能量是前向角度的函数。此处应当与图4B比较，在图表403中示出了未屏蔽的辐射源的相同的内容。图4C给出了两个图表401、403的比率，其证明(在图表405中)在这些参数下，透射的辐射在所有方向上以常数因子5.810-5显著降低。如果所需的降低因子为2.5 10-6，我们可以使用以下公式通过外推法获得所需的铅遮罩的半径Rdesired:
Figure GDA0002717615490000121
附图5A示出了对于铅使用此种类型模拟获得的最终结果。如附图5A所示，图表501是在每个角度屏蔽靶材所需的铅的量(直线cm)。由于在感兴趣的能量区域铅和钨的质量衰减系数非常接近，通过简单的乘法和特殊重量的比率从铅能够计算出钨的结果。对于90％-纯钨，特殊重量是17.1g/cc，并且比率是0.664。所需钨的量的计算结果(直线cm)在图5B中以图表503示出。
对使用本发明的6MeV辐射源的移动应用的屏蔽需要的再次测试中，可推断出约35cm半径的铅球体提供了与约23cm半径的钨球体相同的屏蔽量：半径与特殊重量成反比。但是，球体的体积与半径的立方成正比，因此与特殊重量的立方成反比。因此，球体重量与特殊重量的平方成反比。这样，钨球体的重量(～900kg)远小于铅球体的重量(～2000kg)。
此外，由于多种障碍物，包括加速器自身以及用于控制信号的连接、RF功率和冷却液，完全的球体遮罩也是不切实际的。图6描绘了对6MeV X带加速器的屏蔽设计600的一个优选实施例。对于此全钨遮罩，包括屏蔽、支座、外壳和RF单元的加速器的整体重量估计大约为1540kg。这应该与当前使用的4.5MeV S带加速器(包括支座、外壳和RF单元)的大约2630kg的重量进行对比。因此，相比于4.5MeV S带辐射源，全钨遮罩能够将6MeV X带辐射源的重量降低40％，留下空间以将一些(昂贵的)钨遮罩转换回铅。
因此，在使用强度调制源时，能够相当可观地改善货物检查系统的辐射印迹和提高成像穿透性能。在移动检查应用中，采用屏蔽设计可以使用更高能量的辐射源与本发明的强度调制辐射源联用。可替换地，甚至可以使用更高能量的加速器，虽然仍具有更低或更小的全重。
请注意，本发明的强度调制的系统和方法能用于任何检查系统。特别地，本发明的系统和方法能用于使用双重能量线性加速器X射线源的检查系统，其中强度的调制伴随从第一能量到第二能量的转换。此外，本发明的系统和方法能用于任何装备了基于线性加速器的X射线源的检查系统，包括入口系统、固定系统、移动系统以及在变化的环境中操作的系统。对于人员暴露在散射的X射线中的系统，如入口系统，从本技术中获益最多。
上述例子仅仅是本发明的系统的众多应用中的说明。尽管在此仅描述了本发明的几个实施例，应当理解本发明可以是不偏离于本发明的精神或范围的众多其它特殊形式的具体表达。因此，这些示例和实施例应被理解为示意性的而非限制性的，本发明可以在所附权利要求的范围内进行修改。

Claims (15)

1.一种X射线扫描系统，包括：
以线性加速器为基础的脉冲X射线源，其具有线性加速器中的电子的峰值电流、射束加载、和电子被加速到的最终能量，其中所述峰值电流的变化导致所述射束加载的变化，这影响电子被加速到的最终能量；
多个探测器；以及
源强度控制器，其中所述源强度控制器被配置成：
-接收并识别由所述多个探测器中的至少一个探测到的最小X射线透射等级；
-将所述最小X射线透射等级与至少一个预定阈值透射等级进行比较；以及
-基于所述比较，产生调节信号，其中所述以线性加速器为基础的脉冲X射线源被配置成接收所述调节信号并基于所述调节信号改变所述峰值电流，其导致所述射束加载的变化；
其中，所述X射线扫描系统还包括另一电子设备，所述另一电子设备被配置为使得所述X射线源中的调制器和RF源设置发生变化，以便补偿所述射束加载的变化。
2.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中所述X射线源为能量在1 MeV至15 MeV范围内的线性加速器。
3.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级低于所述第一预定阈值，则产生所述调节信号。
4.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级高于所述第一预定阈值但低于所述第二预定阈值，则产生所述调节信号。
5.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级高于所述第二预定阈值，则产生所述调节信号。
6.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中控制器包括具有处理单元的计算机，并且其中所述处理单元与从所述多个探测器中的至少一个接收信号的输入/输出板连接。
7.如权利要求6所述的X射线扫描系统，其中处理单元是现场可编程门阵列或应用特定的集成电路中的至少一个。
8.如权利要求1所述的X射线扫描系统，其中多个探测器包括第一探测器阵列以及第二探测器阵列，所述第一探测器阵列被配置成测量后续X射线脉冲的所需源强度，所述第二探测器阵列被配置成测量透射图像而非所述所需源强度。
9.一种改进现有X射线扫描系统的方法，所述现有X射线扫描系统具有以线性加速器为基础的脉冲X射线源，所述以线性加速器为基础的脉冲X射线源具有线性加速器中的电子的峰值电流、射束加载、和电子被加速到的最终能量，其中所述峰值电流的变化导致所述射束加载的变化，这影响电子被加速到的最终能量，所述以线性加速器为基础的脉冲X射线源还具有穿透能力、辐射印迹、以及多个探测器，所述方法包括安装源强度控制器以及另一电子设备，其中所述源强度控制器被配置成：
-接收并识别由所述多个探测器中的至少一个探测到的最小X射线透射等级；
-将所述最小X射线透射等级与至少一个预定阈值透射等级进行比较；以及
-基于所述比较，产生调节信号，其中所述以线性加速器为基础的脉冲X射线源被配置成接收所述调节信号并基于所述调节信号调节所述峰值电流；以及
所述另一电子设备被配置成使得所述X射线源中的调制器和RF源设置发生变化，以便补偿所述射束加载的变化。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述X射线源为能量在1 MeV至15 MeV范围内的线性加速器。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述穿透能力在1 cm至10 cm之间的距离范围内增加。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述辐射印迹在1到9倍之间增强。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级低于所述第一预定阈值，则产生所述调节信号。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级高于所述第一预定阈值但低于所述第二预定阈值，则产生所述调节信号。
15.如权利要求9所述的方法，其中所述控制器将所述最小X射线透射等级与第一预定阈值和第二预定阈值进行比较，以及如果所述最小X射线透射等级高于所述第二预定阈值，则产生所述调节信号。
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7963695B2 (en) 2002-07-23 2011-06-21 Rapiscan Systems, Inc. Rotatable boom cargo scanning system
US8275091B2 (en) 2002-07-23 2012-09-25 Rapiscan Systems, Inc. Compact mobile cargo scanning system
US6928141B2 (en) 2003-06-20 2005-08-09 Rapiscan, Inc. Relocatable X-ray imaging system and method for inspecting commercial vehicles and cargo containers
US7471764B2 (en) 2005-04-15 2008-12-30 Rapiscan Security Products, Inc. X-ray imaging system having improved weather resistance
US7526064B2 (en) 2006-05-05 2009-04-28 Rapiscan Security Products, Inc. Multiple pass cargo inspection system
GB0809110D0 (en) 2008-05-20 2008-06-25 Rapiscan Security Products Inc Gantry scanner systems
CN102440078A (zh) * 2008-08-11 2012-05-02 拉派斯坎实验室股份有限公司 使用强度调制的x射线源的系统及方法
US9121957B2 (en) * 2008-10-14 2015-09-01 Analogic Corporation Radiation modulation in a security examination apparatus
US8232748B2 (en) * 2009-01-26 2012-07-31 Accuray, Inc. Traveling wave linear accelerator comprising a frequency controller for interleaved multi-energy operation
US8203289B2 (en) * 2009-07-08 2012-06-19 Accuray, Inc. Interleaving multi-energy x-ray energy operation of a standing wave linear accelerator using electronic switches
EP2494340B1 (en) * 2009-10-29 2020-03-11 Rapiscan Systems, Inc. Mobile aircraft inspection system
US8311187B2 (en) 2010-01-29 2012-11-13 Accuray, Inc. Magnetron powered linear accelerator for interleaved multi-energy operation
GB201001738D0 (en) 2010-02-03 2010-03-24 Rapiscan Lab Inc Scanning systems
GB201001736D0 (en) 2010-02-03 2010-03-24 Rapiscan Security Products Inc Scanning systems
US8284898B2 (en) * 2010-03-05 2012-10-09 Accuray, Inc. Interleaving multi-energy X-ray energy operation of a standing wave linear accelerator
US8836250B2 (en) 2010-10-01 2014-09-16 Accuray Incorporated Systems and methods for cargo scanning and radiotherapy using a traveling wave linear accelerator based x-ray source using current to modulate pulse-to-pulse dosage
US9167681B2 (en) 2010-10-01 2015-10-20 Accuray, Inc. Traveling wave linear accelerator based x-ray source using current to modulate pulse-to-pulse dosage
US9258876B2 (en) 2010-10-01 2016-02-09 Accuray, Inc. Traveling wave linear accelerator based x-ray source using pulse width to modulate pulse-to-pulse dosage
US8942351B2 (en) 2010-10-01 2015-01-27 Accuray Incorporated Systems and methods for cargo scanning and radiotherapy using a traveling wave linear accelerator based X-ray source using pulse width to modulate pulse-to-pulse dosage
DE102011075210B4 (de) * 2011-05-04 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Linearbeschleuniger
EP2742779B1 (en) 2011-06-09 2017-04-26 Rapiscan Systems, Inc. System and method for x-ray source weight reduction
US9218933B2 (en) 2011-06-09 2015-12-22 Rapidscan Systems, Inc. Low-dose radiographic imaging system
US9274065B2 (en) 2012-02-08 2016-03-01 Rapiscan Systems, Inc. High-speed security inspection system
WO2013117695A2 (de) * 2012-02-10 2013-08-15 Smiths Heimann Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überprüfung des laderaums eines lastkraftwagens
BR112014013226B1 (pt) 2013-01-31 2021-08-24 Rapiscan Systems, Inc Sistema de inspeção de segurança portátil e método de implantação do mesmo
MX351335B (es) * 2013-02-06 2017-10-11 Rapiscan Systems Inc Sistemas y metodos para reduccion de peso de fuente de rayos x.
CN104244561A (zh) 2013-06-21 2014-12-24 同方威视技术股份有限公司 驻波电子直线加速器及集装箱/车辆检查系统
US9086496B2 (en) * 2013-11-15 2015-07-21 Varian Medical Systems, Inc. Feedback modulated radiation scanning systems and methods for reduced radiological footprint
US9622333B2 (en) * 2014-02-27 2017-04-11 Etm Electromatic, Inc Linear accelerator system with stable interleaved and intermittent pulsing
US10459111B2 (en) * 2014-05-23 2019-10-29 Radiabeam Technologies, Llc System and method for adaptive X-ray cargo inspection
CN108449988B (zh) 2015-09-08 2021-08-20 美国科学及工程股份有限公司 用于精准农业的反向散射成像
US11536672B2 (en) 2015-09-08 2022-12-27 American Science And Engineering, Inc. Systems and methods for using backscatter imaging in precision agriculture
CN106815769B (zh) * 2015-11-27 2020-07-28 华北电力大学 核电厂点源线源组合的复合辐射源强逆推方法及系统
CN105548223B (zh) * 2015-12-23 2019-07-02 清华大学 扫描方法、扫描系统及射线扫描控制器
US10754057B2 (en) 2016-07-14 2020-08-25 Rapiscan Systems, Inc. Systems and methods for improving penetration of radiographic scanners
CN106132058A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 苏州雷泰医疗科技有限公司 一种同源多能加速器及加速器治疗装置
CN106841242B (zh) * 2017-01-23 2019-02-22 刘智慧 探测方法与装置
US10367508B1 (en) * 2018-05-18 2019-07-30 Varex Imaging Corporation Configurable linear accelerator trigger distribution system and method
CN110333230A (zh) * 2019-05-06 2019-10-15 丹东市阳光仪器有限公司 无损探测爬行器管道内曝光时长调时方法
CN113875316B (zh) * 2019-05-31 2024-02-20 美国科学及工程股份有限公司 用于在多能量x射线货物检查系统中对电子束的注入进行计时的方法和系统
US20210041378A1 (en) * 2019-08-11 2021-02-11 Rapiscan Systems, Inc. Systems and Methods for Using Three-Dimensional X-Ray Imaging in Meat Production and Processing Applications
US11193898B1 (en) 2020-06-01 2021-12-07 American Science And Engineering, Inc. Systems and methods for controlling image contrast in an X-ray system

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3919467A (en) 1973-08-27 1975-11-11 Ridge Instr Company Inc X-ray baggage inspection system
JPS53110495A (en) * 1977-03-09 1978-09-27 Toshiba Corp Radiation tomograph ic device
US5040199A (en) 1986-07-14 1991-08-13 Hologic, Inc. Apparatus and method for analysis using x-rays
JP3109530B2 (ja) * 1991-02-28 2000-11-20 株式会社島津製作所 Ｘ線撮影装置
US5319696A (en) * 1992-10-05 1994-06-07 General Electric Company X-ray dose reduction in pulsed systems by adaptive X-ray pulse adjustment
US5321271A (en) 1993-03-30 1994-06-14 Intraop, Inc. Intraoperative electron beam therapy system and facility
US6438201B1 (en) * 1994-11-23 2002-08-20 Lunar Corporation Scanning densitometry system with adjustable X-ray tube current
US5661377A (en) 1995-02-17 1997-08-26 Intraop Medical, Inc. Microwave power control apparatus for linear accelerator using hybrid junctions
US5608774A (en) 1995-06-23 1997-03-04 Science Applications International Corporation Portable, digital X-ray apparatus for producing, storing, and displaying electronic radioscopic images
US5838759A (en) * 1996-07-03 1998-11-17 Advanced Research And Applications Corporation Single beam photoneutron probe and X-ray imaging system for contraband detection and identification
US5974111A (en) * 1996-09-24 1999-10-26 Vivid Technologies, Inc. Identifying explosives or other contraband by employing transmitted or scattered X-rays
US5949811A (en) * 1996-10-08 1999-09-07 Hitachi Medical Corporation X-ray apparatus
US6249567B1 (en) 1998-12-01 2001-06-19 American Science & Engineering, Inc. X-ray back scatter imaging system for undercarriage inspection
JP4260966B2 (ja) * 1999-03-12 2009-04-30 株式会社東芝 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
US6713773B1 (en) 1999-10-07 2004-03-30 Mitec, Inc. Irradiation system and method
US7538325B2 (en) 2000-02-10 2009-05-26 American Science And Engineering, Inc. Single-pulse-switched multiple energy X-ray source applications
US20050117683A1 (en) 2000-02-10 2005-06-02 Andrey Mishin Multiple energy x-ray source for security applications
US20080211431A1 (en) 2000-02-10 2008-09-04 American Science And Engineering, Inc. Pulse-to-Pulse-Switchable Multiple-Energy Linear Accelerators Based on Fast RF Power Switching
US7010094B2 (en) 2000-02-10 2006-03-07 American Science And Engineering, Inc. X-ray inspection using spatially and spectrally tailored beams
US6459761B1 (en) 2000-02-10 2002-10-01 American Science And Engineering, Inc. Spectrally shaped x-ray inspection system
FI111759B (fi) * 2000-03-14 2003-09-15 Planmed Oy Anturijärjestelmä ja menetelmä digitaalisessa röntgenkuvantamisessa
JP3525865B2 (ja) * 2000-06-29 2004-05-10 株式会社島津製作所 Ｘ線透視装置
WO2004095060A2 (en) * 2003-04-23 2004-11-04 L-3 Communications Security and Detection Systems Corporation X-ray imaging technique
JP4475916B2 (ja) * 2003-10-27 2010-06-09 株式会社日立メディコ Ｘ線ｃｔ装置
JP4537037B2 (ja) * 2003-11-11 2010-09-01 東芝Ｉｔコントロールシステム株式会社 Ｘ線検査装置及びその管電圧・管電流調整方法
RU2346996C2 (ru) 2004-06-29 2009-02-20 ЮРОПИЭН НИКЕЛЬ ПиЭлСи Усовершенствованное выщелачивание основных металлов
US7272208B2 (en) 2004-09-21 2007-09-18 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc System and method for an adaptive morphology x-ray beam in an x-ray system
DE102005006895B4 (de) * 2005-02-15 2010-11-18 Siemens Ag Röntgendiagnostikeinrichtung sowie Verfahren zu deren Regelung
JP2007093501A (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co Ｘ線検査装置のデータ採取システム
CN101076218B (zh) * 2006-05-19 2011-05-11 清华大学 产生具有不同能量的x射线的设备、方法及材料识别系统
CN101730598A (zh) 2007-06-22 2010-06-09 亚当·万奥皮宁 用于扩管机的延伸部分
GB0803646D0 (en) 2008-02-28 2008-04-02 Rapiscan Security Products Inc Scanning systems
CN102440078A (zh) 2008-08-11 2012-05-02 拉派斯坎实验室股份有限公司 使用强度调制的x射线源的系统及方法

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