CN108318512A - 用于人体的透射-背散射组合检测设备和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例公开了一种用于人体的检查设备和检查方法。用于人体的检查设备,包括:扫描X射线发生器,配置成能够分别独立地产生用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束,其中X射线笔形束能够扫描一扇形区域,X射线扇形束覆盖一扇形区域;用于探测被人体散射的X射线笔形束的第一探测器;和用于探测透射通过人体的X射线扇形束的第二探测器。在第一探测器和第二探测器之间限定用于被检查人体的检查通道。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及射线发生技术领域,特别涉及用于人体的检查设备和检查方法。
背景技术
人体透射检查系统可以全面有效地查验出被检人体内、体表或者衣物内的枪支、炸弹和毒品等嫌疑物品,适用于监狱、缉毒和机场等场合的特检,但其辐射剂量大,对人体有一定危害,不宜用于人体普检。人体背散射检查系统采用飞点扫描方式,根据人体散射回来的X射线信号成像,不用穿透人体,单次吸收剂量小,安全性好,并且对轻体物质更敏感,对于毒品、炸药等低原子序数危险品有很好的探测效果。
为了减少人体吸收剂量,一般先采用一套背散射检查设备进行常规检查,如果没有发现嫌疑物则放行;如果怀疑有违禁品,再利用另外一套透射设备进行更彻底的检查。
发明内容
根据本公开的一方面,本公开的实施例提供一种用于人体的透射-背散射组合的检查设备,包括:
扫描X射线发生器,配置成能够分别独立地产生用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束,其中X射线笔形能够扫描一扇形区域,X射线扇形束覆盖一扇形区域;
用于探测被人体散射的X射线笔形束的第一探测器;和
用于探测透射通过人体的X射线扇形束的第二探测器;
其中在第一探测器和第二探测器之间限定用于被检查人体的检查通道。
在一个实施例中,第一探测器设置在检查通道和扫描X射线发生器之间面对人体以便接收从人体散射回的X射线;
第一探测器包括狭缝以便X射线笔形束和X射线扇形束通过第一探测器投射到人体。
在一个实施例中,第二探测器设置在检查通道的远离扫描X射线发生器的一侧用以接收透过人体的X射线;
第二探测器呈C形,包括第二探测器竖直部分和接续第二探测器竖直部分的第二探测器上侧水平部分和接续第二探测器竖直部分的第二探测器下侧水平部分。
在一个实施例中,扫描X射线发生器包括:
管壳;
阳极,设置在所述管壳内,阳极包括相对的阳极第一端和阳极第二端,其中阳极第一端和阳极第二端是所述阳极的相对的两端;
飞点辐射源,设置在所述阳极第一端,配置用以发射X射线笔形束,其中,飞点辐射源包括第一阴极,所述第一阴极配置成在飞点辐射源内朝向阳极第一端发射电子;
扇形束辐射源,设置在所述阳极第二端,配置用以发射X射线扇形束,其中,扇形束辐射源包括第二阴极,所述第二阴极配置成在扇形束辐射源内朝向阳极第二端发射电子;
其中,飞点辐射源和扇形束辐射源能够独立操作。
在一个实施例中,飞点辐射源包括第一靶,设置在阳极第一端端面,第一靶受到电子轰击后发射X射线;扇形束辐射源包括第二靶,设置在阳极第二端端面,第二靶受到电子轰击后发射X射线;
其中,第一端端面与阳极的长度延伸方向不垂直,第二端端面与阳极的长度延伸方向不垂直。
在一个实施例中,飞点辐射源包括防护转筒,配置成将第一靶发射的X射线调制成X射线笔形束;和
其中,扇形束辐射源包括源准直器,配置成将第二靶发射的X射线调制成X射线扇形束。
在一个实施例中,防护转筒包围阳极第一端,允许电子穿过防护转筒轰击第一靶,并限制第一靶发射的X射线,使得第一靶发射的X射线仅能够从防护转筒出射孔射出,形成X射线笔形束。
在一个实施例中,飞点辐射源还包括设置在所述阳极上靠近阳极第一端的电枢铁芯和围绕在电枢铁芯上的电枢绕组,以及对应电枢铁芯设置在防护转筒内壁上的多个永磁体,以便在电枢绕组形成变化的磁场时电枢绕组与多个永磁体相互作用而驱动防护转筒围绕所述阳极第一端转动。
在一个实施例中,源准直器包围阳极第二端,允许电子穿过源准直器轰击第二靶,并限制第二靶发射的X射线,使得第二靶发射的X射线仅能够从源准直器出口射出,形成X射线扇形束。
在一个实施例中,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束和源准直器出口射出的X射线扇形束分别位于两个平行的平面内。
在一个实施例中,在沿阳极长度方向上看,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束的扫描覆盖范围和源准直器出口射出的X射线扇形束的覆盖范围重合。
在一个实施例中,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束的扫描范围的张角与源准直器出口射出的X射线扇形束的张角相同。
在一个实施例中,检查设备还包括检查设备准直器,配置成包括包括第一准直缝和第二准直缝,第一准直缝用于准直X射线笔形束,第二准直缝用于准直X射线扇形束,X射线笔形束和X射线扇形束分别穿过第一准直缝和第二准直缝投射到人体上,第一准直缝和第二准直缝通过隔板隔开。
在一个实施例中,检查设备准直器包括调节器,配置成限制源准直器出口的高度和宽度;并且,调节器的开口的四边能够调节使得开口的尺寸能够将X射线扇形束约束到检查设备所需的范围。
在一个实施例中,所述阳极包括阳极柄,所述阳极柄与所述管壳连接用于将所述阳极固定在所述管壳内部。
在一个实施例中,检查设备还包括电控显示模块,用于与用户交互信息,以便控制检查设备的操作和显示检查的结果。
在一个实施例中,检查设备还包括传送装置,沿着检查通道做匀速平移运动,以便被检人体的全身被逐列背散射扫描或者透射扫描。
本公开的另一方面提供一种用于人体的检查方法,包括使用如上述的检查设备执行人体检查。
在一个实施例中,所述检查方法包括:
使用扫描X射线发生器发射X射线笔形束执行背散射检测;以及
如果需要,使用扫描X射线发生器发射X射线扇形束再次对人体执行透射检测。
附图说明
图1示出本公开的一个实施例的用于人体的检查设备的示意图;
图2示出本公开的一个实施例的扫描X射线发生器的示意图;
图3示出本公开的实施例的扫描X射线发生器的扇形束辐射源的源准直器的剖面示意图;
图4示出本公开的实施例的扫描X射线发生器的阳极第一端和阳极第二端发射射线的示意图;
图5示出本公开的实施例的第一探测器的沿图1中B方向看的示意图;
图6示出本公开的实施例的扫描X射线发生器的扇形束辐射源的检查设备准直器的调节器的截面示意图。
具体实施方式
尽管本公开的容许各种修改和可替换的形式,但是它的具体的实施例通过例子的方式在附图中示出,并且将详细地在本文中描述。然而,应该理解,随附的附图和详细的描述不是为了将本公开的限制到公开的具体形式,而是相反,是为了覆盖落入由随附的权利要求限定的本公开的精神和范围中的所有的修改、等同形式和替换形式。附图是为了示意,因而不是按比例地绘制的。
在本说明书中使用了“上”、“下”、“左”、“右”等术语,并不是为了限定元件的绝对方位,而是为了描述元件在视图中的相对位置帮助理解;本说明书中“顶侧”和“底侧”是相对于一般情况下,物体正立的上侧和下侧的方位;“第一”、“第二”等也不是为了排序,而是为了区别不同部件。
下面参照附图描述根据本公开的多个实施例。
参看图1,图1示出根据本公开的一个实施例的用于人体的检查设备。检查设备包括:扫描X射线发生器,配置成能够分别独立地产生用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束其中X射线笔形能够扫描一扇形区域,X射线扇形束覆盖一扇形区域;用于探测被人体散射的X射线笔形束的第一探测器;和用于探测透射通过人体的X射线扇形束的第二探测器;在第一探测器和第二探测器之间限定用于被检查人体的检查通道。
例如,在图1示出的实施例中,扫描X射线发生器11位于图的右侧,朝向图的左侧发射X射线;用于探测被人体散射的X射线笔形束的第一探测器13a和用于探测透射通过人体的X射线扇形束的第二探测器13b之间限定了检查通道,人体可以在检查通道中接收检查。
换句话说,第一探测器13a设置在检查通道和扫描X射线发生器11之间,在实施检查的时候,X射线笔形束扫描一个扇形区域,扫描范围设置成例如覆盖人体的扇形区域,应该知道,X射线笔形束扫描范围可以根据实际情况进行设置。X射线笔形束入射在人体上时将被人体散射,第一探测器13a面对人体14能够接收被散射回的X射线信号,并将接收的X射线信号转化为例如电信号等从而实现背散射检测。第一探测器13a可以例如为平面板形,如图5示出一种第一探测器13a。在第一探测器中,设置狭缝以便X射线笔形束和X射线扇形束通过第一探测器投射到人体。
在图1中,第二探测器13b设置在检查通道的远离扫描X射线发生器的一侧用以接收透过人体14的X射线,即图的左侧。第二探测器13b可以呈C形,即包括第二探测器竖直部分和接续第二探测器竖直部分的第二探测器上侧水平部分和接续第二探测器竖直部分的第二探测器下侧水平部分。图1示出的第二探测器13b的形状只是一种备选的形状,第二探测器13b可以具备其他形状,例如第二探测器上侧水平部分和第二探测器下侧水平部分与第二探测器竖直部分并未连接,只需要第二探测器上侧水平部分和第二探测器下侧水平部分与第二探测器竖直部分涵盖透射过人体的X射线。例如,第二探测器上侧水平部分能够接收透过人体的头部及附近身躯部分的X射线,第二探测器下侧水平部分够接收透过人体的脚及附近身躯部分的X射线。图1中第二探测器13b允许接收和探测透过整个人体后的衰减的X射线,并将探测的射线信号转化为例如电信号以实现透射检测。
在根据本公开的检查设备中,还可以包括电控显示模块16,其用于与用户交互信息,以便控制检查设备的操作和显示检查的结果,例如输入控制扫描X射线发生器发射X射线的信号,包括仅发射X射线笔形束或X射线扇形束,或者同时发射X射线笔形束和X射线扇形束,实施检查,以及输入其他命令;还可以显示透射检测的结果、用于显示背散射检测结果等。
在一个实施例中,电控显示模块16包括电气模块16a、数据采集模块16b、服务器16c、对外接口16d和客户终端16e。其中,服务器16c对检测信号进行数据分析和处理并成像,通过有线接口或者无线传输(如WIFI)等方式实时传送给客户终端16e,可以用两个显示器分别显示背散射图像和透射图像,也可以在一个显示器同时显示背散射和透射两个图像。
在根据本公开的检查设备中,还可以包括传送装置15,沿着检查通道做匀速平移运动,从而逐列完成被检人体14的全身背散射扫描或者透射扫描,再通过电控显示模块16与用户交互信息。本发明的检查系统为单通道模式,不受有无机壳、背板或者顶盖等辅助装置的限制。在本实施例中,扫描X射线发生器和探测器保持静止,被检查人体被移动。具体地,例如传送装置15包括载人滑板15a,载人滑板15a上设计有扶手,供被检人14抓握,消除平移运动带来的摔跌等安全隐患。特别地,传送装置15包括滚珠丝杠及电机驱动装置15b,可以往复运动,当被检人14完成检查后,载人滑板15a能够及时返回以备于下一次检查操作。特别地,也可以采用皮带传送或者其他的传动方式。
在本公开的其他实施例中,检查设备可以包括移动装置,移动装置能够移动扫描X射线发生器和探测器,对静止的人体实施扫描。
在根据本公开的检查设备中,扫描X射线发生器能够分别独立地产生用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束。这是有利的,常规的X射线发生器仅具有一个X射线发射源,能够发射一种能量的X射线,当需要对被检物品实施透射检测和被散射检测时,需要被检物品分别通过透射检测通道和背散射检测通道,因为每种检测通道仅能够提供一种能量形式的X射线,这造成检测不便;然而,在本公开的检查设备中,扫描X射线发生器能够分别发射两种能量的X射线,其中一种低能量的X射线笔形束能够用于被散射检测,另一高能量的X射线扇形束能够用于透射检测,因而,仅一个检测通道即可以完成两种检测。
然而,应该知道,在本公开的其他实施例中,X射线笔形束和X射线扇形束的能量可以调节,X射线笔形束的能量可以较高,X射线扇形束的能量可以较低。
根据本公开的实施例,检查设备能够仅实施背散射检测,例如仅发射X射线笔形束对人体进行扫描。由于X射线笔形束的能量小,对人体的伤害小,仅通过背散射即可以对人体进行初步的检查;当对人体实施初步检查后,如果需要进一步检查,则根据本公开的检查设备可以对人体实施透射检查,而不需要人体移动位置。根据本公开的检查设备集成度高,并且检查的安全性被提高,检查便利性被提高。
在本公开的检查设备中,扫描X射线发生器包括:管壳400;阳极,设置在所述管壳400内,阳极包括相对的阳极第一端60和阳极第二端80,其中阳极第一端60和阳极第二端80是所述阳极的相对的两端;飞点辐射源100,设置在所述阳极第一端60,配置用以发射X射线笔形束,其中,飞点辐射源100包括第一阴极50,所述第一阴极50配置成在飞点辐射源100内朝向阳极第一端60发射电子;扇形束辐射源200,设置在所述阳极第二端80,配置用以发射X射线扇形束,其中,扇形束辐射源200包括第二阴极70,所述第二阴极70配置成在扇形束辐射源200内朝向阳极第二端80发射电子;其中,飞点辐射源100和扇形束辐射源200能够独立操作。
在一个阳极上集成了飞点辐射源100和扇形束辐射源200,使得扫描X射线发生器通过小的体积实现发射两种X射线,减小了X射线发生器的体积,进而减小了整个检查设备的体积,使得能够在同一个检查通道上执行能量小的X射线背散射检测和能量大的X射线透射检测;同时使得检查设备集成度提高。
在本实施例中,扫描X射线发生器可以发射两束X射线,实现仅用单个X射线管实施两种能量的X射线辐照,相对于现有技术需要使用两套X射线发生装置可以节省空间,对于一些场地有限的场合尤为有利。进一步,本实施例的扫描X射线发生器可以同时提供X射线笔形束和X射线扇形束,使得扫描X射线发生器的应用更广泛,适应性提高。
在本实施例中,可以将飞点辐射源100和扇形束辐射源200看作共用一个阳极。由此,同一根阳极上布置飞点辐射源100和扇形束辐射源200使得两个辐射源能够靠近。例如,在一个实施例中,飞点辐射源100和扇形束辐射源200能够发射相互靠近的两个X射线束,例如两个X射线束之间的距离为8mm、9mm或者10mm,然而,应该知道两个X射线束之间的距离可以为7-12mm之间的任何数值。在本实施例中,阳极的长度,也就是阳极第一端延伸到阳极第二端的长度大体在8-11mm之间。
根据本公开的实施例,飞点辐射源100和扇形束辐射源200可以独立操作。例如,飞点辐射源100和扇形束辐射源200可以同时操作,也可以按照一定时序操作,也可以仅其中一个工作而另一个不工作;可以分别发射相同能量的X射线束,也可以发射不同能量的X射线束,这些配置将使得扫描X射线发生器的使用更加灵活,适应不同的需求,真正通过一个扫描X射线发生器实现两个X射线发生装置的功能。例如,仅飞点辐射源100先执行初步检查,并在需要的时候再实施透射检查,大大提高了检查的安全性和便利性。
本公开的一个实施例的扫描X射线发生器的部件或元件都封装于一个管壳400内;在其他实施例中,扫描X射线发生器的飞点辐射源100和扇形束辐射源200也可以分别封装于管壳的两个部分内,这两个管壳部分分别与阳极柄300的两端部分密封连接。
在本公开的一个实施例中,第一阴极50可以看作飞点辐射源100的一部分,第二阴极70可以看作扇形束辐射源200的一部分。第一阴极50包括第一灯丝、第一聚焦罩和第一灯丝引线;第二阴极70包括第二灯丝、第二聚焦罩和第二灯丝引线。第一灯丝引线和第二灯丝引线用于外接灯丝电源及高压电源的负极。在一个实施例中,第一灯丝连接一个高压电源的负极和灯丝电源,用于发射电子;第二灯丝连接同一个高压电源的负极和灯丝电源,用于发射电子。在另一实施例中,第一灯丝连接一个高压电源的负极和灯丝电源,用于发射电子;第二灯丝连接另外一个高压电源的负极和灯丝电源,用于发射电子,从而第一灯丝和第二灯丝的电压和电流可以单独控制,进而实现前述的飞点辐射源100和扇形束辐射源200的独立工作。第一聚焦罩和第二聚焦罩可以聚焦电子,兼用作支撑阴极。第一聚焦罩设置电子出射的开口,其他部分是密封的,电子不会散射到环境中,第二聚焦罩类似。在一个实施例中,第一灯丝、第二灯丝、第一靶和第二靶的中心位于同一条水平直线上。如图2所示,管壳400的一端与第一聚焦罩焊接,管壳400的另一端与第二聚焦罩焊接。管壳400可以是硬质玻璃、波纹陶瓷或金属陶瓷等材质。在一个实施例中,为了降低X射线束的损耗,提高其输出效率和剂量性能,管壳400的用于透过X射线的部分可以嵌装铍窗。
根据本公开的实施例,飞点辐射源100和扇形束辐射源200可以独立操作,扫描X射线发生器发出的两个X射线束的能量可以单独控制。
例如,在一个实施例中,扫描X射线发生器配置成使得施加在第一阴极50和阳极第一端60之间的电压不等于施加在第一阴极50和阳极第一端60之间的电压,从而飞点辐射源100和扇形束辐射源200分别产生的X射线能量不相同,例如飞点辐射源100产生低能量的X射线,对人体伤害小,用于背散射检测;扇形束辐射源200产生的X射线能量比飞点辐射源100产生的X射线能量高,能够透过人体。然而,本公开的其他实施例中,飞点辐射源100和扇形束辐射源200也可以分别产生相同能量的X射线。
在本实施例中,飞点辐射源100包括第一靶62,设置在阳极第一端60的端面,第一靶62受到电子轰击后发射X射线;扇形束辐射源200包括第二靶82,设置在阳极第二端80的端面,第二靶82受到电子轰击后发射X射线。在本实施例中,第一端端面与阳极的长度延伸方向不垂直,第二端端面与阳极的长度延伸方向不垂直。在本实施例中,飞点辐射源100和扇形束辐射源200可以独立操作,使得第一靶62和第二靶82可以同步地或不同步地发射X射线。在一个实施例中,飞点辐射源100包括防护转筒611,配置成将第一靶62发射的X射线调制成X射线笔形束。扇形束辐射源200包括源准直器81,配置成将第二靶82发射的X射线调制成X射线扇形束。第一阴极50的电子轰击到第一靶62上时,第一靶62将生成X射线。防护转筒611包围阳极第一端60,在防护转筒611的端面设置开口或孔,允许电子穿过防护转筒611的端面的开口或孔轰击第一靶62,防护转筒611能够限制第一靶62发射的X射线,使得第一靶62发射的X射线仅能够从防护转筒出射孔612射出,形成X射线笔形束。防护转筒611配置成能够围绕所述阳极第一端60旋转,例如在一定角度范围内旋转,从而通过防护转筒出射孔612形成的X射线笔形束在一定角度范围内扫描。
如图2所示,飞点辐射源100还包括设置在所述阳极上靠近阳极第一端60的电枢铁芯612和围绕在电枢铁芯612上的电枢绕组614,以及对应电枢铁芯引2设置在防护转筒611内壁上的多个永磁体613,以便在电枢绕组614形成变化的磁场时电枢绕组614与多个永磁体613相互作用而驱动防护转筒611围绕所述阳极第一端60转动。
如图2所示,在一个实施例中,阳极第一端60远离第一靶62的部分开有走线管道301,驱动器616的一端通过线缆与励磁绕组614连接,另一端的线缆219通过走线管道301与密封接头302的内侧连接。通电后,电枢绕组614不断地换相通电并形成旋转磁场,与多个永磁体613所产生的磁场相互作用,推动防护转筒611以阳极第一端60的中心线为轴线做圆周运动。如此通过防护转筒出射孔612的旋转运动将X射线扇形束调制成扫描状态的X射线笔形束。
在一个实施例中,扫描X射线发生器的阳极包括阳极柄300,所述阳极柄300与所述管壳400连接用于将所述阳极固定在所述管壳400内部。阳极柄300内可以设置走线管道301。阳极柄300包括密封接头302,可以保证外部气体或其他物质不会进入阳极或扫描X射线发生器。
在一个实施例中,在阳极第一端60附近套装套筒618,轴承617套装在套筒618上,轴承617的内环的内壁套接套筒618。轴承617的内环通过套筒618的上肩和内顶环622限位,外环通过防护转筒611的凸沿和外顶环623限位。防护转筒611通过轴承617的外环的外壁安装。防护转筒611的内壁紧固若干个永磁体613,并且呈均匀分布状态。驱动器616置于电枢铁芯612的一侧,通过例如套环固定在阳极第一端60上。阳极第一端60的朝向靶点62的一侧开有走线管道301,驱动器616的一端通过线缆与励磁绕组614连接,另一端的线缆通过走线管道301与密封接头302的内侧连接。通电后,电枢绕组614不断地换相通电并形成旋转磁场,与永磁体613所产生的磁场相互作用,推动防护转筒611以第一阳极棒22的中心线为轴做圆周运动。如此通过防护转筒出射孔612的旋转运动将X射线扇形束调制成连续的X射线笔形束。防护转筒611、套筒618、外顶环623和阳极第一端60组成一个近乎封闭的性能良好的X射线屏蔽室。
在本公开的另一实施例中,防护转筒611包括多个防护转筒出射孔612,从而能够出射多个X射线笔形束,提高了检查速度。
如图2所示,源准直器81包围阳极第二端80,允许电子穿过源准直器81轰击第二靶82,并限制第二靶82发射的X射线,使得第二靶82发射的X射线仅能够从源准直器出口811射出,形成X射线扇形束。
图3示出源准直器81的截面图。如图3所示,源准直器81具有扇形的开口,即源准直器出口811。源准直器出口811的形状决定射出的X射线束的轮廓。源准直器81的端面还设有允许电子射入源准直器81内的开口或孔,电子从源准直器81的端面上的开口或孔射入,轰击第二靶82,从而产生X射线。源准直器81可以具有其他形状,然而,源准直器81需要屏蔽散射电子和生成的X射线,不但防止电子和射线对周围环境的损伤,还用于生成想要的X射线束。源准直器81可以由钨或钨合金材料制成,可以有效实现X射线的防护。
根据本公开的实施例,防护转筒611和源准直器81可以分别调制从第一靶62和第二靶82发射的X射线,包括调制所形成的X射线扇形束的张角、发射方向等特征。应该知道,防护转筒611和源准直器81控制的是X射线束的形状和方向,而X射线束的能量由阳极和阴极之间的高压电源来控制。例如,轰击第一靶62的电子能量比轰击第二靶82的电子能量低,第一靶62射出的X射线能量低于第二靶82射出的X射线能量。由此,通过控制阳极和阴极之间的电压、设置防护转筒611和源准直器81的结构和朝向,可以分别在扫描X射线发生器的两端获得想要的X射线束,例如前面实施例中描述的用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束。
在一个实施例中,防护转筒出射孔612射出的X射线笔形束和源准直器出口811射出的X射线扇形束分别位于两个平行的平面内。如图4所示,阳极第一端60和阳极第二端80发射的X射线在图4中向下,并且位于两个平行的面内。应该知道,图4仅是为了图示说明,阳极第一端60和阳极第二端80发射的X射线可以同时朝向人体,位于两个平行的面内。
在一个实施例中,防护转筒出射孔612射出的X射线笔形束的扫描覆盖范围或扫描幅度和源准直器出口811射出的X射线扇形束的覆盖范围在沿阳极长度方向上看时不重叠、部分重叠或完全重合。在本公开的一个实施例中,X射线扇形束的张角和X射线笔形束的扫描范围的张角被配置成能够照射覆盖整个人体。应该知道X射线扇形束的张角和X射线笔形束的扫描范围的张角可以是相等的。并且,根据本公开的实施例,X射线扇形束的张角和X射线笔形束的扫描范围的张角可以调整。
在一个实施例中,检查设备还包括检查设备准直器12,检查设备准直器12包括第一准直缝12’和第二准直缝12”,第一准直缝用于准直X射线笔形束,第二准直缝用于准直X射线扇形束,X射线笔形束和X射线扇形束分别穿过第一准直缝和第二准直缝投射到人体上,第一准直缝和第二准直缝通过隔板隔开。换句话说,第一准直缝12’和第二准直缝12”的尺寸配置成使得扫描X射线发生器发射的X射线笔形束和X射线扇形束分别与第一准直缝12’和第二准直缝12”对应。在一个实施例中,第一准直缝12’的横向宽度(即水平方向)可以为0.5mm-2mm,例如可以是1mm,竖直方向的开口长度为1000mm-2000mm,例如可以是1200mm;第二准直缝”的横向宽度可以为0.5mm-2mm,例如可以是1mm,竖直方向的开口长度为1000mm-2000mm,例如可以是1200mm。第一准直缝12’和第二准直缝12”之间有隔板将第一准直缝12’和第二准直缝12”隔开,使得X射线笔形束仅通过第一准直缝12’,X射线扇形束仅通过第二准直缝12”。隔板的厚度可以是5mm-15mm,例如可以是8mm,可以是10mm。
第一准直缝12’和第二准直缝12”能够分别对通过的X射线笔形束和X射线扇形束进行约束,使得X射线笔形束和X射线扇形束分别具有检查设备所需的扫描方向和范围,减小了X射线对周围的辐照伤害。
在一个实施例中,检查设备准直器12还可以包括调节器12a,其剖视图如图6所示,配置成限制源准直器出口的高度和宽度。调节器12a的开口的四边能够调节使得开口的尺寸能够将X射线扇形束约束到检查设备所需的范围。设置调节器12a是有利的,可以灵活地调整辐射束的照射范围,减小对环境的损害。
在一个实施例中,阳极柄300还可以设置成用于连接高压电源的正极,特别地,对于负高压电源可以直接接地。阳极柄300可以是阳极的一部分,换句话说,阳极是一体件。在另一实施例中,阳极柄300可以是连接至阳极的部件。
阳极和阳极柄300可以由紫铜或铜合金制成。这有利于导电,减小电阻;而且,有利于散热;此外,还具有一定的X射线辐射防护能力。
本公开的另一方面,提供一种用于人体的检查方法,其使用上述的检查设备实施检查。由于检查设备具备发射两种能量的X射线束的功能,根据本实施例的检查方法使用时对人体的伤害小,便利性提高。
具体地,可以对每个被检查人体首先使用扫描X射线发生器发射X射线笔形束执行背散射检测,X射线笔形束能量小,对人体的伤害小,在没有发现可疑物品时,完成检查;
当发现人体存在可以物品时,使用扫描X射线发生器发射X射线扇形束执行透射检测。X射线扇形束透过人体能够更加清晰地显示人体所携带的物品,提高检查的可靠性。
人体在同一个检查通道上不需要移动就可以完成背散射检测和透射检测,因而便利性大大提升,检查效率提高。
虽然本总体专利构思的一些实施例已被显示和说明,本领域普通技术人员将理解,在不背离本总体专利构思的原则和精神的情况下,可对这些实施例做出改变,本公开的范围以权利要求和它们的等同物限定。
Claims (19)
1.一种用于人体的检查设备,包括:
扫描X射线发生器,配置成能够分别独立地产生用于背散射检测的X射线笔形束和用于透射检测的X射线扇形束,其中X射线笔形能够扫描一扇形区域,X射线扇形束覆盖一扇形区域;
用于探测被人体散射的X射线笔形束的第一探测器;和
用于探测透射通过人体的X射线扇形束的第二探测器;
其中在第一探测器和第二探测器之间限定用于被检查人体的检查通道。
2.根据权利要求1所述的检查设备,其中第一探测器设置在检查通道和扫描X射线发生器之间面对人体以便接收从人体散射回的X射线;
第一探测器包括狭缝以便X射线笔形束和X射线扇形束通过第一探测器投射到人体。
3.根据权利要求1所述的检查设备,其中第二探测器设置在检查通道的远离扫描X射线发生器的一侧用以接收透过人体的X射线;
第二探测器呈C形,包括第二探测器竖直部分、接续第二探测器竖直部分的第二探测器上侧水平部分和接续第二探测器竖直部分的第二探测器下侧水平部分。
4.根据权利要求1所述的检查设备,其中扫描X射线发生器包括:
管壳;
阳极,设置在所述管壳内,阳极包括相对的阳极第一端和阳极第二端,其中阳极第一端和阳极第二端是所述阳极的相对的两端;
飞点辐射源,设置在所述阳极第一端,配置用以发射X射线笔形束,其中,飞点辐射源包括第一阴极,所述第一阴极配置成在飞点辐射源内朝向阳极第一端发射电子;
扇形束辐射源,设置在所述阳极第二端,配置用以发射X射线扇形束,其中,扇形束辐射源包括第二阴极,所述第二阴极配置成在扇形束辐射源内朝向阳极第二端发射电子;
其中,飞点辐射源和扇形束辐射源能够独立操作。
5.根据权利要求4所述的检查设备,其中,飞点辐射源包括第一靶,设置在阳极第一端端面,第一靶受到电子轰击后发射X射线;扇形束辐射源包括第二靶,设置在阳极第二端端面,第二靶受到电子轰击后发射X射线;
其中,第一端端面与阳极的长度延伸方向不垂直,第二端端面与阳极的长度延伸方向不垂直。
6.如权利要求4所述的检查设备,其中,飞点辐射源包括防护转筒,配置成将第一靶发射的X射线调制成X射线笔形束;和
其中,扇形束辐射源包括源准直器,配置成将第二靶发射的X射线调制成X射线扇形束。
7.如权利要求6所述的检查设备,其中,防护转筒包围阳极第一端,允许电子穿过防护转筒轰击第一靶,并限制第一靶发射的X射线,使得第一靶发射的X射线仅能够从防护转筒出射孔射出,形成X射线笔形束。
8.如权利要求6所述的检查设备,其中,飞点辐射源还包括设置在所述阳极上靠近阳极第一端的电枢铁芯和围绕在电枢铁芯上的电枢绕组,以及对应电枢铁芯设置在防护转筒内壁上的多个永磁体,以便在电枢绕组形成变化的磁场时电枢绕组与多个永磁体相互作用而驱动防护转筒围绕所述阳极第一端转动。
9.如权利要求6所述的检查设备,其中,源准直器包围阳极第二端,允许电子穿过源准直器轰击第二靶,并限制第二靶发射的X射线,使得第二靶发射的X射线仅能够从源准直器出口射出,形成X射线扇形束。
10.如权利要求6所述的检查设备,其中,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束和源准直器出口射出的X射线扇形束分别位于两个平行的平面内。
11.如权利要求6所述的检查设备,其中,在沿阳极长度方向上看,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束的扫描覆盖范围和源准直器出口射出的X射线扇形束的覆盖范围重合。
12.如权利要求6所述的检查设备,其中,防护转筒出射孔射出的X射线笔形束的扫描范围的张角与源准直器出口射出的X射线扇形束的张角相同。
13.如权利要求2所述的检查设备,还包括检查设备准直器,配置成包括第一准直缝和第二准直缝,第一准直缝用于准直X射线笔形束,第二准直缝用于准直X射线扇形束,X射线笔形束和X射线扇形束分别穿过第一准直缝和第二准直缝投射到人体上,第一准直缝和第二准直缝通过隔板隔开。
14.如权利要求13所述的检查设备,其中,检查设备准直器包括调节器,配置成限制源准直器出口的高度和宽度;并且,调节器的开口的四边能够调节使得开口的尺寸能够将X射线扇形束约束到检查设备所需的范围。
15.如权利要求4所述的检查设备,其中,所述阳极包括阳极柄,所述阳极柄与所述管壳连接用于将所述阳极固定在所述管壳内部。
16.如权利要求1所述的检查设备,还包括电控显示模块,用于与用户交互信息,以便控制检查设备的操作和显示检查的结果。
17.如权利要求1所述的检查设备,还包括传送装置,沿着检查通道做匀速平移运动,以便被检人体的全身被逐列背散射扫描或者透射扫描。
18.一种用于人体的检查方法,包括使用如权利要求1-17所述的检查设备执行人体检查。
19.如权利要求18所述的检查方法,其中,所述检查方法包括:
使用扫描X射线发生器发射X射线笔形束执行背散射检测;以及
如果需要,使用扫描X射线发生器发射X射线扇形束再次对人体执行透射检测。
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