CN109507216A - 辐射成像系统的设备舱及辐射成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辐射成像系统，特别涉及到了一种辐射成像系统的设备舱。辐射成像系统包括安装有辐射源的设备舱，还包括准直器、探测器，所述辐射源与设备舱的舱体之间设有用于调整辐射源的位置以使辐射源对正准直器和探测器的对正调整装置；所述对正调整装置包括平移支撑装置，所述对正调整装置还包括用于支撑所述平移支撑装置、探测器或相应设置的支腿连接座的支腿，支腿的支撑高度可调；所述对正调整装置还包括转动轴线沿竖向延伸的回转结构；所述平移支撑装置、支腿和回转结构沿竖直方向以任意顺序分层布置。通过对正调整装置可以使对辐射源进行调整以满足对正需求，调整更加方便，具有效率高、劳动强度小的优点。

Description

辐射成像系统的设备舱及辐射成像系统

技术领域

本发明涉及辐射成像系统，特别涉及到了一种辐射成像系统的设备舱及辐射成像系统。

背景技术

辐射成像系统是提高海关检查效率的重要设备。它的主要构成部分包括安装在设备舱舱体内的辐射源（如天然放射性钴源、电子加速器辐射源等）、与辐射源对应的准直器以及探测器阵列（探测器臂），准直器用于通过其上的准直器缝隙对辐射源出束缝隙中发出的射线进行处理，使之按照设定的路径及角度对准探测器阵列。使用时，待检物通过由辐射源和探测器阵列围成的通道，辐射源发出能够穿透待检物的射线，探测器阵列接收穿过待检物的射线，根据其强度变化，反映待检物的密度分布，并将射线强度变换成图像灰度，以此来获得待检物的透视图像。

上述辐射成像系统中，辐射源与准直器以及探测器的对正精度直接影响着最终的成像质量。在进行设备安装时，传统的做法是辐射源固定不动，采用调整准直器和接收探测器臂架的方式，实现辐射源的出束缝隙、准直器缝隙、探测器接收位置三者在同一个平面上。但是，由于准直器的重量较重，并且探测器臂的尺寸较大，传统的调整方式是极为费时和费力的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射成像系统，以解决现有辐射系统在对准辐射源出束缝隙、准直器和探测器臂时效率低、劳动强度大的问题。同时，本发明还提供了一种辐射成像系统的设备舱，以便于辐射成像系统对准辐射源出束缝隙、准直器和探测器臂。

为实现上述目的，本发明中辐射成像系统采用以下技术方案：

辐射成像系统，包括安装有辐射源的设备舱，还包括与辐射源配套设置的准直器、探测器，所述辐射源与设备舱的舱体之间设有对正调整装置，对正调整装置用于调整辐射源的位置以使辐射源对正准直器和探测器；所述对正调整装置包括平移支撑装置，平移支撑装置包括母移动体和子移动体，所述母移动体沿前后方向或左右方向导向设置，所述子移动体沿与母移动体的移动方向垂直的方向与母移动体导向配合；所述对正调整装置还包括用于支撑所述平移支撑装置、探测器或相应设置的用于与支腿连接的支腿连接座的支腿，支腿的支撑高度可调；所述对正调整装置还包括转动轴线沿竖向延伸的回转结构；所述平移支撑装置、支腿和回转结构沿竖直方向以任意顺序分层布置。

采用以上技术方案的有益效果是：在安装调试时，通过对正调整装置的平移支撑装置可以实现辐射源的平移调整，通过支腿可以实现高度调整和倾斜调整，通过回转结构可以实现辐射源的旋转调整，从而能够通过调整辐射源位置及姿态的方式来实现对辐射源出束缝隙、准直器和探测器臂的共面对准，相对于现有技术中采用准直器和接收探测器臂架的方式，辐射源的调整更加方便，具有效率高、劳动强度小的优点。

更进一步地，所述辐射源的重心位于所述回转结构的中心线上。将辐射源的重心设在回转结构的中心线上时，便于保证辐射源的姿态，调节更轻松，这在对辐射源进行旋转调整和前后、左右位置调整时，是十分有利的。

更进一步地，所述回转结构由回转支撑形成。采用回转支撑技术成熟，结构简单，安装方便，转动灵活。

更进一步地，所述母移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整母移动体的位置；子移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整子移动体在母移动体上的位置。以丝杠螺母机构来调整子、母移动体的位置，一方面丝杠螺母机构自身有自锁的作用，可以将辐射源的位置在相应的方向上随时固定，另一方面可以实现对辐射源在相应方向上位置的精准调节。

更进一步地，母移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与母移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合；子移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与子移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合。采用该布置形式结构简单，便于装配。

更进一步地，所述辐射源包括加速器和加速器承载体，对正调整装置设在加速器承载体与设备舱的舱体之间。设置加速器承载体便于对加速器进行防护，并且便于实现加速器的整体调节。

更进一步地，所述支腿有四条，分别对应于加速器承载体的四角设置。对应加速器承载体四角设置的四条支腿可在支腿数量最少的情况下，实现对辐射源在任意倾斜角度的调整。

更进一步地，所述支腿的顶部通过螺杆螺纹连接在相应的支撑脚承载物上以通过螺纹实现支撑高度的可调，采用该结构能够方便地实现调节。

更进一步地，所述支腿为万向蹄脚，可在辐射源处于任意倾斜姿态时，各支撑脚均能最大面积的与相应的支撑脚承载物接触，提高支撑稳定性，避免应力集中而损坏。

本发明中辐射成像系统的设备舱采用以下技术方案：

辐射成像系统的设备舱，包括用于与辐射成像系统的准直器、探测器配套设置的辐射源，所述辐射源与设备舱的舱体之间设有对正调整装置，对正调整装置用于调整辐射源的位置以使辐射源对正准直器和探测器；所述对正调整装置包括平移支撑装置，平移支撑装置包括母移动体和子移动体，所述母移动体沿前后方向或左右方向导向设置，所述子移动体沿与母移动体的移动方向垂直的方向与母移动体导向配合；所述对正调整装置还包括用于支撑所述平移支撑装置、探测器或相应设置的用于与支腿连接的支腿连接座的支腿，支腿的支撑高度可调；所述对正调整装置还包括转动轴线沿竖向延伸的回转结构；所述平移支撑装置、支腿和回转结构沿竖直方向以任意顺序分层布置。

采用以上技术方案的有益效果是：在安装调试时，通过对正调整装置的平移支撑装置可以实现辐射源的平移调整，通过支腿可以实现高度调整和倾斜调整，通过回转结构可以实现辐射源的旋转调整，从而能够通过调整辐射源位置及姿态的方式来实现对辐射源出束缝隙、准直器和探测器臂的共面对准，相对于现有技术中采用准直器和接收探测器臂架的方式，能够方便辐射成像系统对准辐射源出束缝隙、准直器和探测器臂，使得调整更加方便、效率更高。

更进一步地，所述辐射源的重心位于所述回转结构的中心线上。将辐射源的重心设在回转结构的中心线上时，便于保证辐射源的姿态，调节更轻松，这在对辐射源进行旋转调整和前后、左右位置调整时，是十分有利的。

更进一步地，所述回转结构由回转支撑形成。采用回转支撑技术成熟，结构简单，安装方便，转动灵活。

更进一步地，所述母移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整母移动体的位置；子移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整子移动体在母移动体上的位置。以丝杠螺母机构来调整子、母移动体的位置，一方面丝杠螺母机构自身有自锁的作用，可以将辐射源的位置在相应的方向上随时固定，另一方面可以实现对辐射源在相应方向上位置的精准调节。

更进一步地，母移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与母移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合；子移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与子移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合。采用该布置形式结构简单，便于装配。

更进一步地，所述辐射源包括加速器和加速器承载体，对正调整装置设在加速器承载体与设备舱的舱体之间。设置加速器承载体便于对加速器进行防护，并且便于实现加速器的整体调节。

更进一步地，所述支腿有四条，分别对应于加速器承载体的四角设置。对应加速器承载体四角设置的四条支腿可在支腿数量最少的情况下，实现对辐射源在任意倾斜角度的调整。

更进一步地，所述支腿的顶部通过螺杆螺纹连接在相应的支撑脚承载物上以通过螺纹实现支撑高度的可调，采用该结构能够方便地实现调节。

更进一步地，所述支腿为万向蹄脚，可在辐射源处于任意倾斜姿态时，各支撑脚均能最大面积的与相应的支撑脚承载物接触，提高支撑稳定性，避免应力集中而损坏。

附图说明

图1是本发明的辐射成像系统的实施例一的结构示意图；

图2是图1中下设备舱中辐射源的安装结构示意图；

图3是图2中平移支撑装置的母移动体与子移动体的装配关系示意图；

图4是本发明的辐射成像系统的实施例二中辐射源的安装结构示意图。

图中：1-下设备舱，2-上设备舱，3-横梁，41-横探测臂，42-竖探测臂，5-舱体，6-柜体，7-避让口，8-回转支撑，9-平移支撑装置，10-支腿支撑座，11-平移支撑装置座，12-母移动体，13-子移动体，14-导槽，15-丝杠螺母调整机构，16-螺杆安装座，17-螺杆，18-支腿，19-回转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的辐射成像系统的具体实施例一，如图1所示，该辐射成像系统的主要构成部分包括下设备舱1、上设备舱2、横梁3、横探测臂41和竖探测臂42。横探测臂41和竖探测臂42上设有探测器，下设备舱1上设有准直器。其中上设备舱2、横梁3、横探测臂41和竖探测臂42的结构及安装方式均为现有技术，除了图示结构之外，其还可以采用任何其他的现有技术，此处不予赘述。

下设备舱1包括舱体5，舱体5的底部安装有辐射源，辐射源位于准直器背向探测器的一侧。在本实施例中，辐射源包括柜体6以及设在柜体6内的射线发生装置，柜体6形成加速器承载体，用于承载安装射线发生装置，射线发生装置采用的是加速器，其具有屏蔽体，屏蔽体上设有辐射源出束缝隙，柜体6上设有与屏蔽体的设有辐射源出束缝隙的一侧对应的避让口7，以避让辐射源的出束缝隙，使得射线能够通过。当然，需要说明的是，辐射源出束缝隙可以为如图2所示的单缝隙，也可以是双缝隙，对应的避让口7可以仅有一个，也可以设有两个，这些结构均为本领域中的现有技术，此处不再具体说明。

辐射源在舱体5内的安装结构如图2及图3所示，柜体6与舱体5的底部之间设置有对正调整装置，对正调整装置用于调整辐射源的位置，以使其对正准直器和探测器。所述对正调整装置包括平移支撑装置9、支撑在舱体5与平移支撑装置9下方的平移支撑装置座11之间的支腿18和用于使辐射源沿竖向轴线转动装配的回转支撑8，回转支撑8形成回转结构。

平移支撑装置9包括母移动体12和子移动体13，以辐射源朝向探测器的一侧为柜体6的前侧，所述母移动体12的底部设有导向凸起，通过导向凸起与平移支撑装置座11上设置的导向凹部沿左右方向导向配合。在其他实施中，母移动体12也可以采用其他方式实现左右导向，例如设置导轨，在母移动体12上设置与滑轨适配的滑块。如图2所示，母移动体12上设有导槽14，子移动体13沿前后方向导向移动装配在母移动体12上的导槽14内。当然，在其他实施例中，子移动体13与母移动体12之间的导向结构也可以替换为其他形式，例如设置导轨。另外，在其他实施例中，母移动体12也可以沿前后方向导向移动，此时子移动体13沿左右方向导向移动。

所述母移动体12连接有丝杠螺母调整机构15，以调整母移动体12的左右位置，子移动体13也连接有丝杠螺母调整机构，用于调整子移动体13在母移动体12上的前后方向位置。丝杠螺母调整机构15为常用机构，本实施例中以母移动体12连接的丝杠螺母调整机构15为例，其包括固定在平移支撑装置座11上的螺杆安装座16，螺杆17螺纹传动连接在螺杆安装座16上而在转动时产生左右方向运动，螺杆17具有用于顶推母移动体12的末端，螺杆安装座16相当于丝杠螺母调整机构中的螺母。当然，为了实现双向调节，可以在母移动体12的左右两侧分别设置丝杠螺母调整机构15，或者使螺杆17的末端与母移动体12转动配合并沿螺杆17轴向双向挡止配合，这样可以通过一个丝杠螺母调整机构15实现对母移动体12的推拉，进而实现母移动体12的左右位置调节。为了避免遮挡其他结构，图2中母移动体12连接的丝杠螺母调整机构15仅示出一处，实际上，为了保证受力均匀，母移动体12连接的丝杠螺母调整机构15可以设有前后两处。子移动体13连接的丝杠螺母调整机构中，螺杆安装座固定在母移动体12上。在其他实施例中，子移动体13连接的丝杠螺母调整机构中的螺杆安装座也可以设置在子移动体13上，而母移动体12连接的丝杠螺母调整机构15中的螺杆安装座16也可以设置在母移动体12上，相应地调整螺杆的设置位置即可。

支腿18连接在平移支撑装置座11的底部，用于对平移支撑装置座11进行支撑，支腿18与舱体5不进行连接，在使用时仅支撑在舱体5上。作为一个示例，本实施例中的支腿18为现有技术中常用的万向蹄脚，包括支撑脚和底端通过球头连接在支撑脚上的调节螺栓，调节螺栓顶端螺纹连接在平移支撑装置座11上，能够实现支撑高度的调整。使用时支撑脚能够各向摆动以保证与舱体5的稳定支撑，舱体5作为支撑脚承载物。调节螺栓上还设有锁紧螺母，便于在调节完成高度后实现锁紧。

回转支撑8通过法兰连接在柜体6的底部与子移动体13的顶部之间。回转支撑8是一种常用的结构，能够实现两物体的相对转动并承受较大的侧倾力矩，例如常见的挖掘机的司机舱与行走装置之间的回转支撑。辐射源的重心位于回转支撑8的中心线上，有利于提高调节精度，并且支撑更稳定。

通过上述对正调整装置，设备舱能够实现以下三种调节：

第一种：倾斜调整。通过协同调整相应的支腿18，可以实现辐射源的前后俯仰和左右倾斜。当然，由于需要倾斜调整，回转结构的轴线必然不会保持竖绝对的竖直，但是整体为竖向。

第二种：平移调整。通过相应的调整丝杠螺母调整机构15，可使辐射源在安装舱体5的底部平面内实现左右方向和/或前后方向上的移动。

第三种：旋转调整。通过回转支撑8，可以实现辐射源绕回转支撑8的轴线进行旋转。当然，旋转到位后，需要通过锁定结构使回转结构定位，例如在辐射源上固定锁止臂并在锁止臂上设置螺钉穿孔，同时在舱体上设置锁止座，锁止座上设置与回转结构同轴布置的弧形长孔，辐射源旋转到位后，通过螺钉将锁止臂压紧固定在锁止座上，实现辐射源的锁定；再如，将回转支撑通过蜗轮蜗杆机构带动，依靠涡轮蜗杆的自锁实现锁定；又如，在辐射源上设置闸片，在舱体上设置用于夹紧闸片的抱闸，通过闸片实现锁定。这些锁定结构均为常用手段，此处不再详细展开说明。

通过上述三种调节，即可保证辐射源的出束缝隙、准直器缝隙、探测器接收位置三者在同一个平面上，从而使从辐射源缝隙射出的射线面与准直器缝隙、以及探测器臂上的探测器的接收面共面。相对于现有技术中辐射源固定不动，采用调整准直器和接收探测器臂架的方式，采用本发明中的结构进行调节更为简单，效率高、劳动强度小。

本发明的辐射成像系统的具体实施例二，如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例中平移支撑装置座11直接支撑在舱体5上，并且平移支撑装置座11上设有轴线沿竖向延伸的回转轴19，舱体5上设有对应的转轴孔（图中未示出），实现辐射源的转动设置；同时，支腿18固定在辐射源的底部并支撑在平移支撑装置9的子移动体上设置的支腿支撑座10上。当然，在实施例一中，辐射源也可以采用回转轴实现转动设置，并且，回转轴19与转轴孔的设置位置也可以互换。

在其他实施例中，所述平移支撑装置9、支腿18和回转结构也可以沿竖直方向以其他顺序分层布置，即按照以下方式之一布置：a、将辐射源通过回转结构转动设置到相应设置的供支腿连接的支腿连接座上，支腿支撑在支腿连接座下方与平移支撑装置的子移动体之间，同时将平移支撑装置支撑在舱体上，可以视为在实施一的基础上将支腿18与平移支撑装置9调换位置；b、将平移支撑装置9设置在舱体5上，将支腿支撑座10与平移支撑装置9的子移动体之间设置回转结构，可以视为在实施二的基础上将回转结构与平移支撑装置9调换位置；c、将辐射源固定在平移支撑装置9的子移动体上，将支腿固定在相应设置的供支腿连接的支腿连接座上，将回转结构设置在平移支撑装置9的底部与相应的支腿支撑座10之间，支腿支撑座10固定在舱体5上；d、将辐射源固定在平移支撑装置9的子移动体上，将平移支撑装置9的平移支撑装置座11通过回转结构连接到相应设置的供支腿连接的支腿连接座上，将支腿连接座通过支腿支撑到舱体5上。

在上述各实施例中，设备舱通过四个支腿18实现支撑，在其他实施中，支腿18的数量也可以根据需要进行增减，能够实现被支撑物的稳定支撑即可。另外，在其他实施例中，支腿18也可以通过其他方式实现升降，例如通过现有技术中常用的液压缸实现升降。由于支腿不需要较大的高度调整范围，倾斜幅度也较小，因此，其他实施例中，支腿18也可以采用普通的仅包括螺杆和固定在螺杆下端的支撑脚的螺栓支脚，但是为了使支撑更可靠、增加倾斜调整时的支撑面积，此时也可以在支腿靠近舱体5的一端和/或靠近柜体6的一端设置具有一定弹性的垫层。当然，在其他实施例中，支腿也可以放置或固定在舱体5上，仅对平移支撑装置座11起到支撑作用。

当然，在保证支撑稳定性的前提下，其他实施例中，辐射源的重心也可以偏离于回转支撑8的中心线，同样可以实现上述三种调节。

本发明中辐射成像系统的设备舱的实施例即上述辐射成像系统的实施例中所述的设备舱，其具体结构此处不再赘述。

Claims (10)

1.辐射成像系统，包括安装有辐射源的设备舱，还包括与辐射源配套设置的准直器、探测器，其特征在于，所述辐射源与设备舱的舱体之间设有对正调整装置，对正调整装置用于调整辐射源的位置以使辐射源对正准直器和探测器；所述对正调整装置包括平移支撑装置，平移支撑装置包括母移动体和子移动体，所述母移动体沿前后方向或左右方向导向设置，所述子移动体沿与母移动体的移动方向垂直的方向与母移动体导向配合；所述对正调整装置还包括用于支撑所述平移支撑装置、探测器或相应设置的用于与支腿连接的支腿连接座的支腿，支腿的支撑高度可调；所述对正调整装置还包括转动轴线沿竖向延伸的回转结构；所述平移支撑装置、支腿和回转结构沿竖直方向以任意顺序分层布置。

2.根据权利要求1所述的辐射成像系统，其特征在于，所述辐射源的重心位于所述回转结构的中心线上。

3.根据权利要求1所述的辐射成像系统，其特征在于，所述回转结构由回转支撑形成。

4.根据权利要求1或2或3所述的辐射成像系统，其特征在于，所述母移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整母移动体的位置；子移动体连接有丝杠螺母调整机构，用于调整子移动体在母移动体上的位置。

5.根据权利要求4所述的辐射成像系统，其特征在于，母移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与母移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合；子移动体配套的丝杠螺母调整机构的丝杠与子移动体沿丝杠轴向挡止配合并转动配合。

6.根据权利要求1或2或3所述的辐射成像系统，其特征在于，所述辐射源包括加速器和加速器承载体，对正调整装置设在加速器承载体与设备舱的舱体之间。

7.根据权利要求6所述的辐射成像系统，其特征在于，所述支腿有四条，分别对应于加速器承载体的四角设置。

8.根据权利要求6所述的辐射成像系统，其特征在于，所述支腿的顶部通过螺杆螺纹连接在相应的支撑脚承载物上以通过螺纹实现支撑高度的可调。

9.根据权利要求8所述的辐射成像系统，其特征在于，所述支腿为万向蹄脚。

10.辐射成像系统的设备舱，其特征在于，所述设备舱为权利要求1-9任一项所述的辐射成像系统的设备舱。