CN114152993A - 辐射检查系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种辐射检查系统，包括：辐射源，具有加速器靶点；和探测器臂，包括臂体和多个探测器模块，多个探测器模块沿臂体的长度方向在臂体上排布，每个探测器模块包括电路板和安装在电路板上的多个探测器晶体，每个探测器模块中的多个探测器晶体的安装方向相互平行，并且沿电路板上的参考直线排布且相对于参考直线呈预设夹角，多个探测器模块对应至少两种不同的预设夹角。本公开实施例能够改善生成的检查图像的质量。
Description
技术领域
本公开涉及辐射检查领域，尤其涉及一种辐射检查系统。
背景技术
在辐射检查过程中，辐射源向物体发射X射线或者γ射线，位于被检物体另一侧的探测器组件能够接收被物体削弱的射线信号，并通过数据处理模块转换和生成表示物体内部情况的图像信息。
以集装箱/车辆检查系统为例，系统包括用于形成检查通道的探测器臂。在探测器臂上可设有多个相同规格的探测器模块，每个探测器模块包括并排设置的多个探测器晶体。为了使探测器模块正对辐射源的束流方向，在探测器臂上的多个探测器模块分别被设置成不同的安装角度。
发明内容
发明人经研究发现，在探测器臂上安装的多个探测器模块中，相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间的距离存在着突变，影响系统生成的检查图像的质量。
有鉴于此，本公开实施例提供一种辐射检查系统，能够改善生成的检查图像的质量。
在本公开的一个方面，提供一种辐射检查系统，包括：辐射源，具有加速器靶点；和探测器臂，包括臂体和多个探测器模块，所述多个探测器模块沿所述臂体的长度方向在所述臂体上排布，每个探测器模块包括电路板和安装在所述电路板上的多个探测器晶体，所述每个探测器模块中的所述多个探测器晶体的安装方向相互平行，并且沿所述电路板上的参考直线排布且相对于所述参考直线呈预设夹角，所述多个探测器模块对应至少两种不同的预设夹角。
在一些实施例中，所述多个探测器模块包括多个探测器模块组，至少一个探测器模块组包括相邻设置的多个相同的探测器模块，所述多个相同的探测器模块中的每个探测器模块对应的预设夹角不同于其他至少一个探测器模块组对应的预设夹角。
在一些实施例中，所述多个相同的探测器模块相对于所述臂体呈不同的安装角度，以使所述多个相同的探测器模块中的每个探测器模块的至少部分探测器晶体沿安装方向的延长线通过所述加速器靶点。
在一些实施例中，每个探测器模块的电路板呈平行四边形，且所述平行四边形的第一侧边作为所述电路板上的参考直线与所述多个探测器晶体的安装方向呈预设夹角。
在一些实施例中，所述平行线四边形中与所述第一侧边相邻的两个相对的第二侧边和第三侧边均与所述多个探测器晶体的安装方向平行。
在一些实施例中，每个探测器模块组中的多个探测器模块沿所述臂体的长度方向依次相邻设置。
在一些实施例中，所述臂体包括：竖臂体，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置，其中，排布在所述竖臂体上，且位于所述加速器靶点所在水平面以上的各个探测器模块组分别对应的预设夹角沿竖直方向向上逐渐减小。
在一些实施例中，所述臂体还包括：横臂体，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置，其中，排布在所述横臂体上的各个探测器模块组分别对应的预设夹角沿远离所述加速器靶点的水平方向逐渐减小。
在一些实施例中，所述臂体包括第一臂体段和第二臂体段，所述多个探测器模块组包括位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组和位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组，位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离小于位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离。
在一些实施例中，所述第一臂体段的长度方向和所述第二臂体段的长度方向平行，所述第一臂体段与所述加速器靶点在所述第一臂体段的长度方向上的距离小于所述第二臂体段与所述加速器靶点在所述第二臂体段的长度方向上的距离。
在一些实施例中，所述臂体包括：竖臂体，具有所述第一臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置；和横臂体，具有所述第二臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置。
因此，根据本公开实施例，在探测器臂的臂体上设置多个探测器模块组，使探测器模块中的多个探测器晶体相对于电路板上的参考直线的预设夹角不同于其他探测器模块中的多个探测器晶体相对于电路板上的参考直线的预设夹角。在进行探测器模块的安装时，可根据臂体的不同安装位置采用对应于不同预设夹角的探测器模块，无需使各个探测器模块根据辐射源的束流方向被设置成较大的安装角度，这样可有效地降低或消除相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变，使成像更加清晰，提高成像指标。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是根据本公开辐射检查系统的一些实施例的结构示意图；
图2-图4分别是根据本公开辐射检查系统的一些实施例中探测器晶体与电路板上的参考直线呈不同预设夹角的探测器模块的结构示意图；
图5是根据本公开辐射检查系统的一些实施例中探测器模块的结构示意图；
图6是相关技术中加速器靶点到探测器臂的相邻探测器模块的相邻探测器晶体的距离变化示意图；
图7是根据本公开辐射检查系统的一些实施例中加速器靶点到探测器臂的相邻探测器模块的相邻探测器晶体的距离变化示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1是根据本公开辐射检查系统的一些实施例的结构示意图。图2-图4分别是根据本公开辐射检查系统的一些实施例中探测器晶体与电路板上的参考直线呈不同预设夹角的探测器模块的结构示意图。参考图1-图4，在一些实施例中，辐射检查系统包括：辐射源10和探测器臂。辐射源10具有加速器靶点11，辐射源10产生的高速粒子能够轰击加速器靶点11，以便从加速器靶点11向被检对象发出辐射束流。在一些实施例中，辐射源10可以为X射线源或γ射线源。
在图1中，探测器臂包括臂体20和多个探测器模块30。所述多个探测器模块30沿所述臂体20的长度方向在所述臂体20上排布。参考图2-图5，每个探测器模块30包括电路板31和安装在所述电路板31上的多个探测器晶体32。每个探测器模块30中的所述多个探测器晶体32的安装方向相互平行，并且沿所述电路板31上的参考直线R排布且相对于所述参考直线R呈预设夹角，多个探测器模块30对应至少两种不同的预设夹角。
本实施例在探测器臂的臂体上设置多个探测器模块，使每个探测器模块中的多个探测器晶体相对于电路板上的参考直线的预设夹角不同于其他探测器模块中的多个探测器晶体相对于电路板上的参考直线的预设夹角。在进行探测器模块的安装时，可根据臂体的不同安装位置采用对应于不同预设夹角的探测器模块，无需使各个探测器模块根据辐射源的束流方向被设置成较大的安装角度，这样可有效地降低或消除相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变，使成像更加清晰，提高成像指标。
参考图2-图5，在一些实施例中，探测器晶体32呈细条形的长方体，其安装方向为探测器晶体32的长度方向。电路板31可包括与探测器晶体32电连接的控制电路311，该控制电路311可位于探测器晶体32远离加速器靶点11的一侧。
多个探测器模块30包括多个探测器模块组，例如图1中的多个探测器模块组30a、30b、30c、30d、30e和30f，其中的至少一个探测器模块组包括相邻设置的多个相同的探测器模块30。所述多个相同的探测器模块30中的每个探测器模块30对应的预设夹角不同于其他至少一个探测器模块组对应的预设夹角。
图6是相关技术中加速器靶点到探测器臂的相邻探测器模块的相邻探测器晶体的距离变化示意图。图7是根据本公开辐射检查系统的一些实施例中加速器靶点到探测器臂的相邻探测器模块的相邻探测器晶体的距离变化示意图。参考图6，在一些相关技术中，安装人员进行探测器模块的安装时，在臂体的不同安装位置采用规格相同的探测器模块，为了使各个探测器模块正对辐射源的束流方向，各个探测器模块被设置成不同的安装角度，且相邻的探测器模块的安装角度相差较大。这使得加速器靶点到相邻的探测器模块的边缘探测器晶体的距离形成较大的突变，例如图6中的d1和d2。
参考图7，在本实施例中，安装人员进行探测器模块的安装时，可根据臂体的不同安装位置采用对应于不同预设夹角的探测器模块。例如图7中，靠下的两个探测器模块规格相同，组成一个探测器模块组30b，它们的探测器晶体均与电路板上的参考直线形成预设夹角α1，而靠上的一个探测器模块组30c的规格与探测器模块组30b不同，其探测器晶体与电路板上的参考直线形成预设夹角α2。如此安装后，相邻的探测器模块之间的安装角度相差较小，这使得加速器靶点到相邻的探测器模块的边缘探测器晶体的距离的突变较小，例如图7中的d3和d4。因此，本实施例能够有效地降低或消除相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变，使成像更加清晰，提高成像指标。
在另一些相关技术中，在臂体的不同安装位置分别安装不同规格的探测器模块。与其相比，本实施例使多个相同的探测器模块成组设置(例如图7中成组的探测器模块30b)，从而有效地缩减辐射检查系统中所使用的不同形状、规格的探测器模块的种类，降低生产成本和售后维护成本，提高实用性。
参考图1，在一些实施例中，多个相同的探测器模块30相对于所述臂体20呈不同的安装角度，以使所述多个相同的探测器模块30中的每个探测器模块30的至少部分探测器晶体32沿安装方向的延长线12通过所述加速器靶点11，从而确保探测器模块正对辐射源的束流方向，提高成像质量。在图1中，多个探测器模块组30a、30b、30c、30d、30e和30f均包括了至少两个组内相同的探测器模块30。每个探测器模块组的多个探测器模块30沿所述臂体20的长度方向依次相邻设置。为了使每个探测器模块30的至少部分探测器晶体32沿安装方向的延长线12通过所述加速器靶点11，对各个探测器模块进行微调即可。
参考图5，在一些实施例中，每个探测器模块30的电路板31呈平行四边形，且所述平行四边形的第一侧边L1作为所述电路板31上的参考直线R与所述多个探测器晶体32的安装方向呈预设夹角。第一侧边L1可位于探测器晶体32的信号接收侧321。参考图2，电路板31也可以呈矩形，即内角为90°的平行四边形。相应地，矩形电路板31中的探测器晶体32的安装方向与参考直线R的预设夹角α1为90°。图3和图4中示出的其他探测器模块组的探测器晶体32的安装方向与参考直线R的预设夹角α2、α3均小于90°。
在图5中，平行线四边形中与所述第一侧边L1相邻的两个相对的第二侧边L2和第三侧边L3均与所述多个探测器晶体32的安装方向平行。这样可使得相邻的探测器模块的电路板32的安装角度相差更小，从而更进一步地减小相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变。
参考图1，在一些实施例中，臂体20包括：竖臂体21，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置。排布在所述竖臂体21上，且位于所述加速器靶点11所在水平面以上的各个探测器模块组(例如探测器模块组30a、30b、30c)分别对应的预设夹角沿竖直方向向上逐渐减小。这样可使探测器模块的预设夹角与探测器模块相对于加速器靶点的安装位置相匹配。
对于在竖直方向上距离加速器靶点较远的某个探测器模块组来说，如果采用相关技术中的同规格的预设夹角为90°的探测器模块，则需要使该探测器模块在竖臂体21上的安装角度被设置得较大，而通过使该探测器模块组的预设夹角变小，使较大的安装角度由探测器模块的安装角度和探测器模块的预设夹角分担，从而使其在竖臂体21上的安装角度被设置得较小，进而减小相邻探测器模块的安装角度差，减小相邻探测器模块的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变。
探测器模块在竖直方向上距离加速器靶点越远，其需要的安装角度通常越大，这样通过使在竖直方向上距离加速器靶点较近的各个探测器模块组对应的预设夹角更大，使在竖直方向上距离加速器靶点较远的各个探测器模块组对应的预设夹角更小，从而有效地减少竖臂体21上的各个安装位置的探测器模块的安装角度差，减小各个探测器模块组的组内和组间的边缘探测器晶体与辐射源的靶点之间距离的突变。
为了减小竖臂体的长度，满足较大尺寸的被检对象的扫描需要，参考图1，在一些实施例中，臂体20还包括：横臂体22，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置，其中，排布在所述横臂体22上的各个探测器模块组(例如探测器模块组30d、30e、30f)分别对应的预设夹角沿远离所述加速器靶点11的水平方向逐渐减小。
横臂体22上设置的各个探测器模块组对应的预设夹角不同，参考图4，探测器晶体32的安装方向可以与参考直线R呈预设夹角α3。与上述在竖臂体上设置探测器模块的方式及缘由相同或近似，这里就不对在横臂体22上设置探测器模块的方式及缘由赘述了。
各个探测器模块组的组间距离可以相同，也可以不同。在一些实施例中，臂体20包括第一臂体段和第二臂体段。所述多个探测器模块组包括位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组和位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组，位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离小于位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离。
较小的组间距离可实现更密集的探测器模块的排布，提高第一臂体段所对应的扫描范围的探测精度。另一方面，较大的组间距离可实现较稀疏的探测器模块的排布，节省探测器模块的使用量，降低生产成本和售后维护成本。
在一些实施例中，所述第一臂体段的长度方向和所述第二臂体段的长度方向平行，所述第一臂体段与所述加速器靶点11在所述第一臂体段的长度方向上的距离小于所述第二臂体段与所述加速器靶点11在所述第二臂体段的长度方向上的距离。换句话说，第一臂体段和第二臂体段可以为直线形的臂体沿长度方向上的不同部分。沿长度方向距离加速器靶点11较远的臂体段上设置的至少两个探测器模块组的组间距离较宽，沿长度方向距离加速器靶点11较近的臂体段上设置的至少两个探测器模块组的组间距离较窄。
在一些实施例中，臂体20包括：竖臂体21和横臂体22。竖臂体21具有所述第一臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置。横臂体22具有所述第二臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置。换句话说，第一臂体段和第二臂体段在辐射检查系统处于检查状态时，分别处于竖直和水平设置的状态。竖直设置的第一臂体段上设置的至少两个探测器模块组的组间距离较窄，水平设置的第二臂体段上设置的至少两个探测器模块组的组间距离较宽。
不同臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离可根据被检对象的感兴趣区域进行确定。例如，对于图1中被检对象(例如集装箱或车辆)来说，其内部的物料通常堆积在较低的位置，而较高的位置可能是空的或仅有较少的物料，这可能一定程度上区分出被检对象的感兴趣区域和不感兴趣区域。相应地，感兴趣区域对应于竖臂体上的较靠下的多个探测器模块组，而不感兴趣区域对应于竖臂体上较靠上的多个探测器模块组或者横臂体上的多个探测器模块组。在另一些实施例中，辐射源与探测器臂之间可采用其他布局方式，相应地感兴趣区域和不感兴趣区域对应的探测器模块布置可能有所不同，而不限于图1所示的情形。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种辐射检查系统，其特征在于，包括：
辐射源(10)，具有加速器靶点(11)；和
探测器臂，包括臂体(20)和多个探测器模块(30)，所述多个探测器模块(30)沿所述臂体(20)的长度方向在所述臂体(20)上排布，每个探测器模块(30)包括电路板(31)和安装在所述电路板(31)上的多个探测器晶体(32)，所述每个探测器模块(30)中的所述多个探测器晶体(32)的安装方向相互平行，并且沿所述电路板(31)上的参考直线(R)排布且相对于所述参考直线(R)呈预设夹角，所述多个探测器模块(30)对应至少两种不同的预设夹角。
2.根据权利要求1所述的辐射检查系统，所述多个探测器模块(30)包括多个探测器模块组(30a；30b；30c；30d；30e；30f)，至少一个探测器模块组(30a；30b；30c；30d；30e；30f)包括相邻设置的多个相同的探测器模块(30)，所述多个相同的探测器模块(30)中的每个探测器模块(30)对应的预设夹角不同于其他至少一个探测器模块组(30a；30b；30c；30d；30e；30f)对应的预设夹角。
3.根据权利要求2所述的辐射检查系统，其特征在于，所述多个相同的探测器模块(30)相对于所述臂体(20)呈不同的安装角度，以使所述多个相同的探测器模块(30)中的每个探测器模块(30)的至少部分探测器晶体(32)沿安装方向的延长线(12)通过所述加速器靶点(11)。
4.根据权利要求2所述的辐射检查系统，其特征在于，每个探测器模块(30)的电路板(31)呈平行四边形，且所述平行四边形的第一侧边(L1)作为所述电路板(31)上的参考直线(R)与所述多个探测器晶体(32)的安装方向呈预设夹角。
5.根据权利要求4所述的辐射检查系统，其特征在于，所述平行线四边形中与所述第一侧边(L1)相邻的两个相对的第二侧边(L2)和第三侧边(L3)均与所述多个探测器晶体(32)的安装方向平行。
6.根据权利要求1所述的辐射检查系统，其特征在于，每个探测器模块组(30a；30b；30c；30d；30e；30f)中的多个探测器模块(30)沿所述臂体(20)的长度方向依次相邻设置。
7.根据权利要求6所述的辐射检查系统，其特征在于，所述臂体(20)包括：
竖臂体(21)，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置，
其中，排布在所述竖臂体(21)上，且位于所述加速器靶点(11)所在水平面以上的各个探测器模块组分别对应的预设夹角沿竖直方向向上逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的辐射检查系统，其特征在于，所述臂体(20)还包括：
横臂体(22)，被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置，
其中，排布在所述横臂体(22)上的各个探测器模块组分别对应的预设夹角沿远离所述加速器靶点(11)的水平方向逐渐减小。
9.根据权利要求1所述的辐射检查系统，其特征在于，所述臂体(20)包括第一臂体段和第二臂体段，所述多个探测器模块组(30a；30b；30c；30d；30e；30f)包括位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组和位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组，位于所述第一臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离小于位于所述第二臂体段的至少两个探测器模块组的组间距离。
10.根据权利要求9所述的辐射检查系统，其特征在于，所述第一臂体段的长度方向和所述第二臂体段的长度方向平行，所述第一臂体段与所述加速器靶点(11)在所述第一臂体段的长度方向上的距离小于所述第二臂体段与所述加速器靶点(11)在所述第二臂体段的长度方向上的距离。
11.根据权利要求9所述的辐射检查系统，其特征在于，所述臂体(20)包括：
竖臂体(21)，具有所述第一臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时竖直设置；和
横臂体(22)，具有所述第二臂体段，且被配置为在所述辐射检查系统处于检查状态时水平设置。
Priority Applications (3)
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