CN117816570A - 采用电子加速器的矿石分选系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种采用电子加速器的矿石分选系统，包括分选通道，电子加速器，探测器。待分选矿石适于设置于分选通道中；电子加速器设置在分选通道的至少一侧，电子加速器发出射线，射线的至少一部分用于检查待分选矿石；探测器设置在分选通道的至少一侧，探测器用于探测从电子加速器发出且与待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分，其中，电子加速器包括反射式加速器，反射式加速器包括靶，反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击靶，发出X射线束，在反射式加速器中，电子束沿第一方向入射到靶上，X射线束沿第二方向自靶发出，第一方向和第二方向均位于靶同一侧，第一方向和第二方向之间存在第一设定夹角，第一设定夹角在20°～160°之间。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及矿石分选、辐射检测设备技术领域，特别是涉及采用电子加速器的矿石分选系统。
背景技术
当目标元素在矿石中分布不均匀时，较宜通过分选系统对矿石进行物理分选以提升矿石品位，进而降低后续工艺中的化学试剂使用量与工艺成本。以铀矿石为例，现有主流分选系统采用的是放射性分选机，其通过测量铀矿石自身的放射性进行分选，铀矿石的放射性主要来自于镭元素发出的γ射线，其含铀量品位与γ射线强度呈正相关，将测量得到的不同含铀量品位的铀矿石转移至后续不同的产品流，舍弃含铀量极低的废石，后续并根据含铀量品位的高低使用不同的水冶工艺分别进行处理。但铀矿石γ放射性测量需要在放射性基本平衡并且射气(氡气)系数不大的铀矿床才能进行，如若无法满足放射性平衡条件(如Ra/U平衡系数偏离3.4×10-7)，则测量得到的含铀量品位是不准确的，而且在含铀量品位较高的铀矿石区(＞0.3％)存在较强的环境本底，容易干扰对含铀量品位较低铀矿石的γ放射性测量，导致放射性分选机不适合含铀量品位较高(＞0.3％)的铀矿石分选。同样γ放射线测量属于被动测量，其分选处理速度存在上限，如若分选速度过快容易导致闪烁体探测器或者盖革计数器的统计涨落较大，导致含铀量品位测量不准确。
发明内容
本公开的实施例可以解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
本公开提供一种采用电子加速器的矿石分选系统，包括分选通道，电子加速器，探测器。待分选矿石适于设置于所述分选通道中；电子加速器设置在所述分选通道的至少一侧，所述电子加速器发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待分选矿石；探测器设置在所述分选通道的至少一侧，所述探测器用于探测从所述电子加速器发出且与所述待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分，其中，所述电子加速器包括反射式加速器，所述反射式加速器包括靶，所述反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击所述靶，发出X射线束，在所述反射式加速器中，所述电子束沿第一方向入射到所述靶上，所述X射线束沿第二方向自所述靶发出，所述第一方向和所述第二方向均位于所述靶同一侧，所述第一方向和所述第二方向之间存在第一设定夹角，所述第一设定夹角在20°～160°之间。
根据本公开实施例，反射式加速器还包括：电子枪，以及加速装置。所述电子枪用于发出具有第一设定电子能量的电子束；所述加速装置用于加速所述具有第一设定电子能量的电子束，其中，所述电子枪发出的电子束经所述加速装置加速后沿第一方向入射到所述靶上，所述第一方向与靶平面的法线方向之间存在第二设定夹角，所述第二设定夹角在10°～80°之间。
根据本公开实施例，第二方向与靶平面的法线方向之间存在第三设定夹角，所述第三设定夹角与所述第二设定夹角之和为所述第一设定夹角。
根据本公开实施例，所述加速装置包括加速管和与所述加速管连接的微波装置，所述加速管用于在微波装置发出的微波的作用下将具有第一设定电子能量的电子束加速到具有第二设定电子能量的电子束。
根据本公开实施例，所述第一设定电子能量的能量范围为1keV至100keV；和/或，所述第二设定电子能量的能量范围为500keV至9MeV。
根据本公开实施例，靶的材料包括原子序数位于47与92之间的高原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为0.3～100毫米；和/或，所述靶的材料包括原子序数位于10与46之间的中等原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为1～200毫米。
根据本公开实施例，所述反射式加速器还包括靶腔和真空密封窗，所述真空密封窗设置于所述X射线束的射出路径上，用于保持靶腔真空环境并引出X射线束。
根据本公开实施例，所述真空密封窗的制备材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中的至少一种，所述真空密封窗的厚度为0.3～6毫米。
根据本公开实施例，真空密封窗为材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中至少两种而形成的多层密封窗。
根据本公开实施例，探测器包括多层探测器，所述多层探测器中的至少两层具有相同的材料，不同的厚度；或者，所述多层探测器中的至少两层具有不同的材料，相同的厚度。
根据本公开实施例，探测器至少包括第一子探测器和第二子探测器，所述第一子探测器用于探测具有第一能量的第一X射线束，所述第二子探测器用于探测具有第二能量的第二X射线束。
根据本公开实施例，矿石分选系统还包括图像处理装置，所述图像处理装置分别与所述第一子探测器和所述第二子探测器通信连接；所述图像处理装置被配置为：根据所述第一子探测器的第一探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第一X射线束的第一灰度与第一透视度；根据所述第二子探测器的第二探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第二X射线束的第二灰度与第二透视度；以及根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待分选矿石的含铀量品位。
根据本公开实施例根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待分选矿石的含铀量品位，具体包括：所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值；获取所述特征值与不同含铀量品位的映射关系；以及根据所述映射关系和确定出的所述特征值，识别出所述待分选矿石的含铀量品位。
根据本公开实施例，根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值，具体包括使用所述第二透视度除以所述第一透视度，将得到的商作为所述特征值。
根据本公开实施例，所述图像处理装置还被配置为：根据所述第一子探测器的第一探测信号，生成所述待分选矿石的第一灰度图像，其中，所述第一灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；根据所述第二子探测器的第二探测信号，生成所述待分选矿石的第二灰度图像，其中，所述第二灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；以及根据识别出的所述待分选矿石含铀量品位，生成所述待分选矿石的含铀量品位结果图像。
根据本公开实施例，矿石分选系统还包括喷吹装置和设置有传送带的传送装置，所述喷吹装置设置于传送带的上方或下方，所述喷吹装置包括多个喷吹口，所述多个喷吹口可控制方向的喷出气流，通过气流将待分选矿石颗粒中含目标元素的矿石颗粒按品位差异喷吹至对应的分选子通道中。
根据本公开实施例，待分选矿石为铀矿石颗粒，在辐射检查过程中，所述铀矿石颗粒沿分选通道移动；所述电子加速器设置于所述分选通道的至少一侧，所述探测器设置于所述分选通道的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少一侧。
根据本公开实施例，待分选矿石包括重金属矿石颗粒、含重金属废旧物颗粒、或含重金属炉渣，在辐射检查过程中，所述待分选矿石沿分选通道移动；所述电子加速器设置于所述检查通道的顶侧、底侧、左侧或右侧中的至少一侧，所述探测器设置于所述检查通道的底侧、顶侧、左侧或右侧中的至少一侧。
根据本公开实施例，所述重金属包括铀、钨、铅、金、银、稀土金属。
本公开还提供一种辐射检查系统，包括：检查通道，待检查对象适于设置于所述检查通道中；辐射源，所述辐射源设置在所述检查通道的至少一侧，所述辐射源发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待检查对象；以及探测器，所述探测器设置在所述检查通道的至少两侧，所述探测器用于探测从所述辐射源发出且与所述待检查对象相互作用后的X射线束的至少一部分，其中，所述辐射源包括反射式加速器，所述反射式加速器包括靶，所述反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击所述靶，发出X射线束，在所述反射式加速器中，所述电子束沿第一方向入射到所述靶上，所述X射线束沿第二方向自所述靶发出，所述第一方向和所述第二方向均位于所述靶同一侧，所述第一方向和所述第二方向之间存在第一设定夹角，所述第一设定夹角在20°～160°之间。
根据本公开实施例，反射式加速器还包括：电子枪，所述电子枪用于发出具有第一设定电子能量的电子束；以及加速装置，所述加速装置用于加速所述具有第一设定电子能量的电子束，其中，所述电子枪发出的电子束经所述加速装置加速后沿第一方向入射到所述靶上，所述第一方向与靶平面的法线方向之间存在第二设定夹角，所述第二设定夹角在10°～80°之间。
根据本公开实施例，所述第二方向与靶平面的法线方向之间存在第三设定夹角，所述第三设定夹角与所述第二设定夹角之和为所述第一设定夹角。
根据本公开实施例，发出的所述X射线束具有连续能谱，所述X射线束包括具有第一能量的第一X射线束和具有第二能量的第二X射线束，所述第一能量的能量范围为0～200keV，所述第二能量的能量范围为大于200keV；在所述反射式加速器发出的所述X射线束中，所述第一X射线束所占的比例大于所述第二X射线束所占的比例。
根据本公开实施例，所述加速装置包括加速管和与所述加速管连接的微波装置，所述加速管用于在微波装置发出的微波的作用下将具有第一设定电子能量的电子束加速到具有第二设定电子能量的电子束。
根据本公开实施例，所述第一设定电子能量的能量范围为10keV至100keV；和/或，所述第二设定电子能量的能量范围为500keV至9MeV。
根据本公开实施例，所述靶的材料包括原子序数位于47与92之间的高原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为0.3～100毫米。
根据本公开实施例，所述反射式加速器还包括靶腔和真空密封窗，所述真空密封窗设置于所述X射线束的射出路径上，用于保持靶腔真空环境并引出X射线束。
根据本公开实施例，所述真空密封窗的制备材料选自铍、石墨或铝中的至少一种，所述真空密封窗的厚度为0.5～6毫米；或者，所述真空密封窗的制备材料选自不锈钢或铜中的至少一种，所述真空密封窗的厚度为0.3～2毫米。
根据本公开实施例，所述真空密封窗为材料选自铍、石墨、铝、铁或铜中至少两种而形成的多层密封窗。
根据本公开实施例，所述探测器包括多层探测器，所述多层探测器中的至少两层具有不同的材料或厚度。
根据本公开实施例，所述探测器包括第一子探测器和第二子探测器，所述第一子探测器用于探测具有第一能量的第一X射线束，所述第二子探测器用于探测具有第二能量的第二X射线束。
根据本公开实施例，所述辐射检查系统还包括图像处理装置，所述图像处理装置分别与所述第一子探测器和所述第二子探测器通信连接；所述图像处理装置被配置为：根据所述第一子探测器的第一探测信号，确定所述待检查对象中的感兴趣部分对于所述第一X射线束的第一灰度与透视度；根据所述第二子探测器的第二探测信号，确定所述待检查对象中的感兴趣部分对于所述第二X射线束的第二灰度与透视度；以及根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别。
根据本公开实施例，所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，具体包括：所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值；获取所述特征值与多种物质类别的映射关系；以及根据所述映射关系和确定出的所述特征值，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，其中，所述多种物质类别包括有机物、无机物、混合物和重金属。
根据本公开实施例，所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值，具体包括：分别计算所述第一透视度的对数值和所述第二透视度的对数值；以及使用所述第一透视度的对数值除以所述第二透视度的对数值，将得到的商作为所述特征值。
根据本公开实施例，所述图像处理装置还被配置为：根据所述第一子探测器的第一探测信号，生成所述待检查对象的第一灰度图像，其中，所述第一灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；根据所述第二子探测器的第二探测信号，生成所述待检查对象的第二灰度图像，其中，所述第二灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；以及根据识别出的所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，生成所述待检查对象的物质识别结果图像，其中，在所述物质识别结果图像中，不同的物质类别的感兴趣部分使用不同的颜色表示。
根据本公开实施例，所述待检查对象为集装箱货物车辆，在辐射检查过程中，所述集装箱货物车辆沿行进方向在所述检查通道中移动；所述辐射源设置于所述检查通道的左侧或右侧，所述探测器设置于所述检查通道的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少两侧。
附图说明
图1A示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的立体图；
图1B示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查系统的立体图；
图2示意性示出了根据本公开实施例的反射式加速器及电子加速器的结构框图；
图3示意性示出了根据本公开实施例的靶的工作原理图；
图4示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的俯视图；
图5示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的正面视图；
图6示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的组成框图；
图7示意性示出了根据本公开实施例的探测器的结构框图；
图8示意性示出了根据本公开实施例的由探测器得到的特征值R与含铀量品位关系曲线变化图；
图9示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的铀矿石分选方法的流程图；
图10示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的方框图；
图11示意性示出了图1B示出的辐射检查系统的俯视图；
图12示意性示出了图1B示出的辐射检查系统的正面视图；
图13示意性示出了根据本公开实施例的第一探测器、第二探测器探测能谱图；
图14示意性示出了根据本公开实施例的四种物质类别(有机物、无机物、混合物、重金属)质量厚度范围2～30g/cm2范围内前后探测器R值曲线图；
图15示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查系统空气丝分辨指标和穿透力指标图；
图16示意性示出了根据本公开实施例的质量厚度区间2～30g/cm2四种物质类别(有机物、无机物、混合物、重金属)的识别图；以及
图17示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。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授权说明书的一部分。
在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，并且以传送带运行的方向为基础，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
根据本公开的一种总体上的发明构思，提供一种采用电子加速器的矿石分选系统，包括：分选通道，电子加速器，探测器。分选通道，待分选矿石适于设置于所述分选通道中；电子加速器设置在所述分选通道的至少一侧，所述电子加速器发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待分选矿石；探测器设置在所述分选通道的至少一侧，所述探测器用于探测从所述电子加速器发出且与所述待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分，其中，所述电子加速器包括反射式加速器，所述反射式加速器包括靶，反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击所述靶，发出X射线束，在所述反射式加速器中，所述电子束沿第一方向入射到所述靶上，所述X射线束沿第二方向自所述靶发出，所述第一方向和所述第二方向均位于所述靶同一侧，所述第一方向和所述第二方向之间存在第一设定夹角，所述第一设定夹角在20°～160°之间。
加速器可以分为透射式和反射式，采用透射式加速器的电子加速器中，通过加速器产生的电子束撞击高原子序数靶产生轫致辐射X射线，并在平行于电子束的方向上引出X射线束，但同时发现采用透射式加速器的矿石分选系统的对于20-40g/cm2质量厚度范围内的物质种类识别能力较弱(主要包括有机物、混合物、无机物、重金属四种物质种类)，这主要由于X射线能谱中低能X射线(X射线能量小于200千电子伏，下同)所占比例较低，例如低能X射线数目所占比例仅为20.7％，所以为了有效提升物质种类识别成像指标质量，需要显著提升低能X射线的比例。提升X射线能谱中低能X射线的比例，最简单的方式就是降低加速器的电子束能量，例如专利CN107613627与CN109195301均公开了一种能量可调的加速器，可以实现电子束在0.5～2.0兆电子伏范围内调整电子束能量，当电子束能量从1.5兆电子伏降为1.0兆电子伏时，低能X射线数目所占比例仅从20.7％上升为24.8％，无法快速提升物质种类识别成像指标质量，并且这种能量可调的加速器需要设计额外的电控系统，显著增加了加速器的设计与制造成本。而反射式加速器X射线能谱明显不同于透射式加速器，采用反射式加速器，从电子枪产生初始低能电子经过加速管内的微波电磁场加速后，形成高能电子(例如1MeV、3MeV、6MeV、9MeV等)，以某一靶角入射打在靶上，产生轫致辐射X射线束流，在入射电子与靶同侧面以某一出射角引出X射线束流；由电子枪发射的电子束流(能量一般较低)，在加速管中加速后电子能量提高到0.5～9MeV之间，以靶角入射撞击在一定厚度与形状的靶上，靶材料可为钨、钽、金或其它任何金属或其组合材料，如通常采用3mm厚的钨材料；在入射电子与靶同侧面利用有屏蔽射线作用的准直器以某一出射角引出很窄的X射线主束流。在本公开实施例中，电子束能量为1.5兆电子伏反射式电子加速器的轫致辐射能谱中低能X射线数目所占比例更高，反射式加速器低能X射线的数目比例约为透射式的3倍，而高能X射线平均能量较于透射式仅降低约9.6％，仅下降约72千电子伏，如表1所示：
表1.反射式与透射式加速器低能与高能X射线对比表
| 加速器类型 | 低能X射线数目比例 | 高能X射线平均能量 |
| 反射式 | 62.1％ | 716keV |
| 透射式 | 20.7％ | 788keV |
由此，本公开提出一种基于反射式加速器的电子加速器，相较于透射式加速器的电子加速器能够显著提升X射线能谱中低能X射线的比例，，同时不会明显降低高能X射线的平均能量，并且不增加制造成本且容易实现。
在本文中表述的“加速器”是一种利用高频电磁波将电子等带电粒子通过加速管加速到高能能量的装置。本领域技术人员应理解，“加速器”不同于X光机、X射线球管(又简称为X射线管、球管、管球等)，加速器的加速原理不同于X射线球管，加速器的电子束能量普遍要高于X射线球管，相应地，二者的应用领域也不同。
需要说明的是，在加速器的电子枪中，电子是由加热后的阴极的热发射产生的；阴极杯产生的静电场将电子聚焦到阳极的一小部分。与千伏安机器中的阳极不同的是，加速器的阳极上有一个空穴，电子在这里被聚焦，所以电子没有击中阳极，而是通过空穴进入加速结构。例如，电子枪可以有两种基本类型：二极管电子枪和三极管电子枪。在二极管电子枪中，施加到阴极的电压是脉冲式的，因此产生电子束，而不是连续的电子流。在三极管电子枪中，通过栅极来获得离散的电子束。三极管阴极具有恒定的电势，栅极的电压是脉冲式的。当施加到栅极的电压为负时，电子将停止到达阳极。当移除栅极电压时，电子将朝着阳极加速。因此，栅极可以控制进入加速结构的电子脉冲的频率。阴极或栅极的脉冲由连接到射频功率发生器的调制器控制。
例如，所述加速管可以为行波加速管或驻波加速管。例如，所述微波装置可以包括微波功率源和微波传输系统。所述微波功率源提供加速管建立加速场所需的射频功率，作为微波功率源使用的有磁控管和速调管。
图1A示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的立体图；图1B示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查系统的立体图；图2示意性示出了根据本公开实施例的反射式加速器及电子加速器的结构框图；图3示意性示出了根据本公开实施例的靶的工作原理图；图4示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的俯视图；图5示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的正面视图；图6示意性示出了根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统的组成框图。
参见图1A、图4和图5，以对铀矿石颗粒10进行辐射检测为例进行说明，将铀矿石颗粒10作为待分选矿石。需要说明的是，本公开的实施例中的待分选矿石不局限于铀矿石颗粒，还可以包括其它任何包含目标元素的矿石颗粒，例如含有其他稀有金属、稀土金属、放射性金属元素的矿石，如包含钨、铅、稀土金属、金、银等目标元素的矿石。
根据本公开的一种示例性实施例，结合图1A至图6所示，提供一种采用电子加速器的矿石分选系统100，包括：分选通道110，电子加速器120，探测器130。作为待分选矿石的铀矿石颗粒10设置于所述分选通道110中；电子加速器120包括反射式加速器121，电子加速器120设置在所述分选通道110的至少一侧，所述电子加速器120发出射线，所述射线的至少一部分用于检查待分选矿石；探测器130设置在所述分选通道110的至少一侧，所述探测器130用于探测从所述电子加速器120发出且与所述待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分。
根据本公开的一种示例性实施例，结合图1B至图3所示，提供一种辐射检查系统100，包括：检查通道110，辐射源120，探测器130。作为待检查对象的集装箱货物车辆10设置于所述检查通道110中；辐射源120包括以上所述的反射式加速器121，辐射源120设置在所述检查通道110的至少一侧，所述辐射源120发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待检查对象；探测器130设置在所述检查通道110的至少两侧，所述探测器130用于探测从所述辐射源120发出且与所述待检查对象相互作用后的X射线束的至少一部分。所述探测器包括多层探测器，所述多层探测器中的至少两层具有不同的材料或厚度。例如探测器130可以是基于信号分离技术的、采用双层探测器的基础结构，对输入探测器130的X射线束r的特征信号进行分离，分别探测X射线能谱中的不同能段。
在本公开的实施例中，所述辐射源(例如电子加速器)包括反射式加速器，结合图2和图3所示，所述反射式加速器121包括靶T，所述反射式加速器121被构造为：响应于电子束e轰击所述靶T，发出X射线束r，在所述反射式加速器121中，所述电子束e沿第一方向d1入射到所述靶T上，所述X射线束r沿第二方向d2自所述靶T发出，所述第一方向d1和所述第二方向d2均位于所述靶T同一侧，所述第一方向d1和所述第二方向d2之间存在第一设定夹角θ1，所述第一设定夹角θ1在20°～160°之间。
在本公开的实施例中，结合图2和图3所示，所述反射式加速器121还包括电子枪1211，加速装置1212。所述电子枪1211用于发出具有第一设定电子能量的电子束e1；加速装置1212用于加速所述具有第一设定电子能量的电子束，得到电子束e。其中，所述电子枪发出的电子束经所述加速装置加速后沿第一方向d1入射到所述靶T上，所述第一方向d1与靶平面的法线O(虚线所示)的方向之间存在第二设定夹角θ2，所述第二设定夹角θ2在10°～80°之间。响应于电子束e轰击所述靶T，发出X射线束r，所述X射线束r沿第二方向d2自所述靶T发出，所述第一方向d1和所述第二方向d2之间存在第一设定夹角θ1，所述第一设定夹角θ1在20°～160°之间。
所述第一设定夹角θ1在20°～160°之间，例如60°、90°、120°，在第一设定夹角θ1分别为20°、90°、160°时，反射式加速器的X射线能谱中低能X射线所占比例呈由高到低的规律，且均远高于透射式加速器的X射线能谱中低能X射线所占比例，反射式加速器的X射线能谱中高能X射线分布与透射式加速器差异较小。
根据本公开的实施例，如图3所示，第二方向d2与靶平面的法线O的方向之间存在第三设定夹角θ3，所述第三设定夹角θ3与所述第二设定夹角θ2之和为所述第一设定夹角θ1，例如当所述第一设定夹角θ1为90°，所述第二设定夹角θ2为45°，所述第三设定夹角θ3为45°；或者当所述第一设定夹角θ1为90°，所述第二设定夹角θ2为75°，所述第三设定夹角θ3为15°。
根据本公开的实施例，所述反射式加速器121发出的所述X射线束r具有连续能谱，所述X射线束r包括具有第一能量E1的第一X射线束和具有第二能量E2的第二X射线束，所述第一能量的能量E1范围为0～200keV，所述第二能量E2的能量范围为大于200keV。更优地，所述第二X射线束的平均能量高于700keV。在所述反射式加速器发出的所述X射线束中，所述第一X射线束所占的比例大于所述第二X射线束所占的比例，例如所述第一X射线束所占的比例大于60％，例如靶材料为钨，出射的X射线束的电子能量为1.5MeV。
根据本公开的实施例，靶T的材料包括高原子序数材料，所述靶T沿靶平面的法线方向的厚度H为0.3～100毫米。所述高原子序数材料可以为原子序数位于47-92的材料，例如选自钨、钽、铼、金或银中的至少一种。根据本公开的实施例，所述靶的材料也可以包括中等原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为1～200毫米。所述中原子序数材料可以为原子序数介于10-46之间的材料，例如所述靶的材料选自铜、铁或铝中的至少一种。或者，所述靶为材料选自铜、钛、钨、钽、铼、金、银、铁或铝中至少一种而形成的多层靶；或者，所述靶为材料选自铜、钛、钨、钽、铼、金、银、铁或铝中至少两种而形成的合金靶。
根据本公开的实施例，如图2所示，所述加速装置1212包括加速管1212a和与所述加速管1212a连接的微波装置1212b；所述加速管1212a用于在微波装置1212b发出的微波的作用下将具有第一设定电子能量的电子束e1加速到具有第二设定电子能量的电子束e。
根据本公开的实施例，所述第一设定电子能量的能量范围为1keV至100keV，例如35keV至45keV；所述第二设定电子能量的能量范围为500keV至9MeV，在本公开实施例中，所述第二设定电子能量为1.5MeV。
根据本公开的实施例，如图2所示，反射式加速器121还包括靶腔1212c和真空密封窗1212d，所述真空密封窗1212d设置于所述X射线束的射出路径上，用于保持靶腔1212c真空环境并引出X射线束r。所述真空密封窗1212d的制备材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中的至少一种，所述真空密封窗1212d的厚度为0.3～6毫米，或者0.5～6毫米；或者，所述真空密封窗1212d的制备材料选自铁或铜中的至少一种，所述真空密封窗的厚度为0.3～2毫米。或者，所述真空密封窗为材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中至少两种而形成的多层密封窗。
根据本公开的实施例，如图2所示，基于反射式加速器121的电子加速器120还包括：屏蔽结构122，所述屏蔽结构包围所述反射式加速器121；所述屏蔽结构122在对应所述真空密封窗1212d的位置处开设有出射口122a，所述出射口被构造成用于使得所述X射线束作用于待检查对象(例如待分选矿石或车辆)，其中，所述X射线束r的束流面为扇形或者圆锥形。
根据本公开的实施例，所述采用电子加速器的矿石分选系统还包括准直器，所述准直器设置于所述电子加速器与所述待分选矿石之间，例如设置于所述出射口122a处，用于将所述X射线束约束为扇形束流。
图7示意性示出了根据本公开实施例的探测器的结构框图；图8示意性示出了根据本公开实施例的由探测器得到的特征值R与含铀量品位关系曲线变化图。
据本公开的实施例，所述探测器包括多层子探测器，所述多层子探测器中的至少两层具有不同的或相同的材料或厚度，例如所述多层子探测器中的至少两层具有相同的材料，不同的厚度；或者，所述多层子探测器中的至少两层具有不同的材料，相同的厚度。例如探测器130可以是基于信号分离技术的、采用双层探测器的基础结构，对输入探测器130的X射线束r的特征信号进行分离，分别探测X射线能谱中的不同能段。
据本公开的实施例，探测器采用包括至少两层子探测器的多级探测器结构，例如包括第一子探测器和第二子探测器的双层探测器结构，第一子探测器用于探测具有第一能量的第一X射线束，第二子探测器用于探测具有第二能量的第二X射线束。如图7所示，探测器130包括第一子探测器130a和第二子探测器130b。所述探测器130还包括位于所述第一子探测器130a和第二子探测器130b之间的过滤片130c。所述第一子探测器130a用于探测具有第一能量E1的第一X射线束，所述第二子探测器130b用于探测具有第二能量E2的第二X射线束。例如探测器130可以是基于信号分离技术的、采用双层探测器的基础结构，对输入探测器130的X射线束r的特征信号进行分离，分别探测X射线能谱中的不同能段。第一子探测器130a为第一层探测器，也可称为前探，其主要探测X射线能谱中的低能成分(X射线能量小于200keV)并收集能量沉积形成第一探测信号(或称前探信号)，第一探测信号可以包括第一能量E1的第一X射线束作用于待分选矿石后衰减后的能量E1′；第二子探测器130b为第二层探测器，或称为后探，其主要探测X射线能谱中的高能成分(X射线能量高于200keV)，并收集能量沉积形成第二探测信号(或称后探信号)，第二探测信号可以包括第二能量E2的第二X射线束作用于待分选矿石后衰减后的能量E2′。上述探测器130中的晶体材料例如可以选自碘化铯、钨酸镉、GOS(硫氧化钆)、GAGG(钆镓铝石榴石)、钨酸铅等，多个第一子探测器130a和第二子探测器130b可以分别进行串联，增大探测器的探测范围，通过数模转换芯片处理第一子探测器130a和第二子探测器130b的数字信号。
根据本公开的实施例，结合图1A至图6所示，所述采用电子加速器的矿石分选系统100还包括图像处理装置140，图像处理装置140能够根据第一子探测器130a和第二子探测器130b的两级探测信号处理后给出所述第一探测器灰度图像与第二探测器灰度图像，并计算生成被检矿物中多种的物质所对应的识别结果图像。具体地，所述图像处理装置140分别与所述第一子探测器130a和所述第二子探测器130b通信连接；所述图像处理装置140被配置为：根据所述第一子探测器130a的第一探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第一X射线束的第一透视度m，m＝E1/E1′；根据所述第二子探测器130b的第二探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第二X射线束的第二透视度n，n＝E2/E2′；根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，最终识别出所述待分选矿石的含铀量品位。其中，所述第一透视度m反映了第一X射线束作用于待检测对象中的感兴趣部分后的衰减情况，比如能量衰减倍数；所述第二透视度n反映了第二X射线束作用于待检测对象中的感兴趣部分后的衰减情况。
根据本公开的实施例，根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，识别出所述待分选矿石的含铀量品位，具体包括：根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，确定出特征值R；获取所述特征值R与不同含铀量品位的映射关系；根据所述映射关系和确定出的所述特征值R，最终识别出所述待分选矿石的含铀量品位，一般按含铀量品位分为富精矿、精矿、中矿、尾矿，其中，以对沥青铀矿石进行含铀量品位分选为例进行说明，沥青铀矿石中主要包括硅氧化物，并包含钠、镁、铝、钾、钙、铁等金属氧化物，以及重金属元素铀，重金属铀元素通常以UO2作为存在形式，含铀量品位通常位于0％～2.0％之间，其他成分所占质量份额如表2所示。
表2
| 组成 | U | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O |
| 质量份额，％ | 0.0～2.0 | 83.853～86.122 | 5.630 | 1.458 | 3.629 | 1.124 | 1.676 | 0.361 |
建立归一化的特征值R和质量厚度20-40g/cm2之间的铀矿石颗粒的不同含铀量品位的映射，从而通过特征值R值能够对质量厚度范围20-40g/cm2内的铀矿石颗粒的不同含铀量品位进行区分。
根据本公开的实施例，所述根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，确定出特征值R，具体包括：使用所述第二透视度值除以所述第一透视度的值，将得到的商作为所述特征值R。
例如，在本公开的一些示例性实施例中，可以通过公式(1)计算特征值R。参照下面的公式，分别计算所述第一透视度m和所述第二透视度n；然后使用所述第二透视度除以所述第一透视度，将得到的商作为所述特征值R。
其中，第一透视度m＝I1/Iair1，第二透视度n＝I2/Iair2，I1代表存在铀矿石颗粒时的第一探测器信号输出数值，Iair1代表无被检物(空气)时第一探测器信号输出数值，以此类推，I2代表存在铀矿石颗粒时的第二探测器信号输出数值，Iair2代表无被检物(空气)时第二探测器信号输出数值。
根据本公开的实施例，所述图像处理装置140还被配置为：
根据所述第一子探测器130a的第一探测信号，生成所述待分选矿石的第一灰度图像；根据所述第二子探测器130b的第二探测信号，生成所述待分选矿石的第二灰度图像；根据待分选矿石的扫描图像识别出的所述待分选矿石的含铀量品位。需要说明的是，灰度图像的灰度值与X射线束作用于待分选矿石后的衰减相关，例如灰度值与衰减程度成正相关，即衰减程度越高，灰度值越高，或灰度值与衰减程度成负相关，即衰减程度越高，灰度值越低。第一灰度图像中的灰度值与第一X射线束作用于待分选矿石后的第一透视度m相关，第二灰度图像中的灰度值与第X射线束作用于待分选矿石后的第二透视度n相关。采用电子加速器的矿石分选系统输出的探测器130的数字信号，在经过必要的校正(探测器一致性校正、亮度校正、本底修正)、降噪等处理后计算得到出灰度图像，并根据第一与第二透视度均值与探测器透视度比特征值R值，通过与如图8所示的由探测器得到的特征值R与含铀量品位关系曲线变化图比对，最终确定待选铀矿石中的含铀量品位。
根据本公开的实施例，结合图1A、图4和图5所示，分选通道110可以包括支撑架111和穿过支撑架111的传送带112，所述支撑架111和/或所述传送带112可移动，优选为匀速移动，例如4m/s的速度匀速运动；电子加速器120例如可以设置于分选通道110的上侧和/或下侧和/或左侧和/或右侧，优选为上侧，采用电子加速器的矿石分选系统也可以包括至少两个电子加速器120，该至少两个电子加速器120可以设置于分选通道的顶侧和底侧；与电子加速器120相应的，探测器130例如也可以设置于分选通道100的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少一侧，优选为分选通道100的下侧。在本公开实施例中，结合图1A、图4和图5所示，以电子加速器120设置于分选通道100的上侧(支撑架111的横梁)，探测器130设置于分选通道100的下侧(传送带112的下方)为例进行说明。在本公开实施例中，以电子加速器120发出X射线为例进行说明。
基于上述反射式加速器的电子加速器和采用电子加速器的矿石分选系统这类辐射检测系统的工作原理可以概括如下：通过发射特定的射线作用于待分选矿石后，再探测作用于待分选矿石后的射线并进行处理，进一步对待分选矿石中的感兴趣部分进行识别并得到品位信息。根据本公开实施例的采用电子加速器的矿石分选系统，适用于对例如铀矿石颗粒进行快速、高效、高质量的识别与品位划分，从而实现按品位分选的目的，或者不仅限于对上述铀矿颗粒进行分选，也可以是对感兴趣的矿石进行分选，例如含有其他重金属、稀有金属、稀土金属、放射性金属元素的矿石，如包含钨、铅、稀土金属、金、银等目标元素的矿石。通过辐射检测，可以确认矿石中是否存在感兴趣的矿石元素。同时，本公开是的分选系统还可以对包含重金属(比如钨、铅、稀土、金、银等)的废旧物、炉渣做分离、筛选或分选。
在本公开的实施例中，采用电子加速器的矿石分选系统可以包括基于述反射式加速器的电子加速器、给料系统、辐射探测系统、喷吹装置、传送装置、控制系统及辐射屏蔽结构等组成部件，被扫描的矿石经过电子加速器产生的X射线照射，并通过辐射探测系统与图像处理成像系统获得被扫描矿石的含铀量品位。
具体地，当X射线穿过待分选矿石后，由于不同能量X射线与待分选矿石相互作用的特性不同，穿过待分选矿石后的射线特性也不同，穿过待分选矿石后的X射线，经过辐射探测系统后，被分离成多种特征信号，通过图像处理系统对特征信号进行优化、甄别、校正、匹配及分析，并在特征信号处理方式、匹配模式、分析算法方面均采用独特的处理，能够对待分选铀矿石含铀量品位进行精确有效识别的，铀矿石品位分选系统。在实现本发明的过程中，发明人发现，需要显著提升电子加速器产生的X射线能谱中低能X射线(X射线能量小于200keV)的比例，同时辐射探测系统能够有效探测X射线能谱中的不同能段，充分发挥出不同能量段X射线的最佳特性，最后图像处理成像系统计算给出透射灰度图像与铀矿石的铀品位，并对待分选铀矿石完成铀品位的识别与分选。
根据本公开实施例，如图1A至图5所示，所述待分选矿石为铀矿石颗粒10，在辐射检查过程中，待分选矿石沿行进方向在所述分选通道110中移动；所述电子加速器120设置于所述分选通道110的顶侧，所述探测器130设置于所述分选通道110的底侧、左侧和右侧中的至少一侧，例如图5中探测器130设置于分选通道底侧。进一步地，分选通道外还设置有屏蔽结构160，所述屏蔽结构160用于减少X射线的外溢。
根据本公开的实施例，结合图1A至图6所示，所述采用电子加速器的矿石分选系统100还包括适用于控制分选通道110、电子加速器120、探测器130、图像处理装置140、以及喷吹装置170完成矿石辐射检测和分选的控制装置150；以对铀矿石颗粒10作为待分选矿石为例，待分选矿石放置于传送带上，可以采用传送带停止检查或传送带运行的检测方式，传送带停止的检测方式，可以控制支撑架111移动以扫描传送带112上的待分选矿石，或控制传送带112带动所述铀矿石颗粒10在所述支撑架111下移动，如图1A中大箭头所示为传送带输送矿石的方向，以使得检测系统扫描整个铀矿石颗粒10；传送带运行的检测方式，传送带带动待分选矿石以适当的速度匀速行驶过分选通道，使得矿石分选系统扫描整个铀矿石颗粒10或铀矿石颗粒10中感兴趣的某一部分，在扫描过程中，控制图像处理装置140同步生成待分选矿石中感兴趣部分的物质类别识别结果图像和品位差异分布图像，完成矿石品位的检测与分选。
根据本公开的实施例，如图1A、图4、图5所示，采用电子加速器的矿石分选系统100还包括喷吹装置170，其设置于传送带的上方或下方，所述喷吹装置170包括多个喷吹口171，所述多个喷吹口171可控制方向的喷出气流，通过气流将待分选矿石颗粒中含目标元素的矿石颗粒按品位差异喷吹至对应的分选子通道中，如图1A所示，分选隔离带173旁的通道即为不同的分选子通道。优选地，如图5所示，喷吹口171处还可以安装导风管172，导风管172被构造成可以旋转以调整气流喷出方向，通过控制装置150控制喷吹装置170进行风量、风向的调节，使得能够通过气流更高效的完成矿石分选。在本公开实施例中，以目标元素铀元素为例进行说明，对传送带上的铀矿石颗粒进行辐射扫描检测，将通过探测器得到的特征值R进行归一化处理，确定传送带上不同位置的铀矿石颗粒中对应的含铀量品位，具体地，喷吹装置170用于根据铀矿石颗粒的含铀量品位差异分布图像对待分选矿石进行喷吹分选，根据含铀量品位的不同，可以将矿石分为具体如下表3所示的四个类别，可以依据品位的差异在品位差异分布图像中对不同品位的矿石颗粒进行差异化标识。
表3
| 矿石类别 | 归一化探测器R值 | 含铀量品位 |
| 富精矿 | ＞1.315 | ＞1.5％ |
| 精矿 | 1.060～1.315 | 0.3％～1.5％ |
| 中矿 | 1.017～1.060 | 0.1％～0-3％ |
| 尾矿 | <1.017 | <0.1％ |
根据本公开实施例，如确定待分选矿石中位于某位置的感兴趣部分的目标元素品位含量最高，就控制喷吹口171将该位置的矿石颗粒喷吹至对应的富精矿分选子通道(如左侧分选子通道)中；如位于另一位置的感兴趣部分的元素品位含量较高，就控制喷吹口171将该位置的矿石颗粒喷吹至对应的精矿分选子通道中；以此类推，还可以设置中矿分选子通道、尾矿分选子通道，而不含目标元素的矿石颗粒，则分选至中间的矿渣通道。需要说明的是，可以分别单独设置富精矿分选子通道、精矿分选子通道、中矿分选子通道，尾矿分选子通道，还可以根据实际需求增加或减少分选子通道的设置，如图1A或图4所示，将右侧分选子通道设置为富精矿和精矿综合的分选子通道，将左侧分选子通道设置为中矿和尾矿综合的分选子通道，本公开并不以此为限。
根据本公开另一方面的实施例，如图9所示，提供一种利用上述任一实施例所述的采用电子加速器的矿石分选系统对待分选矿石进行辐射检测方法，包括如下步骤：步骤S1，检测待分选矿石在所述分选通道中的位置；步骤S2，响应于所述待分选矿石到达所述分选通道中的预定位置，控制所述电子加速器发出X射线束，以利用所述X射线束照射所述待分选矿石；步骤S3，控制所述探测器探测从所述电子加速器发出且与所述待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分；步骤S4，通过对探测器的信号进行处理得到待分选矿石的物质类别识别结果图像和品位差异分布图像；以及步骤S5，根据物质类别识别结果图像和品位差异分布图像控制喷吹装置对待分选矿石进行分选。
图11示意性示出了图1B示出的辐射检查系统的俯视图；图12示意性示出了图1B示出的辐射检查系统的正面视图；图13示意性示出了根据本公开实施例的第一探测器、第二探测器探测能谱图；图14示意性示出了根据本公开实施例的四种物质类别(有机物、无机物、混合物、重金属)质量厚度范围2～30g/cm2范围内前后探测器R值曲线图；图15示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查系统空气丝分辨指标和穿透力指标图；图16示意性示出了根据本公开实施例的质量厚度区间2～30g/cm2四种物质类别(有机物、无机物、混合物、重金属)的识别图；图17示意性示出了根据本公开实施例的辐射检查方法的流程图。
根据本公开的实施例，探测器采用包括第一子探测器和第二子探测器的双层探测器结构，第一子探测器用于探测具有第一能量的第一X射线束，第二子探测器用于探测具有第二能量的第二X射线束。如图7所示，探测器130包括第一子探测器130a和第二子探测器130b。所述探测器130还包括位于所述第一子探测器130a和第二子探测器130b之间的过滤片130c。所述第一子探测器130a用于探测具有第一能量E1的第一X射线束，所述第二子探测器130b用于探测具有第二能量E2的第二X射线束。例如探测器130可以是基于信号分离技术的、采用双层探测器的基础结构，对输入探测器130的X射线束r的特征信号进行分离，分别探测X射线能谱中的不同能段。第一子探测器130a为第一层探测器，也可称为前探，其主要探测X射线能谱中的低能成分(X射线能量小于200keV)并收集能量沉积形成第一探测信号(或称前探信号)，第一探测信号可以包括第一能量E1的第一X射线束作用于待检查对象后衰减后的能量E1′；第二子探测器130b为第二层探测器，或称为后探，其主要探测X射线能谱中的高能成分(X射线能量高于200keV)，并收集能量沉积形成第二探测信号(或称后探信号)，第二探测信号可以包括第二能量E2的第二X射线束作用于待检查对象后衰减后的能量E2′。第一探测器、第二探测器探测能谱如图13所示。上述探测器130中的晶体材料例如可以选自碘化铯、钨酸镉、GOS(硫氧化钆)、GAGG(钆镓铝石榴石)、钨酸铅等，多个第一子探测器130a和第二子探测器130b可以分别进行串联，增大探测器的探测范围，通过数模转换芯片处理第一子探测器130a和第二子探测器130b的数字信号。
根据本公开的实施例，所述辐射检查系统100还包括图像处理装置140，图像处理装置140能够根据第一子探测器130a和第二子探测器130b的两级探测信号处理后给出所述第一与第二探测器灰度图像，并计算生成被检物的四类物质(有机物、无机物、混合物及重金属)对应的四色识别结果图像。具体地，所述图像处理装置140分别与所述第一子探测器130a和所述第二子探测器130b通信连接；所述图像处理装置140被配置为：根据所述第一子探测器130a的第一探测信号，确定所述待检查对象中的感兴趣部分对于所述第一X射线束的第一透视度m，m＝E1/E1′；根据所述第二子探测器130b的第二探测信号，确定所述待检查对象中的感兴趣部分对于所述第二X射线束的第二透视度n，n＝E2/E2′；根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别。其中，所述第一透视度m反映了第一X射线束作用于待检测对象中的感兴趣部分后的衰减情况，比如能量衰减倍数；所述第二透视度n反映了第二X射线束作用于待检测对象中的感兴趣部分后的衰减情况。
根据本公开的实施例，根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，具体包括：根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，确定出特征值R；获取所述特征值R与多种物质类别的映射关系；根据所述映射关系和确定出的所述特征值R，识别出所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，其中，所述多种物质类别包括有机物、无机物、混合物和重金属。如图14所示，通过特征值R值能够对质量厚度范围2-30g/cm2范围内四种物质材料类别进行区分。
根据本公开的实施例，所述根据所述第一透视度m和所述第二透视度n，确定出特征值R，具体包括：分别计算所述第一透视度m的对数值和所述第二透视度n的对数值；然后使用所述第一透视度的对数值除以所述第二透视度的对数值，将得到的商作为所述特征值。
例如，在本公开的一些示例性实施例中，可以通过公式(2)计算特征值R。参照下面的公式，分别计算所述第一透视度m的自然对数值和所述第二透视度n的自然对数值；然后使用所述第一透视度的自然对数值除以所述第二透视度的自然对数值，将得到的商作为所述特征值R。
根据本公开的实施例，所述图像处理装置140还被配置为：根据所述第一子探测器130a的第一探测信号，生成所述待检查对象的第一灰度图像；根据所述第二子探测器130b的第二探测信号，生成所述待检查对象的第二灰度图像；根据识别出的所述待检查对象中的感兴趣部分所属的物质类别，生成所述待检查对象的物质识别结果图像，其中，在所述物质识别结果图像中，不同的物质类别的感兴趣部分使用不同的颜色表示。需要说明的是，灰度图像的灰度值与X射线束作用于待检查对象后的衰减相关，例如灰度值与衰减程度成正相关，即衰减程度越高，灰度值越高，或灰度值与衰减程度成负相关，即衰减程度越高，灰度值越低。第一灰度图像中的灰度值与第一X射线束作用于待检查对象后的第一透视度m相关，第二灰度图像中的灰度值与第X射线束作用于待检查对象后的第二透视度n相关。辐射检查系统输出的探测器130的数字信号，在经过必要的校正、降噪等处理后计算得到出灰度图像，如图15所示，其中空气丝分辨指标达到0.4mm，穿透力指标达到160mm。最终给出一幅待检查对象中感兴趣部分的物质类别识别结果图像，并在图像上予以不同颜色标示物质识别结果。可以参照如图16所示的物质识别着色标准，根据第一与第二透视度均值与探测器透视度对数比R值，通过与如图14所示的四种典型物质材料的物质识别曲线的比对，根据线性或常见插值算法计算得到该区域的等效平均原子序数，由平均原子序数信息按照有机物、混合物、无机物和重金属4大类材料进行划分并确定色彩色调，例如其中有机物为橙色、混合物为绿色、无机物为蓝色、重金属为紫色，由透视度确定色彩饱和度和亮度，最终输出被检物四种物质类别识别结果图像。本公开的辐射检查系统主要性能指标中的丝分辨力、穿透力、物质类别识别能力均可同时达到行业标准最高级，从而能够提供分辨率更高、更精细的扫描图像，并能够提供更准确的待检查对象中感兴趣部分的物质类别信息。
根据本公开的实施例，所述辐射检查系统还包括准直器，所述准直器设置于所述辐射源与所述待检查对象之间，例如设置于所述出射口122a处，用于将所述X射线束约束为扇形束流。
根据本公开的实施例，结合图1B、图11和图12所示，检查通道110可以包括龙门架111和穿过龙门架111的贯穿道112，所述龙门架111和/或所述贯穿道112可移动；辐射源120例如可以设置于检查通道110的上侧和/或下侧和/或左侧和/或下侧；与辐射源120相应的，探测器130例如也可以设置于检查通道100的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少两侧。在本公开实施例中，以辐射源120设置于检查通道100的左侧，探测器设置于检查通道100的上侧(龙门架111的横梁)、右侧(龙门架111的右侧立柱)为例进行说明。辐射源120发出的射线种类例如可以为X射线或γ射线，在本公开实施例中，以辐射源120发出X射线为例进行说明。
加速器可以分为透射式和反射式，采用透射式加速器的辐射源中，通过加速器产生的电子束撞击高原子序数靶产生轫致辐射X射线，并在平行于电子束的方向上引出X射线束，采用透射式加速器作为辐射源的检查系统通常具备较好的穿透力指标(≥厚度150mm钢板)，其主要由于X射线能谱中高能X射线(X射线能量大于500千电子伏，下同)的平均能量较高，但同时发现检查系统的丝分辨指标通常较弱，并且无法有效识别两种或以上的物质种类(主要包括有机物、混合物、无机物、重金属四种物质种类)，这主要由于X射线能谱中低能X射线(X射线能量小于200千电子伏，下同)所占比例较低，例如低能X射线数目所占比例仅为20.7％，所以为了有效提升丝分辨力与物质种类识别成像指标质量，需要显著提升低能X射线的比例。提升X射线能谱中低能X射线的比例，最简单的方式就是降低加速器的电子束能量，例如专利CN107613627与CN109195301均公开了一种能量可调的加速器，可以实现电子束在0.5～2.0兆电子伏范围内调整电子束能量，当电子束能量从1.5兆电子伏降为1.0兆电子伏时，低能X射线数目所占比例仅从20.7％上升为24.8％，无法快速提升丝分辨力与物质种类识别成像指标质量，并且这种能量可调的加速器需要设计额外的电控系统，显著增加了加速器的设计与制造成本。而反射式加速器X射线能谱明显不同于透射式加速器，采用反射式加速器，从电子枪产生初始低能电子经过加速管内的微波电磁场加速后，形成高能电子(例如1MeV、3MeV、6MeV、9MeV等)，以某一靶角入射打在靶上，产生轫致辐射X射线束流，在入射电子与靶同侧面以某一出射角引出X射线束流；由电子枪发射的电子束流(能量一般较低)，在加速管中加速后电子能量提高到(1～9)MeV，以靶角入射撞击在一定厚度与形状的靶上，靶材料可为钨、钽、金或其它任何金属或其组合材料，如通常采用3mm厚的钨材料；在入射电子与靶同侧面利用有屏蔽射线作用的准直器以某一出射角引出很窄的X射线主束流。能量为1.5兆电子伏反射式电子加速器的轫致辐射能谱中低能X射线数目所占比例更高，反射式加速器低能X射线的数目比例约为透射式的3倍，而高能X射线平均能量较于透射式仅降低约9.6％，仅下降约72千电子伏，如下表所示：
| 加速器类型 | 低能X射线数目比例 | 高能X射线平均能量 |
| 反射式 | 62.1％ | 716keV |
| 透射式 | 20.7％ | 788keV |
由此，本公开提出一种基于反射式加速器的辐射源，相较于透射式加速器的辐射源能够显著提升X射线能谱中低能X射线的比例，同时不会明显降低高能X射线的平均能量，并且不增加制造成本且容易实现。
在本文中，表述“加速器”是一种利用高频电磁波将电子等带电粒子通过加速管加速到高能能量的装置。本领域技术人员应理解，“加速器”不同于X光机、X射线球管(又简称为X射线管、球管、管球等)，加速器的加速原理不同于X射线球管，加速器的电子束能量普遍要高于X射线球管，相应地，二者的应用领域也不同。
需要说明的是，在加速器121的电子枪中，电子是由加热后的阴极的热发射产生的；阴极杯产生的静电场将电子聚焦到阳极的一小部分。与千伏安机器中的阳极不同的是，加速器121的阳极上有一个空穴，电子在这里被聚焦，所以电子没有击中阳极，而是通过空穴进入加速结构。例如，电子枪可以有两种基本类型：二极管电子枪和三极管电子枪。在二极管电子枪中，施加到阴极的电压是脉冲式的，因此产生电子束，而不是连续的电子流。在三极管电子枪中，通过栅极来获得离散的电子束。三极管阴极具有恒定的电势，栅极的电压是脉冲式的。当施加到栅极的电压为负时，电子将停止到达阳极。当移除栅极电压时，电子将朝着阳极加速。因此，栅极可以控制进入加速结构的电子脉冲的频率。阴极或栅极的脉冲由连接到射频功率发生器的调制器控制。
例如，所述加速管可以为行波加速管或驻波加速管。例如，所述微波装置可以包括微波功率源和微波传输系统。所述微波功率源提供加速管建立加速场所需的射频功率，作为微波功率源使用的有磁控管和速调管。
根据本公开的实施例，靶T的材料包括高原子序数材料，所述靶T沿靶平面的法线方向的厚度H为0.3～100毫米。所述高原子序数材料可以为原子序数位于47-92的材料，例如选自钨、钽、铼、金或银中的至少一种。根据本公开的实施例，所述靶的材料也可以包括中等原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为1～200毫米。所述中原子序数材料可以为原子序数介于10-46之间的材料，例如所述靶的材料选自铜、不锈钢或铝中的至少一种。或者，所述靶为材料选自钨、钽、铼、金、银、不锈钢或铝中至少一种而形成的多层靶；或者，所述靶为材料选自钨、钽、铼、金、银、不锈钢或铝中至少两种而形成的合金靶。
基于上述反射式加速器的辐射源和辐射检查系统这类安全检查系统的工作原理可以概括如下：通过发射特定的射线作用于待检查对象后，再探测作用于待检查对象后的射线并进行处理，进一步对待检查对象中的感兴趣部分进行识别。根据本公开实施例的辐射检查系统，适用于对例如厢式货车、集装箱运输车、罐式运输车、自卸卡车等车辆所装载的物品进行快速、高效、高质量的识别，从而实现安全检查的目的，或者不仅限于对上述车辆装载的物品进行安全检查，也可以是对其他载具或容器内的物品进行辐射检查，例如行李箱、物流包裹、罐装或桶装物品等。通过安全检查，可以确认物品中是否存在例如枪支、弹药、爆炸物、毒品、管制器具、易燃易爆物品、毒害品、腐蚀性物品、放射性物品、感染性物质、贵金属之类的违禁物品或高危物品。
在本公开的实施例中，辐射检查系统可以包括基于述反射式加速器的辐射源、辐射探测系统、图像处理系统及控制系统等组成部件，被扫描集装箱货物/车辆经过辐射源产生的X射线照射，并通过辐射探测系统与图像处理成像系统获得被扫描集装箱货物/车辆的扫描图像。
具体地，当X射线穿过待检查对象后，由于不同能量X射线与待检查对象相互作用的特性不同，穿过待检查对象后的射线特性也不同，穿过待检查对象后的X射线，经过辐射探测系统后，被分离成多种特征信号，通过图像处理系统对特征信号进行优化、甄别、校正、匹配及分析，并在特征信号处理方式、匹配模式、分析算法方面均采用独特的处理，能够对扫描物进行精确有效的物质识别和准确细致的图像重建，最终构成一种更大范围物质识别、更高分辨力、更精细的扫描图像的辐射检查系统。在实现本发明的过程中，发明人发现，要满足行业标准最高级对检查系统提出的成像指标要求，需要显著提升辐射源产生的X射线能谱中低能X射线(X射线能量小于200keV，下同)的比例，同时辐射探测系统能够有效探测X射线能谱中的不同能段，充分发挥出不同能量段X射线的最佳特性，最后图像处理成像系统计算给出透射灰度图像，并对被扫描物体完成四种物质类别的识别。
在上述实施例中，以对集装箱货物车辆10进行辐射检查为例进行说明，将集装箱货物车辆10作为待检查对象。需要说明的是，本公开的实施例中的待检查对象不局限于集装箱货物车辆，还可以包括其它任何合适类型的对象，例如包括但不限于厢式货车、集装箱运输车、罐式运输车、自卸卡车等车辆。
根据本公开实施例，所述待检查对象为集装箱货物车辆10，在辐射检查过程中，所述车辆沿行进方向在所述检查通道110中移动；所述辐射源120设置于所述检查通道110的左侧，所述探测器130设置于所述检查通道110的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少两侧，例如图6中探测器130设置于检查通道顶侧和右侧。进一步地，检查通道外还设置有屏蔽墙160，所述屏蔽墙160用于减少X射线的外溢。
根据本公开的实施例，所述辐射检查系统100还包括适用于控制检查通道110、辐射源120、探测器130、以及图像处理装置140完成扫描检查的扫描控制装置150；以对集装箱货物车辆10作为待检查对象为例，可以采用停车检查或行车检查的方式，停车检查方式，可以控制龙门架111移动以扫描整个集装箱货物车辆10，或控制贯穿道112带动所述集装箱货物车辆10在所述龙门架111下移动，以使得辐射检查系统扫描整个集装箱货物车辆10；行车检查方式，限定待检查对象以适当的速度匀速行驶过检查通道，使得辐射检查系统扫描整个集装箱货物车辆10或集装箱货物车辆10的感兴趣的某一部分，在扫描过程中，控制图像处理装置140同步生成待检查对象中感兴趣部分的物质类别识别结果图像，完成辐射检查。
根据本公开另一方面的实施例，如图17所示，提供一种利用上述任一实施例所述的辐射检查系统检查待检查对象的辐射检查方法，包括如下步骤：步骤S1，检测待检查对象在所述检查通道中的位置；步骤S2，响应于所述待检查对象到达所述检查通道中的预定位置，控制所述辐射源发出X射线束，以利用所述X射线束照射所述待检查对象；以及步骤S3，控制所述探测器探测从所述辐射源发出且与所述待检查对象相互作用后的X射线束的至少一部分。
根据本公开实施例，基于反射式加速器的辐射源的辐射检查系统，其具备高空气丝分辨力(≤0.404mm)、高穿透力(≥150mm)与四种物质类别能力(有机物、无机物、混合物、重金属)，可以对即将进入港口、重要物流枢纽、海关、边检等处所的集装货物/车辆进行安全检查，可以在车辆不停止行驶的情况下，对集装箱车辆装载的物品进行快速、准确、高效地检查。
根据本公开实施例，图像处理装置140和控制装置150可以为独立的2个装置，但是，本公开的实施例并不局限于此，在一些示例性的实施例中，图像处理装置140和控制装置150可以集成于1个装置中。
图10示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的方框图，例如，所述电子设备可以包括图像处理装置140和控制装置150中的至少一个，即，所述电子设备可以为适于实现图像处理装置140和控制装置150中指示一个的功能的装置。如图10所示，根据本公开实施例的电子设备900包括处理器901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器901例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))等等。处理器901还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器901可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 903中，存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理器901、ROM902以及RAM 903通过总线904彼此相连。处理器901通过执行ROM 902和/或RAM 903中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器中。处理器901也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例，电子设备900还可以包括输入/输出(I/O)接口905，输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。电子设备900还可以包括连接至I/O接口905的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 902和/或RAM 903和/或ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器。
本公开的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本公开实施例所提供的物品推荐方法。
在该计算机程序被处理器901执行时执行本公开实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分909被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被处理器901执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
根据本公开的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
根据本公开实施例，基于反射式加速器的采用电子加速器的矿石分选系统，其具备目标铀元素品位检测能力，可以对即将矿山、矿洞等场所的矿石进行检测，并快速、准确、高效地对感兴趣的矿石元素进行按品位的分选。
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
虽然结合附图对本公开进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本公开优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本公开的一种限制。虽然本公开发明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，在不背离本总体发明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 (22)
1.一种采用电子加速器的矿石分选系统，包括：
分选通道，待分选矿石适于设置于所述分选通道中；
电子加速器，所述电子加速器设置在所述分选通道的至少一侧，所述电子加速器发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待分选矿石；以及
探测器，所述探测器设置在所述分选通道的至少一侧，所述探测器用于探测从所述电子加速器发出且与所述待分选矿石相互作用后的X射线束的至少一部分，
其中，所述电子加速器包括反射式加速器，所述反射式加速器包括靶，所述反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击所述靶，发出X射线束，
在所述反射式加速器中，所述电子束沿第一方向入射到所述靶上，所述X射线束沿第二方向自所述靶发出，所述第一方向和所述第二方向均位于所述靶同一侧，所述第一方向和所述第二方向之间存在第一设定夹角，所述第一设定夹角在20°～160°之间。
2.根据权利要求1所述的采用电子加速器的矿石分选系统，反射式加速器还包括：
电子枪，所述电子枪用于发出具有第一设定电子能量的电子束；以及
加速装置，所述加速装置用于加速所述具有第一设定电子能量的电子束，
其中，所述电子枪发出的电子束经所述加速装置加速后沿第一方向入射到所述靶上，所述第一方向与靶平面的法线方向之间存在第二设定夹角，所述第二设定夹角在10°～80°之间。
3.根据权利要求2所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述第二方向与靶平面的法线方向之间存在第三设定夹角，所述第三设定夹角与所述第二设定夹角之和为所述第一设定夹角。
4.根据权利要求2所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述加速装置包括加速管和与所述加速管连接的微波装置，所述加速管用于在微波装置发出的微波的作用下将具有第一设定电子能量的电子束加速到具有第二设定电子能量的电子束。
5.根据权利要求4所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述第一设定电子能量的能量范围为1keV至100keV；和/或，
所述第二设定电子能量的能量范围为500keV至9MeV。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述靶的材料包括原子序数位于47与92之间的高原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为0.3～100毫米；和/或，所述靶的材料包括原子序数位于10与46之间的中等原子序数材料，所述靶沿靶平面的法线方向的厚度为1～200毫米。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述反射式加速器还包括靶腔和真空密封窗，所述真空密封窗设置于所述X射线束的射出路径上，用于保持靶腔真空环境并引出X射线束。
8.根据权利要求7所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述真空密封窗的制备材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中的至少一种，所述真空密封窗的厚度为0.3～6毫米。
9.根据权利要求7所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述真空密封窗为材料选自铍、石墨、铝、铁、铜和钛中至少两种而形成的多层密封窗。
10.根据权利要求1所述的采用电子加速器的矿石分选系统，所述探测器包括多层探测器，所述多层探测器中的至少两层具有相同的材料，不同的厚度；或者，所述多层探测器中的至少两层具有不同的材料，相同的厚度。
11.根据权利要求10所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述探测器至少包括第一子探测器和第二子探测器，所述第一子探测器用于探测具有第一能量的第一X射线束，所述第二子探测器用于探测具有第二能量的第二X射线束。
12.根据权利要求11所述的采用电子加速器的矿石分选系统，还包括图像处理装置，所述图像处理装置分别与所述第一子探测器和所述第二子探测器通信连接；
所述图像处理装置被配置为：
根据所述第一子探测器的第一探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第一X射线束的第一灰度与第一透视度；
根据所述第二子探测器的第二探测信号，确定所述待分选矿石中的感兴趣部分对于所述第二X射线束的第二灰度与第二透视度；以及
根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待分选矿石的含铀量品位。
13.根据权利要求12所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，识别出所述待分选矿石的含铀量品位，具体包括：
所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值；
获取所述特征值与不同含铀量品位的映射关系；以及
根据所述映射关系和确定出的所述特征值，识别出所述待分选矿石的含铀量品位。
14.根据权利要求13所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述根据所述第一透视度和所述第二透视度，确定出特征值，具体包括：
使用所述第二透视度除以所述第一透视度，将得到的商作为所述特征值。
15.根据权利要求12所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述图像处理装置还被配置为：
根据所述第一子探测器的第一探测信号，生成所述待分选矿石的第一灰度图像，其中，所述第一灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；
根据所述第二子探测器的第二探测信号，生成所述待分选矿石的第二灰度图像，其中，所述第二灰度图像中的灰度值与X射线衰减倍数呈负相关关系；以及
根据识别出的所述待分选矿石含铀量品位，生成所述待分选矿石的含铀量品位结果图像。
16.根据权利要求1所述的采用电子加速器的矿石分选系统，还包括喷吹装置和设置有传送带的传送装置，所述喷吹装置设置于传送带的上方或下方，所述喷吹装置包括多个喷吹口，所述多个喷吹口可控制方向的喷出气流，通过气流将待分选矿石颗粒中含目标元素的矿石颗粒按品位差异喷吹至对应的分选子通道中。
17.根据权利要求1-5和9-16中任一项所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述待分选矿石为铀矿石颗粒，在辐射检查过程中，所述铀矿石颗粒沿分选通道移动；
所述电子加速器设置于所述分选通道的至少一侧，所述探测器设置于所述分选通道的顶侧、底侧、左侧和右侧中的至少一侧。
18.根据权利要求1-5和9-16中任一项所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述待分选矿石包括重金属矿石颗粒、含重金属废旧物颗粒、或含重金属炉渣，在辐射检查过程中，所述待分选矿石沿分选通道移动；
所述电子加速器设置于所述检查通道的顶侧、底侧、左侧或右侧中的至少一侧，所述探测器设置于所述检查通道的底侧、顶侧、左侧或右侧中的至少一侧。
19.根据权利要求18所述的采用电子加速器的矿石分选系统，其中，所述重金属包括铀、钨、铅、金、银、稀土金属。
20.一种辐射检查系统，包括：
检查通道，待检查对象适于设置于所述检查通道中；
辐射源，所述辐射源设置在所述检查通道的至少一侧，所述辐射源发出射线，所述射线的至少一部分用于检查所述待检查对象；以及
探测器，所述探测器设置在所述检查通道的至少两侧，所述探测器用于探测从所述辐射源发出且与所述待检查对象相互作用后的X射线束的至少一部分，
其中，所述辐射源包括反射式加速器，所述反射式加速器包括靶，所述反射式加速器被构造为：响应于电子束轰击所述靶，发出X射线束，
在所述反射式加速器中，所述电子束沿第一方向入射到所述靶上，所述X射线束沿第二方向自所述靶发出，所述第一方向和所述第二方向均位于所述靶同一侧，所述第一方向和所述第二方向之间存在第一设定夹角，所述第一设定夹角在20°～160°之间。
21.根据权利要求20所述的辐射检查系统，反射式加速器还包括：
电子枪，所述电子枪用于发出具有第一设定电子能量的电子束；以及
加速装置，所述加速装置用于加速所述具有第一设定电子能量的电子束，
其中，所述电子枪发出的电子束经所述加速装置加速后沿第一方向入射到所述靶上，所述第一方向与靶平面的法线方向之间存在第二设定夹角，所述第二设定夹角在10°～80°之间。
22.根据权利要求21所述的辐射检查系统，其中，所述第二方向与靶平面的法线方向之间存在第三设定夹角，所述第三设定夹角与所述第二设定夹角之和为所述第一设定夹角。
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