CN201311401Y - 轿车辐射成像检测系统 - Google Patents
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Abstract
轿车辐射成像检测系统，属核技术应用领域，其特征在于，含有：射线源及其屏蔽容器、照射室及前准直器、后准直器和阵列探测器等检测部件和平移拖动机构，该平移拖动机构位于射线源和阵列探测器之间，与所述射线源和阵列探测器等检测部件形成一条供被检客体进出并匀速通过完成扫描的检测通道。本实用新型用于获取轿车或面包车的垂直透视图像，或者垂直和水平方向双透视图像，适用于轿车、面包车等大型客体的无损检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种轿车辐射成像检测系统。属核技术应用领域。
背景技术
现有技术中针对大型客体如集装箱、货车的辐射成像系统，包括固定式和移动式系统，基本以获取被检客体水平方向投影图像为目标，这类系统一定程度上满足了检查集装箱的需要；
然而对于轿车、面包车，由于被检客体质量分布呈扁平形状，被检客体俯视投影视图沿射线方向的质量厚度与水平投影透视图像相比小很多，所以如果垂直方向扫描检测即增大了穿透的可能，又减轻了被检客体图像重叠现象，使得图像辨别更加方便，所以垂直透视图像远较水平透视图像易于区分判别。
在专利ZL99110839.6中所描述的CT系统，可以获得被检客体任何方向投影和任意位置计算机断层扫描图像，大大提高了设备的检测能力，但是该系统也存在以下缺陷如：由于CT系统需要全周回转，对于检查轿车面包车等大型客体，整个系统机构复杂，辐射防护要求高，检测通过率低，安装需要场地大，难以满足某些对检测效率高、占地小防护简单的场合。
发明内容
针对现有技术的缺点，本实用新型目的是提供一种检测性能高、占地小、防护简单的轿车(面包车)辐射成像检测系统。能够实时获取轿车(面包车)的垂直透视图像或者同时获取垂直透视和水平透视图像，并且具备检测效率高、占地小及安装方便的性能，可以在短时间内完成设备安装和拆除，满足不同场合数日到经年的轿车(面包车)检测需要。
本实用新型的特征在于，轿车辐射成像检测系统，含有：射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)以及后准直器(4)，其特征在于，所述四个部件的中轴线位于同一平面内，且垂直于地面，构成垂直方向的检测通道，当所述轿车在水平方向的候检车道上匀速前进至到达所述的检测通道时所述的射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)应位于所述的候检车道下方，在所述垂直检测通道的底部处；而阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于轿车的上方，在所述垂直检测通道的顶部处。
所述的阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于所述的候检车道的下方，在检测通道的底部，射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)位于候检车道的上方，在所述垂直检测通道的顶部处。
还有一套水平布置的轿车辐射成像检测装置，该装置中的射线源及其屏蔽容器(1’)、照射室及前准直器(2’)位于所述垂直检测通道的一侧，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3’)和后准直器(4’)位于所述垂直检测通道的另一侧。
还有一套水平布置的轿车辐射成像检测装置，该装置中的射线源及其屏蔽容器(1’)、照射室及前准直器(2’)位于所述垂直检测通道的一侧，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3’)和后准直器(4’)位于所述垂直检测通道的另一侧。
所述轿车装载在一个匀速前进在所述候检车道上的平移拖动机构(5)上。
所述平移拖动机构(5)采用链板式运输机、皮带式运输机或钢丝绳牵引。
所述平移拖动机构(5)采用组装式结构。
轿车自行驶过检测通道完成扫描，所述的候检车道在检测通道两端安装有地感线圈或者光电传感器，感知被检车辆的到来和离开使得系统开始和结束扫描。
本系统与目前检测系统相比具有一下突出的优点：
对于轿车、面包车等质量分布呈扁平形状的被检客体而言，获取垂直透视图像具有很大优势，因为被检客体沿射线方向的质量厚度远比水平方向小，减轻了透视图像被检客体重叠的效应，还更为有效地利用了装置的穿透能力，再辅以另一套检测装置模块，可以同时获取垂直和水平透视图像，检测能力更为强大。
射线源及其屏蔽容器(1)底置方式的布局可以充分利用系统几何放大作用，图像重叠少，轿车图像会更有利于检查，而且射线源及其屏蔽容器(1)位于地下时，更容易做防爆炸保护设施，有利于射线源及其屏蔽容器(1)的安全，
本实用新型检测系统体积小，占地小，仅占用单车道宽度既可以检测，非常适合机关、剧院、体育场馆或海关轿车通道入口处场地。
由本装置的模块演化的多种形式，既可以临时组装数日或经年使用，也可以隐蔽在建筑物内部使用，可以适合各种不同场合的不同用户，具有广阔的应用前景。
本实用新型适用于轿车、面包车等大型客体的无损检测。
一种典型应用场合是在边境口岸检查轿车或面包车，轿车的垂直透视图像有利于发现走私物品，或者辅以水平透视图像一起使检测能力更加强大，检测模块可以单独工作，占地更小，宽度仅占一个标准车道宽度即可，可以多车道布置，几乎不需要单独占地，检测效率高。
当然，本实用新型对于关键场所如重要机关或大型体育场、剧院等各种大型集会场所车辆入口可以进行安全检测，为防止恐怖袭击提供了有利武器。
本实用新型辐射成像系统特别适用于相对固定使用地点的状况，垂直透视图像及双方向透视图像的功能比之现有的检查系统水平透视图像对于检测轿车或者面包车而言，大大增强了检测能力。
附图说明
图1为本系统检测时轴测示意图；
图2射线源及其屏蔽容器(1)底置单投影的系统布局示意图，其中：2.1正视图，2.2侧视图，2.3俯视图；
图3射线源及其屏蔽容器(1)顶置单投影的系统布局示意图，其中：3.1正视图，3.2侧视图，3.3俯视图；
图4射线源及其屏蔽容器(1)底置的双投影系统布局示意图，其中：4.1正视图，4.2侧视图，4.3俯视图；
图5射线源及其屏蔽容器(1)顶置的双投影系统布局示意图，其中：5.1正视图，5.2侧视图，5.3俯视图。
具体实施方式
本实用新型含有：检测装置模块、地感线圈、图像处理子系统和控制子系统，其中，
检测装置模块含有：射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)、后准直器(4)、平移拖动机构(5)，
其中，射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)后准直器(4)共同构成一个检测部件，形成一条水平检测通道，射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)位于检测通道底部，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于检测通道的顶部，或者相反射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)位于检测通道的顶部部，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于检测通道的底部；
还可以采用两套检测装置模块，其中一套检测装置模块布置如上所述，射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)与阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)分别位于检测通道的顶部和底部，而另一套则将射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)布置在检测通道的一侧，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于检测通道的另一侧。
平移拖动机构(5)是一种在由链式运输机牵引滚轮驱动被检轿车的拖动机构，该机构位于所述射线源及其屏蔽容器(1)和阵列探测器及其匹配电路(3)之间，其运动方向与所述射线源及其屏蔽容器与阵列探测器形成的平面垂直，平移拖动机构(5)也可以采用链板式输送机、皮带式输送机、牵引小车或者钢丝绳牵引机构，完成将被检客体(7)进入并匀速通过所述检测通道完成扫描检测过程，该机构(5)与所述检测部件一起，形成所述检测模块；
在某些情况下，为了提高检测效率，取消平移拖动机构(5)，而采用由司机直接将被检轿车开过检测通道，完成扫描检测，系统将在检测通道入口和出口分别埋设地感线圈，在感知被检轿车来到检测通道时，发出信号，系统自动开始扫描检查，在轿车尾部开出检测通道时，由埋在出口处的地感线圈感知后，系统自动停止扫描，在检测模块上安装有测量速度的传感器，用于测量被检轿车的速度，用于图像处理子系统对获取被检轿车的图像进行校正。
上述检测模块布置在房间(6)内，在被检轿车(7)开到入口后，停在指定位置，司机下车，之后由操作员发出指令，装置开始运行，图像自动传输到图像处理子系统供检查，在被检轿车(7)尾部通过检测通道后停止，在司机将车开走后，下一辆车开到指定位置等候检查。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案采用如下方式实现：轿车辐射成像检测系统，它包括一个检测装置模块，模块集成了射线源及其屏蔽容器、照射室及前准直器、阵列探测器及其匹配电路、后准直器等、平移拖动机构；图像处理子系统；设备运行控制及监控子系统。
所述的射线源及其屏蔽容器、照射室及前准直器、阵列探测器及其匹配电路、后准直器构成检测装置模块，射线源和阵列探测器成式上下布置，或者再辅以另外一套检测装置模块水平布置，平移拖动机构使被检客体作匀速直线运动通过检测通道完成扫描获取垂直透视图像或者垂直和水平双方向透视图像。
所述的射线源可以采用线度为数毫米的高比活度60Co或137Cs放射性同位素，其活度不超过11.1TBq，也可以采用x射线机或小型加速器。
所述的阵列探测器及其匹配电路由一个或多个包含一定数量的阵列探测器单元排列组成，该阵列探测器的单元为阵列电离室、正比室、正比管或盖革管阵列、闪烁探测器阵列(CsI，CdWO4，BGO，GSO等)或半导体探测器阵列之一。
所述的射线源及其屏蔽容器分别安装在检测通道的上方，探测器阵列及其匹配电路安装在通道的底部，或者将射线源及其屏蔽容器安装在下方，阵列探测器安装在上方；在需要水平透视图像的场合，再辅以另一套水平布置的检测装置模块。
所述的平移拖动机构位于射线源和阵列探测器之间，其运动方向与射线源及其屏蔽容器和阵列探测器形成的平面垂直，拖动机构可以是棍子输送机、链板式运输机、皮带式运输机、无动力棍道和牵引托盘来使得被检客体在匀速运行，对于轿车也可以采用直接牵引被检车辆前端通过检测通道完成扫描检测。
在某些情况下，为了提高检测效率，取消平移拖动机构，而采用由司机直接将被检轿车开过检测通道，完成扫描检测，系统将在检测通道入口和出口分别埋设地感线圈，在感知被检轿车来到检测通道时，发出信号，系统自动开始扫描检查，在轿车尾部开出检测通道时，由埋在出口处的地感线圈感知后，系统自动停止扫描，在检测模块上安装有测量速度的传感器，用于测量被检轿车的速度，用于图像处理子系统对获取被检轿车的图像进行校正。
本实用新型轿车辐射成像检测系统，结合附图，详细描述如下：
参见附图，本检测系统检测装置模块安装在车道入口，检测装置模块的探测部件由60Co、137Cs、92Ir或75Seγ放射性同位素射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)、后准直器(4)组成；被检客体(7)通过平移拖动机构(5)驱动，可以匀速运动通过检测通道完成扫描；获取的图像信号传输到图像处理子系统用于查验。
进行检测时，由射线源发出的γ射线，经前准直器准直后成为窄片状，窄片状射线在穿过被检客体后，通过后准直器(除去散射线)射入阵列探测器中，而继续穿出阵列探测器的射线及其他散射线则被简易房上的屏蔽隔墙阻挡吸收，从而保证在图像及控制室内或者室外的操作人员安全。
射线源采用60Co或137Cs等γ射线同位素源，其活性区线度为数毫米，活度不超过11.1TBq。
照射室及前准直器(2)由铅、铁、钨或贫铀等金属或其合金制成，中间的准直狭缝将射线源发出的γ射线准直成水平张角0.1°-1°，垂直方向张角不超过120°的片状射线束。一般前准直器可以与照射室连接在一起，旋转屏蔽阀也可以起到前准直器作用，某些场合下为减小尺寸也可以用屏蔽阀取代前准直器。
后准直器(4)是用铅、铁、钨或贫铀等金属或其合金制成，其中间狭缝宽度等于或略大于阵列探测器像素宽度，而且严格对准前准直器的出射线准直狭缝和射线源活性区，为使设备紧凑，后准直器与探测器形状相同，默认情况下，如果采用射线源活度较小时，为减小设备空间尺寸可以取消后准直器。
阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)由若干包含一定数量像素的探测器元的阵列探测器单元顺序排列而成，各单元安装在紧靠后准直器的连接机架上，其准直狭缝与射线源活性区严格对准。探测器单元要求探测效率与灵敏度高，稳定可靠，尤其要能够承受运输过程中的振动和恶劣的环境条件。目前有多种阵列探测器能够满足这些要求，如中国专利Z L 93102728.4所阐述的‘气体电离型高能X、γ辐射成像阵列探测系统’、正比室、正比管或盖革管阵列、闪烁探测器阵列或半导体探测器阵列等。
阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)、后准直器(4)、照射室及前准直器(2)和射线源及其屏蔽容器(1)安装在房间(6)内部。其位置要求确保射线源发出的γ射线经过准直后能够准确射入各探测器单元的灵敏体积内。
平移拖动机构(5)可以采用现有技术中能够拖动轿车的方式，如链板式输送机、皮带式输送机、棍道式输送机或卷扬机牵引拖板在无动力拖棍支撑上的机构等，也可以直接牵引轿车前端的牵引钩。
信号处理与控制设备中包括信号采集和处理及控制子系统等。信号采集和处理系统中包含信号采集、图像处理计算机等。控制子系统则可以对整个装置各个子系统(信号测量、被检客体拖动、安全连锁、系统供配电等)进行操作控制和监控。信号采集和处理系统可以安装在另外的控制室内部或者安装在检测模块内部，如信号采集和处理系统安装在检测模块内，则可以采用无线通讯技术实现其与操作人员计算机之间的图像和控制指令传输。
本实用新型设计了一种适用于轿车的60Co轿车辐射成像检测系统实施例，结合附图，描述如下：本实施例的轿车辐射成像检测系统由60Co射线源及其容器与屏蔽阀(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)、后准直器(4)、平移拖动机构(5)、房间(6)、信号采集与处理子系统及控制子系统等组成。射线源选用外购产品60Co探伤源，活度为10居里。照射室及前准直器分别由钨、贫铀、铅合金或其他重金属制造。后准直器采用铁、铅或其他重金属制造。阵列探测器采用中国专利ZL93 1 02728.4及ZL00 1 21545.0所述的探测装置，像素尺寸为10×10mm，射线源位置至探测器前窗距离约2.5m。平移拖动机构采用链式牵引托辊驱动轿车前轮，速度为6-18m/min。
本实施例在获取轿车的垂直投影图像时，本装置可以在100mm厚度的铁板后发现1.5mm铁片或3mm直径的铁丝，并能够在19cm铁板后观察到铅块等重吸收体。
Claims (9)
1.轿车辐射成像检测系统，含有：射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)、阵列探测器及与其匹配的前置电路(3)以及后准直器(4)，其特征在于，所述四个部件的中轴线位于同一平面内，且垂直于地面，构成垂直方向的检测通道，当所述轿车在水平方向的候检车道上匀速前进至到达所述的检测通道时所述的射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)应位于所述的候检车道下方，在所述垂直检测通道的底部处；而阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于轿车的上方，在所述垂直检测通道的顶部处。
2.根据权利要求1所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，所述的阵列探测器及其匹配的前置电路(3)和后准直器(4)位于所述的候检车道的下方，在检测通道的底部，射线源及其屏蔽容器(1)、照射室及前准直器(2)位于候检车道的上方，在所述垂直检测通道的顶部处。
3.根据权利要求1所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，还有一套水平布置的轿车辐射成像检测装置，该装置中的射线源及其屏蔽容器(1’)、照射室及前准直器(2’)位于所述垂直检测通道的一侧，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3’)和后准直器(4’)位于所述垂直检测通道的另一侧。
4.根据权利要求2所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，还有一套水平布置的轿车辐射成像检测装置，该装置中的射线源及其屏蔽容器(1’)、照射室及前准直器(2’)位于所述垂直检测通道的一侧，而阵列探测器及其匹配的前置电路(3’)和后准直器(4’)位于所述垂直检测通道的另一侧。
5.根据权利要求1所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，所述轿车装载在一个匀速前进在所述候检车道上的平移拖动机构(5)上。
6.根据权利要求5所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，所述平移拖动机构(5)采用链板式运输机、皮带式运输机或钢丝绳直接牵引。
7.根据权利要求5所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，所述平移拖动机构(5)采用组装式结构。
8.根据权利要求1所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，轿车自行驶过检测通道完成扫描，所述的候检车道在检测通道两端安装有地感线圈或者光电传感器，感知被检车辆的到来和离开使得系统开始和结束扫描。
9.根据权利要求1所述的轿车辐射成像检测系统，其特征在于，所述后准直器(4)省略。
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| CNU2008201224442U CN201311401Y (zh) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | 轿车辐射成像检测系统 |
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Cited By (4)
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| CN104237262A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-12-24 | 北京华力兴科技发展有限责任公司 | 一种用于检查海关进口“三废”的设备和方法 |
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2008
- 2008-09-05 CN CNU2008201224442U patent/CN201311401Y/zh not_active Expired - Lifetime
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