CN207263941U - 辐射装置及辐射检查系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种辐射装置及辐射检查系统,包括扫描装置和衰减装置。扫描装置用于向检测区域发射扫描射线束。衰减装置具有多种工作模式,不同工作模式下衰减装置对扫描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得经过衰减后的扫描射线束入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。由此,在保证检测规避部分不受高强度辐射的情况下,还不影响对被检测物体上的非检测规避部分的正常检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及辐射检测领域,特别是涉及一种辐射装置及辐射检查系统。
背景技术
基于辐射探测成像技术的车辆检查系统大量应用于海关、机场、港口、车站等物流场所以及市政大楼等国家重要场所。应用目的也逐步从大型集装箱车辆的查危险查、走私检查,扩大到中小型乘用车辆乃至人体的反恐安检。其中,对乘用车辆的安全检查系统,分为拖动输送扫描方式和驾驶通过扫描方式。
在车辆输送扫描模式下,当被检查车辆达到特定位置时,司机和乘客需下车,且司机下车之前需进行多步操作(如,车辆方向盘打正、挂空挡、松手刹,有的车还不能熄火等),然后由输送装置将待扫描车辆从扫描通道入口边运送至出口边,经过扫描区域时,车辆被输送至特定检测位置时,控制系统控制射线源发出射线扫描车辆。可见,拖动输送辐射扫描模式,需配设复杂的拖动输送系统,占地面积大,速度有限、检查效率低,设备复杂、成本高,输送系统故障率高、维护难度大,不易转场使用。
另一方面,面对各国乘用车辆的快速增长,每个应用场所的车流量猛增和安检压力急剧增大,而如果继续采用被检查车辆的司机和人员下车,由拖动装置输送车辆进行人车分离扫描的模式,严重影响安检效率,并且会给恐怖分子带来可乘之机。
因此,驾驶通过式的扫描方式逐渐成为车辆检测领域的首选。目前,针对驾驶通过式的货物/车辆检查系统,几乎都是采用切换射线源能量或剂量率的方式分别对驾驶室和货箱部分进行扫描。当传感器检测到车辆车头部分进入扫描区域特定位置时,控制系统控制射线源发射低剂量率的射线扫描车头,当传感器检测到货箱部分进入扫描区域特定位置时,控制系统控制射线源发射高剂量率的射线扫描车辆货箱部分。
这种方式虽然能够在一定程度上满足检测需求,但是需要使用多能量或多剂量率的射线源,或者采用多射线源,复杂度和成本较高。并且,在使用低剂量率模式进行扫描时,很容易造成车辆中的非人员区域的漏检。例如,驾驶室一般包括主驾驶室和副驾驶室,在仅主驾驶室具有人员的情况下,在驾驶室通过检测区域时,由于此时扫描的均是低剂量率的射线,不能实现对没有人员区域的副驾驶室的精准检测,从而产生漏检。进一步地,即便使用切换能量状态的方式实现驾驶通过式车辆的扫描,也不能充分保证车上人员吸收的辐射量处于安全范围。
因此,需要一种高效安全的辐射扫描装置,以解决上述至少一项问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种高效安全的辐射装置和辐射检查系统,其可以在不影响对被检测物体的待检测部分的正常检测的前提下,保证被检测物体的检测规避部分的辐射吸收剂量处于较低的水平。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种辐射装置,包括:扫描装置,用于向检测区域发射扫描射线束;以及衰减装置,具有多种工作模式,不同工作模式下衰减装置对扫描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得经过衰减后的扫描射线束入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。
优选地,扫描装置可以包括:辐射源,用于发射射线束;准直器,其上设有束流缝,辐射源发射的射线束经过束流缝后形成向检测区域发射的扫描射线束。
优选地,衰减装置包括多个衰减单元,多个衰减单元分别对应于束流缝的不同部位,每个衰减单元用于对从其对应的部位的束流缝出射的扫描射线束的强度进行衰减。
优选地,每个衰减单元可以包括:衰减块;以及驱动装置,用于驱动衰减块遮挡其对应的部位的束流缝,以对从该部位的束流缝出射的扫描射线束的强度进行衰减,并且/或者,驱动衰减块远离其对应的部位的束流缝,以使得从该部位的束流缝出射的扫描射线束能够正常入射到检测区域。
优选地,衰减块垂直于从束流缝出射的扫描射线束的传播方向上的宽度大于或等于其所对应的束流缝的缝宽。
优选地,衰减块沿着从束流缝出射的扫描射线束的传播方向上的厚度被设置为,使得从其对应的部位的束流缝出射的扫描射线束的强度经过衰减块的衰减作用后,入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值,并且/或者衰减块沿着束流缝的方向上的长度基于衰减块的厚度、衰减块与辐射源之间的距离以及衰减块所对应的扫描射线束的辐射角度确定。
优选地,扫描装置还可以包括:屏蔽装置,用于对辐射源发射的未射向检测区域的射线束进行屏蔽;以及/或者开关装置,用于控制辐射源发射的射向检测区域的射线束的遮挡状态。
根据本实用新型的另一个方面,还提供了一种辐射检查系统,用于对沿着辐射检查通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查,其中,被检测物体包括需检测部分和检测规避部分,该辐射检查系统包括:上文述及的辐射装置,设置在辐射检查通道内的辐射检查位置处,用于向检测区域发射扫描射线束;以及一个或多个探测器,设置在辐射检查通道内的预定位置,用于接收从检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束,在被检测物体的检测规避部分经过检测区域的过程中,衰减装置能够对扫描装置发射的对应于检测规避部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。
优选地,辐射装置设置在辐射检查通道的顶部,一个或多个探测器设置在辐射检查通道的底部和/或侧部,或者,辐射装置设置在辐射检查通道的底部,一个或多个探测器设置在辐射检查通道的顶部和/或侧部,或者辐射装置设置在辐射检查通道的一侧,一个或多个探测器设置在辐射检查通道的顶部和/或底部和/或侧部。
优选地,所述一个或多个探测器的探测面基本上垂直于扫描射线束的传播方向,并且/或者,所述一个或多个探测器的探测面上的基本属于同一方向的中心线基本在一个平面内。
本实用新型的辐射装置以及辐射检查系统,并不是对射线源本身进行改造,而是对射线源发出的扫描射线束中用于对被检测物体的检测规避部分进行检测的目标扫描射线束的强度进行衰减,以使得检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。由于本实用新型是针对射线源发出的扫描射线束中与检测规避部分对应的部分扫描射线束的强度进行衰减的,因此在保证检测规避部分不受高强度辐射的情况下,还不影响对被检测物体上的非检测规避部分的正常检测。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本公开示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是示出了根据本实用新型一实施例的辐射装置的结构的示意性方框图。
图2是示出了根据本实用新型另一实施例的辐射装置的结构示意图。
图3A-图3C是示出了本实用新型一实施例下的衰减装置在不同工作状态下的示意图。
图4A-图4C是示出了本实用新型的辐射装置的几种可行布设方式示意图。
图5、图6是示出了单个衰减单元的结构示意图。
图7A-图7D是示出了本实用新型另一实施例下的衰减装置在不同工作状态下的示意图。
图8是示出了本实用新型一实施例的辐射检查系统的结构的示意性方框图。
图9是示出了本实用新型一具体实施例下的辐射检查系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整,并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在对司机驾驶通过式的车辆进行辐射扫描时,需要对驾驶室和其它人员所在区域(如副驾驶、后排座位)进行规避检测。现有的检测方式大多是采用切换射线源能量或剂量率方案。当车辆的人员区域通过检测区域时,控制射线源发射低剂量率的射线进行扫描,当车辆的货箱部分进入检测区域时,控制射线源发射高剂量率的射线扫描车辆货箱部分。这种方式虽然能够在一定程度上满足检测需求,但是需要使用多能量或多剂量率的射线源,或者采用多射线源,复杂度和成本较高。并且,在使用低剂量率模式进行扫描时,很容易造成车辆中的非人员区域的漏检。例如,驾驶室一般包括主驾驶室和副驾驶室,在仅主驾驶室具有人员的情况下,在驾驶室通过检测区域时,由于此时扫描的均是低剂量率的射线,不能实现对没有人员区域的副驾驶室的正常检测,从而产生漏检。
有鉴于此,本实用新型提出了一种新的辐射方案。本实用新型的辐射方案并不是对射线源本身进行改造,而是对射线源发出的扫描射线束中用于对被检测物体的检测规避部分进行检测的目标扫描射线束的强度进行衰减,以使得检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。其中,预设阈值可以是根据实际情况设定的安全值,吸收剂量率用于衡量物体受辐射后的能量吸收情况,其可以是指物体受辐射时单位时间内的吸收剂量。就本实用新型而言,吸收剂量率也可以用单次吸收剂量表征,吸收剂量是指单位质量物质受辐射后吸收辐射的能量,单次吸收剂量是单位质量物体在单次辐射检测过程中所吸收的辐射的能量。
在利用本实用新型的辐射方案对被检测物体进行辐射检查时,可以根据被检测物体上的检测规避部分在检测区域中的区域分布情况,确定射线源向检测区域发出的扫描射线束中与检测规避部分对应的目标扫描射线束。然后在检测规避部分通过检测区域时,通过对目标扫描射线束的强度进行衰减,就可以使得检测规避部分的吸收剂量率处于一个较低的数值范围。由于本实用新型是针对射线源发出的扫描射线束中与检测规避部分对应的部分扫描射线束的强度进行衰减的,因此在保证检测规避部分不受高强度辐射的情况下,还不影响对被检测物体上的非检测规避部分的正常检测。
需要说明的是,在对被检测物体进行辐射检查时,被检测物体的检测规避部分的单次吸收剂量与检测规避部分经过辐射检测的辐射时间和辐射源的辐射强度正相关。本实用新型可以通过对辐射源发射的与检测规避部分对应的扫描射线束的强度进行衰减,以降低检测规避部分接收到的辐射强度,从而使得检测规避部分的单次吸收剂量低于预设阈值。其中,对扫描射线束进行衰减的具体衰减程度可以根据预设阈值的设定、被检测物体的实际行进速度、辐射参数、辐射源与被检测物体之间的距离等多种参数确定,此处不再赘述。
基于上述构思,本实用新型提出了一种新的辐射装置以及包括该辐射装置的辐射检查系统。其中,辐射装置主要用于提供辐射检测用的扫描射线束,辐射检查系统用于对被检测物体进行辐射检查。下面结合具体实施例就本实用新型的辐射装置以及辐射检查系统的结构做详细说明。
图1是示出了本实用新型一实施例的辐射装置的结构的示意性方框图。如图1所示,本实用新型的辐射装置100包括扫描装置110和衰减装置120。
扫描装置110用于向检测区域发射扫描射线束。检测区域为对被检测物体进行辐射检查的区域,检测区域可以是由扫描装置110发射的扫描射线束在空间中传播所形成的区域。在将扫描装置110设置在辐射检查通道内的预定位置(如通道的顶部、底部或侧部),用于对沿着辐射检查通道限定的行进方向行进的被检测物体(如车辆)进行扫描时,扫描装置110发射的扫描射线束优选地与被检测物体的行进方向垂直,此时检测区域为与被检测物体的行进方向垂直的面区域。
扫描装置110可以是现有的常规构造的扫描装置。例如,扫描装置110可以包括辐射源和准直器。辐射源可以采用160kV~450kV的X光管,其周围可以采用铅或钨材料构成的屏蔽装置对未射向检测区域的无用射线束进行屏蔽。其中,屏蔽装置可以设计成迷宫形状,以提高屏蔽效果。屏蔽装置上可以设有开窗,辐射源发射的射线束可以通过开窗入射到准直器。
准直器可以设置在辐射源的辐射方向上,准直器上设有束流缝,准直器可以通过束流缝约束辐射源辐射的X射线束在高度方向(与扫描方向垂直)的张角和扫描方向(被检测物体的运动方向)上的宽度。辐射源发射的射线束经过束流缝的束流作用形成向检测区域发射的扫描射线束。
衰减装置120具有多种工作模式。不同工作模式下衰减装置120可以对扫描装置110发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得经过衰减后的扫描射线束入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。其中,相应部位优选地是被检测物体上的检测规避部分。以被检测物体为车辆为例,相应部位可以是车辆上具有人员的如主驾驶、副驾驶、后排座椅等区域。吸收剂量率可以参见上文描述,这里不再赘述。
由此,在被检测物体的检测规避部分经过检测区域中时,衰减装置120可以控制其工作模式,以使得该工作模式下仅对扫描装置110发射的扫描射线束中与检测规避部分对应的目标扫描射线束进行衰减。如此在保证检测规避部分不受高强度辐射的情况下,还不影响对被检测物体上的非检测规避部分的正常检测。
需要说明的是,在被检测物体具有多个检测规避部分,且这多个检测规避部分经过检测区域时,对应不同部分的扫描射线束时,衰减装置120可以在被检测物体的多个检测规避部分逐个经过检测区域的过程中,实时控制其工作模式,以实现对经过检测区域的检测规避部分所对应的扫描射线束的衰减。以被检测物体为5座左驾车辆,车上坐驾驶位具有司机,后排中间座位具有乘客为例,在驾驶室通过检测区域时,可以控制衰减装置120的工作模式,使得衰减装置120对与左驾驶室对应的扫描射线束进行衰减,在后排座位通过检测区域时,可以切换衰减装置120的工作模式,控制衰减装置120对于后排中间座位对应的扫描射线束进行衰减。
至此结合图1就本实用新型的辐射装置的基本结构以及利用本实用新型的辐射装置对被检测物体进行辐射检查的基本过程做了简要说明。根据上文描述可知,本实用新型主要是通过衰减装置实现对辐射装置发射的不同部分的扫描射线束的衰减,下面就衰减装置的工作原理以及具体结构做进一步说明。
射线穿过物质之后强度会减少,这种现象称为衰减。不同金属材料(比如铝、铁、铜、铅、合金等)对射线的衰减系数不同。本实用新型的衰减装置可以是由一种或几种具有较强的射线衰减能力的材质组成,例如铝、铁、铜、铅、合金等。
衰减装置可以通过遮挡扫描射线束,实现对扫射线束的衰减。本实用新型的衰减装置可以具有多种工作模式,不同工作模式下衰减装置可以对辐射成像装置中的扫描装置发射的扫描射线束中不同部分的扫描射线束的强度进行衰减。换句话说,衰减装置可以对扫描装置发射的扫描射线束中不同部分的扫描射线束进行遮挡,以实现对不同部分的扫描射线束的衰减。
图2是示出了根据本实用新型一具体实施例的辐射装置的结构示意图。
在本实施例中,扫描装置可以包括辐射源113、屏蔽装置111、开关装置117以及准直器115。
辐射源113用于发射射线束。屏蔽装置111可以设计成迷宫形式,包围在辐射源113四周,屏蔽装置111在对应辐射源113发射射线的部位可以留有窗口。辐射源113发射的射线束可以通过窗口出射出去。
开关装置117可以由一种或多种射线衰减能力较强的材料如铅、钨制成。开关装置117可以用于控制辐射源113发射的射向检测区域的射线束的遮挡状态。开关装置117关闭时可以完全阻挡射线透过至检测区域,开关装置117打开时,可以不阻挡任何有用射线发射至检测区域。其中,开关装置117可以通过对屏蔽装置111预留的窗口进行遮挡或不遮挡,控制辐射源113发射的射线束的遮挡状态。
准直器115上设有束流缝,辐射源113发射的射线束可以经过束流缝后形成向检测区域发射的扫描射线束。
衰减装置120可以通过对从不同部位的束流缝出射的扫描射线束进行衰减,以形成多种工作模式。例如,衰减装置可以通过遮挡不同部位的束流缝,实现对从相应部位出射的扫描射线束的衰减。其中,衰减装置120在对相应部分的扫描射线束的强度进行衰减时,可以完全衰减,也可以是部分衰减,只要使得衰减后出扫描射线束对应的部位的被检测物体的吸收剂量率低于预设阈值即可。
理论上,从准直器115的束流缝出射的所有扫描射线束都有可能与被检测物体的检测规避部分对应。因此,优选地,衰减装置120应被设置为能够对从束流缝出射的全部或大部分的扫描射线束进行衰减。
在本实施例中,衰减装置120可以由多个衰减单元构成。多个衰减单元可以分别对应于束流缝的不同部位,多个衰减单元之间可以是相互独立的结构,每个衰减单元可以通过遮挡其对应的部位的束流缝,实现对从该部位的束流缝出射的扫描射线束的衰减。由此,通过控制不同的衰减单元参与工作,即可形成不同的工作模式。
如图3A所示,衰减装置可以由11个衰减单元S1-S11构成,这11个衰减单元可以紧密排列,每个衰减单元对应于一部分束流缝1151。可以通过移动衰减单元遮挡其对应的部分的束流缝1151,实现对从其对应的部分的束流缝出射的扫描射线束的强度的衰减。如图3B所示,可以通过移动衰减单元S7、S8遮挡其对应的部位的束流缝1151,对从该部位出射的扫描射线束的强度进行衰减。如图3C所示,也可以通过移动衰减单元S3-S6遮挡另一部分束流缝1151,实现对从另一部分束流缝出射的扫描射线束的衰减。
如上文所述,衰减装置120优选地应被设置为能够对从束流缝1151出射的全部或大部分的扫描射线束进行衰减。因此,构成衰减装置120的多个衰减单元可以对应整个或大部分束流缝1151。作为本实用新型的一个可选实施例,构成衰减装置的多个衰减单元可以对应于部分束流缝1151,并且者多个衰减单元可以沿着束流缝1151的方向做整体平移,以使得衰减装置可以对整个或大部分的束流缝出射的扫描射线束进行衰减。
在衰减装置120由多个衰减单元构成时,单个衰减单元所对应的束流缝1151的长度可以视为衰减装置120对扫描射线束的控制精度。具体来说,在辐射源113和衰减装置120之间的距离一定的情况下,单个衰减单元所对应的束流缝1151的长度越短,单个衰减单元所对应的扫描射线束的辐射角越小,衰减装置120的控制精度越高。在实际应用中,构成衰减装置120的衰减单元的个数以及每个衰减单元所对应的束流缝1151的长度均可以根据实际需求设定,此处不再赘述。
需要说明的是,图2是示出了衰减装置120与准直器115均为条状结构,辐射源113设置在衰减在120和准直器115的上方时的示意图。应该知道,衰减装置120和准直器115还可以是其它多种形状,并且辐射源113还可以有其它多种设置方式。例如,图4A所示,辐射源113可以设置于衰减装置120和准直器115的上方,衰减装置120和准直器115可以设计成弧形状的结构。如图4B所示,辐射源113可以设置于衰减装置120和准直器115的下方,衰减装置120和准直器115还可以设计成弧形状的结构。如图4C所示,辐射源113可以设置于辐射检测通道的侧部,衰减装置120和准直器115可以设计成条状的结构。另外,衰减装置120和准直器115还可以有其它多种形状,这里不再赘述。
图5是示出了单个衰减单元可以具有的一种结构示意图。如图5所示,衰减单元可以包括衰减块1212和驱动装置1211。
衰减块1212可以由一种或几种具有较强的射线衰减能力的材质组成,比如铝、铁、铜、铅、合金等。驱动装置1211用于驱动衰减块1212遮挡其对应的部位的束流缝1151,以对从该部位的束流缝1151出射的扫描射线束的强度进行衰减,并且还可以驱动衰减块1212远离其对应的部位的束流缝1151,以使得从该部位的束流缝1151出射的扫描射线束能够正常入射到检测区域。驱动装置1211可以是伸缩结构、推拉机构等多种动力机构。例如,驱动装置1211可以是高速电磁铁。
衰减块1212的尺寸可以根据实际情况设定。如图6所示,一般来说,衰减块1212垂直于从束流缝1151出射的扫描射线束的传播方向上的宽度w应设置为大于或等于其所对应的束流缝1151的缝宽,以使得衰减块1212能够遮挡其对应的部位的束流缝1151。例如宽度w可以设置为大于束流缝1151的最大缝宽。
衰减块1212沿着从束流缝1151出射的扫描射线束的传播方向上的厚度应被设置为,使得从其对应的部位的束流缝1151出射的扫描射线束的强度经过衰减块1212的衰减作用后,入射到检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。其中,衰减块1212的厚度可以根据衰减块1212的材质以及系统的具体相关参数确定。
如本领域技术人员所公知,在距离靶点R处的物体受射线束(如X射线)照射,所吸收剂量可近似按如下公式计算:
D=f·X0·I·t·(R0/R)2
式中,f为吸收剂量转换系数(戈/伦),X0为离靶点为R0处的射线输出额(伦/毫安.分),I为管电流(毫安),t为受照时间(分),R0为在图上查出窄束输出额X0时,离靶点的距离(厘米),R为实际受照点离靶点的距离(厘米)。
从上式可以看出,若在辐射源参数一定的情况下,要降低车上人员或车上特殊位置所接收的射线束的单次吸收剂量,其中一种方法是提高被扫描车辆或人员通过的速度,以减少受射线照射时间,其中另一种方法是在被扫描物与射线源之间增加金属过滤,一方面过滤对扫描探测图像质量无用的低能射线,另一方面衰减射线的强度,将照射车辆人员区域的单次吸收剂量降到非常低的级别。提高被扫描车辆或人员的通过速度,会在一定程度上影响对车辆正常检测部分的检测精度,因此本实用新型采取度射线源进行衰减的方式来降低车上人员或车上特殊位置的单次吸收剂量。
射线穿过物质之后强度会减少,这称为衰减,不同金属材料(比如铝、铁、铜、铅、合金等)对X射线的衰减系数不同。描述射线衰减性质的物理量称为衰减率,其计算公式为:Jd=J0·e-ud。式中,Jd为射线穿过物质后的强,J0为射线未穿过物质时的强度,u为射线衰减系数,表示射线穿透单位长度物质后,强度的衰减程度,d为物质的厚度。
在辐射检查系统中,被检测物体的单次吸收剂量基本上来自有用射线束,根据具体单次吸收剂量限值的需求,在确定衰减块的材质和检测系统的如下几方面技术参数之后,便能计算出衰减块的厚度。所述几方面的技术参数是:距离射线源1米处的射线剂量率(μSv﹒m2﹒h-1)、检测规避部分与辐射源之间的距离(m)、与检测规避部分对应的扫描射线束入射到检测规避部分上的束流宽度、被检测物体与辐射源之间的相对移动速度(m/s)。
如图6所示,衰减块1212沿着束流缝的方向上的长度可以基于衰减块与辐射源113之间的距离以及衰减块1212所对应的扫描射线束的辐射角度β确定。其中,辐射角度β可以视为衰减装置的控制精度,辐射角度β越小,衰减装置120的控制精度越高。
图7A至图7D是示出了本实用新型另一实施例下的衰减装置的结构示意图。其中,图7A为正视图,图7D为侧视图,图7B为没有衰减块遮挡时的俯视状态示意图,图7C为衰减块S6、S8被推出参与工作时的俯视状态示意图。
如图7A-图7C所示,衰减装置可以由13个衰减单元S1-S13构成。其中,每个衰减单元包括高速推拉器1051(优选的是高速电磁铁)、衰减块1052、定位杆1053、推杆1054。衰减块1052安装在定位杆上1053。定位杆1053与推杆1054末端相连。推杆1054是高速推拉器1051的运动部件。
每个衰减单元可在控制器指令下独立动作,推杆1054推动衰减块1052快速伸缩,衰减块1052伸出时对对应部分的射线进行衰减,衰减块1052缩回时取消射线衰减。每个衰减单元的高速推拉器1051动作执行时间可以不大于20ms(优选的不大于10ms),推杆1054的行程可以不小于3mm(优选的为20mm)。在对被检测物体(例如车辆)进行辐射检查的过程中,可以由控制系统根据所获取的被检测物体的检测规避部分在辐射检查通道中的区域分布信息,确定参与工作的衰减单元,并发出命令控制相关的衰减单元执行动作,被推出的衰减块减弱或者屏蔽相应区域的射线强度,以使得检测规避部分进行入相应区块时的单次吸收剂量限制在极低的数值范围。
图7D为侧部示意图,如图7D所示,准直器115和衰减装置120均可以安装在安装架1041上。扫描装置还可以包括开关装置117,开关装置117用于控制辐射源113向检测区域发射的射线束的遮挡状态。开关装置117可以由对射线具有极强的衰减能力的射线屏蔽材料制成,如铅、钨等。开关装置117可以通过快速紧密关闭或者打开射线窗口,以快速打开和关闭辐射源113发射的导向检测区域的射线束。其中,开关装置117在关闭时可以完全阻挡射线透过至安全扫描区域,打开时,不阻挡任何有用射线束发射至检测区域。
至此,详细说明了本实用新型的辐射装置的结构,本实用新型的辐射装置可以应用于辐射检查系统,以提供对被检测物体进行辐射成像用的扫描射线束。图8是示出了根据本实用新型一实施例的辐射检查系统的结构的示意性方框图。
参见图8,辐射检查系统80包括辐射装置100以及一个或多个探测器810。
辐射装置100可以设置在辐射检查通道内的辐射检查位置处,用于向检测区域发射扫描射线束,其中,关于辐射装置100的结构可以参见上相关描述,这里不再赘述。探测器810设置在辐射检查通道内的预定位置,用于接收从检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束。通过对探测器810接收到的成像射线束进行分析,就可以得到被检测物体的辐射图像。
辐射装置100和探测器810可以构成透射式辐射成像装置,也可以构成散射式辐射成像装置,例如背散射辐射成像装置。根据辐射装置100和探测器810的成像原理不同,辐射装置100和探测器810设置在辐射检查通道内的位置关系也不尽相同。
具体来说,在辐射装置100和探测器810构成的辐射成像装置为透射式辐射成像装置时,探测器810可以与辐射装置100分别设置在辐射检查通道内的不同位置。例如,辐射装置100可以设置在辐射检查通道的上方,用于向下发射扫描射线束,探测器810可以设置在辐射检查通道的侧部和/或底部;辐射装置100可以设置在辐射检查通道的底部,用于向上发射扫描射线束,探测器810可以设置在辐射检查通道的侧部和/或上方;辐射装置100可以设置在辐射检查通道的侧部,用于向另一侧发射扫描射线束,探测器810可以设置在辐射检查通道的上方、底部或者另一侧。另外,在辐射成像装置为散射式成像装置如背散射辐射成像装置时,探测器810和辐射装置100可以位于辐射检查通道的同一侧。
优选地,辐射检查系统80可以包括多个探测器,在辐射检查通道内设置多个探测器时,多个探测器的探测面可以与扫描装置发射的扫描射线束的传播方向垂直,并且多个探测器的探测面的中心线可以基本在一个平面内。其中,此处述及的中心线是指探测面内基本属于同一方向的中心线。举例来说,探测器的探测面大多是矩形,矩形的中心线可以包括过长边的中心线和过短边的中心线,多个探测器的探测面固定后,多个探测器的探测面中的中心线可以分为大致沿水平方向的中心线和大致沿竖直方向的中心线,多个探测器的探测面的中心线基本在一个平面内,是指大致沿同一方向(水平和/或竖直)的中心线基本在一个平面内。
在被检测物体的检测规避部分经过所述检测区域的过程中,衰减装置可以对扫描装置发射的对应于检测规避部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。
具体来说,可以预先根据被检测物体的检测规避部分的区域分布信息,确定检测规避部分在检测区域中的检测规避区域。如此在检测规避部分经过检测区域时,可以由衰减装置对与检测规避区域对应的扫描射线束的强度进行衰减,使得检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。
图9是示出了利用本实用新型搭建的辐射检查系统对被检测物体进行检测时的结构示意图。
参见图9,在本实施例中,辐射检查系统中的辐射装置可以由快门102、射线源101、射线源屏蔽室103、射线准直器104以及衰减装置105构成。其中,在辐射检查通道上方可以安装机架1000,机架1000上方可以设置一个舱体,辐射装置可以设置在该舱体内。
机架1000可以包括左立柱机架和右立柱机架,与底盘上表面垂直,它们的下端分别与底盘的左右两边相连接,它们的上端分别与横梁机架的左和右两边相连接,左立柱机架、右立柱机架、横梁机架和底盘四者形成口字型的通道,供被扫描的车辆通过。
探测器106可以安装在探测器腔体107内,所有探测器的灵敏区中心线可以优选地在一个面上。其中,探测器腔体107可以分为固定在左立柱机架和右立柱机架的内部的左探测器腔体、右探测器腔体以及安装在底盘1001内的底部探测器腔体。左探测器腔体、右探测器腔体以及底部探测器腔体内均可以设有探测器106。探测器腔体可以进行左右、前后、升降、俯仰、旋转等多个自由度灵活调整,以便于经过准直后的扇形射线束能使探测器的输出达到最大值。
辐射防护墙108可以分为左辐射防护墙和右辐射防护墙,分别连接安装在左立柱支架和右立柱支架的外侧,以屏蔽多余的射线。
如图9所示,衰减装置105可以包括13个滤光单元S1-S13,以被检测物体为车辆为例,车辆中仅主驾驶位具有人员,在车辆驾驶室经过检测区域时,可以控制衰减装置105中的相应衰减单元对与主驾驶室对应的部分的扫描射线束进行衰减。如图9所示,可以控制衰减装置105中的衰减单元S8、S9参与衰减。在驾驶室通过检测区域后,可以以控制衰减装置105中的衰减单元S8、S9停止衰减。
以上已经描述了本实用新型的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种辐射装置,其特征在于,包括:
扫描装置,用于向检测区域发射扫描射线束;以及
衰减装置,具有多种工作模式,不同工作模式下所述衰减装置对所述扫描装置发射的不同部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得经过衰减后的扫描射线束入射到所述检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值。
2.根据权利要求1所述的辐射装置,其特征在于,所述扫描装置包括:
辐射源,用于发射射线束;
准直器,其上设有束流缝,所述辐射源发射的射线束经过所述束流缝后形成向所述检测区域发射的扫描射线束。
3.根据权利要求2所述的辐射装置,其特征在于,所述衰减装置包括多个衰减单元,所述多个衰减单元分别对应于所述束流缝的不同部位,每个所述衰减单元用于对从其对应的部位的束流缝出射的扫描射线束的强度进行衰减。
4.根据权利要求3所述的辐射装置,其特征在于,每个所述衰减单元包括:
衰减块;以及
驱动装置,用于驱动所述衰减块遮挡其对应的部位的束流缝,以对从该部位的束流缝出射的扫描射线束的强度进行衰减,并且/或者,驱动所述衰减块远离其对应的部位的束流缝,以使得从该部位的束流缝出射的扫描射线束能够正常入射到所述检测区域。
5.根据权利要求4所述的辐射装置,其特征在于,
所述衰减块垂直于从所述束流缝出射的扫描射线束的传播方向上的宽度大于或等于其所对应的所述束流缝的缝宽。
6.根据权利要求4所述的辐射装置,其特征在于,
所述衰减块沿着从所述束流缝出射的扫描射线束的传播方向上的厚度被设置为,使得从其对应的部位的束流缝出射的扫描射线束的强度经过所述衰减块的衰减作用后,入射到所述检测区域中的被检测物体上的相应部位的吸收剂量率低于预设阈值,并且/或者
所述衰减块沿着所述束流缝的方向上的长度基于所述衰减块与所述辐射源之间的距离以及所述衰减块所对应的扫描射线束的辐射角度确定。
7.根据权利要求2所述的辐射装置,其特征在于,所述扫描装置还包括:
屏蔽装置,用于对所述辐射源发射的未射向所述检测区域的射线束进行屏蔽;以及/或者
开关装置,用于控制所述辐射源发射的射向所述检测区域的射线束的遮挡状态。
8.一种辐射检查系统,用于对沿着辐射检查通道限定的行进方向行进的被检测物体进行辐射检查,其中,所述被检测物体包括需检测部分和检测规避部分,其特征在于,该辐射检查系统包括:
权利要求1-7中任何一项所述的辐射装置,设置在辐射检查通道内的辐射检查位置处,用于向检测区域发射所述扫描射线束;以及
一个或多个探测器,设置在所述辐射检查通道内的预定位置,用于接收从所述检测区域中的被检测物体透射或散射的成像射线束,
在所述被检测物体的检测规避部分经过所述检测区域的过程中,所述衰减装置对所述扫描装置发射的对应于所述检测规避部分的扫描射线束的强度进行衰减,以使得所述检测规避部分的吸收剂量率低于预设阈值。
9.根据权利要求8所述的辐射检查系统,其特征在于,
所述辐射装置设置在所述辐射检查通道的顶部,所述一个或多个探测器设置在所述辐射检查通道的底部和/或侧部,或者,
所述辐射装置设置在所述辐射检查通道的底部,所述一个或多个探测器设置在所述辐射检查通道的顶部和/或侧部,或者
所述辐射装置设置在所述辐射检查通道的一侧,所述一个或多个探测器设置在所述辐射检查通道的顶部和/或底部和/或侧部。
10.根据权利要求9所述的辐射检查系统,其特征在于,
所述一个或多个探测器的探测面基本上垂直于所述扫描射线束的传播方向,并且/或者,
所述一个或多个探测器的探测面上的基本属于同一方向的中心线基本在一个平面内。
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