DE3142759A1

DE3142759A1 - Vorrichtung zum durchleuchten von koerpern mit roentgenstrahlung

Info

Publication number: DE3142759A1
Application number: DE19813142759
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 6238 Hofheim Dietrich; Thomas Dipl.-Phys. 6229 Schlangenbad Herwig; Klaus 6251 Selters Springer
Original assignee: Heimann GmbH
Current assignee: Heimann GmbH
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-05-05
Also published as: EP0077939A1; EP0077939B1; DE3270656D1

Description

HEIMANN GMBH ^ Unser Zeichen

Wiesbaden VPA 31 P 8 O 4 t DE

Vorrichtung zum Durchleuchten von Körpern mit Röntgenstrahlung.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchleuchten von Körpern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen weisen üblicherweise eine RöntgenstiaHjuqgsqueDe au£ deren optischer BreanfLedc gegenüber den 2u durthleuchtenten Gepäckstücken kleine Abmessungen besitzt. Sie ist daher annähernd als punktförmige Strahlungsquelle zu behandeln. Soll von einer derartigen Strahlungsquelle ein Körper vollständig durchleuchtet werden, so muß der Abstrahlwinkel auf die der Strahlungsquelle zunächst liegenden Abmessungen des Körpers eingestellt werden. Die von der Strahlungsquelle entfernter liegenden Teile des Körpers benötigen bei gleicher Größe einen kleineren Abstrahlungswinkel von der Strahlenquelle.

Dadurch bedingt muß die Empfangsfläche wesentlich größer sein, als die größten zulässigen Abmessungen der Körper auf der der Strahlung zugewandten Seite. Um nicht allzu große Empfangsflächen zu erhalten, kann der Abstand zwischen der Strahlungsquelle und der ihr zugewandten Seite der zu messenden Körper relativ groß gewählt werden. Sowohl eine sehr große Empfangsfläche als auch ein großer Abstand zwisehen der Röntgenstrahlungsquelle und den zu messenden Körpern bedingen große Abmessungen des gesamten Gerätes. Dies ist insbesondere bei Gepäckprüfanlagen störend, da diese möglichst ohne Schwierigkeiten von einem Raum in einen anderen, durch Türen üblicher Größe hindurch, bewegbar sein sollen; Außerdem ist am Einsatzort, beispielsweise auf Flughäfen, in der Regel nur eine geringe Stell-

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fläche pro Gerät verfügbar. Die Bauhöhe ist durch die Forderung begrenzt, daß derartige Geräte gleichzeitig als Schreibtisch einsetzbar sein sollen. Andererseits muß der Prüfraum so groß sein, daß alle üblichen Gepäckstücke hindurchgeschleust werden können.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht in einer vollständigen Durchleuchtung der zu prüfenden Körper bei relativ geringen Abmessungen der Vorrichtung, wie oben ausgeführt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß Oberbegriff durch die Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.

Die beiden Röntgenstrahlungsquellen durchleuchten jeweils einen Teil der Körper. Die Entfernungen der beiden Strahlungsquellen von der diesen zugewandten Seite der größten in der Vorrichtung zugelassenen Körper und die Winkel der auf die Empfangsfläche von jeder einzelnen Strahlungsquelle auftreffenden·Strahlung müssen nur so groß gewählt werden, daß auf der den Strahlungsquellen zugewandten Seite der größten zulässigen Körper die gesamte Oberfläche von zumindest einer Strahlungsquelle aus mit einer Strahlung durchleuchtet wird, die von der Empfangsebene auch empfangen wird. Bei symmetrischer Ausführung muß beispielsweise jede Strahlungsquelle die halbe Körperabmessung auf der ihr zugewandten Seite des Körpers erfassen.

Vorteilhaft sind die Eintrittsfläche für die Röntgenstrahlung und die Empfangsebene streifenförmig ausgebildet, wobei deren Streifenlänge ungefähr gleich ist und wobei die Röntgenstrahlungsquellen etwa in Höhe der beiden Streifenenden angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform braucht die Empfangsfläche kaum langer zu sein als die größte Abmessung der senkrechten Projektion.der

zu prüfenden Körper auf die Empfangsfläche.

Eine besonders wenig aufwendige Ausführung der Erfindung ist gegeben, wenn die beiden Röntgenstrahlungsquellen Röntgenröhren sind und wenn diese Röntgenröhren von nur einem Hochspannungstransformator gespeist und im Halb= wellenmodus gegenphasig abwechselnd betrieben werden. Dadurch kann jede Halbwelle ausgenutzt werden.

Vorteilhaft werden jeweils nur schmale Streifen durchleuchtet, die Abschwächung der Röntgenstrahlung wird in zumindest einer Zeile bzw. Spalte von Detektoren gemessen, die Meßwerte werden einer Zeile bzw. einer Spalte eines Bildspeichers zugeführt, dabei werden die von den beiden Röntgenstrahlquellen herrührenden Meßwerte voneinander getrennt gespeichert. Dies ermöglicht eine lückenlose Analyse des Prüfguts, indem die getrennt gespeicherten Meßwerte als Teilbilder der verschiedenen Röntgenstrahlungsquellen getrennt wiedergegeben werden..Um ein Gesamtbild des geprüften Körpers zu erhalten, werden die getrennt gespeicherten Meßwerte aus den verschiedenen Röntgenstrahlungsquellen durch ein elektronisches Bildverarbeitungssystem zu einem einzigen Bild vereinigt. In diesem Fall können auch durch doppelte Belichtung von Teilen des Körpers hervorgerufene Helligkeitsunterschiede elektronisch kompensiert werden, so daß ein Bild gleichmäßiger Grundhelligkeit entsteht.

Die Erfindung wird nun anhand von drei Figuren näher er= läutert.

Fig. 1 zeigt eine bisher übliche Anordnung schematischo Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung schematisch in teilweise geschnittener Ansicht.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Schaltung für eine erfindungsgemäße Anordnung.

Auf eine Empfangsfläche 1 trifft die einen Körper 2 durchdringende Röntgenstrahlung auf, die von der Röntgenstrahlungsquelle 3 ausgeht. Der Winkel cc der von der Röntgenstrahlungsquelle 3 ausgesandten Strahlung muß so groß gewählt werden, daß die der Röntgenstrahlungsquelle 3 zugewandte Seite des Körpers 2 von der Röntgenstrahlung voll erfaßt wird. Demgemäß muß die Empfangsfläche 1 wesentlich größer sein als die größten zugelassenen Abmessungen für den Körper 2. · 10

Erfindungsgemäß v/erden daher zwei Röntgenstrahlungsquellen 4 und 5 eingesetzt. Die Empfangsfläche 1 braucht im

Beispiel gemäß Fig.2 in der Bildebene nur unwesentlich größer zu sein als die größten zulässigen Abmessungen der senkrechten Projektion des Körpers 2 auf die Eapfangsfläche Der Abstand der Strahlungsquellen 4 und 5 und der Winkel/,/$der eingestrahlten Röntgenstrahlung müssen nur so groß gewählt werden, daß die beiden Strahlungsquellen 4 und 5 gemeinsam die diesen zunächst liegende Oberfläche des Körpers 2 vollständig erfassen. Der Abstand der beiden Röntgenstrahlungsquellen voneinander ist im vorliegenden Beispiel vorteilhaft etwas geringer, als die größtmögliche serkiedate B?qpktLander Kaper, da die. aus bautechnischen Gründen notwendige Höhe des Gehäuses 6 für die Empfangsfläche voll genutzt werden kann. Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte Raumausnutzung.

Die Eintrittsfläche für die Röntgenstrahlung ist im vorliegenden Beispiel durch ein für Röntgenstrahlung durchlässiges Fenster gebildet, welches in ein für Röntgenstrahlung undurchlässiges Gehäuse eingesetzt ist.

Die Schaltung gemäß Fig. 3 ermöglicht es, zwei Röntgenröhren 9 und 10 durch nmr eine Hochspannungswicklung 11 eines Hochspannungstransformators im Halbwellenmodus gegenphasig abwechselnd zu betreiben. Jede der Röntgenröhren 9 und 10 sendet abwechselnd in einer Halbwelle der Hochspannung Röntgenstrahlung aus.

Claims

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Patentansprüche

/1 .J Vorrichtung zum Durchleuchten von Körpern mit Röntgenstrahlung, insbesondere Gepäckprüfanlage, welche zumindest eine Röntgenstrahlungsquelle, einen Prüfraum für die Körper mit einer Eintrittsfläche für die Röntgenstrahlung und in Richtung der Röntgenstrahlung hinter diesem Prüf raum eine Empfangsfiäöhe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Röntgenstrahlungsquellen vorgesehen sind, daß diese Röntgenstrahlungsquellen zueinander und zur Eintrittsfläche derartige Abstände aufweisen, daß die auf die Erapfangsflache auftreffende Strahlung jeder einzelnen Röntgenstrahlungsquelle einen Teil, die gesamte Strahlung aus allen Röntgenstrahlungsquellen jedoch _an_e Teile des Körpers durchleuchtet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsfläche für die Röntgenstrahlung und die Empfangsebene streifenförmig ausgebildet sind, daß deren Streifenlänge ungefähr gleich ist und daß die Röntgenstrahlungsquellen etwa in Höhe der beiden Streifenenden angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Röntgenstrahlungsquellen Röntgenröhren sind, daß diese Röntgenröhren von nur einem Hochspannungstransformator gespeist werden und daß die beiden Röntgenröhren im Halbwellenmodus gegenphasig abwechselnd betrieben werden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur schmale Streifen durchleuchtet werden, daß die Abschwächung der Röntgenstrahlungen in zumindest einer Zeile bzw. Spalte von Detektoren gemessen wird, daß diese Meß-Mhs 1 Lk/

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werte einer Zeile bzw. Spalte eines Bildspeichers zugeführt werden, daß dabei die von den beiden Röntgenstrahlquellen herrührenden Meßwerte voneinander getrennt gespeichert werden.
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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennt gespeicherten Meßwerte als Teilbilder der verschiedenen Röntgenstrahlungsquellen getrennt wiedergegeben werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennt gespeicherten Meßwerte der verschiedenen Röntgenstrahlungsquellen durch ein elektronisches Bildverarbeitungssystem zu einem einzigen Bild· vereinigt v/erden.