DE4137055A1

DE4137055A1 - Scanner zur untersuchung von pruefobjekten

Info

Publication number: DE4137055A1
Application number: DE4137055A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Doenges
Original assignee: Heimann GmbH
Current assignee: Smiths Heimann GmbH
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2011-11-12
Also published as: DE4137055C2

Description

Es sind Scanner zur Untersuchung von Prüfobjekten mit durch dringender Strahlung auf unzulässige Gegenstände, z. B. Waffen, bekannt, die eine Transportstrecke für die Prüfobjekte und ein Meßsystem enthalten, das aus einer, ein fächerförmiges Strah lenbündel aussendenden Strahlenquelle auf einer Seite und einer Detektorzeile aus Detektorelementen für das Strahlen bündel auf der anderen Seite der Transportstrecke aufgebaut ist. Der Detektorzeile ist dabei eine Signalverarbeitungsein richtung mit einem Sichtgerät zur Wiedergabe der Bilder der Prüfobjekte nachgeschaltet.

Bei den bekannten Scannern, in denen integrierende Detektoren verwendet werden, ist die nutzbare Dynamik auf etwa 10⁴ be grenzt. Ursache für die begrenzte Dynamik sind der Verstärker, der individuell jedem Detektorelement zugeordnet ist, die An passung dieses Verstärkers an des Detektorelement sowie die begrenzte Auflösung des Schnellen Analog/Digital-Wandlers zur Umsetzung der analogen Detektorsignale zur weiteren digitalen Signalverarbeitung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scanner der eingangs genannten Art hinsichtlich der Dynamik gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern.

Diese Aufgabe ist bei einem Scanner der eingangs genannten Art bei einer ersten Ausbildung der Erfindung dadurch gelöst, daß das Signal eines Detektorelementes mehreren parallelgeschal teten Verstärkern mit unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren zugeführt wird, deren Ausgangssignale zu einem Gesamtsignal zusammengesetzt werden.

Eine zweite Lösung der Aufgabe besteht bei einem Scanner der eingangs genannten Art darin, daß pro Kanal mehrere in Strah lenrichtung hintereinander liegende Detektorelemente vorhanden sind, deren Signale Verstärkern mit unterschiedlichen Verstär kungsfaktoren zugeführt werden, deren Ausgangssignale zu einem Gesamtsignal zusammengesetzt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Röntgenscanner wird eine Aufteilung der Signalamplitudenbereiche vorgenommen. Die Ausgangssignale der Verstärker werden später wieder in einer Signalverarbei tungsstufe zu einem Gesamtsignal zusammengesetzt, das eine hohe Dynamik besitzt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Röntgenscanner zur Erläuterung des Erfindungs gedankens,

Fig. 2 die für die Erfindung wesentlichen Komponenten des Röntgenscanners gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Kurve zur Erläuterung der Fig. 2, und

Fig. 4 eine Variante der Fig. 2.

In der Fig. 1 ist eine Transportstrecke 1 für Prüfobjekte dar gestellt, die beispielsweise Gegenstände 2, 3, 4 enthalten, welche in Pfeilrichtung durch einen Prüfraum befördert werden. Der Prüfraum wird von einem fächerförmigen Röntgenstrahlen bündel 5 durchsetzt, dessen Fächerebene senkrecht zur Zeichen ebene verläuft, und das von einer Strahlenquelle 6 ausgesendet wird. Das Röntgenstrahlenbündel 5 wird von einer Detektorzeile 7 empfangen, welche aus einer Reihe von Detektorelementen be steht, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Die Detektorelemente wandeln die empfangene Strahlenintensität in ein entsprechendes elektrisches Signal um. Diese Signale werden in einer Verarbeitungseinheit 8 in ein Röntgenbild des Prüfobjektes umgewandelt, welches auf einem Sichtgerät 9 wiedergegeben wird.

Die Fig. 2 zeigt ein Detektorelement 10 der Detektorzeile 7 mit dem nachgeschalteten Verstärkerkanal. Die Signalamplitu denbereiche des Signals des Detektorelementes 10 sind aufge teilt. Das Signal wird den beiden parallel betriebenen Ver stärkern 11, 12 zugeführt. Jedem Verstärker 11, 12 ist ein Analog/Digital-Wandler 13, 14 nachgeschaltet. Der Verstärker 11 zur Verarbeitung der höchsten Signalamplituden (Hochpegel bereich) weist eine geringe Verstärkung auf, während der Ver stärker 12 für die kleinen Signalamplituden (Niedrigpegelbe reich) eine hohe Verstärkung aufweist. Die Analog/Digital- Wandler 13, 14 jedes Zweiges besitzen nur eine Auflösung, die der Dynamik eines Teilbereiches entspricht. In der nachfol genden Signalverarbeitungsstufe 15 werden die digitalisierten Signale der einzelnen Bereiche zu einem Gesamtsignal hoher Dynamik zusammengesetzt, das einem Bildspeicher in der Ver arbeitungseinheit 8 zugeführt wird.

Bei dem Beispiel gemäß Fig. 2 sind nur zwei Verstärker 11, 12 mit unterschiedlicher Verstärkung vorgesehen. Es ist auch mög lich, mehr als zwei solcher Verstärker vorzusehen, d. h. eine noch feinere Unterteilung des gesamten Pegelbereiches vorzu nehmen.

Die Fig. 3 zeigt das Ausgangssignal 16 des Analog/Digital- Wandlers 14 (Niedrigpegelkanal) und das Ausgangssignal 17 des Analog/Digital-Wandlers 13 (Hochpegelkanal). Diese beiden Signale werden in der Signalverarbeitungsstufe 15 zum Gesamt signal 18 zusammengesetzt.

Die Fig. 4 zeigt, daß anstelle eines einzigen Detektorelemen tes 10 (Fig. 2) für jeden Detektorkanal auch mehrere, bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 zwei Detektorelemente 19, 20 vorgesehen sein können, die in Strahlenrichtung hintereinander liegen. Den Detektorelementen 19, 20 sind die Verstärker 11, 12 mit der nachfolgenden Schaltung nachgeschaltet.

Claims

1. Scanner zur Untersuchung von Prüfobjekten (2, 3, 4) mit einer Transportstrecke (1) für die Prüfobjekte (2, 3, 4) und einem Meßsystem (6, 7) aus einer, ein fächerförmiges Strah lenbündel (5) aussendenden Strahlenquelle (6) für durchdrin gende Strahlung auf einer Seite und einer Detektorzeile (7) aus Detektorelementen für das Strahlenbündel (5) auf der anderen Seite der Transportstrecke (1), und mit einer der Detektorzeile (7) nachgeschalteten Signalverarbeitungsein richtung (8) mit einem Sichtgerät (9) zur Wiedergabe der Bilder der Prüfobjekte (2, 3, 4), bei dem das Signal eines Detektorelementes (10) mehreren, parallel geschalteten Ver stärkern (11, 12) mit unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren zugeführt wird, deren Ausgangssignale zu einem Gesamtsignal zusammengesetzt werden.

2. Scanner zur Untersuchung von Prüfobjekten (2, 3, 4) mit einer Transportstrecke (1) für die Prüfobjekte (2, 3, 4) und einem Meßsystem (6, 7) aus einer, ein fächerförmiges Strah lenbündel (5) aussendenden Strahlenquelle (6) für durchdrin gende Strahlung auf einer Seite und einer Detektorzeile (7) aus Detektorelementen für das Strahlenbündel (5) auf der anderen Seite der Transportstrecke (1), und mit einer der Detektorzeile (7) nachgeschalteten Signalverarbeitungsein richtung (8) mit einem Sichtgerät (9) zur Wiedergabe der Bil der der Prüfobjekte (2, 3, 4), bei dem pro Kanal mehrere in Strahlenrichtung hintereinander liegende Detektorelemente (19, 20) vorhanden sind, deren Signale Verstärkern (11, 12) mit unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren zugeführt werden, deren Ausgangssignale zu einem Gesamtsignal zusammengesetzt werden.