ES2643993T3 - Sistema y método para la formación de imágenes de difracción de rayos X - Google Patents

Sistema y método para la formación de imágenes de difracción de rayos X Download PDF

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Abstract

Un sistema de detección de dispersión de rayos X que comprende una fuente de rayos X (12), un colimador secundario (20) y un detector de dispersión (40), en el que: dicha fuente de rayos X (12) está configurada para emitir un haz concentrado de rayos X (70 y 202); dicho colimador secundario (20) está configurado para garantizar que una parte de la radiación dispersa que llega a dicho detector de dispersión (40) posee un ángulo de dispersión constante con respecto al haz concentrado de rayos X; y dicho detector de dispersión (40) está configurado para recibir radiación dispersa (36) que tiene un ángulo de dispersión desde el haz concentrado de rayos X, comprendiendo la radiación dispersa una pluralidad de partes de la radiación dispersa; dicho detector de dispersión está ubicado sustancialmente en un plano y comprende una pluralidad de bandas de detección (100, 102, 104, 106 y 108) y dicha pluralidad de bandas de detección comprenden: una primera banda de detección (104 y 212) que tiene una primera anchura igual y paralela a una extensión lineal del haz concentrado de rayos X, en la que el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano; dicha primera banda de detección está configurada para recibir una primera parte de la pluralidad de partes de radiación dispersa, originándose la primera parte desde una primera distancia, medida de forma perpendicular al plano, del plano; y una segunda banda de detección (100, 102, 106 y 108) que está configurada para recibir una segunda parte de la pluralidad de partes de radiación dispersa, originándose la segunda parte desde una segunda distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano, que se caracteriza porque dicha segunda banda de detección comprende una segunda anchura definida por: **(Ver fórmula)** donde b es la segunda anchura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y L2 es la segunda distancia.

Description

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DESCRIPCION
Sistema y metodo para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X CAMPO DE LA INVENCION
[0001] Las realizaciones descritas en el presente se refieren en general a la formacion de imagenes de difraccion de rayos X y, mas en concreto, al uso de imagenes combinadas de transmision multivista y de imagenes de difraccion de rayos X en sistemas de deteccion de seguridad.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
[0002] Se utilizan sistemas de deteccion de seguridad conocidos en puntos de control de viaje para inspeccionar equipajes de mano y/o equipajes facturados con el fin de detectar armas ocultas, estupefacientes y/o explosivos. Por lo menos algunos sistemas de deteccion de seguridad conocidos incluyen sistemas de imagenes de rayos X. En un sistema de imagenes de rayos X, una fuente de rayos X transmite rayos X a traves de un recipiente, por ejemplo una maleta, hacia un detector, y se procesa la salida del detector para identificar un conjunto de objetos y/o materiales en el recipiente.
[0003] Al menos algunos sistemas de deteccion de seguridad conocidos utilizan escaneres de “Tecnologfa Avanzada” (TA) para la creacion de imagenes de transmision multivista. Dichos sistemas de deteccion de seguridad conocidos visualizan un recipiente desde dos o tres perspectivas de fuentes de rayos X. Las imagenes de proyeccion resultantes pueden compararse con imagenes de proyeccion de modelo de contenidos hipoteticos de recipientes, como por ejemplo ropa, articulos de higiene, libros u otros objetos comunes, con el fin de permitir el reconocimiento de objetos en el recipiente. En al menos algunos sistemas de deteccion de seguridad conocidos, las proyecciones multivista tambien pueden combinarse mediante el uso de la tomosmtesis o “reconstruccion de angulo limitado” con el fin de derivar imagenes de seccion del recipiente. El uso de cada una de estas tecnicas, o una combinacion de las mismas, para procesar informacion estereoscopica proporciona una mejora en la deteccion de amenazas en comparacion con las maquinas de control de rayos X de una sola perspectiva. Sin embargo, una cantidad de informacion sobre el contenido de un recipiente que se puede derivar de imagenes de transmision multivista sirviendose unicamente de dos o tres perspectivas de fuentes de rayos X posee limitaciones y desventajas.
[0004] Ademas, al menos algunos sistemas de deteccion de seguridad conocidos incluyen sistemas para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X (XDI, por sus siglas en ingles, X-Ray Diffraction Imaging). Al menos algunos sistemas XDI conocidos usan una geometria de haz de abanico inversa (una fuente grande y un detector pequeno) y una fuente de rayos X multifocal (MFXS por sus siglas en ingles, Multi Focus X Ray Source). Al menos algunos sistemas XDI conocidos proporcionan una mejora en la discriminacion de materiales, en comparacion con la que proporcionan otros sistemas conocidos de imagenes de rayos X, al medir los espacios-d entre los planos de reticula de los microcristales en materiales. Tambien se sabe que la difraccion de rayos X puede producir datos de una funcion de interferencia molecular que pueden usarse para identificar otros materiales, como por ejemplo lfquidos, en un recipiente. Sin embargo, al menos algunos sistemas XDI conocidos generan un incremento en el numero de falsos positivos debido a que se recibe en un elemento detector un numero relativamente bajo de fotones de un elemento de volumen, o voxel, del recipiente que se esta escaneando. Ademas, mientras que el numero de fotones recibidos en un elemento detector puede incrementarse al incrementar el ensanchamiento angular de un angulo de dispersion asociado con el detector, este incremento de ensanchamiento angular tiene como resultado un perfil de difraccion de rayos X con un incremento de anchuras de pico medidas de transferencia de momento. Puesto que las anchuras de pico mas estrechas facilitan la identificacion de un material escaneado, un resultado desventajoso del ensanchamiento angular del angulo de dispersion para aumentar el numero de fotones recibidos en un elemento detector consiste en un descenso correspondiente de la tasa de deteccion de un material.
[0005] Para obtener las ventajas tanto de las imagenes de transmision multivista como de XDI, al menos algunos sistemas de deteccion de seguridad conocidos implementan sistemas de escaneado de TA y XDI independientes. Esto aumenta el tamano y los costes del sistema de deteccion de seguridad, e incrementa asimismo el tiempo necesario para llevar a cabo la investigacion de cada recipiente.
En US2007/0263771 se describe un sistema de deteccion de dispersion de rayos X de conformidad con el preambulo de la reivindicacion 1.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
[0006] De conformidad con un aspecto, se da a conocer un sistema de deteccion de dispersion de rayos X que comprende una fuente de rayos X, un colimador secundario y un detector de dispersion, y que se caracteriza
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porque: dicha fuente de rayos X esta configurada para emitir un haz concentrado de rayos X; dicho detector de dispersion esta configurado para recibir radiacion dispersa que tiene un angulo de dispersion desde el haz concentrado de rayos X, comprendiendo la radiacion dispersa una pluralidad de partes de la radiacion dispersa; dicho detector de dispersion esta ubicado sustancialmente en un plano y comprende una pluralidad de bandas de deteccion y dicha pluralidad de bandas de deteccion comprenden: una primera banda de deteccion que tiene una primera anchura igual y paralela a una extension lineal del haz concentrado de rayos X donde el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano; dicha primera banda de deteccion esta configurada para recibir una primera parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa, originandose la primera parte desde una primera distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano; y una segunda banda de deteccion que esta configurada para recibir una segunda parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa, originandose la segunda parte desde una segunda distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano; y dicha segunda banda de deteccion comprende una segunda anchura definida por:
imagen1
donde b es la segunda anchura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y L2 es la segunda distancia; y dicho colimador secundario esta configurado para facilitar el aseguramiento de que una parte de la radiacion dispersa que llega a dicho detector de dispersion posee un angulo de dispersion constante con respecto al haz concentrado de rayos X.
[0007] De conformidad con el segundo aspecto, se da a conocer un metodo para operar un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, y dicho metodo comprende: la emision de un haz concentrado de rayos X desde una fuente de rayos X y la direccion del haz concentrado de rayos X hacia un recipiente; la recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion de una parte de la radiacion dispersa desde el recipiente a traves de un colimador secundario, poseyendo la radiacion dispersa un angulo de dispersion, en el que la radiacion dispersa comprende una pluralidad de partes de radiacion dispersa, el colimador secundario esta configurado para facilitar el aseguramiento de que la radiacion dispersa que llega a cada detector de dispersion de la pluralidad de detectores de dispersion posee un angulo de dispersion constante con respecto al haz concentrado de rayos X, en el que al menos uno de la pluralidad de detectores de dispersion esta situado sustancialmente en un plano, [y] al menos un detector de dispersion comprende una pluralidad de bandas de deteccion, en el que dicha recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion de una parte de radiacion dispersa comprende: la recepcion de una primera parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa en una primera banda de deteccion de la pluralidad de bandas de deteccion, originandose la primera parte desde una primera distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano, y en el que una primera anchura de la primera banda de deteccion es igual y paralela a una extension lineal de un haz concentrado de rayos X donde el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano; y la recepcion de una segunda parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa en una segunda banda de deteccion de la pluralidad de bandas de deteccion, originandose la segunda parte desde una segunda distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano, en la que una segunda anchura de la segunda banda de deteccion esta definida por:
imagen2
donde b es la segunda anchura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y L2 es la segunda distancia; la recepcion de un haz en abanico de rayos X desde la fuente de rayos X atenuada por el recipiente en un conjunto de detectores de transmision; y la generacion de informacion relativa al contenido del recipiente mediante la combinacion de una salida del conjunto de detectores de transmision y una salida de la pluralidad de detectores de dispersion, un metodo para operar un sistema de imagenes de difraccion de rayos X, comprendiendo dicho metodo:
la recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion de una parte de radiacion dispersa desde un recipiente, y la radiacion dispersa posee un angulo de dispersion, en el que al menos uno de la pluralidad de detectores de dispersion esta situado sustancialmente en un plano, uno de los detectores de dispersion comprende una pluralidad de bandas de deteccion, y una primera anchura de una primera banda de deteccion de la pluralidad de bandas de deteccion es igual a una extension lineal de un haz concentrado de rayos X, en el que el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano;
la recepcion de un haz en abanico de rayos X atenuado por el recipiente en un conjunto de detectores de transmision; y
la generacion de informacion relativa al contenido del recipiente mediante la combinacion de una salida del conjunto de detectores de transmision y una salida de la pluralidad de detectores de dispersion.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
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[0009] En las Figuras 1 a 7 se muestran ejemplos de realizacion de los sistemas y el metodo descritos en el presente.
[0010] La Figura 1 es una vista esquematica, en un plano X-Z, de un ejemplo de realizacion de un sistema de deteccion de seguridad.
[0011] La Figura 2 es una vista esquematica, en un plano X-Y, de un ejemplo de realizacion del sistema de deteccion de seguridad mostrado en la Figura 1.
[0012] La Figura 3 es una vista esquematica, en un plano X-Z, de un ejemplo de realizacion de un sistema de deteccion de dispersion de rayos X incorporado dentro del sistema de deteccion de seguridad mostrado en las Figuras 1 y 2.
[0013] En la Figura 4 se ilustra un ensanchamiento angular de un angulo de dispersion de radiacion dispersa que se origina desde un voxel de un objeto representativo en un ejemplo de realizacion.
[0014] La Figura 5 muestra una proyeccion de plano X-Y de una relacion geometrica optima para una banda de deteccion en un ejemplo de realizacion.
[0015] La Figura 6 es una vista esquematica, en un plano Y-Z visto desde una fuente de rayos X, de la geometna de un detector de dispersion en un ejemplo de realizacion.
[0016] La Figura 7 es un diagrama de flujo de un ejemplo de metodo para operar el sistema de deteccion de seguridad que se muestra en las Figuras 1 y 2.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
[0017] Aunque se describen en terminos de deteccion de contrabando que incluyen, a titulo enunciativo pero no limitativo, armas, explosivos y/o estupefacientes, dentro del equipaje facturado o de mano, pueden utilizarse las realizaciones descritas en el presente para cualquier deteccion de seguridad apropiada u otra aplicacion de imagenes de difraccion de rayos X, incluidas las aplicaciones en el reciclaje de plasticos, la industria farmaceutica y la industria de ensayos no destructivos. Ademas, el termino “paralelo”, tal y como se usa en el presente, se refiere a planos, lmeas, curvas y/o capas que estan equidistantemente espaciadas entre sf y nunca se cruzan entre sf. Asimismo, los angulos y dimensiones mostrados en las figuras adjuntas en el presente no son a escala y pueden haber sido exagerados para mayor claridad.
[0018] La Figura 1 es una vista esquematica, en un plano X-Z, de un ejemplo de realizacion de un sistema de deteccion de seguridad (10). En el ejemplo de realizacion, el sistema de deteccion de seguridad (10) incluye una fuente de rayos X (12), un area de examen (14), una superficie de soporte (16), un colimador primario (18) y un colimador secundario (20). El sistema (10) tambien incluye dos tipos de detectores, un conjunto de detectores de transmision (22) y una pluralidad (24) de detectores de dispersion de rayos X discretos y coherentes. El conjunto de detectores de transmision (22) esta desplazado en la direccion del eje Z desde la pluralidad (24) de detectores de dispersion.
[0019] En el ejemplo de realizacion, la fuente de rayos X (12) es una fuente de rayos X multifocal (MFXS) capaz de emitir radiacion de rayos X secuencialmente a partir de una pluralidad de puntos focales distribuidos a lo largo de la MFXS en una direccion sustancialmente paralela al eje Y. En el ejemplo de realizacion, la MFXS cuenta con aproximadamente 40 puntos focales. En una realizacion alternativa, la MFXS cuenta con aproximadamente 100 puntos focales. En otras realizaciones alternativas, la MFXS cuenta con cualquier numero adecuado de puntos focales que permitan que el sistema de deteccion de seguridad (10) funcione como se describe en el presente.
[0020] Ademas, en el ejemplo de realizacion, la fuente de rayos X (12) esta ubicada en una superficie de soporte mas baja, por ejemplo un suelo, mientras que el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion estan ubicados sobre una estructura de soporte superior, por ejemplo un techo. En una realizacion alternativa, la fuente de rayos X esta ubicada sobre una estructura de soporte superior, por ejemplo un techo, mientras que el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion estan ubicados sobre una superficie de soporte mas baja, por ejemplo un suelo. Ademas, en el ejemplo de realizacion, la fuente de rayos X (12), el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion son estacionarios, el soporte (16) es una cinta transportadora capaz de moverse hacia atras y hacia delante en una direccion sustancialmente paralela al eje Z, y el area de examen (14) es un tunel de equipaje a traves del cual se desplaza la cinta transportadora. En una realizacion alternativa, la fuente de rayos X (12), el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion son capaces de un movimiento coordinado al menos en una direccion sustancialmente paralela al eje Z, y el soporte (16) es estacionario. En determinadas realizaciones alternativas, la fuente de rayos X (12), el conjunto de detectores de transmision (22), la pluralidad (24) de detectores de dispersion y el soporte (16) son todos ellos capaces de desplazarse.
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[0021] En el ejemplo de realizacion, la fuente de rayos X (12) es capaz de emitir un haz en abanico de rayos X (32) desde cada punto focal de fuente de rayos X (12). Cada haz en abanico (32) se encuentra sustancialmente en un plano en angulo (33) con relacion al eje vertical X. Cada haz en abanico (32) se dirige al conjunto de detectores de transmision (22). En el ejemplo de realizacion, el angulo (33) es de aproximadamente 10°. En una realizacion alternativa, el angulo (33) es de aproximadamente 15°. En otras realizaciones alternativas, el angulo (33) es cualquier angulo apropiado que permita que el sistema de deteccion de seguridad (10) funcione como se describe en el presente.
[0022] Asimismo, la fuente de rayos X (12) es capaz de emitir, a traves del colimador primario (18), un conjunto (34) de haces concentrados de rayos X desde cada punto focal de la fuente de rayos X (12). Cada haz concentrado del conjunto (34) de haces concentrados se dirige a un punto objetivo correspondiente de una pluralidad de puntos objetivo (35) que se encuentran en el mismo plano X-Y que la fuente de rayos X (12). Ademas, cada uno de la pluralidad (35) de puntos objetivo esta situado en la misma coordenada X, pero con diferentes valores Y. Debido a que cada haz concentrado del conjunto (34) de haces concentrados es emitido en el mismo plano X-Y, solo un haz concentrado del conjunto (34) (y solo uno de la pluralidad (35) de puntos objetivo) es visible en la vista en seccion transversal X-Z de la Figura 1.
[0023] Una parte de la radiacion de rayos X de cada haz concentrado del conjunto (34) de haces concentrados ifpicamente se dispersa en diversas direcciones al entrar en contacto con un recipiente (no mostrado) en el area de examen (14). El colimador secundario (20) esta configurado para facilitar el aseguramiento de que una parte de la radiacion dispersa (36) que llega a cada uno de la pluralidad (24) de detectores de dispersion tiene un angulo de dispersion constante 9 con respecto al haz concentrado correspondiente del conjunto (34) de haces concentrados de rayos X a partir de los cuales se origina la radiacion dispersa (36). En determinadas realizaciones, el angulo de dispersion 9 es de aproximadamente 0,04 radianes. La pluralidad (24) de detectores de dispersion puede estar ubicada entre el conjunto (34) de haces concentrados de rayos X y el haz en abanico (32) con el fin de garantizar que solo se detecta radiacion dispersa del primero y no del segundo. Por ejemplo, el colimador secundario (20) esta configurado para absorber radiacion dispersa (no mostrada) que no es paralela a la direccion de la radiacion dispersa (36). Ademas, aunque en el ejemplo de realizacion el colimador secundario (20) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion estan ubicados en un lado del conjunto (34) de haces concentrados con respecto al eje Z, en realizaciones alternativas el colimador secundario (20) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion pueden estar ubicados en el otro lado o en ambos lados del conjunto (34) de haces concentrados con respecto al eje Z.
[0024] En el ejemplo de realizacion, los detectores en el conjunto de detectores de transmision (22) incluyen detectores de integracion de carga, mientras que la pluralidad (24) de detectores de dispersion incluye detectores de resolucion de energfa y computo de pulsaciones. El conjunto de detectores de transmision (22) y cada uno de la pluralidad (24) de detectores de dispersion se encuentran en comunicacion electronica con un numero de canales (110), por ejemplo, un numero N de canales C1, ... Cn, el que N se selecciona basandose en la configuracion del sistema de deteccion de seguridad (10). Los canales (110) comunican electronicamente los datos recogidos por el conjunto de detectores de transmision (22) y cada uno de la pluralidad (24) de detectores de dispersion al sistema de procesamiento de datos (112). En el ejemplo de realizacion, el sistema de procesamiento de datos (112) combina una salida del conjunto de detectores de transmision (22) y una salida de la pluralidad (24) de detectores de dispersion para generar informacion sobre el contenido del area de examen (14). Por ejemplo (pero sin tener caracter limitativo), el sistema de procesamiento de datos (112) puede generar proyecciones multivista y/o imagenes de seccion de un recipiente (no mostrado) en el area de examen (14) que identifican una ubicacion en el recipiente de materiales espedficos detectados por analisis XDI.
[0025] La Figura 2 es una vista esquematica, en un plano X-Y, de un ejemplo de realizacion del sistema de deteccion de seguridad (10) mostrado en la Figura 1. Por lo que respecta a las Figuras 1 y 2, en el ejemplo de realizacion, la pluralidad (24) de detectores de dispersion incluye tres detectores de dispersion de rayos X discretos y coherentes (40, 42 y 44). Los detectores de dispersion (40, 42 y 44) comparten coordenadas X y Z identicas y estan espaciados en una direccion sustancialmente paralela al eje Y. Ademas, en el ejemplo de realizacion, cada conjunto (34) de haces concentrados generados por la fuente de rayos X (12) incluye tres haces concentrados correspondientes al numero (tres) de detectores de dispersion (40, 42 y 44). En realizaciones alternativas, se puede utilizar un numero diferente de detectores de dispersion y un numero diferente correspondiente de haces concentrados en el conjunto (34) de haces concentrados.
[0026] Como se ha descrito anteriormente, la fuente de rayos X (12) incluye una pluralidad de puntos focales, de los cuales se muestran en la Figura 2 los puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 y 66). La fuente de rayos X (12) es capaz de generar secuencialmente un haz en abanico (32) y, a traves del colimador primario (18), un conjunto (34) de haces concentrados desde cada punto focal, como por ejemplo los puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 y 66). Cada haz concentrado de cada conjunto (34) de haces concentrados se dirige a un punto objetivo (35) asociado con uno de los detectores de dispersion (40, 42 y 44). Por ejemplo, el conjunto (34) de haces concentrados generados desde el punto focal (50) incluye el haz concentrado (70), el haz concentrado (72) y el haz concentrado (74) y la radiacion dispersa (36) en angulo 9 (mostrado en la Figura 1) procedente del haz concentrado (70) es recibida por el detector de rayos X discreto y coherente (40), la radiacion dispersa (36) procedente del haz concentrado (72) es recibida por el detector de rayos X discreto y coherente (42), y la radiacion dispersa (36)
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procedente del haz concentrado (74) es recibida por el detector de rayos X discrete y coherente (44), respectivamente. Para otro ejemplo, el conjunto (34) de haces concentrados generado desde el punto focal (66) incluye el haz concentrado (80), el haz concentrado (82) y el haz concentrado (84), y la radiacion dispersa (36) en angulo 9 procedente del haz concentrado (80) es recibida por el detector de rayos X discreto y coherente (40), la radiacion dispersa (36) procedente del haz concentrado (82) es recibida por el detector de rayos X discreto y coherente (42) y la radiacion dispersa (36) procedente del haz concentrado (84) es recibida por el detector de rayos X discreto y coherente (44), respectivamente.
[0027] Ademas, cada haz en abanico (32) generado secuencialmente desde cada punto focal de la fuente de rayos X (12), como por ejemplo los puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 y 66), se dirige al conjunto de detectores de transmision (22). El conjunto de detectores de transmision (22) se extiende en una direccion sustancialmente paralela al eje Y. El conjunto de detectores de transmision (22) recibe tipicamente radiacion de cada haz en abanico (32) despues de que es atenuado por un recipiente (no mostrado) en el area de examen (14). En el ejemplo de realizacion, el conjunto de detectores de transmision (22) es un conjunto de detectores de transmision de energfa dual. En determinadas realizaciones, el conjunto de detectores de transmision (22) incluye aproximadamente 1000 elementos detectores.
[0028] En el ejemplo de realizacion, el sistema de deteccion de seguridad (10) esta configurado para operar de tal manera que el punto focal (50), el punto focal en un primer extremo de la fuente de rayos X (12) relativo a la direccion Y, primero genera simultaneamente un haz en abanico (32) y un conjunto (34) de haces concentrados para los cuales se recopilan datos desde el conjunto de detectores de transmision (22) y detectores de dispersion (40, 42 y 44), respectivamente, y se comunican electronicamente al sistema de procesamiento de datos (112). A continuacion, el punto focal (52), el punto focal de la fuente de rayos X (12) adyacente al punto focal (50) en la direccion Y, genera simultaneamente un haz en abanico (32) y un conjunto (34) de haces concentrados para los cuales se recopilan datos desde el conjunto de detectores de transmision (22) y los detectores de dispersion (40, 42 y 44), respectivamente, y se comunican electronicamente al sistema de procesamiento de datos (112). Los restantes puntos focales (54, 56, 58, 60, 62, 64 y 66), en secuencia a lo largo de la direccion Y, generan de la misma forma simultaneamente tanto un haz en abanico (32) como un conjunto (34) de haces concentrados para los cuales se recopilan datos desde el conjunto de detectores de transmision (22) y detectores de dispersion (40, 42 y 44), respectivamente, y se comunican electronicamente al sistema de procesamiento de datos (112). El sistema de deteccion de seguridad (10) repite entonces la secuencia, comenzando de nuevo con el punto focal (50). En determinadas realizaciones, el recipiente examinado (no mostrado) se mueve en la direccion Z con relacion a la fuente de rayos X (12) a una velocidad relativamente lenta en comparacion con la velocidad a la cual la fuente de rayos X (12) se traslada entre los puntos focales.
[0029] En realizaciones alternativas, cada punto focal genera un haz en abanico (32) y un conjunto (34) de haces concentrados de una forma no simultanea. Ademas, en realizaciones alternativas, los puntos focales de la fuente de rayos X (12) generan un haz en abanico (32) y un conjunto (34) de haces concentrados en una secuencia que no esta basada en su posicion relativa a lo largo de la direccion Y. En un ejemplo de realizacion para un punto de control o un control de equipaje de mano, el conjunto de detectores de transmision (22) posee una longitud paralela al eje Y de aproximadamente 650 mm, la pluralidad (24) de detectores de dispersion esta espaciada secuencialmente a intervalos de aproximadamente 250 mm en una direccion sustancialmente paralela al eje Y, y el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion estan situados cada uno a aproximadamente 1500 mm de distancia de la fuente de rayos X (12) en una direccion sustancialmente paralela al eje X. En un ejemplo de realizacion para el control de equipaje facturado, el conjunto de detectores de transmision (22) tiene una longitud paralela al eje Y de aproximadamente 2000 mm, la pluralidad (24) de detectores de dispersion esta espaciada secuencialmente a intervalos de aproximadamente 50 mm en una direccion sustancialmente paralela al eje Y, y el conjunto de detectores de transmision (22) y la pluralidad (24) de detectores de dispersion se encuentran cada uno a aproximadamente 2000 mm de distancia de la fuente de rayos X (12) en una direccion sustancialmente paralela al eje X. En realizaciones alternativas, se utilizan otras dimensiones apropiadas que permiten cubrir todas las partes deseadas del area de examen (14) tanto para analisis de XDI como para la formacion de imagenes de transmision multivista.
[0030] La Figura 3 es una vista esquematica, en un plano X-Z, de un ejemplo de realizacion de un sistema de deteccion de dispersion de rayos X incorporado dentro del sistema de deteccion de seguridad (10). En particular, la Figura 3 ilustra uno de la pluralidad (24) de detectores de dispersion y radiacion dispersa (36) que recibe de uno de los conjuntos (34) de haces concentrados de rayos X en el ejemplo de realizacion. Se utilizan el detector de dispersion (40) y el haz concentrado (70), como se muestra en las Figuras 2 y 3, como un ejemplo representativo. El detector de dispersion (40) incluye una pluralidad de bandas de deteccion colocadas secuencialmente adyacentes a lo largo de una direccion sustancialmente paralela al eje Z. En un ejemplo de realizacion, la pluralidad de bandas de deteccion incluye dieciocho bandas de deteccion. En la realizacion mostrada en la Figura 3, para una mayor claridad, solo se muestran cinco bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108). En realizaciones alternativas, puede usarse cualquier numero apropiado de bandas de deteccion a lo largo de una direccion sustancialmente paralela al eje Z.
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10
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35
40
45
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55
60
[0031] Cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) tiene una anchura asociada b medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Y (no visible en la Figura 3) y una altura asociada Zd medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Z. En determinadas realizaciones, cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) es un conjunto de detectores pixelados unidimensionales o bidimensionales con una anchura activa compuesta b medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Y (no visible en la Figura 3) y una altura activa compuesta Zd medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Z.
[0032] Por lo que respecta a las Figuras 1, 2 y 3, el colimador secundario (20) esta configurado para facilitar el aseguramiento de que la parte de radiacion dispersa (36) que llega al detector de dispersion (40) posea un angulo de dispersion 9 constante con respecto al haz concentrado de rayos X (70). Ademas, un colimador secundario (20) esta configurado para facilitar la determinacion de la profundidad, medida en una direccion sustancialmente paralela al eje X, en la cual la parte de radiacion dispersa (36) recibida en cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) se origino en un recipiente (90) que se esta examinando. Por ejemplo, debido a que el colimador secundario (20) absorbe (es decir, no transmite al detector de dispersion (40)) una radiacion dispersa no paralela a la radiacion dispersa (36), puede determinarse que una parte de la radiacion dispersa (36) recibida en la banda de deteccion (100) se origino a partir de un impacto del haz concentrado de rayos X (70) en aproximadamente un primer lado o parte inferior del recipiente (90), una parte de la radiacion dispersa (36) recibida en la banda de deteccion (102) se origino a partir de un impacto del haz concentrado de rayos X (70) a aproximadamente una profundidad D3 en el recipiente (90), una parte de la radiacion dispersa (36) recibida en la banda de deteccion (104) se origino a partir de un impacto del haz concentrado de rayos X (70) a aproximadamente una profundidad D2 en el recipiente (90), una parte de radiacion dispersa (36) recibida en la banda de deteccion (106) se origino a partir de un impacto del haz concentrado de rayos X (70) a aproximadamente una profundidad D1 en el recipiente (90) y una parte de la radiacion dispersa (36) recibida en la banda de deteccion (108) se origino a partir de un impacto del haz concentrado de rayos X (70) en aproximadamente un segundo lado opuesto o parte superior del recipiente (90).
[0033] En la Figura 4 se ilustra un ensanchamiento angular A9 del angulo de dispersion 9 para un voxel de un objeto representativo (218) centrado en un punto (200). Un punto focal (204) de la fuente de rayos X (12) emite un haz concentrado que se centra en la lmea (214) y dirigido a un punto objetivo (210). Se traza una lmea (202) desde el punto focal (204) para subtender, en un plano X-Y en el que esta situada la lmea (214), un punto de borde (206) del voxel de objeto (218) que se esta examinando. La lmea (202) representa una extension o borde exterior, en el plano X-Y en el que esta situada la lmea (214), del haz concentrado que se centra en la lmea (214). Una distancia entre los puntos 204 y 210 es Li, mientras que una distancia entre el punto 200 y el punto 210 es L2.
[0034] Una primera banda de deteccion de dispersion (212) esta centrada en el punto (216), se extiende hasta una primera anchura b entre el punto (220) y el punto (222) en una direccion sustancialmente paralela al eje Y y posee una altura infinitesimal a lo largo de una direccion sustancialmente paralela al eje Z. La primera banda de deteccion (212) esta separada del plano X-Y en el que las lmeas (202 y 214) estan situadas a una distancia A medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Z. La lmea (202) corta un plano Y-Z en el que la primera banda de deteccion (212) esta situada en un punto (208). El angulo ^216-200-210 define el angulo de dispersion 9 de la radiacion dispersa recibida por la primera banda de deteccion (212). Ademas, la primera banda de deteccion (212) recibe radiacion con un angulo de inclinacion de dispersion, 9’, definido por el angulo B208-206-222. El ensanchamiento angular A9 se define como 9’ menos 9.
[0035] En el caso en el que la resolucion de energfa del detector de dispersion es lo suficientemente alta, el ensanchamiento angular A9 esta relacionado con las anchuras Ax de los picos de Bragg de difraccion de rayos X medidos mediante la siguiente ecuacion, donde x es la transferencia de momento desde un foton de rayos X al material en el voxel de objeto (200):
imagen3
[0036] Por una parte, es un requisito para obtener una tasa mayor de deteccion de material que el perfil XDI tenga anchuras estrechas Ax, lo que implica en la Ecuacion 1 que el ensanchamiento angular A9 debe ser bajo. En contraposicion con este requisito, una tasa baja de falsas alarmas requiere que se acumulen un mayor numero de fotones en el perfil XDI. Para maximizar el numero de fotones recibidos en la primera banda de deteccion (212), que a veces se denomina “aceptacion de deteccion” o “rendimiento de foton”, para el voxel de objeto (218) que se esta investigando, se debe maximizar el producto del angulo solido que el voxel subtiende en el punto focal (204) y el angulo solido que la primera banda de deteccion (212) subtiende en el voxel. El angulo ^208-204-210 proporciona una medida para el angulo solido de la fuente, y el angulo ^216-206-222 proporciona una medida para el angulo solido del detector. Para un ensanchamiento angular determinado, A9, la condicion de maximizacion del producto de angulo solido se satisface cuando:
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Z208-204-210 _ Z216 • 206 • 222 ~ ~LX
[0037] En la Figura 5 se muestra una proyeccion de plano X-Y de la relacion geometrica optima para la primera banda de deteccion (212), como se establece en la Ecuacion (2). Por lo que respecta a las Figuras 1, 3, 4 y 5, la primera banda de deteccion (212) esta separada en la direccion Z del plano X-Y en el que estan situados los puntos (200, 204, 206, 208 y 210). El angulo Z?08-204-210 esta determinado por una anchura de canal conocida (19) del colimador primario (18), y tambien se conocen los siguientes elementos: el componente de direccion X de las distancias Li, desde el punto focal de fuente (204) hasta la primera banda de deteccion (212), y L2, desde el punto (200) o el centro del voxel de objeto (218) a la primera banda de deteccion (212). El elemento restante de la Ecuacion (2), el angulo Z216-206-222, depende de la primera anchura activa b en la direccion Y de la primera banda de deteccion (212). Para satisfacer la Ecuacion (2), la primera anchura b de la banda de deteccion (212) se elige para igualar la extension lineal en la direccion Y del haz concentrado (202) en el plano Y-Z en el que se encuentra situada la banda de deteccion (212). En otras palabras, por lo que respecta tambien a la Figura 4, se elige la primera anchura b de manera que el punto (208) comparte una coordenada Y con el punto (220). Por lo tanto, en determinadas realizaciones de la invencion, la primera banda de deteccion (212) posee una primera anchura b igual a una extension lineal del haz concentrado de rayos X (202) medido en el plano Y-Z en el que esta situada la primera banda de deteccion (212) y medido en una direccion paralela a la primera anchura b. Como resultado, para un ensanchamiento angular determinado, A9, el producto del angulo solido que el voxel (218) subtiende en el punto focal (204) y el angulo solido que la banda de deteccion (212) subtiende en el voxel (218) y, por lo tanto, el rendimiento del foton, es incrementado al maximo para la banda de deteccion (212) en el ejemplo de realizacion. Esta anchura optima del detector b para la banda de deteccion (212), como se encuentra en la Ecuacion (2) para un ensanchamiento angular determinado A9, puede denominarse bm, y la distancia L2 desde el plano Y-Z en la que la banda de deteccion (212) se encuentra con relacion al voxel de objeto (218), desde la que la banda de deteccion (212) recibe la radiacion dispersa (36), puede denominarse L2m-
[0038] En el ejemplo de realizacion, se satisface la Ecuacion (2) para la banda de deteccion (104), que esta situada en el centro del detector de dispersion representativo (40) del ejemplo de realizacion, como se muestra en la Figura 3. Como se muestra en la Figura 3, la banda de deteccion (104) recibe la radiacion dispersa (36) que se origina aproximadamente desde una parte central del recipiente (90). En realizaciones alternativas, se satisface la Ecuacion (2) para una banda de deteccion diferente a la del detector de dispersion (40).
[0039] Asimismo, en el ejemplo de realizacion, se eligen las anchuras activas b en la direccion Y de las otras bandas de deteccion (100, 102, 106 y 108) para conservar el ensanchamiento angular determinado, A9, para el cual se optimizo el rendimiento del foton con respecto a la banda de deteccion (104). Como se ha descrito anteriormente y se ha mostrado en la Figura 3, cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) recibe una parte de radiacion dispersa (36) que se origina a partir de una profundidad conocida diferente, medida en una direccion sustancialmente paralela al eje X, dentro del recipiente (90). Volviendo a las Figuras 3, 4 y 5, el angulo de inclinacion de dispersion 9’, definido por el angulo Z208-206-222, puede aproximarse como el angulo Z210-200-222. A su vez, el angulo Z210-200-222 puede aproximarse para cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) de la siguiente manera:
imagen4
[0040] La Ecuacion (3) demuestra que el angulo de inclinacion de dispersion 9’, y por lo tanto el ensanchamiento angular A9, vana con la separacion L2 del voxel de objeto (218) de la banda de deteccion (212) en la direccion X. Por consiguiente, para una banda de deteccion (100, 102, 106 o 108) que recibe una parte de radiacion dispersa (36) que se origina desde cualquier profundidad conocida L2 medida en una direccion sustancialmente paralela al eje X, la anchura de banda de deteccion optima b que conserva el ensanchamiento angular determinado A9 viene dada por la ecuacion:
imagen5
[0041] De manera similar, la altura optima Zd, medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Z, para cada banda de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) puede derivarse para que sea el valor constante proporcionado por la ecuacion:
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imagen6
[0042] La Figura 6 es una vista esquematica, en un plano Y-Z visto desde la fuente de rayos X (12), de la geometna del detector de dispersion (40) de acuerdo con el ejemplo de realizacion. Por lo que respecta a las Figuras 3, 4, 5 y 6, la banda de deteccion (104) tiene una anchura optima bm, medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Y, elegida para satisfacer la Ecuacion (2). Cada una de las otras bandas de deteccion (100, 102, 106 y 108) tiene una anchura respectiva b determinada a partir de la Ecuacion (4), dependiendo de la profundidad relativa en el recipiente (90) desde la cual recibe la radiacion dispersa (36). Ademas, cada banda de deteccion (106 y 108) tiene una altura Zd, medida en una direccion sustancialmente paralela al eje Z, elegida de acuerdo con la Ecuacion (5). Como se muestra en la Figura 6, las bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) estan situadas dentro de un contorno sustancialmente triangular (250) con un vertice en el punto objetivo (35) del haz concentrado (70) (ambos mostrados en la Figura 3). La banda de deteccion (108) con la anchura mas corta b recibe la radiacion dispersa (36) desde cerca de la parte superior del area de examen (14), mientras que la banda de deteccion (100) con la anchura mas larga b recibe la radiacion dispersa (36) desde cerca de la parte inferior del area de examen (14) (como se muestra en la Figura 3).
[0043] En determinadas realizaciones, los detectores de dispersion (42 y 44) tambien tienen la geometna de la Figura 6. En realizaciones alternativas, cualquiera de los detectores de dispersion (40, 42 y 44) tiene la geometna mostrada en la Figura 6, y los detectores de dispersion restantes poseen geometnas diferentes. En otras realizaciones alternativas, se utiliza cualquier numero adecuado de detectores de dispersion, y uno o mas de ellos tienen la geometna de la Figura 6.
[0044] La Figura 7 es un diagrama de flujo que representa un metodo ejemplar (300) del sistema operativo de deteccion de seguridad (10). A menos que se indique lo contrario, se pueden realizar uno o mas de los pasos incluidos en la Figura 7 secuencialmente, simultaneamente o en cualquier orden adecuado. Por lo que respecta a las Figuras 3, 6 y 7, en el metodo ejemplar, la pluralidad (24) de detectores de dispersion (302) recibe una parte de radiacion dispersa (36) que posee un angulo de dispersion 9. En determinadas realizaciones, al menos una de la pluralidad (24) de detectores de dispersion esta ubicada sustancialmente en un plano Y-Z, como se muestra en la Figura 4, e incluye una pluralidad de bandas de deteccion, como por ejemplo las bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108). Ademas, la primera anchura bm de una primera banda de deteccion, como por ejemplo la banda de deteccion (104), se selecciona durante la fabricacion o reequipamiento, de tal manera que se satisfaga la Ecuacion (2). En otras palabras, la primera anchura bm de la primera banda de deteccion, como por ejemplo la banda de deteccion (104), es igual a una extension lineal de un haz concentrado de rayos X del conjunto (34) de haces concentrados de rayos X medidos en el plano Y-Z en una direccion paralela a la primera anchura bm. Ademas, el conjunto de detectores de transmision (22) recibe (304) un haz en abanico (32) atenuado por el recipiente (90). El sistema de procesamiento de datos (112) genera (306) informacion relativa al contenido del recipiente (90) combinando una salida del conjunto de detectores de transmision (22) y una salida de la pluralidad (24) de detectores de dispersion.
[0045] En determinadas realizaciones del metodo ejemplar (300), la parte de la radiacion dispersa (36) comprende una pluralidad de partes de radiacion dispersa (36), como se muestra en la Figura 3. El paso de recepcion (302) de una parte de radiacion dispersa (36) que posee un angulo de dispersion 9 incluye la primera banda de deteccion, como por ejemplo la banda de deteccion (104), que recibe una primera parte de una pluralidad de partes de radiacion dispersa (36), y una segunda banda de deteccion, como por ejemplo la banda de deteccion (100, 102, 106 o 108), que recibe una segunda parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa (36). Se selecciona la anchura b de la segunda banda de deteccion durante la fabricacion o reequipamiento para satisfacer la Ecuacion (4) y se selecciona la altura Zd de al menos una de las bandas de deteccion, como por ejemplo la banda de deteccion (100, 102, 104, 106 o 108), durante la fabricacion o reequipamiento para satisfacer la Ecuacion (5).
[0046] Las realizaciones descritas anteriormente facilitan la combinacion de las ventajas de imagenes de transmision multivista y XDI utilizando la misma fuente de rayos X en un unico sistema de deteccion de seguridad, disminuyendo la necesidad de implementar sistemas independientes de escaneado de TA y XDI. Mas espedficamente, las realizaciones descritas anteriormente disminuyen el tamano y el coste del sistema de deteccion de seguridad, y tambien disminuyen el tiempo necesario para completar una investigacion de cada recipiente. Las realizaciones descritas anteriormente tambien facilitan la disminucion del ensanchamiento angular de un angulo de dispersion asociado con el detector, facilitando asf un perfil de difraccion de rayos X con anchuras inferiores de pico medidas de transferencia de momento, lo que a su vez facilita un aumento de la velocidad de deteccion de material. Ademas, las realizaciones descritas anteriormente facilitan el incremento al maximo del numero de fotones recibidos en cada detector de dispersion para un ensanchamiento angular constante determinado, lo que a su vez facilita una disminucion en la tasa de deteccion de falsos positivos. Por consiguiente, las realizaciones descritas anteriormente facilitan, por ejemplo, la identificacion de lfquidos dentro de botellas de vidrio, latas metalicas, termos u otros dispositivos ocultos en maletas sin necesidad de retirar el dispositivo de la maleta.
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[0047] Ademas, las realizaciones descritas anteriormente facilitan una funcionalidad mejorada de TA ya que se forman imagenes sobre el recipiente a partir de muchas direcciones de proyeccion, por ejemplo cuarenta o cien. Las realizaciones descritas anteriormente tambien facilitan la identificacion de explosivos cristalinos convencionales, asf como de explosivos lfquidos, amorfos y caseros, por medio de imagenes de difraccion de rayos X del recipiente usando un numero reducido -por ejemplo tres- de detectores de dispersion coherentes en una geometna inversa para la cobertura completa del recipiente.
[0048] Anteriormente se han descrito en detalle ejemplos de realizacion de un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, que incluye un sistema de deteccion de dispersion de rayos X y un metodo para operar un sistema de imagenes de difraccion de rayos X. El sistema de imagenes de difraccion de rayos X, el sistema de deteccion de dispersion de rayos X y el metodo no se limitan a las realizaciones espedficas descritas en el presente. Por ejemplo, el sistema de deteccion de dispersion de rayos X tambien se puede usar en combinacion con otros sistemas de inspeccion/deteccion y/o metodos de inspeccion, y no se limita a la aplicacion exclusiva en un sistema de deteccion de seguridad como se ha descrito en el presente. Asimismo, el sistema de imagenes de difraccion de rayos X, el sistema de deteccion de dispersion de rayos X y el metodo para operar un sistema de imagenes de difraccion de rayos X descritos en el presente tienen aplicaciones que van mas alla de la deteccion de seguridad, incluidas aplicaciones en la industria de reciclaje de plasticos, la industria farmaceutica y la industria de ensayos no destructivos.
[0049] Esta descripcion escrita utiliza ejemplos para describir la invencion, incluido el modo optimo, y tambien para permitir que cualquier experto en la tecnica lleve a la practica la invencion, incluidos la fabricacion y el uso de cualesquiera dispositivos o sistemas y la realizacion de cualquier metodo incorporado. El ambito patentable de la invencion queda definido por las reivindicaciones y puede incluir otros ejemplos concebidos por los expertos en la tecnica.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
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    50
    55
    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de deteccion de dispersion de rayos X que comprende una fuente de rayos X (12), un colimador secundario (20) y un detector de dispersion (40), en el que:
    dicha fuente de rayos X (12) esta configurada para emitir un haz concentrado de rayos X (70 y 202); dicho colimador secundario (20) esta configurado para garantizar que una parte de la radiacion dispersa que llega a dicho detector de dispersion (40) posee un angulo de dispersion constante con respecto al haz concentrado de rayos X; y
    dicho detector de dispersion (40) esta configurado para recibir radiacion dispersa (36) que tiene un angulo de dispersion desde el haz concentrado de rayos X, comprendiendo la radiacion dispersa una pluralidad de partes de la radiacion dispersa; dicho detector de dispersion esta ubicado sustancialmente en un plano y comprende una pluralidad de bandas de deteccion (100, l02, 104, 106 y 108) y dicha pluralidad de bandas de deteccion comprenden:
    una primera banda de deteccion (104 y 212) que tiene una primera anchura igual y paralela a una extension lineal del haz concentrado de rayos X, en la que el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano; dicha primera banda de deteccion esta configurada para recibir una primera parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa, originandose la primera parte desde una primera distancia, medida de forma perpendicular al plano, del plano; y
    una segunda banda de deteccion (100, 102, 106 y 108) que esta configurada para recibir una segunda parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa, originandose la segunda parte desde una segunda distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano,
    que se caracteriza porque dicha segunda banda de deteccion comprende una segunda anchura definida por:
    imagen1
    donde b es la segunda anchura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y L2 es la segunda distancia.
  2. 2. Un sistema de deteccion de dispersion de rayos X de conformidad con la Reivindicacion 1, en el que al menos una de la mencionada pluralidad de bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) comprende una altura definida por:
    imagen2
    en la que Zd es la altura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y 9 es el angulo de dispersion.
  3. 3. Un sistema de deteccion de dispersion de rayos X de conformidad con la Reivindicacion 1, que ademas comprende un colimador primario (18), en el que la extension lineal del haz concentrado de rayos X (70 y 202) medida en el plano esta determinada por una anchura de canal del colimador primario (18).
  4. 4. Un sistema de deteccion de dispersion de rayos X de conformidad con la Reivindicacion 1, en el que el mencionado sistema de deteccion de dispersion de rayos X comprende un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, en el que la mencionada fuente de rayos X (12) esta configurada para emitir un haz en abanico de rayos X (32) y un conjunto de haces concentrados de rayos X (34), comprendiendo dicho sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X:
    un area de examen (14);
    una pluralidad de detectores de dispersion (24), y cada uno de la mencionada pluralidad de detectores de dispersion (24) esta configurado para recibir radiacion dispersa (36) desde una interaccion de un haz concentrado de rayos X (70 y 202) del conjunto de haces concentrados de rayos X (34) y un recipiente en dicha area de examen, y la radiacion dispersa (36) tiene el angulo de dispersion, en el que al menos uno de la pluralidad de detectores de dispersion (24) esta ubicado sustancialmente en el plano, y dicho detector de dispersion comprende la mencionada pluralidad de bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108);
    un conjunto de detectores de transmision (22) configurados para recibir el haz en abanico de rayos X (32) atenuado por el recipiente; y
    un sistema de procesamiento de datos (112) configurado para combinar una salida desde el mencionado conjunto de detectores de transmision (22) y una salida desde la mencionada pluralidad de detectores de dispersion (24) para generar informacion sobre el recipiente.
    5
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    40
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    55
  5. 5. Un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, de conformidad con la Reivindicacion 4, en el que al menos una de la mencionada pluralidad de bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108) comprende una altura definida por:
    imagen3
    en la que Zd es la altura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y 9 es el angulo de dispersion.
  6. 6. Un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, de conformidad con la Reivindicacion 4, en el que el mencionado sistema de procesamiento de datos (112) esta configurado asimismo para llevar a cabo un analisis de difraccion de rayos X utilizando la salida de la mencionada pluralidad de detectores de dispersion (24), y la informacion relacionada con el recipiente comprende una de una proyeccion multivista y una imagen de seccion del recipiente, definiendo la una de la proyeccion multivista y la imagen de seccion una ubicacion en el recipiente de un material detectado por el analisis de difraccion de rayos X.
  7. 7. Un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, de conformidad con la Reivindicacion 4, en el que la mencionada fuente de rayos X (12) comprende una pluralidad de puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 61, 64 y 66), y cada uno de la mencionada pluralidad de puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 61, 64 y 66) esta configurado para emitir el haz en abanico de rayos X (32) y el conjunto de haces concentrados de rayos X (34).
  8. 8. Un sistema para la formacion de imagenes de difraccion de rayos X, de conformidad con la Reivindicacion 7, en el que la mencionada pluralidad de puntos focales (50, 52, 54, 56, 58, 60, 61, 64 y 66) esta ubicada sustancialmente a lo largo de un eje de dicha fuente de rayos X (12), la fuente de rayos X esta configurada para generar el haz en abanico de rayos X (32) y el conjunto de haces concentrados de rayos X (34) desde cada punto focal de la mencionada pluralidad de puntos focales en secuencia a lo largo del eje.
  9. 9. Un metodo para la operacion de un sistema de imagenes de difraccion de rayos X, comprendiendo dicho metodo:
    la emision de un haz concentrado de rayos X (70 y 202) desde una fuente de rayos X (12) y la direccion del haz concentrado de rayos X hacia un recipiente;
    la recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion (24) de una parte de la radiacion dispersa (36) desde el recipiente a traves de un colimador secundario (20), poseyendo la radiacion dispersa (36) un angulo de dispersion, en el que la radiacion dispersa (36) comprende una pluralidad de partes de radiacion dispersa (36), el colimador secundario esta configurado para facilitar el aseguramiento de que la radiacion dispersa que llega a cada detector de dispersion de la pluralidad de detectores de dispersion posee un angulo de dispersion constante con respecto al haz concentrado de rayos X, en el que al menos uno de la pluralidad de detectores de dispersion esta situado sustancialmente en un plano, comprendiendo el al menos un detector de dispersionuna pluralidad de bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108), en el que dicha recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion (24) de una parte de radiacion dispersa (36) comprende:
    la recepcion de una primera parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa (36) en una primera banda de deteccion (104 y 212) de la pluralidad de bandas de deteccion (100, 102, 104, 106 y 108), originandose la primera parte desde una primera distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano, y en el que una primera anchura de la primera banda de deteccion es igual y paralela a una extension lineal de un haz concentrado de rayos X donde el haz concentrado de rayos X atraviesa el plano;
    y
    la recepcion de una segunda parte de la pluralidad de partes de radiacion dispersa (36) en una segunda banda de deteccion en la pluralidad de bandas de deteccion, originandose la segunda parte desde una segunda distancia del plano, medida de forma perpendicular al plano, en la que una segunda anchura de la segunda banda de deteccion esta definida por:
    imagen4
    donde b es la segunda anchura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y L2 es la segunda distancia;
    la recepcion de un haz en abanico de rayos X (32) desde la fuente de rayos X atenuada por el recipiente en un conjunto de detectores de transmision (22); y
    la generacion de informacion relativa al contenido del recipiente mediante la combinacion de una salida del conjunto de detectores de transmision y una salida de la pluralidad de detectores de dispersion.
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  10. 10. Un metodo de conformidad con la Reivindicacion 9, en el que la mencionada recepcion en una pluralidad de detectores de dispersion (24) de una parte de radiacion dispersa tambien comprende la primera parte que se origina desde la primera distancia, en el que una altura de al menos una de la pluralidad de bandas de deteccion (24) esta definida por:
    imagen5
    en la que Zd es la altura, bm es la primera anchura, L2m es la primera distancia y 9 es el angulo de dispersion.
  11. 11. Un metodo de conformidad con la Reivindicacion 9, en el que la radiacion dispersa (36) procede de un conjunto de haces concentrados de rayos X (34) dirigidos al recipiente, el conjunto de haces concentrados de rayos X (34) se encuentra sustancialmente en un primer plano, [y] dicho metodo tambien comprende la orientacion del haz en abanico de rayos X (32) sustancialmente en un segundo plano.
  12. 12. Un metodo de conformidad con la Reivindicacion 9, en el que la mencionada generacion de informacion relativa al contenido del recipiente tambien comprende:
    la realizacion de un analisis de difraccion de rayos X usando la salida de la pluralidad de detectores de dispersion (24); y
    la generacion de una de una proyeccion multivista y una imagen de seccion del recipiente, la una de la proyeccion multivista y la imagen de seccion identifican una ubicacion en el recipiente de un material detectado por el analisis de difraccion de rayos X.
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