ES2857577T3 - Dispositivo de detección de radiación, sistema de inspección de radiación y método para ajustar el dispositivo de detección de radiación - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) para detectar radiación que es irradiada a un sujeto de prueba (S) desde una fuente de radiación (5) y es transmitida a través del sujeto de prueba (S), comprendiendo el dispositivo de detección de radiación (1); un elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) que tiene un filtro (42, 42b a 42f) que atenúa al menos una parte de la radiación incidente; un detector (20) que detecta la radiación, habiendo sido al menos una parte de esta atenuada por el filtro (42, 42b a 42f), comprendiendo el detector (20): un primer sensor de línea (21) que incluye píxeles que tienen una primera anchura de píxel, estando los píxeles dispuestos de manera unidimensional; y un segundo sensor de línea (22) que incluye píxeles que tienen una segunda anchura de píxel, estando los píxeles dispuestos de manera unidimensional, estando el segundo sensor de línea (22) dispuesto en paralelo y adyacente al primer sensor de línea (21) con un intervalo entre dichos primer y segundo sensores de línea más estrecho que las primera y segunda anchuras de píxel; y un alojamiento (30) que ubica el detector (20) en su interior, en donde el alojamiento (30) comprende una superficie principal (32) que incluye una parte a través de la cual pasa la radiación y una superficie lateral (34) que incluye una abertura (35), que se extiende en una dirección que se interseca con la superficie principal (32) y que permite insertar el filtro (42, 42b a 42f) a su través, en donde el filtro (42, 42b a 42f) está dispuesto en el alojamiento (30) de modo que cubre uno del primer y segundo sensores de línea (21, 22) del detector (20) en un estado separado del detector (20).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de detección de radiación, sistema de inspección de radiación y método para ajustar el dispositivo de detección de radiación

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de detección de radiación, a un sistema de inspección de radiación y a un método para ajustar un dispositivo de detección de radiación.

Antecedentes de la técnica

Se practica ampliamente que un sujeto de prueba, tal como un alimento o un producto farmacéutico, es irradiado con rayos X e inspeccionado para detectar la presencia o ausencia de una materia extraña en el sujeto a partir de una imagen de rayos X transmitida de este. Para la inspección se utiliza un dispositivo de detección de rayos X que incluye un sensor de línea para detectar una imagen de transmisión mediante rayos X emitidos desde una fuente de rayos X hacia el sujeto. El dispositivo de detección de rayos X adopta, por ejemplo, una configuración donde dos sensores de línea están dispuestos en paralelo de tal manera que detecten los rayos X en diferentes intervalos de energía, en un caso donde las materias extrañas que se desean detectar sean diferentes (por ejemplo, si la materia extraña es un trozo de hueso o metal incluido en la carne) (por ejemplo, véase el documento JP 2002-168803 A). En el dispositivo de detección de rayos X que se describe en el documento JP 2002-168803 A, un cuerpo variable de cualidad de radiación está provisto en un sensor para variar las cualidades de radiación de los rayos X para alcanzar los sensores de línea.

El documento US 4975590 A divulga, de acuerdo con su resumen, un casete de procesamiento de sustracción de energía que alberga en su interior un par de láminas de fósforo estimulables y un filtro de cambio de energía de radiación interpuesto entre las láminas de fósforo estimulables. El casete incluye un cuerpo de casete que está formado por un material protector de luz que transmite radiación y un elemento de tapa montado en el cuerpo de casete. Una pared lateral del casete perpendicular a las láminas de fósforo estimulables albergadas en su interior está provista de una hendidura a través de la cual se puede insertar el filtro de cambio de energía de radiación y de la cual se puede extraer del casete sin tener que abrir o cerrar el elemento de tapa.

El documento EP2352014A1 divulga, de acuerdo con su resumen, un sistema de adquisición de imágenes de radiación que mejora la precisión de detección de una sustancia extraña, etc., en un sujeto. Un sistema de adquisición de imágenes de rayos X irradia rayos X a un sujeto desde una fuente de rayos X y detecta rayos X en una pluralidad de intervalos de energía transmitidos a través del sujeto. El sistema de adquisición de imágenes de rayos X incluye un detector de baja energía para detectar rayos X en un intervalo de baja energía que es transmitido a través del sujeto para generar datos de imagen de baja energía, un detector de alta energía dispuesto en paralelo al detector de baja energía con una región de zona muerta intercalada entre estos, para detectar rayos X en un intervalo de alta energía que es transmitido a través del sujeto para generar datos de imagen de alta energía, y una sección de control de temporización para controlar la temporización de detección del detector de alta energía en función de una anchura de zona muerta de la región de zona muerta de manera que los datos de imagen de baja energía que serán generados por el detector de baja energía y los datos de imagen de alta energía que serán generados por el detector de alta energía se correspondan mutuamente.

Sumario de la invención

Problema técnico

En el dispositivo de detección de rayos X capaz de detectar diferentes materias extrañas, como se ha descrito anteriormente, es preferente que el dispositivo pueda cambiar de manera flexible la sensibilidad de detección para detectar rayos X en diversos intervalos de energía de conformidad con el uso, teniendo en cuenta la relación S/N. En el caso de un cambio, se cambia un centelleador o se agrega un filtro para realizar el ajuste. Sin embargo, es difícil reemplazar el centelleador cada vez que se realiza un ajuste. Cuando se reemplaza el filtro, la configuración de disposición del filtro sobre la superficie superior del centelleador, como en el documento JP 2002-168803 A, posiblemente raye el filtro durante el ajuste. Por otro lado, en un caso donde el filtro está dispuesto para cubrir una hendidura provista en la superficie superior de una caja de metal que aloja un sensor de rayos X, existen posibilidades de cambiar la altura de cámara de conformidad con el tipo de filtro (grosor) y es necesario tener en cuenta estas posibilidades en el momento de diseñar la totalidad del sistema de inspección de radiación. Por consiguiente, resulta difícil diseñarlo.

La presente invención se ha realizado en vista de tales problemas y tiene el objeto de proporcionar un dispositivo de detección de radiación que pueda cambiar fácilmente la sensibilidad de detección a cualquiera de las diversas bandas de energía sin cambiar la altura del dispositivo de detección de radiación cada vez que se realiza un ajuste de filtro, un sistema de inspección de radiación que incluya el dispositivo de detección de radiación y un método para ajustar el dispositivo de detección de radiación.

Solución al problema

Un dispositivo de detección de radiación de acuerdo con un aspecto de la presente invención es un dispositivo de detección de radiación para detectar radiación que es irradiada a un sujeto de prueba desde una fuente de radiación y es transmitida a través del sujeto de prueba. El dispositivo de detección de radiación de acuerdo con la invención es como se define en la reivindicación independiente 1 y comprende: un elemento de filtro que tiene un filtro que atenúa al menos una parte de la radiación incidente; un detector que detecta la radiación, habiendo sido al menos una parte de esta atenuada por el filtro; y un alojamiento que ubica el detector en su interior. En este dispositivo de detección de radiación, el alojamiento comprende una superficie principal que incluye una parte a través de la cual pasa la radiación y una superficie lateral que incluye una abertura que se extiende en una dirección que se interseca con la superficie principal y que permite insertar el filtro a su través. El filtro está dispuesto en el alojamiento de modo que cubra al menos una parte del detector en un estado separado del detector. El detector comprende: un primer sensor de línea en el que los píxeles que tienen una primera anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional; y un segundo sensor de línea en el que los píxeles que tienen una segunda anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional y que está dispuesto en paralelo al primer sensor de línea con un intervalo más estrecho que las primera y segunda anchuras de píxel. El filtro cubre uno del primer y segundo sensores de línea.

En el dispositivo de detección de radiación, la abertura en la que se puede insertar el filtro está provista en la superficie lateral del alojamiento que ubica el detector en su interior y el filtro está dispuesto en el alojamiento del filtro de manera que el filtro pueda cubrir al menos una parte del detector en el estado separado del detector. En este caso, el filtro que cambia (atenúa) la cualidad de radiación de la radiación incidente está configurado para estar dispuesto dentro del alojamiento del dispositivo de detección de radiación. La configuración elimina la necesidad de cambiar la altura del dispositivo de detección de radiación cada vez que se realiza un ajuste de filtro y las sensibilidades de detección se pueden cambiar a diversas bandas de energía. Asimismo, el filtro está dispuesto en el alojamiento de modo que esté separado del detector. En consecuencia, cuando el filtro se reemplaza por un filtro que tiene otra función de atenuación, la posibilidad de que el filtro entre en contacto con el detector y lo raye (por ejemplo, el centelleador, etc.) se puede reducir. Así mismo, de acuerdo con el dispositivo de detección de radiación, el filtro y el detector pueden estar dispuestos cerca entre sí. En consecuencia, se puede suprimir la existencia de artefactos.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, la abertura del alojamiento puede tener un área mayor que la superficie de extremo del filtro. Por consiguiente, el filtro se puede insertar fácilmente en el alojamiento. En consecuencia, la sensibilidad de detección del dispositivo de detección de radiación se puede cambiar fácilmente a diversas bandas de energía.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el elemento de filtro puede comprender un elemento de sujeción que sujeta el filtro y el elemento de sujeción puede estar hecho de un material que transmita más radiación que el filtro. En este caso, el filtro puede estar dispuesto de manera fija en una posición predeterminada por el elemento de sujeción y se puede suprimir la prevención de la detección de radiación apropiada debido a la atenuación de la radiación incidente por el elemento de sujeción.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el elemento de filtro puede comprender un obturador que tiene un área de superficie mayor que la abertura y el obturador puede estar unido a la superficie lateral del alojamiento. En este caso, el filtro del elemento de filtro puede estar dispuesto de manera más fija en la posición predeterminada.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el elemento de filtro tiene una forma externa sustancialmente rectangular en vista en planta y el filtro puede estar dispuesto en una región lateral de este. En este caso, el filtro puede estar dispuesto en una posición apropiada con respecto al detector que está dispuesto, normalmente, alrededor del centro del dispositivo.

El dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente puede comprender, además, un elemento de posicionamiento que ubica el elemento de filtro en el alojamiento de manera que el filtro pueda cubrir una región predeterminada del detector. En este caso, incluso si el detector está formado para tener una configuración mínima, el filtro puede estar dispuesto, además, de manera fija en una posición apropiada con respecto al detector. El elemento de posicionamiento puede estar en contacto con la totalidad o una parte del lado del elemento de filtro para situar el filtro.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el detector comprende: un primer sensor de línea en el que los píxeles que tienen una primera anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional; y un segundo sensor de línea en el que los píxeles que tienen una segunda anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional y que está dispuesto en paralelo al primer sensor de línea con un intervalo más estrecho que las primera y segunda anchuras de píxel. Por lo tanto, el dispositivo de detección de radiación se puede reducir aún más de tamaño y se puede detectar la radiación en diferentes intervalos de energía.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el detector puede comprender, además, un primer centelleador dispuesto por encima del primer sensor de línea y un segundo centelleador dispuesto por encima del segundo sensor de línea. El filtro puede cubrir uno del primer y segundo sensores de línea, el filtro puede cubrir ambos primer y segundo sensores de línea, e incluir una primera región que cubre el primer sensor de línea, y una segunda región que cubre el segundo sensor de línea, y el grosor de la primera región y el grosor de la segunda región pueden ser idénticos o diferentes entre sí.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, el primer sensor de línea y el segundo sensor de línea son detectores de radiación del tipo de conversión directa. En este caso, no es necesario que el centelleador esté provisto por separado, lo cual permite reducir el número de componentes.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, la distancia entre el filtro y el detector puede oscilar entre 0,1 y 10 mm, ambos inclusive. En este caso, se puede suprimir adicionalmente la existencia de artefactos.

En el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente, la superficie principal del alojamiento puede incluir, además, una hendidura a través de la cual puede pasar la radiación que entra en el alojamiento. El dispositivo de detección de radiación puede comprender, además, una película protectora de luz que cubre la hendidura. En este caso, la atenuación de la radiación que entra en el dispositivo de detección se puede suprimir y se puede evitar que las materias extrañas (polvillo, polvo, etc.) entren en el interior del alojamiento.

La presente invención se refiere a un sistema de inspección de radiación de acuerdo con la reivindicación 13 como otro aspecto, comprendiendo este sistema de inspección de radiación: una fuente de radiación que irradia al sujeto de prueba con radiación; uno cualquiera de los dispositivos de detección de radiación descritos anteriormente; y una máquina transportadora que transporta al sujeto de prueba en una dirección que se interseca con una dirección de radiación de la radiación por la fuente de radiación. Como se ha descrito anteriormente, no se requiere que el sistema de inspección cambie la altura del dispositivo de detección de radiación cada vez que se realiza un ajuste de filtro y el tipo de filtro que atenúa la radiación se puede reemplazar fácilmente. En consecuencia, la sensibilidad de detección se puede cambiar fácilmente a diversas bandas de energía y se pueden inspeccionar diversos tipos de sujetos de prueba.

La presente invención se refiere a un método, como se define en la reivindicación independiente 14, para ajustar uno cualquiera de los dispositivos de detección de radiación descritos anteriormente como otro aspecto más, comprendiendo este método de ajuste: preparar unos elementos que incluyen una pluralidad de filtros que tienen diferentes funciones de atenuación, como el elemento de filtro; insertar de manera secuencial la pluralidad de filtros a través de la abertura del alojamiento hacia un interior, sujetando el filtro en una posición predeterminada, y detectar la radiación; y seleccionar un elemento de filtro óptimo entre los filtros de acuerdo con los resultados de la radiación detectada. En este caso, el filtro óptimo se puede seleccionar fácilmente entre los filtros que tienen diferentes funciones de atenuación. En consecuencia, el método para ajustar el dispositivo de detección de radiación se puede realizar fácilmente y la sensibilidad de detección en el dispositivo de detección de radiación se puede cambiar fácilmente a diversas bandas de energía. En la presente invención, en cuanto al dispositivo de detección de radiación ajustado mediante el método de ajuste, el dispositivo de detección de radiación se puede fabricar mediante el método que comprende, además, insertar el elemento de filtro óptimo seleccionado mediante la selección hacia el interior a través de la abertura del alojamiento y sujetar y fijar el elemento de filtro en una posición predeterminada. Un método de fabricación de este tipo puede fabricar fácilmente el dispositivo de detección de radiación que puede cambiar fácilmente la sensibilidad de detección a diversas bandas de energía.

La presente invención se refiere a un aspecto de la invención de un filtro utilizable para un método de ajuste de este tipo, como aún otro aspecto. El elemento de filtro tiene una forma externa sustancialmente rectangular en vista en planta y comprende: un filtro que atenúa al menos una parte de la radiación; y un elemento de sujeción hecho de un material que transmite más radiación que el filtro y que sujeta el filtro, en donde el filtro está dispuesto en la región lateral del elemento de filtro. De acuerdo con un elemento de filtro de este tipo que tiene la configuración sencilla, se pueden preparar fácilmente elementos de filtro que tienen más funciones de atenuación diversas y se puede realizar más fácilmente el ajuste de filtro en el dispositivo de detección de radiación descrito anteriormente.

Efectos ventajosos de la invención

La presente invención puede cambiar fácilmente la sensibilidad de detección a cualquiera de las diversas bandas de energía sin cambiar la altura del dispositivo de detección de radiación cada vez que se cambia el filtro.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un sistema de inspección de rayos X de acuerdo con esta realización.

[Figura 2] La figura 2 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una primera realización.

[Figura 3] La figura 3 son tablas que muestran la relación entre la capa de valor medio y la tensión de tubo en los casos de uso de cobre y aluminio como filtros, (a) muestra una comparación entre un caso sin filtro y un caso que utiliza cobre de 0,1 mm de grosor como filtro, (b) muestra la comparación entre un caso sin filtro, un caso de uso de cobre de 0,1 mm de grosor como filtro, y un caso de uso de aluminio de 0,1 mm de grosor como filtro, y (c) muestra la comparación entre un caso sin filtro, un caso de uso de cobre de 0,1 mm de grosor como filtro y un caso de uso de cobre de 0,5 mm de grosor como filtro.

[Figura 4] La figura 4 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una segunda realización.

[Figura 5] La figura 5 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una tercera realización.

[Figura 6] La figura 6 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una cuarta realización.

[Figura 7] Las figuras 7(a) y 7(b) son vistas en sección que muestran esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una quinta realización.

[Figura 8] La figura 8 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con una sexta realización.

[Figura 9] La figura 9 es una vista en sección que muestra esquemáticamente un dispositivo de detección de rayos X que no está cubierto por la invención reivindicada.

[Figura 10] La figura 10 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo del dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con esta realización.

[Figura 11] La figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un estado donde se inserta un elemento de filtro en una abertura en una superficie lateral del dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10.

[Figura 12] La figura 12 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea XN-XN que muestra un ejemplo del dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10.

[Figura 13] La figura 13 es una vista en planta que muestra el posicionamiento del elemento de filtro utilizando un elemento de posicionamiento en el dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10, (a) muestra un ejemplo del elemento de posicionamiento y el elemento de filtro, (b) muestra un estado donde el elemento de filtro en (a) está situado por el elemento de posicionamiento, (c) muestra otro ejemplo del elemento de posicionamiento y el elemento de filtro, y (d) muestra un estado donde el elemento de filtro en (c) está situado por el elemento de posicionamiento.

[Figura 14] La figura 14 es una vista en planta que muestra el posicionamiento del elemento de filtro utilizando el elemento de posicionamiento en el dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10, (a) muestra otro ejemplo más del elemento de posicionamiento y el elemento de filtro, (b) muestra un estado donde el elemento de filtro en (a) está situado por el elemento de posicionamiento, (c) muestra otro ejemplo del elemento de posicionamiento y el elemento de filtro, y (d) muestra un estado donde el elemento de filtro en (c) está situado por el elemento de posicionamiento.

[Figura 15] La figura 15 muestra un ejemplo de modificación de un elemento de filtro utilizado en un dispositivo de detección de rayos X.

Descripción de las realizaciones

En lo sucesivo en el presente documento, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, se describen las realizaciones preferentes de la presente invención. En la descripción, se utilizan los mismos signos para los mismos elementos, o elementos que tienen las mismas funciones, y se omite la descripción redundante.

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un sistema de inspección de rayos X de acuerdo con esta realización. La figura 2 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con esta realización. Como se muestra en la figura 1, un sistema de inspección de rayos X 1 (sistema de inspección de radiación) incluye una cinta transportadora 3 (máquina transportadora), un irradiador de rayos X 5 (fuente de radiación) y un dispositivo de detección de rayos X 10 (dispositivo de detección de radiación). El sistema de inspección de rayos X 1 emite rayos X desde el irradiador de rayos X 5 en una dirección de irradiación Z para irradiar a un sujeto de prueba S y detecta los rayos X transmitidos que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S entre los rayos X de irradiación en una pluralidad de intervalos de energía. El sistema de inspección de rayos X 1 realiza una prueba de materia extraña, una inspección de equipaje y similares utilizando una imagen de los rayos X transmitidos. Los sujetos de prueba S por el sistema de inspección de rayos X 1 incluyen ampliamente, por ejemplo, alimentos, tales como carne y alimentos de retorta, productos de caucho, tales como neumáticos, equipaje que se desea inspeccionar, productos de resina, productos de metal, tales como alambre, materiales de recurso, tales como minerales, residuos que se desea apartar o someter a recolección de recursos, componentes electrónicos y similares. Así mismo, existen diversas materias extrañas que se desea detectar en el sujeto de prueba S. En consecuencia, es preferente que el sistema de inspección de rayos X 1 pueda cambiar de manera flexible la sensibilidad de detección de cada dispositivo de detección de rayos X 10 de acuerdo con la propiedad física del sujeto de prueba S y el tipo de materia extraña que se desea detectar.

La cinta transportadora 3 incluye una unidad de cinta 7 sobre la que se va a montar el sujeto de prueba S. La cinta transportadora 3 mueve la unidad de cinta 7 en una dirección de transporte Y, lo cual transporta el sujeto de prueba S en la dirección de transporte Y a una velocidad predeterminada.

El irradiador de rayos X 5 (fuente de radiación) es un dispositivo que emite rayos X en la dirección de irradiación Z hacia el sujeto de prueba S y es, por ejemplo, una fuente de rayos X. El irradiador de rayos X 5 es, por ejemplo, una fuente de luz puntual y realiza la irradiación de rayos X difundidos en un intervalo de ángulo predeterminado en una dirección de detección X perpendicular a la dirección de irradiación Z y la dirección de transporte Y. El irradiador de rayos X 5 está dispuesto sobre la unidad de cinta 7 separado por una distancia predeterminada de la unidad de cinta 7 de modo que la dirección de irradiación de rayos X Z pueda estar orientada hacia la unidad de cinta 7 y los rayos X difundidos puedan cubrir sustancialmente la totalidad del sujeto de prueba S en la dirección de anchura (dirección de detección X). El irradiador de rayos X 5 está configurado de tal manera que, en la dirección longitudinal (dirección de transporte Y) del sujeto de prueba S, se adopta un intervalo de división predeterminado en la dirección longitudinal como intervalo de irradiación para una vez y el sujeto de prueba S es transportado por la cinta transportadora 3 en la dirección de transporte Y, lo cual permite que la totalidad del sujeto de prueba S en la dirección longitudinal sea irradiado con rayos X.

El dispositivo de detección de rayos X 10 (detector de radiación) es un dispositivo que detecta los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5 hacia el sujeto de prueba S y que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y es una cámara detección de rayos X, por ejemplo. El dispositivo de detección de rayos X 10 está dispuesto, por ejemplo, por debajo de la unidad de cinta 7 que estará dispuesta aguas abajo del sujeto de prueba S en la dirección de radiación por el irradiador de rayos X 5, para detectar los rayos X que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S. Como se muestra en la figura 2, que es una vista en sección tomada a lo largo de la dirección lateral más corta, un dispositivo de detección de rayos X 10 de este tipo incluye un detector 20 que detecta los rayos X transmitidos, un alojamiento 30 que ubica el detector 20 en su interior y un elemento de filtro 40 que incluye un filtro 42 que se inserta desde su lado hacia el alojamiento 30 y atenúa algunos de los rayos X que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S. El filtro 42 está dispuesto para cubrir una parte del detector 20 en un estado separado del detector 20.

El detector 20 incluye dos sensores de línea 21 y 22, un sustrato 23 y dos centelleadores 24 y 25, y detecta los rayos X que han sido emitidos por el irradiador de rayos X 5 y que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S (los rayos X incidentes sobre el dispositivo de detección) en diferentes intervalos de energía. Los sensores de línea 21 y 22 están formados adyacentes entre sí en el sustrato 23, que está hecho de silicio. El sensor de línea 21 es un sensor lineal donde los píxeles que tienen una anchura de píxel LW están dispuestos de manera unidimensional (la dirección ortogonal a la lámina de la figura 2; la dirección X en la figura 1). El sensor de línea 22 es un sensor lineal donde los píxeles que tienen una anchura de píxel HW están dispuestos de manera unidimensional. El sensor de línea 22 está dispuesto de tal manera que esté dispuesto en paralelo al sensor de línea 21 en un intervalo NW que es más estrecho que las anchuras de píxel LW y HW. Las anchuras de píxel LW y HW pueden ser las mismas anchuras, por ejemplo, cada una de aproximadamente 0,6 mm, o pueden tener diferentes anchuras. El intervalo NW entre los sensores puede ser de aproximadamente 0,2 mm, por ejemplo. Un centelleador 24 para baja energía está dispuesto en el sensor de línea 21. Un centelleador 25 para alta energía está dispuesto en el sensor de línea 22. En el ejemplo de la figura 2, por ejemplo, los centelleadores 24 y 25 están hechos de diferentes materiales o tienen diferentes grosores y pueden detectar rayos X en diferentes bandas de energía por medio de estos.

El alojamiento 30 incluye una superficie principal 32 que tiene una hendidura 31 para permitir que los rayos X la atraviesen, y unos elementos de protección 33 hechos de plomo (Pb) o similar, en un lado que se desea irradiar con rayos X, y aloja el detector 20 en su interior de tal manera que esté dispuesto en una región que corresponda a la hendidura 31 y permita que los rayos X la atraviesen. Una porción de cuerpo principal del alojamiento 30 distinta de los elementos de protección 33 está hecha de aluminio, por ejemplo. Una película protectora de luz 50 puede estar provista en la hendidura 31 para lograr una configuración que impida que partículas y similares entren en el interior del alojamiento 30. La película protectora de luz 50 puede tener el efecto de atenuar algunos de los rayos X que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S. El alojamiento 30 tiene una superficie lateral 34 que se extiende en la dirección ortogonal a la superficie principal 32. En la superficie lateral 34, está formada una abertura 35 que tiene un área mayor que la superficie de extremo del filtro 42 para permitir que el filtro 42 y similares del elemento de filtro 40 se inserten a su través.

El elemento de filtro 40 es un elemento en forma de lámina cuya forma externa en vista en planta es sustancialmente rectangular, por ejemplo, e incluye: el filtro 42 que atenúa algunos de los rayos X (radiación incidente) que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S; un elemento de sujeción en forma de lámina 44 que sujeta el filtro 42; y un obturador 46 para unir el extremo del elemento de sujeción 44 a la superficie lateral 34 del alojamiento 30 de manera que el filtro 42 pueda estar dispuesto en una posición predeterminada en el alojamiento 30.

El filtro 42 es un elemento que está formado de un material diferente al del sujeto de prueba S para tener una forma de placa delgada. El filtro 42 está hecho de, por ejemplo: una resina, tal como poliestireno, polietileno, poliuretano, polipropileno, Teflón®, resina ABS, resina AS, acrílico, poliamida, PET, GF-PET, PBT, policarbonato, PPS, PTFE, PSF o PI; material de fibra de carbono, tal como carbono amorfo o grafito; o metal, tal como berilio, aluminio, titanio, hierro, zinc, molibdeno, estaño, oro, plata, cobre, platino, plomo, tantalio, gadolinio, holmio o iterbio. El material del filtro 42 se selecciona apropiadamente de entre los materiales mencionados anteriormente y similares de acuerdo con una atenuación deseada, es decir, la diferencia de energía de los rayos X recibidos por los sensores de línea y la relación S/N. Por ejemplo, es preferente que el material se seleccione de entre cobre y aluminio. El cobre y el aluminio tienen un rendimiento de protección contra rayos X y se procesan fácilmente. En consecuencia, el ajuste del grosor de filtro se facilita mediante la selección de un material de este tipo. Las figuras 3(a) a 3(c) muestran la relación entre la tensión de tubo (kV) y la capa de valor medio (mm) en un caso de uso de cobre (grosores de 0,1 y 0,5 mm), aluminio (0,1 mm), etc., como filtro 42, por ejemplo. La capa de valor medio es el grosor de un material en un caso donde la cantidad de radiación se reduce a la mitad por absorción con un material específico que está dispuesto en un flujo de rayos X y es un índice utilizado para evaluar las características de energía de rayos X. Más específicamente, en un caso donde la capa de valor medio es gruesa, la energía se vuelve alta.

El elemento de sujeción 44 es un elemento en forma de lámina para sujetar el filtro 42 en una posición predeterminada. En el ejemplo que se muestra en la figura 2, el filtro 42 está dispuesto y fijado a la superficie superior de un extremo (región lateral) del elemento de sujeción 44. El elemento de sujeción 44 está hecho de un material que tiene más probabilidades de transmitir rayos X que el filtro 42, por ejemplo, carbono, y está configurado para no atenuar mucho los rayos X transmitidos y no evitar que el detector 20 detecte los rayos X. Para suprimir la existencia de un artefacto, el filtro 42 está sujeto por el elemento de sujeción 44 de manera que las distancias a los sensores de línea 21 y 22 pueden variar de 0,1 a 10 mm, ambos inclusive.

El obturador 46 es un elemento de fijación provisto en un extremo del elemento de sujeción 44, y es un elemento para fijar el elemento de sujeción 44 montado con el filtro 42 a la superficie lateral 34 del alojamiento 30. El obturador 46 tiene un área de superficie mayor que la abertura 35 provista en la superficie lateral 34 del alojamiento 30, lo cual impide que la totalidad del elemento de filtro 40 entre en el alojamiento 30 durante el reemplazo del elemento de filtro 40. El obturador 46 puede estar formado integralmente con el elemento de sujeción 44 o estar formado como un elemento separado. La fijación al alojamiento 30 se logra mediante la fijación del obturador 46 con tornillos o similares, por ejemplo.

El elemento de filtro 40 que tiene una configuración de este tipo puede situar el filtro 42 en el alojamiento 30 de manera que, por ejemplo, el filtro 42 pueda cubrir una región correspondiente a una parte (por ejemplo, una región media en la dirección de anchura) de la hendidura 31 para atenuar una parte de (mitad) los rayos X transmitidos. Más específicamente, el elemento de filtro 40 puede situar y sujetar el filtro 42 hecho de una lámina de anchura estrecha que se extiende de manera lineal de manera que un extremo (un extremo derecho en el diagrama) en la dirección de anchura del filtro 42 pueda corresponder a la región del detector 20 entre los sensores de línea 21 y 22 en la dirección de desplazamiento de los rayos X transmitidos. El elemento de filtro 40 está diseñado de manera que, si un filtro tiene la misma forma (forma externa) incluso con una función de atenuación diferente (de grosor o material diferentes, por ejemplo), el filtro puede estar dispuesto en la misma posición. Incluso cuando el elemento de filtro 40 se reemplaza por un elemento de filtro que tiene un tipo diferente (grosor o material), la posición relativa con respecto a los sensores de línea 21 y 22 no cambia, lo cual puede facilitar el reemplazo del filtro 42 (elemento de filtro 40).

Como se ha descrito anteriormente, en el dispositivo de detección de rayos X 10, de acuerdo con la configuración descrita anteriormente, el sensor de línea 21 para el cual el centelleador 24 para baja energía puede detectar rayos X en un intervalo de baja energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, tal cual (sin la intervención del filtro 42), y puede generar datos de imagen de baja energía. Entretanto, el sensor de línea 22 para el cual el centelleador 25 para alta energía puede detectar rayos X en un intervalo de alta energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y que han sido atenuados por el filtro 42 entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, y puede generar datos de imagen de alta energía. Así mismo, el dispositivo de detección de rayos X 10 ajusta las sensibilidades de detección utilizando el elemento de filtro 40 dispuesto en el alojamiento 30. Por consiguiente, sin ningún cambio de la disposición y la configuración fuera del alojamiento 30 y sin que los centelleadores 24 y 25 se rayen durante el reemplazo de filtro, el tipo del filtro 42 se puede cambiar fácilmente. Incluso en el dispositivo de detección de rayos X 10 donde los sensores de línea están dispuestos cercanos entre sí, las sensibilidades de detección se pueden cambiar fácilmente.

En el dispositivo de detección de rayos X 10, la abertura 35 del alojamiento 30 tiene un área mayor que el área total de la superficie de extremo del filtro 42 y la superficie de extremo del elemento de sujeción 44. Por consiguiente, el filtro 42 y similares se pueden insertar fácilmente en el alojamiento 30. En consecuencia, cuando las sensibilidades de detección del dispositivo de detección de rayos X 10 se cambian para diversas bandas de energía, el elemento de filtro 40 de un tipo diferente se puede reemplazar fácilmente.

Así mismo, en el dispositivo de detección de rayos X 10, el elemento de filtro 40 incluye el elemento de sujeción 44 que sujeta el filtro 42. El elemento de sujeción 44 está hecho de un material que transmite más rayos X que el filtro 42, por ejemplo, de carbono. Por consiguiente, el filtro 42 puede estar dispuesto de manera fija en la posición predeterminada en el alojamiento 30 y se puede suprimir la prevención de la detección apropiada de rayos X debido a la atenuación de los rayos X incidentes por el elemento de sujeción 44.

En el dispositivo de detección de rayos X 10, el elemento de filtro 40 incluye el obturador 46 que tiene un área de superficie mayor que la abertura 35, y el obturador 46 puede estar unido a la superficie lateral 34 del alojamiento 30. Por consiguiente, el filtro 42 del elemento de filtro 40 puede estar dispuesto de manera más fija en la posición predeterminada mediante el obturador 46. Así mismo, se puede evitar la dificultad de reemplazo debido a la inserción de la totalidad del elemento de filtro 40 del tipo diferente en el alojamiento 30 durante el reemplazo del elemento de filtro 40. Así mismo, puesto que el obturador 46 tiene un área mayor que la abertura 35, la abertura 35 está cubierta con el obturador 46 cuando el elemento de filtro 40 está dispuesto en el alojamiento 30. En consecuencia, se puede evitar que las materias extrañas (polvillo, polvo, etc.) entren en el interior del alojamiento 30 a través de la abertura 35.

En el dispositivo de detección de rayos X 10, el elemento de filtro 40 tiene una forma externa sustancialmente rectangular en vista en planta y el filtro 42 está dispuesto en el lado de extremo del elemento. En consecuencia, el filtro 42 puede estar dispuesto, normalmente, en una posición apropiada con respecto al detector 20 dispuesto, normalmente, en el centro del dispositivo.

Así mismo, en el dispositivo de detección de rayos X 10, el detector 20 incluye: un primer sensor de línea en el que los píxeles que tienen una primera anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional; y un segundo sensor de línea en el que los píxeles que tienen una segunda anchura de píxel están dispuestos de manera unidimensional y que está dispuesto en paralelo al primer sensor de línea con un intervalo más estrecho que las primera y segunda anchuras de píxel. En este caso, el dispositivo de detección de rayos X 10 se puede reducir de tamaño y se puede detectar la radiación en diferentes intervalos de energía.

En el dispositivo de detección de rayos X 10, la distancia entre el filtro 42 y el detector 20 oscila de 0,1 a 10 mm, ambos inclusive. En consecuencia, se puede suprimir adicionalmente la existencia de artefactos.

En el dispositivo de detección de rayos X 10, la superficie principal 32 del alojamiento 30 incluye la hendidura 31 que puede dejar pasar los rayos X que entran en el alojamiento 30. El dispositivo de detección de rayos X 10 incluye, además, la película protectora de luz 50 que cubre la hendidura 31. En consecuencia, la atenuación de los rayos X que entran en el dispositivo de detección de rayos X 10 se puede suprimir y se puede evitar que las materias extrañas (polvillo, polvo, etc.) entren en el interior del alojamiento 30 a través de la hendidura 31.

A continuación, haciendo referencia a las figuras 4 a 8, se describen otras realizaciones (las realizaciones segunda a sexta) del dispositivo de detección de rayos X 10. La figura 4 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con la segunda realización. La figura 5 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con la tercera realización. La figura 6 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con la cuarta realización. Las figuras 7(a) y 7(b) son vistas en sección que muestran esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con la quinta realización. La figura 8 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con la sexta realización. La figura 9 es una vista en sección que muestra esquemáticamente el dispositivo de detección de rayos X que no está cubierto por la invención reivindicada.

En primer lugar, haciendo referencia a la figura 4, se describe un dispositivo de detección de rayos X 10a de acuerdo con la segunda realización. Como se muestra en la figura 4, el dispositivo de detección de rayos X 10a es diferente, en el sitio de disposición del filtro 42 en un elemento de filtro 40a, del dispositivo de detección de rayos X 10 de la primera realización. Los otros puntos de configuración son análogos a los del dispositivo de detección de rayos X 10. En el dispositivo de detección de rayos X 10a, el filtro 42 del elemento de filtro 40a está dispuesto para cubrir el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía. En el dispositivo de detección de rayos X 10a, de acuerdo con una configuración de este tipo, el sensor de línea 22 para el cual el centelleador 25 para alta energía puede detectar rayos X en un intervalo de alta energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, tal cual (sin la intervención del filtro 42), y puede generar datos de imagen de alta energía. Entretanto, el sensor de línea 21 para el cual el centelleador 24 para baja energía puede detectar rayos X en un intervalo de baja energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y que han sido atenuados por el filtro 42 entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, y puede generar datos de imagen de baja energía. Cuando la emisión del sensor de línea 21 para baja energía está saturada, por ejemplo, cuando el lado de baja energía está saturado por un aumento en la emisión de los rayos X para garantizar S/N en el lado de alta energía, se puede adoptar la configuración descrita anteriormente, por ejemplo.

Posteriormente, haciendo referencia a la figura 5, se describe un dispositivo de detección de rayos X 10b de acuerdo con la tercera realización. Como se muestra en la figura 5, el dispositivo de detección de rayos X 10b es diferente, en la anchura del filtro 42b (la dirección lateral en el diagrama) en un elemento de filtro 40b, del dispositivo de detección de rayos X 10 de la primera realización. Los otros puntos de configuración son análogos a los del dispositivo de detección de rayos X 10. En el dispositivo de detección de rayos X 10b, un filtro 42b para el elemento de filtro 40b está dispuesto para cubrir tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía. En el dispositivo de detección de rayos X 10b, de acuerdo con una configuración de este tipo, tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía pueden detectar rayos X en los intervalos de energía respectivos que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y han sido atenuados por el filtro 42b entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, y puede generar elementos de datos de imagen de alta y baja energía. En el caso de inspeccionar el interior de una sustancia que tenga un peso relativamente grande, por ejemplo, en un caso donde se van a detectar materias extrañas de metal en 20 kg de trigo y también se permite que un lado de baja energía realice la detección con una alta energía hasta cierto punto, se puede adoptar la configuración descrita anteriormente, por ejemplo.

Posteriormente, haciendo referencia a la figura 6, se describe un dispositivo de detección de rayos X 10c de acuerdo con la cuarta realización. Como se muestra en la figura 6, el dispositivo de detección de rayos X 10c es diferente, en la forma (variación de grosor) del filtro 42c en un elemento de filtro 40c, del dispositivo de detección de rayos X 10b de la tercera realización. Los otros puntos de configuración son análogos a los del dispositivo de detección de rayos X 10b. Al igual que en el dispositivo de detección de rayos X 10b, en el dispositivo de detección de rayos X 10c, un filtro 42c para el elemento de filtro 40c está dispuesto para cubrir tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía. Sin embargo, en el dispositivo de detección de rayos X 10c, el filtro 42c incluye dos regiones 43a y 43b. El grosor en la primera región 43a es mayor que el grosor en la segunda región 43b. En el dispositivo de detección de rayos X 10c, de acuerdo con una configuración de este tipo, tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía pueden detectar los rayos X en los intervalos de energía respectivos que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y han sido atenuados por el filtro 42c entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, y generar elementos de datos de imagen de alta y baja energía. Así mismo, el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía puede detectar rayos X en un intervalo de alta energía más atenuado que el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía y generar un elemento de datos de imagen de alta energía. Una configuración de este tipo puede obtener los elementos de datos de imagen que tienen la diferencia de energía.

Posteriormente, haciendo referencia a las figuras 7(a) y 7(b), se describe un dispositivo de detección de rayos X 10d de acuerdo con la quinta realización. Como se muestra en la figura 7(a), el dispositivo de detección de rayos X 10d es diferente del dispositivo de detección de rayos X 10b de la tercera realización por el hecho de que un elemento de filtro 40d no incluye un elemento de sujeción independiente, pero un filtro 42d también sirve como elemento de sujeción en su lugar. Los otros puntos de configuración son análogos a los del dispositivo de detección de rayos X 10b. Al igual que en el dispositivo de detección de rayos X 10b, en el dispositivo de detección de rayos X 10d, el filtro 42d para el elemento de filtro 40d está configurado para cubrir tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía. En el dispositivo de detección de rayos X 10d, tanto el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 para baja energía como el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía pueden detectar rayos X en los intervalos de energía respectivos que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y han sido atenuados por el filtro 42d entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5, y puede generar elementos de datos de imagen de alta y baja energía. Como se muestra en la figura 7(b), el dispositivo de detección de rayos X 10d puede adoptar una configuración donde se aumenta el grosor del elemento de filtro 40d (filtro 42d), se omite el obturador 46 y el extremo del elemento de filtro 40d se inserta en la abertura 35 provista en la superficie lateral 34 del alojamiento 30 y se fija. El área de la abertura 35, en este caso, tiene un tamaño que coincide sustancialmente con la superficie de extremo del filtro 42d.

Posteriormente, haciendo referencia a la figura 8, se describe un dispositivo de detección de rayos X 10e de acuerdo con la sexta realización. El dispositivo de detección de rayos X 10e es diferente de los dispositivos de detección de rayos X del tipo de energía dual 10 y 10a a 10d de acuerdo con las realizaciones primera a quinta, pero es un dispositivo de detección de rayos X del tipo de línea dual, y dos centelleadores 26 para la misma banda de energía están dispuestos en paralelo en los sensores de línea 21 y 22 respectivos. Como en el dispositivo de detección de rayos X 10b de la tercera realización, en el dispositivo de detección de rayos X 10e, la anchura (en la dirección lateral en el diagrama) de un filtro 42e en un elemento de filtro 40e está dispuesta de manera que el filtro pueda cubrir los dos sensores de línea 21 y 22, como se muestra en la figura 8. En el dispositivo de detección de rayos X 10e, de acuerdo con una configuración de este tipo, los sensores de línea 21 y 22 para los cuales los centelleadores 26 respectivos para la misma energía pueden detectar rayos X en un intervalo de energía predeterminado que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y han sido atenuados por el filtro 42e entre los rayos X emitidos desde el irradiador de rayos X 5 y pueden generar dos elementos de datos de imagen de energía.

Posteriormente, haciendo referencia a la figura 9, se describe un dispositivo de detección de rayos X 10f que no está cubierto por la invención reivindicada. El dispositivo de detección de rayos X 10f es diferente de los dispositivos de detección de rayos X 10 y 10a y 10e de acuerdo con las realizaciones primera a sexta y es lo que se denomina una cámara de rayos X de línea única, como se muestra en la figura 9. Como se muestra en la figura 9, el dispositivo de detección de rayos X 10f incluye un sensor de línea 21f como detector 20 en un sustrato 23f y tiene una configuración en la que un centelleador 26f está dispuesto en el sensor de línea 21f. En el dispositivo de detección de rayos X 10f, un filtro 42f de un elemento de filtro 40f está dispuesto de tal manera que cubra la totalidad del sensor de línea 21f. De acuerdo con una configuración de este tipo, como en las realizaciones descritas anteriormente, la cámara de rayos X del tipo única también ajusta las sensibilidades de detección utilizando el elemento de filtro 40f dispuesto en el alojamiento 30. Por consiguiente, sin ningún cambio de la disposición y la configuración fuera del alojamiento 30 y sin que el centelleador 26f se raye durante el reemplazo de filtro, el tipo del filtro 42f se puede cambiar fácilmente. Incluso en el dispositivo de detección de rayos X 10f, la sensibilidad de detección se puede cambiar fácilmente.

Haciendo referencia a las figuras 10 a 12, se describe un ejemplo del dispositivo de detección de rayos X 10. La figura 10 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo del dispositivo de detección de rayos X de acuerdo con esta realización. La figura 11 es una vista en perspectiva que muestra un estado donde se inserta un elemento de filtro en una abertura en una superficie lateral del dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10. La figura 12 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea XII-XII que muestra el ejemplo del dispositivo de detección de rayos X que se muestra en la figura 10.

Como se ha descrito anteriormente, el dispositivo de detección de rayos X 10 incluye el detector 20, el alojamiento 30, el elemento de filtro 40 y la película protectora de luz 50. Como se muestra en las figuras 10 a 12, el alojamiento 30 incluye un alojamiento superior 37 que tiene un espacio interno y un alojamiento inferior 38 que es plano e incluye una protuberancia 38a en el centro. La protuberancia 38a del alojamiento inferior 38 se acopla en el interior del alojamiento superior 37, lo cual permite que el alojamiento superior 37 y el alojamiento inferior 38 se acoplen entre sí con el fin de evitar que partículas y similares entren en el interior del alojamiento 30. El alojamiento superior 37 y el alojamiento inferior 38 están, por ejemplo, hechos de aluminio o similar. El sustrato 23 del detector 20 está dispuesto en la superficie superior de la protuberancia 38a del alojamiento inferior 38 y los sensores de línea 21 y 22 (véase la figura 2) están formados en el sustrato 23. El centelleador 24 está dispuesto en el sensor de línea 21. El centelleador 25 está dispuesto en el sensor de línea 22. En el ejemplo que se muestra en la figura 12, la disposición de los sensores de línea 21 y 22 (los centelleadores 24 y 25) está invertida en comparación con la del ejemplo que se muestra en la figura 2. La disposición se puede cambiar de manera apropiada.

En el alojamiento 30, está provisto, por encima del detector 20, un elemento de protección plano 33 para evitar que los rayos X emitidos por el irradiador de rayos X 5 entren en el interior tal cual. El elemento de protección 33 está provisto de una hendidura 33a en el centro. La hendidura 33a tiene una longitud y una anchura correspondientes a las de la hendidura 31 y está formada de manera que los rayos X emitidos por el irradiador de rayos X 5 puedan alcanzar el detector 20. Una placa de soporte 39 para soportar el elemento de protección 33 está dispuesta debajo del elemento de protección 33. La placa de soporte 39 está unida a una indentación en la superficie interior del alojamiento superior 37 del alojamiento 30. La placa de soporte 39 está hecha de acero inoxidable o similar, por ejemplo. Para la placa de soporte 39 también está provista una hendidura análoga a la hendidura 33a.

Como se muestra en la figura 12, en el alojamiento 30, el elemento de filtro en forma de placa delgada 40 está dispuesto en un estado separado del detector 20 y el filtro 42 está formado en la superficie superior de una región de extremo distal del elemento de sujeción 44. Así mismo, un elemento de posicionamiento en forma de placa 60 que está en contacto con el extremo distal del elemento de filtro 40, y que sitúa con precisión el elemento de filtro 40 de manera que este elemento no pueda entrar más en el interior del alojamiento 30, está dispuesto en el alojamiento 30 (véanse las figuras 13(a) y 13(b)). En el ejemplo, que se muestra en las figuras 12, 13(a) y 13(b), el elemento de posicionamiento 60 está dispuesto de tal manera que cubra un centelleador 24 (sensor de línea 21) en una vista superior y realiza un posicionamiento de manera que el filtro 42 del elemento de filtro 40 únicamente pueda cubrir el otro centelleador 25 (sensor de línea 22). De acuerdo con una configuración de este tipo, los rayos X que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S se dividen en rayos X transmitidos que son atenuados por el filtro 42 y rayos X que no son atenuados por el filtro 42, y los rayos X transmitidos que no han sido atenuados entran en el centelleador 24 para baja energía, y los rayos X transmitidos que han sido atenuados entran en el centelleador 25 para alta energía. El elemento de posicionamiento 60 está hecho de un material que puede transmitir rayos X más fácilmente que el filtro 42 y similares, por ejemplo, de carbono, resina, metal o similares.

Además del elemento de posicionamiento 60, está provisto, además, un elemento deslizante 65 en el alojamiento 30. El elemento deslizante 65 es un elemento que guía el elemento de filtro 40 cuando el elemento de filtro 40 se inserta en el alojamiento 30, y está dispuesto por debajo de la región donde se inserta el elemento de filtro 40, por ejemplo. El elemento deslizante 65 evita que el elemento de filtro 40 se doble cuando el elemento de filtro en forma de placa delgada 40 se inserta y retira, y también evita que el elemento de filtro 40 entre en contacto con los centelleadores 24 y 25 y similares. Después de insertar el elemento de filtro 40 en el alojamiento 30, el elemento deslizante 65 soporta una gran parte del elemento de filtro en forma de placa delgada 40, excepto la región correspondiente al filtro 42 desde el lado inferior para evitar que el elemento de filtro 40 se doble en sentido descendente. Por consiguiente, el filtro 42 del elemento de filtro 40 está, además, situado de manera fija para no desviarse de una posición para cubrir el centelleador 25, por ejemplo.

En el ejemplo que se muestra en la figura 12, el obturador 46 está formado como un componente separado del elemento de sujeción 44, bloquea la abertura 35 en la superficie lateral 34 después de que el filtro 42 y similares se inserten en el alojamiento 30, y este elemento está fijado a la superficie lateral 34 del alojamiento 30 con tornillos 48. La forma de la abertura 35 formada en la superficie lateral 34 no está específicamente limitada únicamente si la abertura tiene un área ligeramente mayor que las dos superficies de extremo del filtro 42 y el elemento de sujeción 44. Por ejemplo, como se muestra en la figura 11, están formadas unas superficies de extremo más grandes 35b y 35b que tienen formas sustancialmente circulares en ambos extremos, lo cual permite que el elemento de filtro 40 se inserte y retire fácilmente del alojamiento 30.

En este caso, se describe brevemente un método de ajuste del dispositivo de detección de rayos X 10 descrito anteriormente. Como se ha descrito anteriormente, en el dispositivo de detección de rayos X 10, el filtro 42 se sitúa automáticamente para estar dispuesto por encima del sensor de línea 22 (centelleador 25) del detector 20 en el caso de que el elemento de filtro 40 se inserte en el interior a través de la abertura 35 de la superficie lateral 34 del alojamiento 30 y es movido a la posición definida por el elemento de posicionamiento 60. En primer lugar, se prepara una pluralidad de elementos de filtro 40 que tienen la misma forma, pero diferentes atenuaciones (diferentes en grosor y material). La pluralidad de elementos de filtro 40 se inserta de manera secuencial en el alojamiento 30 y se sujetan en una posición predeterminada mediante el elemento de posicionamiento 60, el elemento deslizante 65 y similares, y se detectan los rayos X transmitidos en cada uno de los casos. De acuerdo con los resultados de los rayos X detectados, el elemento de filtro óptimo que puede detectar más correctamente el sujeto de prueba S que se desea inspeccionar y materias extrañas, es decir, puede obtener una diferencia de energía deseada y una relación S/N, se selecciona de entre los elementos de filtro 40. De acuerdo con un método de este tipo, el elemento de filtro (el filtro 42) adecuado para la detección del sujeto de prueba específico S se puede seleccionar y cambiar fácilmente. Cabe destacar que el elemento de filtro seleccionado como se ha descrito anteriormente se sujeta y se fija en una posición predeterminada en el alojamiento 30 tal cual, y se utiliza para el dispositivo de detección de rayos X 10, lo cual permite que el dispositivo de detección de rayos X 10 que tiene la sensibilidad de detección óptima se fabrique fácilmente.

Como en la descripción anterior, también en el dispositivo de detección de rayos X 10 que se muestra en las figuras 10 a 12, el sensor de línea 21 para el cual está dispuesto el centelleador 24 de baja energía puede detectar rayos X en el intervalo de baja energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S entre los rayos X que han sido emitidos desde el irradiador de rayos X 5 tal cual y puede generar el elemento de datos de imagen de baja energía, y el sensor de línea 22 para el cual está dispuesto el centelleador 25 para alta energía puede detectar rayos X en el intervalo de alta energía que han sido transmitidos a través del sujeto de prueba S y han sido atenuados por el filtro 42 y puede generar el elemento de datos de imagen de alta energía. Así mismo, el dispositivo de detección de rayos X 10 ajusta las sensibilidades de detección utilizando el elemento de filtro 40 dispuesto en el alojamiento 30. Por consiguiente, a medida que se disponen el elemento deslizante 65 y similares, el tipo del filtro 42 se puede cambiar fácilmente sin ningún cambio en la disposición (por ejemplo, en la superficie principal 32) y la configuración fuera del alojamiento 30 y sin que los centelleadores 24 y 25 se rayen durante el reemplazo de filtro. Como resultado, de acuerdo con el dispositivo de detección de rayos X 10, también en el dispositivo de detección de rayos X 10 donde los sensores de línea están dispuestos cercanos entre sí, las sensibilidades de detección se pueden cambiar fácilmente a diversas bandas de energía.

El dispositivo de detección de rayos X 10 incluye, además, el elemento de posicionamiento 60 para situar el elemento de filtro 40 en el alojamiento 30 de manera que el filtro 42 pueda cubrir una región predeterminada (por ejemplo, el sensor de línea 22) del detector 20. Por consiguiente, incluso si el detector 20 está formado para tener una configuración mínima, el filtro 42 puede estar dispuesto de manera más precisa y fija en una posición apropiada con respecto al detector 20. Se puede adoptar cualquiera de las diversas formas como un elemento de posicionamiento 60 de este tipo. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 13(c) y 13(d), se puede adoptar un elemento de posicionamiento 61 donde está provista una depresión 61a en una parte, y los extremos opuestos 61b y 61b están en contacto con el lado del elemento de filtro 40. Incluso con el elemento de posicionamiento 61, el elemento de filtro 40 puede situarse de manera fija mediante los extremos opuestos 61b y 61b.

Se puede adoptar una forma que se muestra en la figura 14 como forma de posicionamiento. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 14(a) y 14(b), si se adopta una configuración donde el elemento de sujeción 44 del elemento de filtro 41 tiene una depresión 44a y el filtro 42 está sujeto únicamente mediante los extremos opuestos 44b y 44b, se puede configurar de tal manera que los extremos opuestos 44b y 44b y el lado del elemento de filtro 40 estén en contacto con el elemento de posicionamiento 60, y el filtro 42 esté situado. Así mismo, mostrado en las figuras 14(c) y 14(d), el elemento de sujeción 44 del elemento de filtro 40 puede tener la depresión 44a mientras que el elemento de posicionamiento 61 puede tener la depresión 61a, y el posicionamiento se puede lograr haciendo que los extremos opuestos 44b y 44b y 61b y 61b estén en contacto entre sí.

Por tanto, se han descrito en detalle las realizaciones preferentes de la presente invención. La presente invención no está limitada a las realizaciones anteriores. Se pueden realizar diversas modificaciones. Por ejemplo, en las realizaciones descritas anteriormente, el centelleador se utiliza para convertir la radiación en luz visible o similar. De manera alternativa, sin el uso del centelleador, un detector de radiación del tipo de conversión directa (por ejemplo, semiconductor de silicio, semiconductor de selenio amorfo (Se-a), semiconductor de telururo de cadmio (CdTe), semiconductor de telururo de cadmio y zinc (CdZnTe), etc.) se puede utilizar como sensor de línea. En este caso, no es necesario que el centelleador esté provisto por separado, lo cual permite reducir el número de componentes. El ejemplo de la realización que se muestra en las figuras 10 a 12 muestra el modo donde el obturador 46 del elemento de filtro 40 es un componente separado, y el obturador 46 está unido a la superficie lateral 34 del alojamiento 30 con los tomillos 48. Sin embargo, la configuración no está limitada a ello. Por ejemplo, como se muestra en la figura 15(a), el elemento de sujeción 44 y el obturador 46 pueden estar formados integralmente para ser un elemento de filtro 40g que tenga una forma de L en su conjunto en una vista en sección. Como se muestra en la figura 15(b), el elemento de sujeción 44 y el obturador 46 pueden estar integrados de manera lineal para ser un elemento de filtro 40h donde el obturador 46 está fijado al alojamiento 30 con los tornillos 48. Como alternativa adicional, como se muestra en la figura 15(c), el elemento de sujeción 44 y el obturador 46 pueden estar formados integralmente para ser un elemento de filtro 40 que tenga una forma de T en su conjunto en una vista en sección. Aplicabilidad industrial

La presente invención es aplicable a un dispositivo de detección de radiación que detecta la radiación transmitida a través de un sujeto de prueba, a un sistema de inspección de radiación y a un método para ajustar el dispositivo de detección de radiación.

Lista de signos de referencia

1.. .51.tema de inspección de rayos X (sistema de inspección de radiación), 3...Cinta transportadora (máquina transportadora), 5...Irradiador de rayos X (fuente de radiación), 10, 10a a 10f...Dispositivo de detección de rayos X (dispositivo de detección de radiación), 20...Detector, 21, 21f, 22...Sensor de línea, 24 a 26...Centelleador, 30.. .Alojamiento, 31...Hendidura, 32...Superficie principal, 34...Superficie lateral, 35...Abertura, 40, 40a a 40i, 41.. .Elemento de filtro, 42, 42b a 42f...Filtro, 43a, 43b...Región, 44...Elemento de sujeción, 46...Obturador, 50.. .Película protectora de luz, 60, 61...Elemento de posicionamiento.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) para detectar radiación que es irradiada a un sujeto de prueba (S) desde una fuente de radiación (5) y es transmitida a través del sujeto de prueba (S), comprendiendo el dispositivo de detección de radiación (1);

un elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) que tiene un filtro (42, 42b a 42f) que atenúa al menos una parte de la radiación incidente;

un detector (20) que detecta la radiación, habiendo sido al menos una parte de esta atenuada por el filtro (42, 42b a 42f), comprendiendo el detector (20):

un primer sensor de línea (21) que incluye píxeles que tienen una primera anchura de píxel, estando los píxeles dispuestos de manera unidimensional; y

un segundo sensor de línea (22) que incluye píxeles que tienen una segunda anchura de píxel, estando los píxeles dispuestos de manera unidimensional, estando el segundo sensor de línea (22) dispuesto en paralelo y adyacente al primer sensor de línea (21) con un intervalo entre dichos primer y segundo sensores de línea más estrecho que las primera y segunda anchuras de píxel; y

un alojamiento (30) que ubica el detector (20) en su interior, en donde el alojamiento (30) comprende una superficie principal (32) que incluye una parte a través de la cual pasa la radiación y una superficie lateral (34) que incluye una abertura (35), que se extiende en una dirección que se interseca con la superficie principal (32) y que permite insertar el filtro (42, 42b a 42f) a su través,

en donde el filtro (42, 42b a 42f) está dispuesto en el alojamiento (30) de modo que cubre uno del primer y segundo sensores de línea (21, 22) del detector (20) en un estado separado del detector (20).

2. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la abertura (35) del alojamiento (30) tiene un área mayor que una superficie de extremo del filtro (42, 42b a 42f).

3. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2,

en donde el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) comprende un elemento de sujeción (44) que sujeta el filtro, y el elemento de sujeción está hecho de un material que transmite más radiación que el filtro (42, 42b a 42f).

4. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

en donde el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) comprende un obturador (46) que tiene un área de superficie mayor que la abertura (35), y el obturador (46) está unido a la superficie lateral (34) del alojamiento (30).

5. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

en donde el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) tiene una forma externa sustancialmente rectangular en vista en planta, y el filtro (42, 42b a 42f) está dispuesto en su región lateral.

6. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende, además, un elemento de posicionamiento (60, 61) que sitúa el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) en el alojamiento de manera que el filtro (42, 42b a 42f) pueda cubrir una región predeterminada del detector (20).

7. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con la reivindicación 6,

en donde el elemento de posicionamiento (60, 61) está en contacto con la totalidad o con una parte de un lado (34) del elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) para situar el filtro (42, 42b a 42f).

8. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

en donde el detector (20) comprende, además, un primer centelleador (24) dispuesto por encima del primer sensor de línea (21) y un segundo centelleador (25) dispuesto por encima del segundo sensor de línea (22).

9. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8,

en donde el filtro (42, 42b a 42f) cubre tanto el primer como el segundo sensores de línea (21, 22), el filtro incluye una primera región que cubre el primer sensor de línea (21), y una segunda región que cubre el segundo sensor de línea (22), y un grosor de la primera región y un grosor de la segunda región son idénticos o diferentes entre sí.

10. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,

en donde el primer sensor de línea (21) y el segundo sensor de línea (22) son detectores de radiación del tipo de conversión directa.

11. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,

en donde una distancia entre el filtro (42, 42b a 42f) y el detector (20) oscila de 0,1 a 10 mm, ambos inclusive.

12. El dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,

en donde la superficie principal (32) del alojamiento (30) incluye una hendidura (31) a través de la cual pasa la radiación que ha entrado en el alojamiento (30), y

en donde el dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) comprende, además, una película protectora de luz (50) que cubre la hendidura (31).

13. Un sistema de inspección de radiación (1), que comprende:

una fuente de radiación (5) que irradia al sujeto de prueba (S) con radiación;

el dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12; y

una máquina transportadora (3) que transporta al sujeto de prueba (S) en una dirección que se interseca con una dirección de radiación de la radiación por la fuente de radiación (5).

14. Un método para ajustar el dispositivo de detección de radiación (10, 10a a 10f) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende:

preparar unos elementos que incluyen una pluralidad de filtros (42, 42b a 42f) que tienen diferentes funciones de atenuación, tales como el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41); insertar de manera secuencial la pluralidad de filtros (42, 42b a 42f) a través de la abertura del alojamiento (30) hacia un interior, sujetar el filtro (42, 42b a 42f) en una posición predeterminada y detectar la radiación; y

seleccionar un elemento de filtro óptimo (40, 40a a 40i, 41) entre los filtros (42, 42b a 42f) de acuerdo con los resultados de la radiación detectada.

15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende, además, insertar el elemento de filtro óptimo (40, 40a a 40i, 41) seleccionado mediante la selección hacia el interior a través de la abertura (35) del alojamiento (30) y sujetar y fijar el elemento de filtro (40, 40a a 40i, 41) en una posición predeterminada.