JP2001516023A - 単一エネルギーのｘ線撮像システムを使用した物質判別 - Google Patents

単一エネルギーのｘ線撮像システムを使用した物質判別

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JP2001516023A JP2000510015A JP2000510015A JP2001516023A JP 2001516023 A JP2001516023 A JP 2001516023A JP 2000510015 A JP2000510015 A JP 2000510015A JP 2000510015 A JP2000510015 A JP 2000510015A JP 2001516023 A JP2001516023 A JP 2001516023A
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ビヨルクホルム，ポール・ジェイ
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パーキンエルマー・ディテクション・システムズ・インコーポレーテッド
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    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、所定のエネルギーの放射を使用して、物質上のある位置の原子番号を決定する方法を開示するものである。この方法は、（ｉ）物質のその位置を貫通する第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの放射を生成するステップと、（ｉｉ）第１のスペクトルに対応する第１のプロフィルおよび第２のスペクトルに対応する第２のプロフィルを検出するステップと、（ｉｉｉ）第１のプロフィルおよび第２のプロフィルに基づいてその位置の物質の原子番号を決定するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） １．発明の分野 本発明のＸ線撮像システムの分野に関する。詳細には、本発明は、単一エネル
ギーのＸ線撮像システムで物質判別のためにフォトン・スペクトルを使用するこ
とに関する。
【０００２】 ２．関連技術の説明 Ｘ線放射を使用した物質判別にはいくつかの利用分野がある。物質判別用のＸ
線撮像システムの一例は、密輸される薬物や非合法な武器、爆発物などの目標物
質を検出するための、コンテナ中に保管された貨物の検査である。現在のところ
これは実際には行われていない。
【０００３】 貨物検査における物質判別と関連する従来技術の技法はいくつかある。
【０００４】 １つの技法では、低エネルギーの２つのエネルギーを使用する。この技法は、
光電吸収の差、ならびにエネルギーおよび当該物質の原子番号によって決まるコ
ンプトン散乱に依拠するものである。この技法は、空港のセキュリティ・スクリ
ーニングで有用であるが、貨物の走査に必要な高エネルギーに拡張することがで
きない。
【０００５】 別の技法は、単一の高エネルギーＸ線を使用するものである。高エネルギー・
スペクトルは、スペクトル硬さ（spectral hardness ）を決定することなく検出
される。この技法は単にシャドウグラフを生成するだけであり、陰を生じさせた
物質のタイプの特性は明らかにしない。
【０００６】 米国特許第５５２４１３３号に記載の別の技法では、いくつかの検出器構成を
使用して、ビームのスペクトル硬さを決定し、そこからビームを減衰させた物質
の原子番号を推定する。この技法は、高価な検出器設備を必要とするのでコスト
がかかる。
【０００７】 したがって、低コストかつ便利な、短い処理時間を実現する単一エネルギーの
Ｘ線撮像システムを有する物質判別技術が必要とされている。
【０００８】 （発明の概要） 本発明は、所定のエネルギーの放射を使用して、物質中のある位置の原子番号
を決定する方法を開示するものである。この方法は、（ｉ）物質のその位置を貫
通する第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの放射を生成するステップと、
（ｉｉ）第１のスペクトルに対応する第１のプロフィルおよび第２のスペクトル
に対応する第２のプロフィルを検出するステップと、（ｉｉｉ）第１のプロフィ
ルおよび第２のプロフィルに基づいてその位置の物質の原子番号を決定するステ
ップとを含む。
【０００９】 本発明の利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を検討すれば、当業者に
は容易に分かるであろう。
【００１０】 （発明の詳細な説明） 本発明は、異なるフォトン・エネルギー・スペクトルを利用した、物質判別の
ための単一エネルギーのＸ線撮像システムを開示するものである。同一位置につ
いて、異なるエネルギー・スペクトルで２つの画像が得られる。次いで、これら
２つの画像を合成し、貨物の見通し線（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）上の平均
原子番号を与える。異なるエネルギー・スペクトルを有する単一エネルギー・シ
ステムは、物質の原子番号の正確かつ効率的な測定を実現する。
【００１１】 以下の記述では、説明を目的として、本発明が完全に理解されるように多数の
詳細を記載する。ただし、これらの特定の詳細が、本発明を実施するために必要
というわけではないことは当業者には明らかであろう。その他、本発明を不必要
に分かりにくくしないように、周知の電気的構造および回路はブロック図の形で
示してある。
【００１２】 図１を参照すると、本発明の教示を利用した貨物検査用のＸ線撮像システム１
００の一実施形態の図が示してある。システム１００は、Ｘ線アセンブリ１１０
、Ｘ線ビーム１２５、コリメータ構成要素１４０ａおよび１４０ｂ、台車１２０
、コンテナ１２２、トンネル１６０、トンネル・ガイド１７０ａ〜ｃ、検出器１
８０、ならびに処理ユニット１９０からなる。
【００１３】 Ｘ線アセンブリ１１０は、１ＭｅＶ〜１０ＭｅＶ程度の高エネルギーを有する
Ｘ線を供給する。Ｘ線ビーム１２５は、Ｘ線アセンブリ１１０から、検査すべき
対象に直接当たる見通し線上に放出される。コリメータ構成要素１４０ａおよび
１４０ｂは、Ｘ線ビームを規整するのに役立つ。台車１２０は、検査すべき物質
が入っている貨物を搬送する。台車１２０は画像全体を走査するのに十分に遅い
速度でビームを通過する。コンテナ１２２には検査すべき物質が入っている。ト
ンネル１６０およびトンネル・ガイド１７０ａ〜ｃは、台車１２０の走査領域を
規整する。検出器１８０は、物質を通過したＸ線ビームを受けるように位置づけ
られる。
【００１４】 検出器１８０は、高エネルギーＸ線フォトンに応答するシンチレーション結晶
エレメント、およびフォトンを電気量に変換するためのフォトダイオード・アレ
イからなる。検出器１８０は、各走査線ごとに減衰プロフィルを生成する。処理
ユニット１９０は、この減衰プロフィルを受信し、物質の画像全体を再構築し、
データを処理して、走査した物質の原子番号を決定する。
【００１５】 次に図２を参照すると、本発明によるＸ線アセンブリ１１０の一実施形態を示
す図が示してある。
【００１６】 Ｘ線アセンブリ１１０は、Ｘ線光源２１０、コリメータ構成要素２３０ａおよ
び２３０ｂ、ならびにフィルタ２５０からなる。
【００１７】 Ｘ線光源２１０は、高エネルギーＸ線を供給する。エネルギーは、通常は１Ｍ
ｅＶから１０ＭｅＶの範囲内となる。コリメータ構成要素２３０ａおよび２３０
ｂは、Ｘ線光源２１０から出たＸ線を、見通し線１２５上でファン・ビームの形
に形成し、コンテナ１２２に当てる。フィルタ２５０は、コンテナ１２２内部の
物質の原子番号を決定するための、少なくとも２つのフォトン・スペクトルを与
えるために使用される。
【００１８】 この実施形態では、フィルタ２５０は２つの位置、すなわち位置Ａおよび位置
Ｂを有する。フィルタ２５０が位置Ａにあるときには、Ｘ線ビームは、フィルタ
２５０を通過せずに直接目標のコンテナ１２２まで進行する。検出器１８０は、
物質に向かう線上にフィルタ２５０がない状態でコンテナ１２２内部の目標の物
質を貫通したＸ線ビームの減衰プロフィルを得る。フィルタ２５０が位置Ｂにあ
るときには、Ｘ線ビームは、フィルタ２５０を通過してから目標のコンテナ１２
２に当たる。フィルタ２５０がフォトン・エネルギーの一部を吸収し、したがっ
て、検出器１８０で得られる減衰プロフィルは、フィルタ２５０によってフィル
タリングされたエネルギー・スペクトルに従って変化する。
【００１９】 したがって、各走査線には、２つのエネルギー・スペクトル、すなわちフィル
タを用いないエネルギー・スペクトルおよびフィルタを用いたエネルギー・スペ
クトルに対応する、２つの減衰プロフィルがある。これら２つの減衰プロフィル
は、物質中の同一位置に対応する。
【００２０】 その後、コンテナがトンネルを通って移動する間、この方法を繰り返す。最後
に、減衰プロフィルから再構築した２つの画像が得られる。両画像は物質上の同
一位置に正確に対応しており、一方はフィルタを用いない（フィルタ２５０が位
置Ａにあるときの）もの、もう一方がフィルタを用いた（フィルタ２５０が位置
Ｂにあるときの）ものである。
【００２１】 フィルタ２５０の材料は、判別すべき物質の原子番号と関連するように元のエ
ネルギー・スペクトルを変えることになるように選択される。原子番号の小さな
物質または原子番号の大きな物質のいずれも、フィルタ材料として使用すること
ができる。目安として、１４未満の小さな原子番号、または４６を超える大きな
原子番号も許容できる。原子番号の小さな材料は、低エネルギーのフォトンを吸
収してＸ線ビームを硬Ｘ線にし、高エネルギーのフォトンを検査中の物質まで透
過させる。原子番号の大きな材料は、高エネルギーのフォトンを吸収してＸ線ビ
ームを軟Ｘ線にし、低エネルギーのフォトンを検査中の物質を透過させる。どち
らの場合も、効果は基本的に同じである。
【００２２】 図３を参照すると、本発明の教示によるＸ線光源２１０の別の実施形態を示す
図が示してある。この実施形態では、外部フィルタを利用しない。その代わりに
、Ｘ線光源内部で異なるターゲットを使用することによって、異なるエネルギー
・スペクトルを得る。このＸ線光源２１０は、加速器３１０、ターゲットＡ３２
０、およびターゲットＢ３３０からなる。
【００２３】 加速器３１０は、電子ビームを生成し、経路３１５に沿ってターゲットＡに衝
突する。その結果生じるＸ線ビームは、ターゲットＡの材料に対応するエネルギ
ー・スペクトルを持っている。その後、このＸ線ビームが、検査すべき物質を通
過する。次いで、その走査線について減衰プロフィルを検出する。その後、加速
器３１０によって生成された電子ビームが偏向され、経路３２５に沿ってターゲ
ットＢ３３０に衝突する。電子ビームの偏向は、一方のターゲットからもう一方
に向かう磁界、または内部で発生させることができる電界を使用して実施するこ
とができる。その結果生じるＸ線ビームは、ターゲットＢの材料に対応するエネ
ルギー・スペクトルを持っている。その後、このＸ線ビームが、検査すべき物質
の同じ位置を通過する。次いで、ターゲットＢが生じさせたエネルギー・スペク
トルを表す減衰プロフィルをその走査線について検出する。その後、２つのエネ
ルギー・スペクトルについての２つの画像が得られるまで、このプロセスを繰り
返す。
【００２４】 代替実施形態では、電子ビームを静止させて、それに向けて異なる２つのター
ゲットを機械的に振動させることができる。
【００２５】 ターゲットに使用される材料はＸ線のエネルギー・スペクトルの形状に強い影
響を及ぼすので、Ｘ線を発生させるために異なるターゲット材料を使用すること
がこの実施形態の目的である。したがって、ターゲットは、内部フィルタと同様
の働きをして、異なるエネルギー・スペクトルのＸ線を生成する。
【００２６】 ２つのターゲットの材料は、慎重に選択しなければならない。これらは高い熱
容量を有するものでなければならない。一方のターゲットは、タングステンなど
、大きな原子番号を有する材料とすべきで、もう一方のターゲットは、バリウム
やビスマス、鉄など、中程度に大きな原子番号を有する材料とすべきである。選
択基準には、判別能力の高さとＸ線の発生効率の間のトレードオフが含まれる。
【００２７】 図４を参照すると、本発明の教示による、物質の平均原子番号を決定するため
のプロセスＳ４００を示す流れ図が示してある。
【００２８】 最初に、プロセスＳ４００はステップＳ４１０に入る。ステップＳ４１０で、
物質の原子番号についての参照テーブル（ＬＵＴ）が作成される。このＬＵＴは
、既知の原子番号を有する物質を上述の設備と同様の動作条件にさらす較正手続
きをベースとしている。ＬＵＴは、異なる２つのエネルギー・スペクトルで得ら
れた正規化画像を比較することによって決定された指標によって決まる原子番号
を与える。補間を実行し、各較正点の間の値を得る。このＬＵＴは、通常は較正
中にオフラインで計算される。
【００２９】 プロセスＳ４００は、次いでステップＳ４２０に進む。ステップＳ４２０で、
Ｘ線ビームを発生させ、エネルギー・スペクトル１で検査中の物質に当てる。こ
のエネルギー・スペクトルは、上述の実施形態のうちの一方で得られる。外部フ
ィルタの実施形態では、エネルギー・スペクトル１は、フィルタを用いない場合
のＸ線ビームに対応する。内部ターゲットの実施形態では、エネルギー・スペク
トル１は、ターゲット１への電子の衝撃に対応する。
【００３０】 ステップＳ４３０で、ステップＳ４２０でＸ線ビームが物質を貫通した結果と
して線ｋに対して検出器から与えられた、Ｘ線減衰プロフィルが得られる。この
減衰プロフィルは、エネルギー・スペクトル１に対する線走査を表す。
【００３１】 プロセスＳ４００は、次いでステップＳ４４０に進む。ステップＳ４４０で、
Ｘ線ビームを発生させ、エネルギー・スペクトル２で物質の同じ線位置（線ｋ）
に当てる。このエネルギー・スペクトルは、上述の実施形態のうちの一方で得ら
れる。外部フィルタの実施形態では、エネルギー・スペクトル２は、フィルタを
用いた場合のＸ線ビームに対応する。内部ターゲットの実施形態では、エネルギ
ー・スペクトル２は、ターゲット２への電子の衝撃に対応する。
【００３２】 次に、ステップＳ４５０で、ステップＳ４４０でＸ線ビームが物質を貫通した
結果として線ｋの検出器から与えられた、Ｘ線減衰プロフィルが得られる。この
減衰プロフィルは、エネルギー・スペクトル２に対する線走査を表す。
【００３３】 プロセスＳ４００は次いで、判断ステップＳ４５５に進む。このステップで、
物質の全ての線が処理されたかどうかを決定する。換言すれば、物質全体が調査
されたかどうかを決定する。全ての線が処理されていない場合には、ステップＳ
４５７で次の走査線に進む、すなわち物質を走査領域を通して移動させる。その
場合には、プロセスＳ４００はステップＳ４２０に戻り、同じステップＳ４２０
、Ｓ４３０、Ｓ４４０、およびＳ４５０を繰り返す。物質全体が処理されている
場合には、プロセスＳ４００はステップＳ４６０に進み、物質の平均原子番号の
決定を開始する。
【００３４】 ステップＳ４６０で、エネルギー・スペクトル１および２に対する物質の画像
全体が、走査線の減衰プロフィルに基づいて再構築される。これらの画像は、Ｉ 1 およびＩ2で表され、それぞれエネルギー・スペクトル１および２に対応する。
【００３５】 ステップＳ４６５で、エネルギー・スペクトル１および２に対する基準画像が
走査線の減衰プロフィルに基づいて再構築される。これらの基準画像は、Ｘ線光
源と検出器の間に物質を挿入しない点を除けば、ステップＳ４２０、Ｓ４３０、
Ｓ４４０、およびＳ４５０で述べた方法と同様の方法で得られる。したがって、
基準画像Ｉ1REFおよびＩ2REFは、検査領域中の環境の画像プロフィルに対応する
。ほとんどの場合には、この環境は単に空気からなる。
【００３６】 プロセスＳ４００は、次いでステップＳ４７０に進む。ステップＳ４７０で、
基準画像によって得られたバイアス成分を除去して、２つの画像Ｉ1およびＩ2が
正規化される。この正規化を実行する１つの簡単な方法は、Ｉ1およびＩ2をそれ
ぞれＩ1REFおよびＩ2REFで割ることである。
【００３７】 プロセスＳ４００は、次いでステップＳ４８０に進み、物質の全ての位置にお
ける原子番号についての指標を含む符号化画像ＩC を得る。この演算を実行する
１つの簡単な方法は、Ｉ1NORMからＩ2NORMを引くことである。当業者には既知で
あろうが、Ｉ1NORMおよびＩ2NORMにその他の算術演算を適用して、ＩC を生成す
ることも可能である。この演算が、ステップＳ４１０でＬＵＴを構築する際に実
行された演算と矛盾しない限り、同じ結果が得られる。どの演算を使用するかを
判断する基準には、指標の範囲、結果の確実性（positiveness）、オーバフロー
／アンダーフローの算術、および原子番号のダイナミック・レンジが含まれる。
概念的には、以下の演算が可能である。 ＩC＝｜Ｉ1NORM−Ｉ2NORM｜ ｜・｜は絶対値を表す。 ＩC＝αＩ1NORM＋βＩ2NORM α、βは２つの倍率定数。 Ｉc＝α（Ｉ1NORM／Ｉ2NORM） αは倍率定数。
【００３８】 最後に、プロセスＳ４００はステップＳ４９０に進み、物質の対応する原子番
号を得る。このステップで、符号化画像ＩC の個々の値がステップＳ４１０で作
成したＬＵＴによって検索され、対応する原子番号が生成される。その後、プロ
セスＳ４００は終了する。
【００３９】 図５を参照すると、処理ユニット１９０の一実施形態を示す図が示してある。
処理ユニット１９０は、データ変換ユニット５１０、正規化器５２０、指標発生
器５３０、およびコンバータ５４０を含む。
【００４０】 データ変換ユニット５１０は検出器１８０に結合され、放射プロフィルを表す
アナログ量を受信する。データ変換ユニット５１０は、信号調節回路、マルチプ
レクサ、およびアナログ・デジタル変換器などからなるであろう。信号調節回路
は、アナログ信号を調節し、増幅し、フィルタリングする。マルチプレクサは、
検出器１８０中のフォトダイオードからのアナログ信号を多重化する。アナログ
・デジタル変換器は、アナログ信号を、減衰プロフィルを表すデジタル値に変換
する。
【００４１】 正規化器５２０は、データ変換ユニット５１０から、２つのエネルギー・スペ
クトルでのプロフィルを表すデジタル値を受信する。正規化器５２０は、上述の
方法に従って、第１のスペクトルの値および第２のスペクトルの値について、正
規化プロセスを実行する。
【００４２】 指標発生器５３０は、正規化器が生成した２つの正規化値の間の差に対応する
指標を生成する。変換器５４０は、この指標を、その位置の物質の平均原子番号
に変換する。変換器５４０は、単純に、上述のように較正プロセス中に予め決定
された原子番号を含む参照テーブル（ＬＵＴ）にすることができる。
【００４３】 別法として、処理ユニット１９０は、データ変換ユニット５１０、正規化器５
２０と同様の機能モジュールを有するプログラムを実行するプロセッサ、指標発
生器５３０、および変換器５４０からなることもある。プロセッサは、減衰プロ
フィルが線ごとに生成されるにつれて、または物質の画像全体が再構築されると
きに、実時間でデータを処理することができる。
【００４４】 いくつかの例示的な実施形態について述べ、それらを添付の図面に示したが、
これらの実施形態は、広範な本発明の単なる例示であって、本発明を制限するも
のではないこと、また、当業者ならその他の様々な修正形態を思いつくことがで
きるので、本発明は、図示および記述した特定の構造および配列に限定されない
ことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の教示を利用したシステムの一実施形態を示す全体図である。
【図２】 Ｘ線光源で外部フィルタを使用する、本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】 異なる内部ターゲットを使用する、本発明の一実施形態を示す図である。
【図４】 本発明の教示による、平均原子番号を決定するためのプロセス全体を示す流れ
図である。
【図５】 本発明の教示による処理ユニットの一実施形態を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月１８日（２０００．２．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2G001 AA09 BA11 BA12 CA01 EA06 FA06 GA01 HA01 HA07 HA13 JA01 JA09 JA13 KA06 LA10 PA06 PA11 SA02

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定のエネルギーの放射を使用して、物質上のある位置の原
    子番号を決定する方法であって、 反射せずに物質のその位置を貫通する第１のスペクトルおよび第２のスペクト
    ルの放射を生成する（第１および第２のスペクトルの少なくとも一方はフィルタ
    リングなしで得られる）ステップと、 第１のスペクトルに対応する第１のプロフィルおよび第２のスペクトルに対応
    する第２のプロフィルを検出するステップと、 第１のプロフィルおよび第２のプロフィルに基づいて、前記位置の物質の原子
    番号を決定するステップと を含む方法。
  2. 【請求項２】 原子番号を決定するステップが、 第１のプロフィルおよび第２のプロフィルを正規化して、第１の正規化プロフ
    ィルおよび第２の正規化プロフィルを生成するステップと、 第１の正規化プロフィルと第２の正規化プロフィルの間の差を表す指標を生成
    するステップと、 この指標を原子番号に変換するステップと を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 変換ステップが、参照テーブル中の原子番号を参照するステ
    ップを含む、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 参照テーブルが、対応する物質のセットに基づいて既知の原
    子番号のセットを得ることによって作成される、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 正規化ステップが、 物質がない状態の第１のスペクトルの放射に対応する第１の基準プロフィル、
    および物質がない状態の第２のスペクトルの放射に対応する第２の基準プロフィ
    ルを検出するステップと、 第１のプロフィルと第１の基準プロフィル、また第２のプロフィルと第２の基
    準プロフィルを比較し、第１の正規化プロフィルおよび第２の正規化プロフィル
    を生成するステップと を含む、請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記所定のエネルギーが１ＭｅＶから１０ＭｅＶの範囲内で
    ある、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１のスペクトルの放射がフィルタを用いずに生成される、
    請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 第２のスペクトルの放射がフィルタを用いて生成される、請
    求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記フィルタが、原子番号の小さな材料で作成される、請求
    項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記フィルタが、原子番号の大きな材料で作成される、請
    求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１のスペクトルの放射が、第１の原子番号を有する第１
    のターゲットに電子ビームを衝撃することによって生成される、請求項１に記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 第２のスペクトルの放射が、第２の原子番号を有する第２
    のターゲットに電子ビームを衝撃することによって生成される、請求項１１に記
    載の方法。
  13. 【請求項１３】 所定のエネルギーの放射を使用して、物質上のある位置の
    原子番号を決定するシステムであって、 第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの放射を生成する（第１および第２
    のスペクトルの少なくとも一方はフィルタリングなしで得られる）放射発生器と
    、 反射せずに物質のその位置を貫通する放射を第１のスペクトルおよび第２のス
    ペクトルの放射を受けるように位置づけられた検出器であり、第１のスペクトル
    に対応する第１のプロフィルおよび第２のスペクトルに対応する第２のプロフィ
    ルを生成する検出器と、 第１のプロフィルおよび第２のプロフィルを受信するように結合され、第１の
    プロフィルおよび第２のプロフィルに基づいて前記位置の物質の原子番号を決定
    する処理ユニットと を含むシステム。
  14. 【請求項１４】 処理ユニットが、 第１のプロフィルを第１の値に、第２のプロフィルを第２の値に変換し、また
    第１の基準プロフィルを第１の基準値に、第２の基準プロフィルを第２の基準値
    に変換するデータ変換器と、 第１の値と第１の基準値の比較に対応する第１の正規化値、および第２の値と
    第２の基準値の比較に対応する第２の正規化値を生成する正規化器と、 前記正規化器に結合された、第１の正規化値と第２の正規化値の間の差を表す
    指標を生成する指標発生器と、 前記指標発生器に結合された、指標を原子番号に変換する変換器と を含む、請求項１３に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 変換器が参照テーブル（ＬＵＴ）を含む、請求項１４に記
    載のシステム。
  16. 【請求項１６】 ＬＵＴが、対応する物質のセットについての既知の原子番
    号のセットを得ることによって作成される、請求項１５に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 前記所定のエネルギーが１ＭｅＶから１０ＭｅＶの範囲内
    である、請求項１３に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 第１のスペクトルの第１の放射に対応する第１のプロフィ
    ルおよび第１の基準プロフィルと、第２のスペクトルの第２の放射に対応する第
    ２のプロフィルおよび第２の基準プロフィルとに基づいて、物質のある位置の原
    子番号を決定するための処理ユニットであって（第１および第２のスペクトルの
    少なくとも一方はフィルタリングなしで得られ、第１および第２の放射は、反射
    せずに所定のエネルギーで物質のその位置を貫通する）、 第１のプロフィルを第１の値に、第２のプロフィルを第２の値に変換し、また
    第１の基準プロフィルを第１の基準値に、第２の基準プロフィルを第２の基準値
    に変換するデータ変換器と、 第１の値と第１の基準値の比較に対応する第１の正規化値、および第２の値と
    第２の基準値の比較に対応する第２の正規化値を生成する正規化器と、 前記正規化器に結合された、第１の正規化値と第２の正規化値の間の差を表す
    指標を生成する指標発生器と、 前記指標発生器に結合された、指標を原子番号に変換する変換器と を含む、処理ユニット。
  19. 【請求項１９】 変換器が参照テーブル（ＬＵＴ）を含む、請求項１８に記
    載の処理ユニット。
  20. 【請求項２０】 ＬＵＴが、対応する物質のセットについての既知の原子番
    号のセットを得ることによって作成される、請求項１９に記載の処理ユニット。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017504009A (ja) * 2013-12-20 2017-02-02 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 物質の実効原子番号を測定する方法

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030165212A1 (en) * 1998-02-18 2003-09-04 Maglich Bogdan C. Method and apparatus for detecting, locating, and analyzing chemical compounds using subatomic particle activation
AU778970B2 (en) * 1999-08-02 2004-12-23 Institute Of Geological & Nuclear Sciences Limited A method for the non-invasive assessment of properties of materials including coal and wool
US6459761B1 (en) 2000-02-10 2002-10-01 American Science And Engineering, Inc. Spectrally shaped x-ray inspection system
US7538325B2 (en) 2000-02-10 2009-05-26 American Science And Engineering, Inc. Single-pulse-switched multiple energy X-ray source applications
US7010094B2 (en) 2000-02-10 2006-03-07 American Science And Engineering, Inc. X-ray inspection using spatially and spectrally tailored beams
US7963695B2 (en) 2002-07-23 2011-06-21 Rapiscan Systems, Inc. Rotatable boom cargo scanning system
US6763083B2 (en) 2002-08-30 2004-07-13 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Article screening system
US7599463B2 (en) * 2002-11-21 2009-10-06 Cole Philip L Remote sensing device to detect materials of varying atomic numbers
US6954515B2 (en) * 2003-04-25 2005-10-11 Varian Medical Systems, Inc., Radiation sources and radiation scanning systems with improved uniformity of radiation intensity
CN101048653B (zh) * 2004-03-01 2012-03-14 瓦润医药系统公司 物体的双能量辐射扫描
CN101833116B (zh) 2004-03-01 2012-07-04 瓦润医药系统公司 通过中子和缓发中子识别特定核材料的存在
US7436932B2 (en) * 2005-06-24 2008-10-14 Varian Medical Systems Technologies, Inc. X-ray radiation sources with low neutron emissions for radiation scanning
CN1995993B (zh) * 2005-12-31 2010-07-14 清华大学 一种利用多种能量辐射扫描物质的方法及其装置
CN101074937B (zh) * 2006-05-19 2010-09-08 清华大学 能谱调制装置、识别材料的方法和设备及图像处理方法
CN101076218B (zh) * 2006-05-19 2011-05-11 清华大学 产生具有不同能量的x射线的设备、方法及材料识别系统
CN101074935B (zh) 2006-05-19 2011-03-23 清华大学 探测器阵列及设备
US8137976B2 (en) 2006-07-12 2012-03-20 Varian Medical Systems, Inc. Dual angle radiation scanning of objects
DE202007019256U1 (de) * 2006-09-18 2012-01-31 Optosecurity Inc. Vorrichtung zur Beurteilung der Eigenschaften von Flüssigkeiten
CA2651728C (en) * 2006-10-02 2012-04-17 Optosecurity Inc. Tray for use in assessing the threat status of an article at a security check point
EP2210084A4 (en) * 2007-10-01 2012-03-21 Optosecurity Inc METHOD AND DEVICES FOR ESTIMATING THE THREAT OF AN ARTICLE AT A SECURITY CONTROL POINT
US20100207741A1 (en) * 2007-10-10 2010-08-19 Optosecurity Inc. Method, apparatus and system for use in connection with the inspection of liquid merchandise
US9516460B2 (en) 2008-03-28 2016-12-06 Securitypoint Holdings Llc Systems and methods for security checkpoint condition information and sharing
US9116513B2 (en) 2008-03-28 2015-08-25 Securitypoint Holdings, Inc. Methods and systems for efficient security screening
CN101576513B (zh) * 2008-05-09 2011-12-21 清华大学 利用前向散射辐射检查物体的方法及其设备
US8183801B2 (en) 2008-08-12 2012-05-22 Varian Medical Systems, Inc. Interlaced multi-energy radiation sources
CN101647706B (zh) * 2008-08-13 2012-05-30 清华大学 高能双能ct系统的图象重建方法
WO2010025539A1 (en) 2008-09-05 2010-03-11 Optosecurity Inc. Method and system for performing x-ray inspection of a liquid product at a security checkpoint
CA2737075A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Optosecurity Inc. Method and apparatus for assessing properties of liquids by using x-rays
US8831331B2 (en) 2009-02-10 2014-09-09 Optosecurity Inc. Method and system for performing X-ray inspection of a product at a security checkpoint using simulation
US9310323B2 (en) 2009-05-16 2016-04-12 Rapiscan Systems, Inc. Systems and methods for high-Z threat alarm resolution
US8184769B2 (en) * 2009-06-05 2012-05-22 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus to facilitate using multiple radiation-detection views to differentiate one material from another
US8422826B2 (en) * 2009-06-05 2013-04-16 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus to facilitate using fused images to identify materials
EP2443441B8 (en) 2009-06-15 2017-11-22 Optosecurity Inc. Method and apparatus for assessing the threat status of luggage
EP2459990A4 (en) 2009-07-31 2017-08-09 Optosecurity Inc. Method and system for identifying a liquid product in luggage or other receptacle
US8724774B2 (en) * 2009-08-04 2014-05-13 Rapiscan Systems, Inc. Method and system for extracting spectroscopic information from images and waveforms
US8290120B2 (en) * 2009-09-30 2012-10-16 Varian Medical Systems, Inc. Dual energy radiation scanning of contents of an object based on contents type
CN102884422B (zh) * 2010-02-25 2016-09-28 拉皮斯坎系统股份有限公司 用以确定物质的原子序数的、高能量x射线的基于光谱学的检查系统和方法
US8508545B2 (en) 2010-05-13 2013-08-13 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus pertaining to rendering an image to convey levels of confidence with respect to materials identification
FR2961904B1 (fr) 2010-06-29 2012-08-17 Commissariat Energie Atomique Procede d'identification de materiaux a partir de radiographies x multi energies
IT1405995B1 (it) 2010-07-09 2014-02-06 Alta Lab S R L Sistema e metodo per la ispezione a raggi x e la identificazione della composizione chimica dei materiali
WO2012054381A1 (en) 2010-10-18 2012-04-26 American Science And Engineering, Inc. System and methods for intrapulse multi-energy and adaptive multi-energy x-ray cargo inspection
US9218933B2 (en) 2011-06-09 2015-12-22 Rapidscan Systems, Inc. Low-dose radiographic imaging system
WO2012170914A1 (en) 2011-06-09 2012-12-13 Rapiscan Systems, Inc. System and method for x-ray source weight reduction
US8983234B2 (en) 2012-09-28 2015-03-17 Varian Medical Systems, Inc. Method and apparatus pertaining to using imaging information to identify a spectrum
US9952164B2 (en) * 2012-12-21 2018-04-24 General Electric Company Photon-counting CT-system with reduced detector counting-rate requirements
CN104749199B (zh) * 2013-12-30 2019-02-19 同方威视技术股份有限公司 双能/双视角的高能x射线透视成像系统
US9557427B2 (en) 2014-01-08 2017-01-31 Rapiscan Systems, Inc. Thin gap chamber neutron detectors
CN105181723B (zh) * 2015-09-28 2019-02-12 同方威视技术股份有限公司 双能射线扫描系统、扫描方法以及检查系统
CN106885813B (zh) * 2015-12-16 2019-06-07 清华大学 检查货物的方法、系统和装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3848130A (en) * 1973-06-25 1974-11-12 A Macovski Selective material x-ray imaging system
JPS51124725A (en) * 1975-04-24 1976-10-30 Honda Motor Co Ltd A distribution apparatus of intake mixed gas
US4366382B2 (en) * 1980-09-09 1997-10-14 Scanray Corp X-ray line scan system for use in baggage inspection
FR2588180A1 (fr) * 1985-10-08 1987-04-10 Thomson Cgr Appareil d'examen radiologique
US5044002A (en) * 1986-07-14 1991-08-27 Hologic, Inc. Baggage inspection and the like
US4969175A (en) * 1986-08-15 1990-11-06 Nelson Robert S Apparatus for narrow bandwidth and multiple energy x-ray imaging
IL87570A (en) * 1988-08-26 1991-12-12 Israel Atomic Energy Comm Method and apparatus for the detection and imaging of heavy metals
US5247561A (en) * 1991-01-02 1993-09-21 Kotowski Andreas F Luggage inspection device
JP2962015B2 (ja) * 1991-02-20 1999-10-12 松下電器産業株式会社 ｋ吸収端フィルタおよびＸ線装置
GB9200828D0 (en) * 1992-01-15 1992-03-11 Image Research Ltd Improvements in and relating to material identification using x-rays
US5481584A (en) * 1994-11-23 1996-01-02 Tang; Jihong Device for material separation using nondestructive inspection imaging

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017504009A (ja) * 2013-12-20 2017-02-02 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ 物質の実効原子番号を測定する方法

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Oh et al. Evaluation and optimization of an image acquisition system for dual-energy cargo inspections
Rossi et al. Experimental micro-CT system for X-ray NDT

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