JP2006519394A - x線回折型走査システム - Google Patents
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Abstract
Description
x線回折型走査方法及びシステムが開示される。一実施形態では、x線回折を利用した走査方法及びシステムが開示される。一実施形態では、この方法は、光導電性x線変換層を有するフラットパネル検出器を用意する段階と、フラットパネル検出器を用いて交通センターで容器内に特定の物質があるかどうかを検査する段階を有する。
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面及び以下の詳細な説明から明らかになろう。
本発明は、例示として示されており、添付の図面の各図によって限定されるものではない。なお、同一の符号は、実質的に同じ要素を表している。
以下の説明において、本発明の完全な理解を可能にするために、多くの特定の細部、例えば特定の部品、プロセス等の例が説明されている。しかしながら、本発明を実施する上でこれら特定の細部を用いる必要のないことは当業者には明らかであろう。他の場合、本発明を不必要に不明瞭にするのを回避するために、周知の部品又は方法については詳細には説明しない。
〔数1〕
Nλ=2dsinθ
特定の一実施形態では、x線システムを特定の物質、特に爆発物の検出のための交通センタ(例えば、空港、列車の駅等)における容器(例えば、バッグ、荷物、箱等)の走査のために用いることができる。爆薬又は爆発性化合物の大部分は、室温では十分に結晶化された固体である。「プラスチック爆薬」は、高性能爆薬、例えば粉末形態のPETN又はRDXで構成され、これは、ポリウレタンとワックスの軟質結合剤中に分散したマイクロスケールの高結晶性のものである。
Claims (69)
- x線走査システムであって、コンベヤと、x線をコンベヤに向かって発生させるよう構成されたx線源と、コンベヤに載った状態でx線を通って移動している容器から回折x線を受け取るよう結合されたフラットパネル検出器とを有することを特徴とするx線走査システム。
- フラットパネル検出器に結合された第1のコリメータと、コンベヤと第1のコリメータとの間に設けられた第2のコリメータとを更に有し、第1及び第2のコリメータは、互いに直交したコリメーション平面を有するコリメータは、互いに直交したコリメーション平面を有することを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 走査システムは、第1のコリメータ及びフラットパネル検出器から成る検出器組立体を有することを特徴とする請求項2記載のx線走査システム。
- 検出器組立体は、フラットパネル検出器によって受け取り可能にバッグの内部から放出されたフォトンの特定の回折角を選択するよう動くことができることを特徴とする請求項3記載のx線走査システム。
- 検出器組立体は、第2のコリメータを更に有することを特徴とする請求項4記載のx線走査システム。
- 検出器組立体は、最高約4°までの回折角を選択するよう動くことができることを特徴とする請求項4記載のx線走査システム。
- 複数の検出器組立体を更に有し、複数の検出器組立体は各々、第1のコリメータ及びフラットパネル検出器を有することを特徴とする請求項3記載のx線走査システム。
- コンベヤに向けて発生したx線は、実質的に平面内に位置し、複数の検出器組立体のうちの少なくとも1つは、複数の検出器組立体の別のものに対し平面の反対側に設けられていることを特徴とする請求項7記載のx線走査システム。
- x線源は、幅が約2ミリメートル〜2メートルのx線シートビームを発生させることを特徴とする請求項2記載のx線走査システム。
- x線源は、複数の互いに平行なコリメートされたビームを発生させることを特徴とする請求項2記載のx線走査システム。
- x線源は、30〜120KeVの放射線を発生させる標的から成ることを特徴とする請求項2記載のx線走査システム。
- 標的は、タングステンから成ることを特徴とする請求項11記載のx線走査システム。
- x線源は、x線シートビームを発生させることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- x線源は、複数の互いに平行なコリメートされたビームを発生させることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- x線源は、30〜120KeVの放射線を発生させる標的から成ることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 標的は、タングステンから成ることを特徴とする請求項15記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器は、変換層から成り、変換層は、非晶質材料から成ることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 非晶質材料は、多結晶質であることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 変換層は、バンドギャップが約0.5〜3eVの被着された半導体材料から成ることを特徴とする請求項18記載のx線走査システム。
- 変換層は、HgI2から成ることを特徴とする請求項19記載のx線走査システム。
- 変換層は、PbI2から成ることを特徴とする請求項19記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器に結合された冷却システムを更に有し、冷却システムは、フラットパネル検出器を最低約−30℃まで冷却するよう動作することを特徴とする請求項21記載のx線走査システム。
- 変換層は、25平方センチメートル以上の表面積を有することを特徴とする請求項19記載のx線走査システム。
- 変換層は、約25〜2,250平方センチメートルの表面積を有することを特徴とする請求項19記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器は、25平方センチメートル以上の表面積を有することを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器は、室温で動作するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 第1及び第2のコリメータは、ソラーコリメータであることを特徴とする請求項2記載のx線走査システム。
- 第1のコリメータの受光角は、約0.2°以下であることを特徴とする請求項27記載のx線走査システム。
- 検出器組立体は、特定の回折角範囲を選択するよう固定されていることを特徴とする請求項3記載のx線走査システム。
- 回折角範囲は、発生したx線軸線に対し約2〜3°であることを特徴とする請求項29記載のx線走査システム。
- 変換層は、CZTから成ることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器に結合された冷却システムを更に有し、冷却システムは、フラットパネルを最低約−70℃まで冷却するよう動作できることを特徴とする請求項31記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器に結合された冷却システムを更に有し、冷却システムは、フラットパネル検出器を、約−30℃〜−100℃の温度まで冷却するよう動作できることを特徴とする請求項1記載のx線走査システム。
- 容器判別検査方法であって、光導体x線変換層を有するフラットパネル検出器を用意する段階と、フラットパネル検出器を用いて交通センタで容器内に特定の物質があるかどうかを判別検査する段階とを有することを特徴とする方法。
- 変換層は、シンチレータ層から成ることを特徴とする請求項34記載の方法。
- 変換層は、非晶質であることを特徴とする請求項34記載の方法。
- 判別検査段階は、容器のシングルパスx線回折走査を実施する段階を有することを特徴とする請求項34記載の方法。
- 判別検査段階は、シングルパスで容器の三次元x線回折走査を実施する段階を更に有することを特徴とする請求項37記載の方法。
- 変換層は、多結晶体から成ることを特徴とする請求項36記載の方法。
- 判別検査中、フラットパネル検出器を室温で動作させることを特徴とする請求項34記載の方法。
- 判別検査段階は、x線シートビームを発生させる段階と、x線シートビームを容器中へ差し向ける段階と、x線シートビームから回折x線を発生させる段階とを有し、回折x線は、複数の回折角を有することを特徴とする請求項34記載の方法。
- 判別検査段階は、容器のエネルギ分散走査を行なって回折スペクトルを収集する段階を更に有することを特徴とする請求項41記載の方法。
- エネルギ分散走査を実施する段階は、回折x線から、フラットパネル検出器により検出可能な特定の回折角を持つフォトンを選択する段階を有することを特徴とする請求項42記載の方法。
- エネルギ分散走査を実施する段階は、フォトンがフラットパネル検出器の画素のアレイ中の個々の画素によって遮られると、回折x線から選択された単一フォトンを計数する段階を更に有することを特徴とする請求項42記載の方法。
- 受光角が約2°のコリメータを用いてフォトンを選択することを特徴とする請求項43記載の方法。
- x線シートビームを発生させる段階は、タングステンK−アルファ放射線を発生させる段階を更に有することを特徴とする請求項41記載の方法。
- フラットパネル検出器は、二次元アレイの画素を有し、判別検査段階は、回折x線の源を空間配置する段階を有することを特徴とする請求項41記載の方法。
- 空間配置する段階は、x線シートビームによって定められた容器の断面を画素のアレイ上にマッピングする段階を有することを特徴とする請求項47記載の方法。
- ビームの方向にx線シートビームにより定められた容器の断面は、画素のアレイ上マッピングされると、圧縮されることを特徴とする請求項48記載の方法。
- 空間配置する段階は、容器の複数の断面をマッピングしてシングルパスで容器の三次元x線回折走査を発生させる段階を更に有することを特徴とする請求項48記載の方法。
- 判別検査段階は、容器の波長分散回折走査を実施する段階を有することを特徴とする請求項34記載の方法。
- 変換層は、結晶性であることを特徴とする請求項34記載の方法。
- 変換層は、CZTから成ることを特徴とする請求項52記載の方法。
- x線走査システムであって、二次元非晶質フラットパネル検出器アレイと、二次元非晶質フラットパネル検出器アレイを用いて交通センタで容器内の特定の物質を検出する手段とを有することを特徴とするx線走査システム。
- 検出手段は、x線シートビームを発生させる手段を含むことを特徴とする請求項54記載のx線走査システム。
- 検出手段は、x線シートビームを容器中へ差し向ける段階と、x線シートビームから複数の回折角を持つ回折x線を発生させる段階と、特定の範囲の回折角を持つ回折x線を選択する手段とを更に含むことを特徴とする請求項54記載のx線走査システム。
- x線走査システムであって、x線源と、x線源が100%未満のデューティサイクルで動作しているとき、x線源への有効電力入力を増大させる手段とを有することを特徴とするx線走査システム。
- x線走査システムであって、コンベヤと、x線をコンベヤに向かって発生させるよう構成されたx線源とを有し、x線源は、x線シートビームを発生させ、前記x線走査システムは、コンベヤに載ってx線を通って移動している容器から回折x線を受け取るよう結合された検出器を更に有することを特徴とするx線走査システム。
- x線シートビームは、複数の互いに平行なコリメートされたビームから成ることを特徴とする請求項58記載のx線走査システム。
- x線源は、30〜120KeVの放射線を発生させる標的から成ることを特徴とする請求項59記載のx線走査システム。
- 標的は、タングステンから成ることを特徴とする請求項60記載のx線走査システム。
- x線シートビームの幅は、約2mm〜2mであることを特徴とする請求項58記載のx線走査システム。
- フラットパネル検出器であって、基板と、基板上に被着された増幅器層と、増幅器層上に被着された電極層と、電極層上に被着された変換層とを有することを特徴とするフラットパネル検出器。
- 変換層は、直接変換層であることを特徴とする請求項63記載のフラットパネル検出器。
- 変換層は、CZTから成ることを特徴とする請求項64記載のフラットパネル検出器。
- x線回折走査システムであって、半導体層、半導体層に結合された第1の組をなす導電性線及び半導体層に結合された第2の組をなす導電性線を有するフラットパネル検出器と、第1及び第2の組をなす導電性線に結合されたパルス測定回路とを有することを特徴とするx線回折走査システム。
- パルス測定回路は、第1の組をなす導電性線に結合された第1の増幅器と、第2の組をなす導電性線に結合された第2の増幅器回路と、第1及び第2の増幅器に結合された次元コリレータと、次元コリレータに結合されたパルス整形増幅器と、パルス整形増幅器に結合されたピーク検出器とを有することを特徴とする請求項66記載のx線回折走査システム。
- フラットパネル検出器は、基板を更に有し、第1及び第2の組をなす導電性線は、基板中に設けられていることを特徴とする請求項66記載のx線回折走査システム。
- フラットパネル検出器は、半導体層上に被着された連続接点層を更に有することを特徴とする請求項66記載のx線回折走査システム。
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