JP2014500507A - バック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法 - Google Patents
バック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014500507A JP2014500507A JP2013545014A JP2013545014A JP2014500507A JP 2014500507 A JP2014500507 A JP 2014500507A JP 2013545014 A JP2013545014 A JP 2013545014A JP 2013545014 A JP2013545014 A JP 2013545014A JP 2014500507 A JP2014500507 A JP 2014500507A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- scanning
- shield
- shielding plate
- radiation beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 238
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N [(1r)-3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1-[3-(2-morpholin-4-ylethoxy)phenyl]propyl] (2s)-1-[(2s)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)butanoyl]piperidine-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H](OC(=O)[C@@H]1CCCCN1C(=O)[C@@H](CC)C=1C=C(OC)C(OC)=C(OC)C=1)C=1C=C(OCCN2CCOCC2)C=CC=1)CC1=CC=C(OC)C(OC)=C1 NMFHJNAPXOMSRX-PUPDPRJKSA-N 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/203—Measuring back scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/20—Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
- G01V5/22—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
- G01V5/222—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays measuring scattered radiation
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
- G21K1/043—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers changing time structure of beams by mechanical means, e.g. choppers, spinning filter wheels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/30—Accessories, mechanical or electrical features
- G01N2223/33—Accessories, mechanical or electrical features scanning, i.e. relative motion for measurement of successive object-parts
- G01N2223/3301—Accessories, mechanical or electrical features scanning, i.e. relative motion for measurement of successive object-parts beam is modified for scan, e.g. moving collimator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本発明は、輻射源と、それぞれ輻射源と被走査体との間に位置する固定遮蔽板及び回転遮蔽体とを備え、固定遮蔽板が輻射源に対して固定であり、回転遮蔽体が固定遮蔽板に対して回転可能であるバック散乱結像用放射線ビームの走査装置を提供する。固定遮蔽板には、輻射源からの放射線ビームが固定遮蔽板を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、回転遮蔽体には、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ設置され、回転遮蔽体が回転して走査する過程において、固定遮蔽板の放射線透過領域が、回転遮蔽体の放射線入射領域及び放射線出射領域と連続的に交差して走査コリメート孔を構成する。固定遮蔽板の放射線透過領域は直線スロットであり、回転遮蔽体は円柱体であり、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔である。本発明はさらに、バック散乱結像用放射線ビームの走査方法を提供する。
Description
本発明は原子核技術の応用分野に関し、特に、人体及び物体の非破壊検査装置及び方法に関し、より具体的にはバック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法に関する。
非破壊検査及び人体検査の応用には、放射線透過結像及び放射線バック散乱結像という２種の方式がある。バック散乱結像とは、放射線ビームによって物体を走査しながら、被検体から散乱された散乱信号を探知器によって受信し、データ処理時に走査位置と散乱信号とを一々対応させることにより、被検体に対する散乱像を取得することを言う。バック散乱結像システムにおける最も重要な部品は、放射線を、二次元走査を実現できるようにコリメートする飛点走査機構である。
従来の１種の飛点走査機構は、マルチコリメート孔を有する回転遮蔽体を、放射線走査扇形面内において回転させて第一次元の走査を実現し、放射線走査扇形面を回転又は平行移動させて第二次元の走査を実現する。第一次元の走査について、放射線は、垂直平面物体において非等速走査を行い、走査線は走査の開始端と末端において加速され、幾何変形の上で、走査光斑を縦方向においてさらに拡大させ、幾何変形のほか、走査速度による縦方向圧縮変形を招来する。第二次元の走査を行うとき、放射線走査扇形面を平行移動させる場合、放射線発生装置、回転遮蔽体を平行移動させる必要があり、機械構造が複雑になる。放射線走査扇形面を回転させる場合、回転遮蔽体の回動慣性質量を克服する必要があり、回転する駆動装置及び回転遮蔽体の軸受にとって大きい負担である。
従来の別の飛点走査機構は、放射線源の前方にある固定遮蔽板及び回転遮蔽体からなる。固定遮蔽板は放射線源に対して固定であり、回転遮蔽体は固定遮蔽板に対して回転可能である。固定遮蔽板及び回転遮蔽体には、直線スロット及び螺旋線スロットがそれぞれ設置される。回転遮蔽体が回転して走査する過程において、直線スロットと螺旋線スロットとは連続的に交差して走査コリメート孔を構成する。走査コリメート孔は放射線源に対してずっと予定の形状を保って、走査コリメート孔を透過する放射線ビームの断面形状を不変にする。
このような案では、回転遮蔽体に螺旋線スロットが設置されているため、走査コリメート孔の形状及び大きさが制御されやすい。同時に、放射線遮蔽能力を更に改善及び補強する必要がある。
また、回転遮蔽体に螺旋線スロットを精確に加工するために、加工プロセスは高く要求されている。
さらに、回転遮蔽体が走査過程において回転する必要があるため、機構重量および回動慣性質量の問題を考慮する必要がある。
相応的には、上記需要のうちの少なくとも１つを満足できる新規の、改善されたバック散乱結像用放射線ビームの走査装置を提供する必要がある。
上記事情に鑑み、本発明は、従来技術に存在する上記問題及び欠陥のうちの少なくとも１つを解決することを目的とする。
相応的には、本発明の１つの目的は、均一の飛点を提供し得る走査コリメート孔の形状及び大きさを有する、改善されたバック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、設備の加工性を改善して設備運転の信頼性を向上させる、改善されたバック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法を提供することにある。
本発明の１つの形態は、輻射源と、それぞれ輻射源と被走査体との間に位置する固定遮蔽板及び回転遮蔽体とを備え、前記固定遮蔽板が輻射源に対して固定であり、前記回転遮蔽体が固定遮蔽板に対して回転可能であり、前記固定遮蔽板には、前記輻射源からの放射線ビームが前記固定遮蔽板を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、回転遮蔽体には、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ設置され、回転遮蔽体が回転して走査する過程において、固定遮蔽板の放射線透過領域が、回転遮蔽体の放射線入射領域及び放射線出射領域と連続的に交差して走査コリメート孔を構成するバック散乱結像用放射線ビームの走査装置であって、前記固定遮蔽板の放射線透過領域が直線スロットであり、前記回転遮蔽体が円柱体であり、前記放射線入射領域及び前記放射線出射領域がそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔であることを特徴とする、バック散乱結像用放射線ビームの走査装置を提供する。
好ましくは、前記固定遮蔽板は前記輻射源と前記回転遮蔽体との間に設置される。
一つの実施形態において、バック散乱結像用放射線ビームの走査装置は、回転遮蔽体の回転速度を制御することで放射線ビームの走査速度を制御し、回転遮蔽体の回動角度を検出することで放射線ビームの出射方向を取得する制御装置をさらに備える。
一つの実施形態において、前記回転遮蔽体は、内外に嵌合してセットする複数のスリーブを含み、最外層及び最内層のスリーブはそれぞれ所定の剛性と硬度を有する材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、放射線遮蔽材料からなる少なくとも１つの中間スリーブが設置される。
具体的には、前記複数のスリーブは３つのスリーブであり、最外層及び最内層のスリーブはそれぞれアルミニウム又は鋼材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、鉛、鉛アンチモン合金又はタングステンからなる１つの中間スリーブが設置される。
前記離散孔の形状は円形、方形又は楕円形であってもよい。
上記技術案において、回転遮蔽体における一連の離散孔の異なる位置の形状及び大きさを制御することにより、前記走査コリメート孔の異なる位置における形状及び大きさを制御して、前記走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの形状及び大きさを制御することができる。
好ましくは、前記回転遮蔽体の回転軸線は、前記輻射源と、前記固定遮蔽板の前記直線スロットとで共同に限定した平面に位置する。
本発明のもう１つの形態は、放射線ビームを放出する輻射源を提供するステップと、それぞれ輻射源と被走査体との間に位置する固定遮蔽板及び回転遮蔽体を設置するステップとを備え、前記固定遮蔽板が輻射源に対して固定であり、前記回転遮蔽体が固定遮蔽板に対して回転可能であり、前記固定遮蔽板には、前記輻射源からの放射線ビームが前記固定遮蔽板を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、回転遮蔽体には、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ設置され、さらに、前記固定遮蔽板の放射線透過領域が、前記回転遮蔽体の放射線入射領域及び放射線出射領域と連続的に交差して走査コリメート孔を構成するように、前記回転遮蔽体を回転させるステップを備える、バック散乱結像用放射線ビームの走査方法であって、前記固定遮蔽板の放射線透過領域が直線スロットであり、前記回転遮蔽体が円柱体であり、前記放射線入射領域及び前記放射線出射領域がそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔であることを特徴とする、バック散乱結像用放射線ビームの走査方法を提供する。
好ましくは、このバック散乱結像用放射線ビームの走査方法は、回転遮蔽体の回転速度を制御することで放射線ビームの走査速度を制御し、回転遮蔽体の回動角度を検出することで放射線ビームの出射方向を取得するステップをさらに備える。
本発明の上記不特定の実施形態は、少なくとも下記１つ以上の利点及び効果を有する。
１． 本発明における新規の「飛点」形成構造を有する走査装置及び方法を提供することにより、バック散乱走査構造を簡素化するとともに、よい遮蔽効果を取得することができる。
２． 一つの実施形態において、本発明による走査機構及び方法は、目標物体に対する制御可能な走査を実現し、予定方式に従って目標物体に対するサンプリングを容易に実現することができ、取得するバック散乱像データが設計の要求を満たすことができる。例えば、本発明の走査機構及び方法は、目標物体に対する等速走査を実現し、目標物体に対する均一なサンプリングを容易に実現することができ、取得するバック散乱像には縦方向の圧縮変形がないようにすることができる。
３． また、本発明において、放射線走査扇形面を回転させて第二次元走査を行うとき、放射線走査扇形面と回転遮蔽体とが同一平面において回転運動することができるため、放射線走査扇形面を回転させるときに回転遮蔽体の角運動量方向を変えることはない。したがって、回転遮蔽体の回動慣性質量を克服する必要がなく、放射線走査扇形面を回転させることにより第二次元の走査を容易に実現することができる。
４． 本発明において、前記放射線入射領域及び前記放射線出射領域はそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔である。したがって、離散孔の形状及び大きさを制御することにより、走査コリメート孔の形状及び大きさを効果的に制御して均一な飛点を提供することができる。
５． また、従来の生産プロセスの問題を考えた結果、本発明の走査機構は、複数の円筒をセットすることにより、走査機構の重量を軽減したとともに、放射線を遮蔽する問題を解決した。円柱に螺旋ねじりのスロットを加工するという現実的には極めて加工しにくい案の代わりに、円柱に孔あけする方式によって放射線透過領域を形成することにより、設備の加工性を著しく改善した。
６． さらに、円柱に螺旋ねじりのスロットを加工する案の替わりに、本案は一連の断続の貫通孔を加工する方法を用いた。走査結果から見ると、最終的に被検体に形成される光斑は、連続的なものから断続的なものに変わり、被検体が受ける輻射量を所定程度に軽減することができる。
７． なお、本発明において、輻射源は回転遮蔽体の内部に設置されていない。該走査機構は、量産のＸ線器に機械的継ぎ口をセットすることで装着され得るものであり、構造がコンパクトである。Ｘ線器の遮蔽体を改めて設計する必要がなく、コストを節約した。
以下、図１〜５を結合しながら、実施例によって本発明の技術案をさらに具体的に説明する。明細書において、同じ又は類似する図面標記は同じ又は類似する部品を示す。下記の図面を参照しながら本発明の実施形態に対する説明は、本発明の全体的な発明構想を説明するものであり、本発明に対する制限ではない。
図１〜３は、本発明の１種の具体的な実施例によるバック散乱結像用放射線ビームの走査装置を示す。それは、Ｘ線器のような輻射源と、それぞれ輻射源１３と被走査体（図示せず；例えば図２における左側位置）との間に位置する固定遮蔽板４及び回転遮蔽体１とを備え、固定遮蔽板４が輻射源１３に対して固定であり、回転遮蔽体１が固定遮蔽板４に対して回転可能である。さらに、固定遮蔽板４には、輻射源１３からの放射線ビームが固定遮蔽板４を透過することを許容する通過領域、例えば図１〜３における縦方向スロット５が設置されている。回転遮蔽体１には、例えば図１〜５における螺旋線に沿って設置された一連の離散孔３２（図示せず）のような放射線入射領域３と、例えば図１〜５における螺旋線２に沿って設置された一連の離散孔２２（図示せず）のような放射線出射領域２とがそれぞれ設置されている。回転遮蔽体１が回転して走査する過程において、固定遮蔽板４の放射線透過領域５は、回転遮蔽体１の放射線入射領域３及び放射線出射領域２と連続的に交差して走査コリメート孔を構成する。上記実施例において、固定遮蔽板４は輻射源１３と回転遮蔽体１との間に設置される。
本発明の上記実施例において、放射線発生器は放射線発生器ケース１１と、放射線発生器ケース１１中に収容される輻射源１３とを含む。上記構造において、輻射源１３はＸ線器、γ放射線源又は同位元素放射線源などであってもよい。図１と図３に示すように、１種の具体的な実施例において、放射線発生器ケース１１は略長方体箱の形状を呈し、輻射源１３からの輻射放射線が放射線発生器ケース１１から出射することを許容するコリメートスロット３１を有する。輻射源１３のターゲット点Ｐからの放射線ビーム１４は、コリメートスロット３１を透過して放射線扇形面を形成してから、図１〜３における縦方向スロット５のような固定遮蔽板４の透過領域、図１〜５における螺旋線に沿って設置された一連の離散孔３２のような回転遮蔽体１の放射線入射領域３、及び螺旋線に沿って設置された一連の離散孔２２のような放射線出射領域２を透過する。固定遮蔽板４の縦方向スロット５、回転遮蔽体１の離散孔３２及び離散孔２２の相対位置関係を設置することにより、回転遮蔽体１が回転して走査する過程において、固定遮蔽板４の放射線透過領域５は、回転遮蔽体１の放射線入射領域３中の離散孔３２及び放射線出射領域２中の離散孔２２と連続的に交差して走査コリメート孔を構成する。言い換えれば、回転遮蔽体１の放射線入射領域３中の離散孔３２、放射線出射領域２中の離散孔２２、及び固定遮蔽板の縦方向スロット５は共同で放射線コリメート孔を構成する。図５に示すように、前記離散孔３２、２２の形状は円形、方形又は楕円形であってもよく、円形であることが好ましい。
図１〜３に示すように、固定遮蔽板４の放射線透過領域５は直線スロットであり、回転遮蔽体１は円柱体であり、放射線入射領域３及び放射線出射領域２はそれぞれ螺旋線に沿って設置された一連の離散孔３２及び２２である。具体的には、図２に示すように、放射線入射領域３及び放射線出射領域２中の任意の離散孔、例えばＡとＢ点は、回転遮蔽体１の円柱面に沿って等速円周運動しながら、回転遮蔽体１の軸方向に沿って所定の速度分布に従って直線運動することにより、特定の円柱体螺旋線を形成する。１種の具体的な実施例において、放射線入射領域３及び放射線出射領域２の任意の点、例えばＡとＢ点は、回転遮蔽体１の円柱面に沿って等速円周運動しながら、回転遮蔽体１の径方向に沿って等速直線運動することにより、等速円柱体螺旋線を形成することができる。
図２に示すように、輻射源１３のターゲット点Ｐと放射線入射領域３のＡ点を確定した後、輻射源１３のターゲット点Ｐと放射線入射領域３の入射点Ａ点とを結んで形成した放射線ビーム１４から、放射線出射領域２の出射点Ｂを確定し得る。
放射線入射領域３と放射線出射領域２とは等速円柱体螺旋線形式に設置される。したがって、回転遮蔽体１が等速回転するとき、放射線コリメート孔の位置が回転遮蔽体１の回動に従って移動し、出射放射線ビーム１４もそれに従って移動することにより、走査コリメート孔は直線スロット５に沿って連続的に等速運動する。
上記実施例において、放射線入射領域３と放射線出射領域２とは等速円柱体螺旋線形式に設置されるが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、放射線入射領域３と放射線出射領域２とは上記特定の螺旋線形式に設置されることができる。即ち、回転遮蔽体１の円柱面に沿って等速円周運動しながら、回転遮蔽体１の軸方向に沿って所定の速度分布に従って直線運動することにより、特定の円柱体螺旋線を形成する。相応的には、回転遮蔽体１が等速回転するとき、放射線コリメート孔の位置が回転遮蔽体１の回動に従って移動し、出射放射線ビーム１４もそれに従って移動することにより、走査コリメート孔は直線スロット５に沿って予定の速度分布に従って移動する。これによって、本発明の走査装置は、目標物体に対する制御可能な走査を実現し、予定方式に従って目標物体に対するサンプリングを容易に実現することができ、取得するバック散乱像データが設計の要求を満たすことができる。したがって、バック散乱結像の品質及び解像度を改善し、バック散乱検出の精度及び効率を向上させ、異なる応用の需要をより良く満足することができる。
さらに、該走査装置は、例えば調速モータなどのような、回転遮蔽体１の回転を駆動する駆動装置６を備えることができる。図４に示すように、１種の実施形態において、前記回転遮蔽体１は、内外に嵌合してセットする複数のスリーブを含み、最外層及び最内層のスリーブはそれぞれ所定の剛性と硬度を有する材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、放射線遮蔽材料からなる少なくとも１つの中間スリーブが設置されている。１種の具体的な実施例において、図４に示すように、それは３つのスリーブ１０１、１０２、１０３（図示せず）を含み、最外層及び最内層のスリーブ１０１、１０３はそれぞれアルミニウム又は鋼材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、鉛、鉛アンチモン合金又はタングステンからなる１つの中間スリーブ１０２が設置されている。
具体的には、上記実施例において、図１に示すように、該装置はさらに、回転遮蔽体１の回転位置を検出するためのロータリーエンコーダ読出装置７と、検出された回転遮蔽体１の回転位置の関連情報を制御装置１０に入力するためのエンコーダ読出信号線８とを備えることができる。回転遮蔽体１の回転位置が走査コリメート孔の位置を決めるため、上記設置によって、走査コリメート孔の形成位置を検出することができる。図１に示すように、制御装置１０はさらにモータ駆動線９を介して駆動モータ６に接続され、回転遮蔽体の回転をさらに制御することができる。回転遮蔽体の回転速度を制御することで放射線ビームの走査速度を制御し、回転遮蔽体の回動角度を検出することで放射線ビームの出射方向を取得することができる。図２に示すように、１種の実施例において、回転遮蔽体１の回転軸線Ｌは、輻射源１３と、固定遮蔽板４の直線スロット５とで共同に限定した平面に位置することができる。
上記技術案において、回転遮蔽体における一連の離散孔３２、２２の異なる位置の形状及び大きさを制御することにより、前記走査コリメート孔の異なる位置における形状及び大きさを制御して、前記走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの形状及び大きさを制御することができる。例えば、回転遮蔽体１の縦方向両端にある放射線入射領域３中の離散孔３２、放射線出射領域２中の離散孔２２の寸法、例えば直径は、縦方向中心位置にある離散孔よりも小さいことができる。同時に、回転遮蔽体１の縦方向両端にある離散孔３２、２２により形成された走査コリメート孔は、縦方向中心位置にある走査コリメート孔に対して所定の角度をなす。上記構造により、放射線コリメート孔がずっとターゲット点に向けて障害なく通じるとともに、異なる位置において、走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの断面形状が不変であることを保証することができる。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、回転遮蔽体１の放射線入射領域３中の離散孔３２、放射線出射領域２中の離散孔２２の異なる位置の形状及び大きさを制御することにより、前記走査コリメート孔の異なる位置における形状及び大きさを制御することができる。相応的には、前記走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの形状及び大きさを制御することにより、異なる走査の需要に適応させることができる。
図３に示すように、放射線発生器ケース１１はさらに、遮蔽スリーブ１２を介して固定遮蔽板４に接続して、放射線の遮蔽を確保することができる。上記設置から分かるように、輻射源１３は回転遮蔽体１の内部に設置されたものではなく、放射線発生器ケース１１の内部に設置されている。該走査機構は、量産のＸ線器に、機械的継ぎ口としての遮蔽スリーブ１２をセットすることで装着され得るものである。したがって、走査装置の構造はコンパクトである。Ｘ線器の遮蔽体を改めて設計する必要がなく、コストを節約した。
以下、図面を結合しながら本発明による上記バック散乱結像用放射線ビームの走査方法を簡単に説明する。
図１〜３に示すように、本発明の具体的な実施形態によるバック散乱結像用放射線ビームの走査方法は、放射線ビーム１４を放出する輻射源１３を提供するステップと、それぞれ輻射源１３と被走査体との間に位置する固定遮蔽板４及び回転遮蔽体１を設置するステップとを備える。固定遮蔽板４は輻射源に対して固定であり、回転遮蔽体１は固定遮蔽板４に対して回転可能である。固定遮蔽板４には、輻射源１３からの放射線ビーム１４が固定遮蔽板４を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、回転遮蔽体１には、放射線入射領域３及び放射線出射領域２がそれぞれ設置されている。前記バック散乱結像用放射線ビームの走査方法はさらに、固定遮蔽板４の放射線透過領域５が、回転遮蔽体１の放射線入射領域３及び放射線出射領域２と連続的に交差して走査コリメート孔を構成するように、前記回転遮蔽体１を回転させるステップを備える。前記固定遮蔽板４の放射線透過領域は直線スロット５であり、前記回転遮蔽体１は円柱体であり、前記放射線入射領域３及び前記放射線出射領域２はそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔３２、２２である。
上記走査過程において、回転遮蔽体１は等速回転するとき、走査コリメート孔を直線スロット５に沿って連続的に、速度が制御可能に移動させることができる。
図１に示すように、走査過程において、制御装置１０はロータリーエンコーダ読出装置７、エンコーダ読出信号線８を介して回転遮蔽体１の現在の状態を読み出すことができ、現在の放射線コリメート孔の位置を確定することができる。さらに、走査コリメート孔の位置に対する検出に基づき、放射線ビーム１４の出射方向を取得することができる。さらに、走査コリメート孔が輻射源１３に対してずっと予定形状を保つように設置されることにより、走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビーム１４の断面形状は予定形状を保って、異なる走査操作の要求を満足することができる。
全体的な発明構想を示す一部の実施例は説明されたが、当業者であれば理解できるように、全体的な発明構想の原則及び精神に悖らない前提で、これら実施例を変更することができる。本発明の範囲は、請求項及びそれらの同等物によって限定される。
Claims (12)
- 輻射源と、
それぞれ輻射源と被走査体との間に位置する固定遮蔽板及び回転遮蔽体とを備え、
前記固定遮蔽板が輻射源に対して固定であり、前記回転遮蔽体が固定遮蔽板に対して回転可能であり、
前記固定遮蔽板には、前記輻射源からの放射線ビームが前記固定遮蔽板を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、
回転遮蔽体には、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ設置され、回転遮蔽体が回転して走査する過程において、固定遮蔽板の放射線透過領域が、回転遮蔽体の放射線入射領域及び放射線出射領域と連続的に交差して走査コリメート孔を構成するバック散乱結像用放射線ビームの走査装置であって、
前記固定遮蔽板の放射線透過領域が直線スロットであり、
前記回転遮蔽体が円柱体であり、前記放射線入射領域及び前記放射線出射領域がそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔であることを特徴とするバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。 - 前記固定遮蔽板が前記輻射源と前記回転遮蔽体との間に設置される、ことを特徴とする請求項１に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 回転遮蔽体の回転速度を制御することで放射線ビームの走査速度を制御し、回転遮蔽体の回動角度を検出することで放射線ビームの出射方向を取得する制御装置をさらに備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 前記回転遮蔽体が、内外に嵌合してセットする複数のスリーブを含み、最外層及び最内層のスリーブがそれぞれ所定の剛性と硬度を有する材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、放射線遮蔽材料からなる少なくとも１つの中間スリーブが設置される、ことを特徴とする請求項３に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 前記複数のスリーブが３つのスリーブであり、最外層及び最内層のスリーブがそれぞれアルミニウム又は鋼材料からなり、前記最外層及び最内層のスリーブの間には、鉛、鉛アンチモン合金又はタングステンからなる１つの中間スリーブが設置される、ことを特徴とする請求項４に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 前記離散孔の形状が円形、方形又は楕円形である、ことを特徴とする請求項５に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 回転遮蔽体における一連の離散孔の異なる位置の形状及び大きさを制御することにより、前記走査コリメート孔の異なる位置における形状及び大きさを制御して、前記走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの形状及び大きさを制御する、ことを特徴とする請求項６に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 前記回転遮蔽体の回転軸線が、前記輻射源と、前記固定遮蔽板の前記直線スロットとで共同に限定した平面に位置する、ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査装置。
- 放射線ビームを放出する輻射源を提供するステップと、
それぞれ輻射源と被走査体との間に位置する固定遮蔽板及び回転遮蔽体を設置するステップとを備え、
前記固定遮蔽板が輻射源に対して固定であり、前記回転遮蔽体が固定遮蔽板に対して回転可能であり、前記固定遮蔽板には、前記輻射源からの放射線ビームが前記固定遮蔽板を透過することを許容する放射線透過領域が設置され、回転遮蔽体には、放射線入射領域及び放射線出射領域がそれぞれ設置され、
さらに、前記固定遮蔽板の放射線透過領域が、前記回転遮蔽体の放射線入射領域及び放射線出射領域と連続的に交差して走査コリメート孔を構成するように、前記回転遮蔽体を回転させるステップを備える、バック散乱結像用放射線ビームの走査方法であって、
前記固定遮蔽板の放射線透過領域が直線スロットであり、
前記回転遮蔽体が円柱体であり、前記放射線入射領域及び前記放射線出射領域がそれぞれ、螺旋線に沿って設置された一連の離散孔であることを特徴とするバック散乱結像用放射線ビームの走査方法。 - 前記固定遮蔽板が前記輻射源と前記回転遮蔽体との間に設置される、ことを特徴とする請求項９に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査方法。
- 回転遮蔽体の回転速度を制御することで放射線ビームの走査速度を制御し、回転遮蔽体の回動角度を検出することで放射線ビームの出射方向を取得するステップをさらに備える、ことを特徴とする請求項１０に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査方法。
- 回転遮蔽体における一連の離散孔の異なる位置の形状及び大きさを制御することにより、前記走査コリメート孔の異なる位置における形状及び大きさを制御して、前記走査コリメート孔を透過して被検体に出現する放射線ビームの形状及び大きさを制御する、ことを特徴とする請求項１１に記載のバック散乱結像用放射線ビームの走査方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010624252.3 | 2010-12-31 | ||
| CN201010624252.3A CN102565110B (zh) | 2010-12-31 | 2010-12-31 | 一种背散射成像用射线束的扫描装置和方法 |
| PCT/CN2011/073474 WO2012088810A1 (zh) | 2010-12-31 | 2011-04-28 | 一种背散射成像用射线束的扫描装置和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014500507A true JP2014500507A (ja) | 2014-01-09 |
| JP5696226B2 JP5696226B2 (ja) | 2015-04-08 |
Family
ID=45638240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013545014A Expired - Fee Related JP5696226B2 (ja) | 2010-12-31 | 2011-04-28 | バック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法 |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8983033B2 (ja) |
| EP (1) | EP2573551B1 (ja) |
| JP (1) | JP5696226B2 (ja) |
| KR (2) | KR20140052932A (ja) |
| CN (1) | CN102565110B (ja) |
| AU (1) | AU2011349928B2 (ja) |
| BR (1) | BR112013016361B1 (ja) |
| CA (1) | CA2823121C (ja) |
| CL (1) | CL2013001524A1 (ja) |
| HK (1) | HK1175238A1 (ja) |
| RU (1) | RU2532495C1 (ja) |
| UA (1) | UA106938C2 (ja) |
| WO (1) | WO2012088810A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103776847B (zh) * | 2012-10-24 | 2016-04-27 | 清华大学 | 射线发射装置和成像系统 |
| CN103901491B (zh) | 2012-12-27 | 2017-10-17 | 同方威视技术股份有限公司 | 人体背散射安检系统 |
| CN103901487B (zh) * | 2012-12-27 | 2017-11-21 | 同方威视技术股份有限公司 | 人体背散射安检系统及其方法 |
| CN103901494B (zh) * | 2012-12-27 | 2017-08-29 | 同方威视技术股份有限公司 | 人体背散射安检系统及其方法 |
| CN104345350A (zh) | 2013-07-23 | 2015-02-11 | 清华大学 | 人体安全检查方法和人体安全检查系统 |
| CN104898173B (zh) * | 2014-03-07 | 2018-03-23 | 北京君和信达科技有限公司 | 一种飞点形成装置及设计方法 |
| TR201808932T4 (tr) * | 2014-03-07 | 2018-07-23 | Powerscan Co Ltd | Uçan nokta şekillendirme aparatı. |
| CN104764759B (zh) * | 2015-04-01 | 2017-11-21 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于x射线背散射成像系统的跳线飞点扫描装置 |
| CN105445303B (zh) * | 2015-12-29 | 2019-02-19 | 清华大学 | 手持式背散射成像仪及其成像方法 |
| US10714227B2 (en) * | 2016-06-06 | 2020-07-14 | Georgetown Rail Equipment Company | Rotating radiation shutter collimator |
| CN108072891B (zh) * | 2016-11-15 | 2024-02-27 | 台山核电合营有限公司 | Ams探测器校验装置 |
| CN106841249A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-06-13 | 北京君和信达科技有限公司 | 透射式辐射成像系统 |
| CN107068225B (zh) * | 2017-04-13 | 2023-09-22 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种x射线无损移动检测平台射线屏蔽装置 |
| US10748740B2 (en) | 2018-08-21 | 2020-08-18 | Fei Company | X-ray and particle shield for improved vacuum conductivity |
| CN113884520A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-04 | 中国原子能科学研究院 | 一种用于中子散射测试样品的储存测试装置 |
| US11972920B2 (en) | 2021-11-23 | 2024-04-30 | Fei Company | Vacuum compatible X-ray shield |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147351A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-06-09 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 被検体検査装置 |
| JPH0512424A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Toshiba Corp | 散乱線断層画像撮影装置 |
| JPH10185842A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Toshiba Fa Syst Eng Kk | Ｘ線検査装置 |
| JP2003514245A (ja) * | 1999-11-03 | 2003-04-15 | パーキネルマー ディテクション システムズ インク | 回転シリンダ型の複式ビーム変成器 |
| JP2005091053A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | I-Bit Co Ltd | Ｘ線反射波撮像装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4342914A (en) * | 1980-09-29 | 1982-08-03 | American Science And Engineering, Inc. | Flying spot scanner having arbitrarily shaped field size |
| US4745631A (en) * | 1982-12-27 | 1988-05-17 | North American Philips Corp. | Flying spot generator |
| DE3829688A1 (de) * | 1988-09-01 | 1990-03-15 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zur erzeugung eines roentgen- oder gammastrahls mit geringem querschnitt und veraenderlicher richtung |
| DE3908966A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zur erzeugung eines roentgen- oder gammastrahls mit geringem querschnitt und veraenderbarer lage |
| US5493596A (en) * | 1993-11-03 | 1996-02-20 | Annis; Martin | High-energy X-ray inspection system |
| CN1107882C (zh) * | 1999-08-25 | 2003-05-07 | 沈阳师范学院 | 多功能工业x射线成像系统 |
| US20040256565A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-12-23 | William Adams | X-ray backscatter mobile inspection van |
| CN2645079Y (zh) * | 2003-08-22 | 2004-09-29 | 貊大卫 | 一种反散射式x射线扫描仪 |
| DE102005048519A1 (de) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Brennpunktorientierte Blende |
| US20070172031A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-26 | Cason William R | Concentric Dual Drum Raster Scanning Beam System and Method |
| CN200941097Y (zh) * | 2006-07-27 | 2007-08-29 | 上海英迈吉东影图像设备有限公司 | 一种具有x射线背散射和断层扫描的成像装置 |
| CN201173903Y (zh) * | 2008-03-14 | 2008-12-31 | 王经瑾 | 跳点扫描辐射成像装置 |
| WO2009129488A1 (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Method and apparatus for computed imaging backscatter radiography |
| CN201285377Y (zh) * | 2008-08-05 | 2009-08-05 | 同方威视技术股份有限公司 | 背散射成像用射线束扫描装置 |
| CN101644687A (zh) * | 2008-08-05 | 2010-02-10 | 同方威视技术股份有限公司 | 背散射成像用射线束扫描方法和装置 |
| CN202013328U (zh) * | 2010-12-31 | 2011-10-19 | 同方威视技术股份有限公司 | 一种背散射成像用射线束的扫描装置 |
-
2010
- 2010-12-31 CN CN201010624252.3A patent/CN102565110B/zh active Active
-
2011
- 2011-04-28 RU RU2013132536/28A patent/RU2532495C1/ru active
- 2011-04-28 US US13/142,668 patent/US8983033B2/en active Active
- 2011-04-28 JP JP2013545014A patent/JP5696226B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-28 CA CA2823121A patent/CA2823121C/en active Active
- 2011-04-28 KR KR1020137019471A patent/KR20140052932A/ko active Search and Examination
- 2011-04-28 EP EP11778783.8A patent/EP2573551B1/en active Active
- 2011-04-28 BR BR112013016361-5A patent/BR112013016361B1/pt active IP Right Grant
- 2011-04-28 AU AU2011349928A patent/AU2011349928B2/en not_active Ceased
- 2011-04-28 KR KR1020157010123A patent/KR101608884B1/ko active IP Right Grant
- 2011-04-28 WO PCT/CN2011/073474 patent/WO2012088810A1/zh active Application Filing
- 2011-04-28 UA UAA201307518A patent/UA106938C2/uk unknown
-
2012
- 2012-12-14 HK HK12112967.0A patent/HK1175238A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-05-29 CL CL2013001524A patent/CL2013001524A1/es unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01147351A (ja) * | 1987-10-05 | 1989-06-09 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 被検体検査装置 |
| JPH0512424A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-01-22 | Toshiba Corp | 散乱線断層画像撮影装置 |
| JPH10185842A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-07-14 | Toshiba Fa Syst Eng Kk | Ｘ線検査装置 |
| JP2003514245A (ja) * | 1999-11-03 | 2003-04-15 | パーキネルマー ディテクション システムズ インク | 回転シリンダ型の複式ビーム変成器 |
| JP2005091053A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-07 | I-Bit Co Ltd | Ｘ線反射波撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5696226B2 (ja) | 2015-04-08 |
| KR20150048916A (ko) | 2015-05-07 |
| BR112013016361B1 (pt) | 2020-03-31 |
| CN102565110B (zh) | 2015-04-01 |
| US20120170716A1 (en) | 2012-07-05 |
| EP2573551B1 (en) | 2019-11-13 |
| CN102565110A (zh) | 2012-07-11 |
| HK1175238A1 (en) | 2013-06-28 |
| CA2823121C (en) | 2017-08-22 |
| WO2012088810A1 (zh) | 2012-07-05 |
| KR101608884B1 (ko) | 2016-04-04 |
| RU2532495C1 (ru) | 2014-11-10 |
| US8983033B2 (en) | 2015-03-17 |
| CA2823121A1 (en) | 2012-07-05 |
| CL2013001524A1 (es) | 2014-04-11 |
| EP2573551A1 (en) | 2013-03-27 |
| UA106938C2 (uk) | 2014-10-27 |
| AU2011349928B2 (en) | 2014-09-04 |
| EP2573551A4 (en) | 2014-04-23 |
| BR112013016361A2 (pt) | 2019-01-08 |
| KR20140052932A (ko) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5696226B2 (ja) | バック散乱結像用放射線ビームの走査装置及び方法 | |
| US9194827B2 (en) | Scanning device using radiation beam for backscatter imaging and method thereof | |
| US6956925B1 (en) | Methods and systems for multi-modality imaging | |
| CN109791811A (zh) | 用于2d扫描光束成像的x射线源 | |
| CN101644687A (zh) | 背散射成像用射线束扫描方法和装置 | |
| JP2007041002A (ja) | Ｘ線ｃｔ検査装置及びｃｔ検査方法 | |
| WO2007111672A2 (en) | Concentric dual drum raster scanning beam system and method | |
| EP2725584B1 (en) | Imaging system having an X-ray emission device | |
| CN201285377Y (zh) | 背散射成像用射线束扫描装置 | |
| CN202013328U (zh) | 一种背散射成像用射线束的扫描装置 | |
| CN105393331B (zh) | 用于差分相衬成像装置的x射线管的阳极 | |
| CN202837210U (zh) | 射线发射装置和成像系统 | |
| JP5616436B2 (ja) | トモグラフィ装置及びトモグラフィ方法 | |
| CN103776847A (zh) | 射线发射装置和成像系统 | |
| CN103728326A (zh) | 一种背散射成像用射线束的扫描装置和方法 | |
| JPH05172764A (ja) | 散乱線画像化装置 | |
| JP6257958B2 (ja) | Ｘ線断層撮影装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130619 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140527 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140822 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150209 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5696226 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |