JP2014521965A - マルチスペクトル放射線を用いた物体監視 - Google Patents
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Abstract
Description
・コンプトン散乱
・光電効果
・電子対生成
他の効果、例えばトムソン散乱の果たす役割は小さいものである。しかし、そのプロセスのいずれが影響を及ぼすかは、媒体の質量吸収特性に依存し、また同様に光子のエネルギーに依存する。
第1の記録段階において、
物体を適当な放射線源で照射し、物体から生じる放射線の強度情報を収集し、少なくとも2つのエネルギーバンド間で強度情報をスペクトル分解し、得られたデータセットを参照データセットとして保存する工程を含み、
第2の検証段階において、
物体を適当な放射線源で照射し、物体から生じる放射線の強度情報を収集し、少なくとも2つのエネルギーバンド間で強度情報をスペクトル分解し、得られたデータセットを検査データセットとして使用する工程と、
物体を識別し、対応する参照データセットを読み出す工程と、
所定の公差限界の範囲内で検査データセットと参照データセットを比較する工程と、
所定の公差限界の範囲内で参照データセットと検査データセットが対応する場合には、物体を検証済みとみなし、あるいは
所定の公差限界を超えて参照データセットと検査データセットが相違する場合には、第3の識別段階において、
検査データセットから、分解された強度情報を数値的に処理することにより、物体の組成を特徴付ける情報のデータセットを導出し、この情報を用いて物体の組成を識別する工程とを含む。
所望の放射線の検査放射線源および該線源から離間された、所望の放射線のための検出器システムを設ける工程であって、該検出器システムは、検出器に入射する線源から生じる放射線についてのスペクトル分解可能な情報を検出および収集することができる工程と、
線源からの放射線が物体、少なくとも標識材料の領域に入射するようにする工程と、
物体との相互作用の後に、検出器システムで受けた放射線についての強度情報を収集する工程と、
線源のスペクトル範囲内の複数の、好ましくは少なくとも3つのエネルギーバンドにわたって収集された強度情報をスペクトル分解する工程とを含みうる。
材料減衰係数を、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有する複数のエネルギー依存の多項式のセットとみなす工程と、
各エネルギーバンドにおいて測定される減衰係数を特定する工程と、
減衰係数から、1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、特に複合陽子数セットを計算する工程と、
1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、好適な場合においては複合陽子数セットを、物体の含有物質を識別する目的に使用可能にする工程とを含む。
検査対象を照射し、当該検査対象から生じた、例えば検査対象を透過した放射線から強度データのデータセットを、検出器システムで収集する工程と、
前記線源のスペクトルにわたる少なくとも2つのエネルギーバンド間で、強度データ項目をスペクトル分解する工程と、
スペクトル分解されたデータ項目から、1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、最も好ましくは上記で定義した複合陽子数セットを表すデータ項目のさらなるデータセットを特定する工程と、
前記さらなるデータセットを用いて、少なくとも不明な組成物の層、例えば異なる材料組成物の複数の層のそれぞれの、デコンボリューションされたデータを生成する工程とを含む。
として定義する。好適な複合陽子数セットは少なくともn=2、n=3を含む。
式6を再構成すると、以下のとおりとなる。
Claims (21)
- 物体を監視する方法であって、
第1の記録段階において、
物体を適当な放射線源で照射し、前記物体から生じる放射線の強度情報を収集し、少なくとも2つのエネルギーバンド間で強度情報をスペクトル分解し、得られたデータセットを参照データセットとして保存する工程と、
第2の検証段階において、
物体を適当な放射線源で照射し、前記物体から生じる放射線の強度情報を収集し、少なくとも2つのエネルギーバンド間で強度情報をスペクトル分解し、得られたデータセットを検査データセットとして使用する工程と、
前記物体を識別し、対応する参照データセットを読み出す工程と、
所定の公差限界の範囲内で前記検査データセットと前記参照データセットを比較する工程と、
所定の公差限界の範囲内で前記参照データセットと前記検査データセットが対応する場合には、前記物体を検証済みとみなし、あるいは
所定の公差限界の範囲を超えて前記参照データセットと前記検査データセットが相違する場合には、第3の識別段階において、
前記検査データセットから、前記分解された強度情報を数値的に処理し、そこから前記物体の組成を特徴付ける情報のデータセットを導出し、この情報を用いて前記物体の組成を識別する工程とを含む、方法。 - 前記スペクトル分解された強度データを数値的に処理する工程が、
前記検査データセットから前記分解された強度情報を数値的に処理し、そこから1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度を導出する工程と、
1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度を、前記物体の含有物質を識別する目的に使用可能にする工程とを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記スペクトル分解された強度データを数値的に処理する工程が、
材料減衰係数を、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有する複数のエネルギー依存の多項式のセットとみなす工程と、
前記各エネルギーバンドにおいて測定される減衰係数を特定する工程と、
前記減衰係数から、1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度を計算する工程と、
1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度を、前記物体の含有物質を識別する目的に使用可能にする工程とを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記スペクトル分解された強度データを数値的に処理する工程が、
材料減衰係数を、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有する複数のエネルギー依存の多項式のセットとみなす工程と、
前記各エネルギーバンドにおいて測定される減衰係数を特定する工程と、
前記減衰係数から複合陽子数セットを計算する工程と、
前記複合陽子数セットを、前記物体の含有物質を識別する目的に使用可能にする工程とを含む、請求項3に記載の方法。 - 材料減衰係数を、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有する複数のエネルギー依存の多項式のセットとみなす前記工程が、前記多項式について少なくとも2つの次数を分解する工程を含む、請求項2〜4のいずれか一に記載の方法。
- 材料減衰係数を、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有する複数のエネルギー依存の多項式のセットとみなす前記工程が、数値的関係を規定する工程を含み、該数値的関係は、前記複数のエネルギーバンドのセットにわたるエネルギー依存係数のセットを有するこのような複数のエネルギー依存の多項式のセットをそなえる、請求項2〜5のいずれか一に記載の方法。
- 以下の一般形の式を用いた、請求項6に記載の方法。
- 前記多項式について、少なくとも2つのより高い次数を分解する工程を含む、請求項3〜7のいずれか一に記載の方法。
- 前記スペクトル分解された強度データ項目を数値的に処理することにより有効質量厚さを特定する工程が、前記複合陽子数セットと同時に質量厚さを計算する工程を含む、請求項2〜8のいずれか一に記載の方法。
- 1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、例えば前記複合陽子数セットを、様々な既知の材料の1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、例えば複合陽子数セットのデータセットのデータベースとの比較に使用可能にする、請求項2〜9のいずれか一に記載の方法。
- 測定データを、様々な既知の材料の、既知のデータのライブラリデータベースと比較する工程を含む、請求項2〜10のいずれか一に記載の方法。
- 様々な特定の標的物質の既知の複合陽子数セットのライブラリデータベースを用意し、検査中の物体について測定および導出された複合陽子数セットを、このようなデータベースと比較する工程を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記検査対象から生じる放射線の強度データを検出器システムで収集する工程が、透過強度データを収集する工程を含み、前記数値的処理工程が、強度データから、透過強度の減衰に関する減衰係数を特定する工程を含む、請求項1〜12のいずれか一に記載の方法。
- 検査対象を照射し、前記検査対象から生じた、例えば前記検査対象を透過した放射線から強度データのデータセットを、前記検出器システムで収集する工程と、
前記線源のスペクトルにわたる少なくとも2つのエネルギーバンド間で、前記強度データ項目をスペクトル分解する工程と、
前記スペクトル分解されたデータ項目から、1つまたは複数の次数の複合陽子数および/または有効質量厚さおよび/または密度、最も好ましくは複合陽子数セットを表すデータ項目のさらなるデータセットを特定する工程と、
前記さらなるデータセットを用いて、少なくとも不明な組成物の層、例えば異なる材料組成物の複数の層のそれぞれの、デコンボリューションされたデータを生成する工程とを特に含む、請求項1〜13のいずれか一に記載の方法。 - 前記線源がX線源であり、検出システムは複数のエネルギーバンドのセット間のX線の検出および分解に対応するよう適合させた、請求項1〜14のいずれか一に記載の方法。
- 入射スペクトルの少なくとも一部にわたって分光的に可変の応答を示す検出器システムが設けられ、これにより分光情報を読み出すことができ、かつ複数の差異化されたエネルギーバンドで強度情報を同時に検出することができる、請求項1〜15のいずれか一に記載の方法。
- 少なくとも3つのエネルギーバンド間で、発生強度データが同時にスペクトル分解される、請求項1〜16のいずれか一に記載の方法。
- 多数の物体に対し請求項1〜17のいずれか一に記載の方法による前記記録段階を行い、結果を参照データベースとして保存する、参照データベースの生成方法。
- 検査対象に対して、事前に生成された参照データベースを参照して請求項1〜17のいずれか一に記載の方法による前記検証段階、適切な場合、その後に、前記識別段階を行う、物体の検査方法。
- 適当なコンピュータに格納されるとき、請求項1〜17のいずれか一に記載の方法の、1つまたは複数の工程をコンピュータに行わせるプログラム命令を含む、少なくとも1つのコンピュータプログラム。
- コンピュータ可読記録媒体または読み取り専用メモリ上で実施され、コンピュータのメモリに格納され、例えば分散型ネットワークを介してコンピュータからアクセス可能なリモートメモリに格納され、または適当な搬送波信号で伝送される、請求項20に記載の少なくとも1つのコンピュータプログラム。
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