JP5890314B2 - 透過関数を使用して材料を認識する方法およびデバイス - Google Patents
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Description
- 低いエネルギーで見られる、線束が増加したときの計数の低減(図9の区間A)。
- 重なりスペクトルのために生じた線束による高いエネルギーで計数される事象数の増加(図9の区間B)。
- X線放射源と検出器との間に、この材料の少なくとも1つのサンプルを提供する段階と、
- X線放射源を使用して、少なくとも1つのX線スペクトルを、それぞれ持続時間Δt、たとえば1ms〜10msまたは100μs〜数秒、たとえば1sまたは5sまたは10sにわたって、前記材料に透過させる段階であって、各スペクトルが強度をエネルギーまたは検出チャネルの関数として表す、段階と、
- この材料の透過関数を、エネルギーまたは検出チャネルの関数として算出する段階と、
- たとえば低エネルギー区間と称される第1エネルギー帯域およびたとえば高エネルギー区間と称される第2エネルギー帯域を含む、N(N≧2)個のエネルギー帯域(または区間)のそれぞれにおいて、統計的大きさに対応する透過係数、たとえばエネルギーに対する透過関数の積分値または平均値を決定し、それによって少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を形成する段階とを有する。
- 低エネルギー区間と称される第1エネルギー区間および高エネルギー区間と称される第2エネルギー区間を選択する段階と、
- エネルギーに対する透過関数の積分値を算出し、それによって少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を形成する段階とを有することができる。
- フルエンス率が106 mm-2 s-1〜107 mm-2 s-1である入射光子放射を放出することが好ましいX線放射源と、
- 検出器、たとえば半導体もしくはシンチレーションタイプの検出器または電離箱と、
- X線放射源を使用して、X線スペクトルをそれぞれ時間Δtにわたってこの材料に透過させる手段と、
- この材料の透過関数を、エネルギーまたは検出チャネルの関数として算出する手段と、
- 低エネルギー帯域と称される第1エネルギー帯域および高エネルギー帯域と称される第2エネルギー帯域内でそれぞれ、少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を算出する手段であって、各係数が、各エネルギー帯域内の透過関数の積分値または平均値などの統計的大きさである、手段とを具備する。
- 低エネルギー区間と称される第1エネルギー区間および高エネルギー区間と称される第2エネルギー区間を選択する手段と、
- エネルギーに対する透過関数の積分値を算出して、少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を形成する手段とを具備することができる。
- 測定スペクトル(Spmes)のうち、重なった部分だけに対応する部分である重なりスペクトル(Emp)を決定する手段と、
- 測定スペクトル(Spmes)と重なりスペクトル(Emp)との差分を求めることによって、少なくとも1つの第1補正スペクトル(Spcor)を算出する手段とを具備する。
- 事前補正スペクトルSpcor(n-1)、換言すれば、前回の反復で得られたスペクトル、または事前補正スペクトルがない場合は測定スペクトル、ならびに露出時間(Texpo)および不動時間(Tdead)のデータの関数として、重なりの確率を算出する手順と、
- 事前補正スペクトル、または事前補正スペクトルがない場合は測定スペクトル、および不動時間(Tdead)の関数として、重なりスペクトル(Emp)を推定する手順と、
- たとえば測定スペクトル(Spmes)と推定した重なりスペクトル(Emp)との差分を求めることによって、補正スペクトルを算出する手順とを、Nit回反復して実行する手段を具備することができる。ここでNit≧1である。
- 読取り周波数fLでアナログ/デジタル変換器(ADC)によって出力されるデジタル信号を読み取るユニットと、
- 読み取ったデジタル信号の時間変動(S'(t))を算出する計算ユニットと、
- 時間変動が所定の閾値(S1)に達する読み取ったデジタル信号をキャプチャする機能を有した回路とを具備することを特徴とする。
- たとえば入射光子の最小線束が106 mm-2 s-1〜107 mm-2 s-1である放射200を放出する放射源1と、
- たとえばCdTeもしくはCdTe:Cl、またはCdTe:InもしくはCdZnTeなどの半導電性材料から作られたセンサ2、たとえば直接変換センサとを備え、このセンサは、2つの電極を備え、これらの電極の端子で、信号が、放射または光子とセンサ材料の間の相互作用、およびこの相互作用によって生成されるセンサの材料内での1群の電荷の生成を変換する。このセンサはたとえば、2つの対向する面上に2つの電極を備える平行六面体の形状とすることができ、これらの電極はたとえば、入射放射に対して垂直になるように構成される。
- 電荷前置増幅器4と、
- 増幅器6と、
- アナログ/デジタル変換器8と、
- 手段4、6、および8によって成形およびデジタル化された信号を処理して放射スペクトルを形成する手段10と、
- 本発明に準拠する方法を使用するスペクトル処理手段12とを備える。アナログデジタル変換器の入力側には、たとえば特に信号の成形を可能にする遅延線回路に基づいて、他の処理手段を提供することもできる。
- 半導体検出器2に接続できる積分器タイプの電荷前置増幅回路20(抵抗14は、検出器2に付随する分極抵抗を示す)と、
- 前置増幅回路からの出力部に接続された遅延線エネルギー測定回路22(遅延線32、第1の利得34、減算器36、および第2の利得38を備える)と、
- エネルギー測定回路からの出力部に接続されたサンプラとを備える。
- 前置増幅回路20からの出力部に接続され、前置増幅回路の出力とこの出力の導関数の差を求める電流パルス測定回路56と、
- パルス測定回路56からの出力の関数として2値信号を形成する判別回路66とを備え、前記論理回路は、サンプラのサンプリング時間を制御する。
I(E)=I0(E)e-μ(E)l
となることが知られている。
- 所与のエネルギーで物体を透過する放射の強度と物体に入射する放射の強度の比から得られる関数、たとえば
- 入射ビームのエネルギースペクトルの測定を行うステップと、
- 特徴付けるべき物体100を入射ビームの経路上に位置決めし、透過したビームのスペクトルを測定するステップと、
- エネルギー範囲全体にわたってすべてのチャネルで、物体の透過関数、たとえば
- 2つの透過係数を計算するステップであって、第1の係数α1が、低エネルギーチャネル上の透過関数を合計することによって得られ、第2の透過係数α2が、高エネルギーチャネル上の透過関数を合計することによって得られ、特に透過関数の歪み区間を回避するため、加算間隔が上述のように選択されることが好ましい、ステップと、
- これらの2つの係数を使用して、識別すべき物体の性質および厚さを識別するステップとを含む。
Spmes(E)=Sp0(E)×(1-Pmean)+Emp(E)
P0=2×Tm/Texpo
に等しい。
- 入射光子によって発生する相互作用が別の光子によって発生する相互作用と重ならない確率は、1-P0であり、
- この同じ相互作用が別の光子の別の相互作用と重ならない確率は、独立した事象であるため、異なる事象の確率の積に等しい。
Pmean=1-(1-P0)N-1
に等しく、上式で、Nは、検出された光子の数であり、換言すれば、入射スペクトル内で測定されたヒット数
- 第1のステップは、2つの光子による重なり関数をモデル化することである。
- これらの関数は、すべての可能なエネルギー対Ei、Ejにわたって合計され、ここで、1≦i≦Ncおよびj≦i≦Ncであり、Ncは、重なりスペクトルを推定するためのチャネルの数である。
- 間隔[max(Ei, Ej), Ei+Ej]内にEkが含まれる場合、F-1 EiEj(Ek)は、エネルギーEiおよびEjによる2つの相互作用間のタイムシフトであり、このシフトの結果、エネルギーEkによる重なりが生じる。
- Ekが間隔[max(Ei, Ej), Ei+Ej]の範囲外である場合、F-1 EiEj(Ek)=0であり、可能な値の範囲外であるため、そのようなエネルギーを供給しうるタイムシフトはない。
δti,j(k)=FEiEj -1(Ek+1)-FEiEj -1(Ek)
- 半導体2による粒子の吸収後、アナログ電子機器からの出力部でパルス形状をシミュレートし、次いでアナログ電子機器によって放出される信号をフィルタリングして処理し、
- 次いで2つの光子を分離できる2つの光子間の最小持続時間を推定することによって得ることができる。
- 第1のステップは、手段4、6(アナログ電子機器)の出力部で信号を読み取ってから、スペクトルをデジタル化および構築することであり、
- 次のステップは、2つの光子を分離できる2つの光子を分離する最小持続時間を推定することである。
- 第1のステップは、入射線束(光子数/s)の関数として、測定された計数率を推定することであり、異なる計数率で異なるスペクトルが作られ、それによって放射線発生装置200の強度Iが変動する。理論上の計数率が、Iに比例すると仮定して計算される。基準値は、重なり現象が無視できるほどである(通常、入射光子に対する重なりの確率が1%未満)と見なされる最も低い線束に対して推定される。
- 次のステップは、システムに対するモデル、たとえば麻痺型という名で知られているモデル、
- アナログ電子機器の前置増幅器または増幅器をそれぞれ形成する手段4または6への入力部でパルス生成器を使用し、
- エネルギーEiおよびEjに対応する2つの生成されたパルスによって発生したエネルギーEkを、時間差Δtの関数として測定することによって、実験的に行うことができる。
δi,j(k)=FEiEj -1(Ek+1)-FEiEj -1(Ek)
F-1 EiEj(k)≦Δt<F-1 EiEj(k)+δti,j(k)のような値であるとき、この重なりによって、検出されたエネルギーはEkに等しくなる。
F-1 EiEj(k)+δti,j(k)≦Δt<F-1 EiEj(k)+δti,j(k)+δti,j(k+l)、
書きかえると、
F-1 EiEj(k+l)≦Δt<F-1 EiEj(k+l)+δti,j(k+1)
である場合、この重なりによって、検出されたエネルギーはEk+1に等しくなる。
Pmean=1-(1-P0)N-1
上式で、
- 補正すべきスペクトルSpmes(j)。これは実際には列ベクトルであり、その寸法はチャネル数(Nc)×1に等しい。
この(デジタル化された)スペクトルは、たとえば図1Aもしくは1Bのデバイスまたは図15〜20のデバイスを使用する測定によって得られた。
- 積分時間Texpo。これは、ms単位の実数であり、使用される放射源に応じたシステムの物理的データである。
- 電子センサシステムの不動時間Tdead。これは、ms単位の実数である。不動時間Tdeadをどのように測定または推定できるかについては説明した。
- したがって反復して行われる重なりの補正に対する反復の数Nit。この数はたとえば、データ処理システムの操作者によって選択することができる。この数は、必ずしも事前に決定されるわけではない。次いでこの方法は、2回の連続する反復中に補正される2つのスペクトルを比較することによって、操作者によって、または収束基準に基づいて停止される。
- 重なりの平均確率の計算(関数f0)(ステップS2)、
- 重なりスペクトルの推定(関数f1)(ステップS3)、
- 補正スペクトルSpcorを提供するための重なりの補正(関数f2)(ステップS4)。
P2=P0×(1-P0)n×n
Pmean=1-(1-P0)N-1
- 曲線I: 3.62×105 photons/s/pixel、
- 曲線II: 7.24×105 photons/s/pixel、
- 曲線III: 1.448×106 photons/s/pixel、
- 曲線IV: 2.896×106 photons/s/pixel、
- 曲線V: 5.792×106 photons/s/pixel。
S'(t)=[S(t)L-S(t-dt)L]/dt …(1)
したがって、変動率S'(t)は、読み取ったそれぞれの新しいパルスSL(t)で、換言すれば、通常アナログデジタル変換器のサンプリング周波数に等しい読取り周波数で、計算することができる。
2 センサ、半導体検出器、半導体
4 電荷前置増幅器、手段
6 増幅器、手段
8 アナログ/デジタル変換器、手段
10 手段
12 スペクトル処理手段
14 抵抗
16 中央演算処理装置、手段
17 画面、表示手段
20 電荷前置増幅回路
22 遅延線エネルギー測定回路
32 遅延線
34 第1の利得
36 減算器
38 第2の利得
52 同期回路
56 電流パルス測定回路
66 判別回路
82 電子近接回路、電荷前置増幅器
83 電子処理回路
85 回路、コンピュータ
86 読取りユニット
87 ユニット
88 比較ユニット
89 決定ユニット
90 信号比較ユニット、比較器
91 計数ユニット
92 ユニット、比較器
100 材料サンプル、物体
200 放射、入射X線、放射線発生装置、ビーム
A1 増幅器
A2 増幅器
ADC アナログ/デジタル変換回路
Att 減衰器
C1 静電容量
C2 静電容量
D 減算器
Lr 遅延線
M 半導電性材料
R 抵抗
Rp 抵抗
Claims (20)
- 材料の性質を特徴付ける方法であって、
X線放射源(1)と検出器(2)との間に、材料の少なくとも1つのサンプル(100)を提供する段階と、
前記X線放射源(1)を使用して、少なくとも1つのX線スペクトルをそれぞれ時間Δtにわたって前記材料に透過させる段階と、
前記スペクトルの少なくとも1つを使用して、前記材料の透過関数を、エネルギーまたは検出チャネルの関数として算出する段階と、
前記関数のN個のエネルギー帯域を選択する段階であって、Nが2以上である、段階と、
各エネルギー帯域において、エネルギー帯域内の前記透過関数の統計的大きさに対応する透過係数αiを決定する段階と、
透過係数(α1,…,αN)と標準的な透過係数(αstandardmaterial1,…,αstandardmaterialN)とを比較することによって、前記係数を使用して、前記材料の性質を決定する段階であって、前記透過係数(α 1 ,…,α N )と標準的な透過係数(α istandardmaterial1 ,…,α NstandardmaterialN )とを比較することが、N個の透過関数(α1,α2,…,αN)の組と各標準的な材料のN個の標準的な透過関数(α istandardmaterial ,…,α Nstandardmaterial )の組との間の距離を測定する段階と
を有し、
前記材料の性質および厚さは、最も近い座標を有するN個の標準的な透過関数の組によって表される標準的な材料の性質および厚さに対応することを特徴とする方法。 - 前記統計的大きさが、前記透過関数の積分値または平均値であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- Nが2に等しく、
低エネルギー区間である第1エネルギー区間および高エネルギー区間である第2エネルギー区間を選択する段階と、
エネルギーに対する前記透過関数の積分値を算出し、少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を形成する段階と
をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記第1エネルギー区間が15ないし50keVであり、
前記第2エネルギー区間が50ないし120keVであることを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記時間Δtが1msないし10msであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記材料に入射する光子線束が、少なくとも107mm−2s−1に等しいことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。
- 得られる前記材料の透過関数を算出するためのスペクトルの数が1ないし100であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記材料の性質が、透過係数を使用して、既知の材料係数を含む平面内に算出した係数を位置決めすることによって、厚さの関数として決定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記X線放射源と前記検出器との間に材料が挿入されていないとき、前記X線放射源からの放射のエネルギースペクトルを測定する事前段階をさらに有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- 重なり現象に起因する外乱に対するスペクトル補正段階をさらに有することを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記検出器(2)が、CdTeもしくはCdZnTeもしくはCdMnTe、またはHgI2、またはAsGa、またはSi、またはTlBrの半導体から作られた検出器であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載の方法。
- 材料のサンプルの性質を特徴付ける装置であって、
X線放射源(1)と、
検出器(2)と、
前記X線放射源を使用して、少なくとも1つのX線スペクトルをそれぞれ時間Δtにわたって前記材料に透過させる手段(4,6,8,10,12,20,22,52,82,83,84,85)と、
前記材料の透過関数を、エネルギーまたは検出チャネルの関数として算出する手段(12,16)と、
前記関数のN個のエネルギー帯域を選択する手段であって、Nが2以上である、手段と、
各エネルギー帯域内の少なくとも1つの透過係数(α1)を算出する手段(12,16)であって、各係数が各エネルギー帯域内の前記透過関数の統計的大きさである、手段と、
透過係数(α1,…,αN)と標準的な透過係数(αstandardmaterial1,…,αstandardmaterialN)とを比較することによって、前記係数を使用して、前記材料の性質を決定する手段(12,16)であって、前記透過係数(α 1 ,…,α N )と標準的な透過係数(α istandardmaterial1 ,…,α NstandardmaterialN )とを比較することが、N個の透過関数(α1,α2,…,αN)の組と各標準的な材料のN個の標準的な透過関数(α istandardmaterial ,…,α Nstandardmaterial )の組との間の距離を測定する手段と
を具備し、
前記材料の性質および厚さは、最も近い座標を有するN個の標準的な透過関数の組によって表される標準的な材料の性質および厚さに対応することを特徴とする装置。 - 前記統計的大きさが、前記透過関数の積分値または平均値であることを特徴とする請求項12に記載の装置。
- Nが2に等しく、
低エネルギー区間である第1エネルギー区間および高エネルギー区間である第2エネルギー区間を選択する手段と、
エネルギーに対する前記透過関数の積分値を算出し、少なくとも第1透過係数(α1)および第2透過係数(α2)を形成する手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項12または13に記載の装置。 - 前記放射源(1)を使用して、少なくとも107mm−2s−1に等しい光子の入射線束を放出することを特徴とする請求項12ないし14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記検出器(2)が、CdTeもしくはCdMnTe、またはHgI2、またはAsGa、またはSi、またはTlBrの検出器であることを特徴とする請求項12ないし15のいずれか1項に記載の装置。
- 重なり現象スペクトルを補正する手段(12,16)をさらに具備することを特徴とする請求項12ないし16のいずれか1項に記載の装置。
- 測定スペクトル(Spmes)のうち、重なり部分だけに対応する部分である重なりスペクトル(Emp)を決定する手段(12,16)と、
前記測定スペクトル(Spmes)と前記重なりスペクトル(Emp)との差分を求めることによって、少なくとも1つの第1補正スペクトル(Spcor)を算出する手段(12,16)とをさらに具備することを特徴とする請求項17に記載の装置。 - 前記重なりスペクトルが、前記測定スペクトル(Spmes)と、システムに対する露出時間(Texpo)および不動時間(Tdead)のデータとを使用して算出され、
前記不動時間(Tdead)は、2つの光子を分離するための最小時間であり、
前記最小時間を下回ると、前記2つの光子のうちの1つしか検出されないことを特徴とする請求項18に記載の装置。 - 前記検出器(2)によって検出される電荷に振幅が比例する電圧パルスを出力する機能を有した回路(82,83)と、
前記電圧パルスをデジタル化して、デジタルパルスを出力するアナログ/デジタル変換器(ADC)と
をさらに具備し、
前記アナログ/デジタル変換器(ADC)の出力側に処理回路(85)を具備し、
前記処理回路(85)は、
読取り周波数fLで前記アナログ/デジタル変換器(ADC)によって出力されるデジタルパルスを読み取るユニット(86)と、
読み取ったデジタルパルスの時間変動(S’(t))を算出する算出ユニット(87)と、
前記時間変動が所定の閾値(S1)に達するデジタルパルスをキャプチャする機能を有
した回路(88,89)と
を具備することを特徴とする請求項12ないし19のいずれか1項に記載の装置。
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Cited By (1)
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Families Citing this family (23)
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---|---|---|---|---|
JP2010508091A (ja) * | 2006-10-26 | 2010-03-18 | アボット ダイアベティス ケア インコーポレイテッド | 検体センサの感度低下をリアルタイムで検出するための方法、システム、及びコンピュータプログラム製品 |
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JPWO2014185078A1 (ja) * | 2013-05-15 | 2017-02-23 | 国立大学法人京都大学 | X線ct画像処理方法,x線ct画像処理プログラム及びx線ct画像装置 |
FR3019652B1 (fr) | 2014-04-07 | 2016-05-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de linearisation de mesures d'attenuation prises par un capteur spectrometrique |
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FR3030754B1 (fr) * | 2014-12-23 | 2017-10-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede d'estimation de spectres de rayonnement x d'objets superposes |
KR20160092835A (ko) * | 2015-01-28 | 2016-08-05 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 열화 감지 회로 및 이를 포함하는 열화 조정 장치 |
FR3037401B1 (fr) | 2015-06-15 | 2017-06-23 | Commissariat Energie Atomique | Caracterisation d'un echantillon par decomposition en base de materiaux. |
CN105092039B (zh) * | 2015-08-04 | 2017-04-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 多频分光光度计的修正值的获取方法 |
US10117626B2 (en) * | 2015-09-29 | 2018-11-06 | General Electric Company | Apparatus and method for pile-up correction in photon-counting detector |
BR112018074796B1 (pt) * | 2016-05-30 | 2023-03-28 | Southern Innovation International Pty Ltd | Sistema e método de caracterização de material |
WO2018002744A1 (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method to unpile overlapping pulses |
JP7198204B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2022-12-28 | レイトラム,エル.エル.シー. | コンベヤ上の異物を検出するためのマルチエネルギーx線吸収イメージング |
CN108181327B (zh) | 2016-12-07 | 2021-02-05 | 同方威视技术股份有限公司 | 多能谱x射线成像系统和用于利用多能谱x射线成像系统对待测物品进行物质识别的方法 |
WO2018103398A1 (zh) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 同方威视技术股份有限公司 | 多能谱x射线成像系统和用于利用多能谱x射线成像系统对待测物品进行物质识别的方法 |
AU2018202912B1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-06-20 | Southern Innovation International Pty Ltd | Input count rate estimation in radiation pulse detectors |
FR3082945B1 (fr) * | 2018-06-22 | 2020-06-05 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de caracterisation d'un objet par imagerie spectrale |
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CN112259275B (zh) * | 2020-10-19 | 2022-02-11 | 中国核动力研究设计院 | 一种电磁屏蔽环境下通信系统及通信方法 |
CN113568027B (zh) * | 2021-07-28 | 2024-04-19 | 广州瑞多思医疗科技有限公司 | 一种双层插值方法、装置、计算机设备及存储介质 |
Family Cites Families (20)
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US5204889A (en) * | 1992-07-14 | 1993-04-20 | Loral Fairchild Corp. | Apparatus for measuring thickness of metals on a rolling mill |
US5206174A (en) | 1992-09-24 | 1993-04-27 | Eg&G Idaho, Inc. | Method of photon spectral analysis |
FR2738693B1 (fr) | 1995-09-12 | 1997-10-10 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de traitement d'impulsions provenant de l'interaction d'une particule gamma avec un detecteur de rayonnement cdte |
US6018562A (en) | 1995-11-13 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apparatus and method for automatic recognition of concealed objects using multiple energy computed tomography |
JP4160275B2 (ja) | 2001-05-28 | 2008-10-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | エネルギー測定方法及び測定装置 |
US7369642B2 (en) * | 2003-04-23 | 2008-05-06 | L-3 Communications and Security Detection Systems Inc. | X-ray imaging technique |
FR2870603B1 (fr) | 2004-05-19 | 2006-07-28 | Commissariat Energie Atomique | Mesure et traitement d'un signal comprenant des empilements d'impulsions elementaires |
WO2006029475A1 (en) | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Southern Innovation International Pty Ltd | Method and apparatus for resolving individual signals in detector output data. |
US7260171B1 (en) * | 2004-10-25 | 2007-08-21 | General Electric Company | Apparatus for acquisition of CT data with penumbra attenuation calibration |
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 |
JP5340524B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2013-11-13 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器及び放射線検出方法 |
GB0716045D0 (en) | 2007-08-17 | 2007-09-26 | Durham Scient Crystals Ltd | Method and apparatus for inspection of materials |
US7693261B2 (en) * | 2007-05-17 | 2010-04-06 | Durham Scientific Crystals Limited | Method and apparatus for inspection of materials |
WO2008142446A2 (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Durham Scientific Crystals Ltd | Energy dispersive x-ray absorption spectroscopy in scanning transmission mode involving the calculation of the intensity ratios between successive frequency bands |
WO2009024818A1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Durham Scientific Crystals Limited | Method and apparatus for identification and detection of liquids |
FR2925170B1 (fr) | 2007-12-13 | 2009-11-27 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif pour realiser le traitement et la numerisation d'un spectre en energie d'un rayonnement electromagnetique |
GB0807474D0 (en) | 2008-04-24 | 2008-12-03 | Durham Scient Crystals Ltd | Determination of Composition of Liquids |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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