KR20200110807A - 제거가능한 검출기를 구비한 엑스-레이 백스캐터 촬상을 위한 시스템 및 키트 - Google Patents

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피터 제이. 로스차일드
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비켄 디텍션 코포레이션
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Abstract

이동 가능한 엑스레이 이미저는 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함한다. 시스템은 또한 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기는, 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로 제2 후방산란 엑스레이 검출기를 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부를 포함한다.

Description

제거가능한 검출기를 구비한 엑스-레이 백스캐터 촬상을 위한 시스템 및 키트
본 출원은 2019년 1월 24일자 출원된 미국 가특허출원 제 62/796,351 호의 이익을 주장하고; 2018년 2월 2일자 출원된 미국 가특허출원 제 62/625,526 호의 이익을 또한 주장한다. 위 출원의 완전한 교시는 본원에서 참조로 포함된다.
엑스레이 후방산란 이미징(x-ray backscatter imaging)은 1980년대 후반 이후로, 약물, 폭발물, 및 무기와 같은 숨겨진 밀수품(contraband)을 검출하는데 사용되어 왔다. 물체를 통과하는 엑스레이를 검출함으로써 이미지를 생성하는, 전통적인 투과(transmission) 엑스레이 이미징과는 달리, 후방산란 이미징은 반사된 또는 산란된 엑스레이를 사용하여 이미지를 생성한다. 더욱 최근에는, 핸드헬드(handheld) 엑스레이 후방산란 이미징 장치가 시장에 도입되었다.
전형적인 후방산란 이미징 시스템에서, 일반적인 엑스레이 튜브(x-ray tube) 는 감쇠 판(attenuating plate)에서 슬릿에 의해 팬 빔(fan beam)으로 시준되는(collimated), 소스 엑스레이(source x-rays)를 발생시킨다. 팬 빔은 슬릿을 가진 회전하는 “차퍼 휠(chopper wheel)”에 의해 펜슬 빔(pencil beam)으로 “차핑되고(chopped)”, 펜슬 빔은 차퍼 휠이 회전함에 따라 이미징되는 대상 물체 위에 스캔된다. 이어서 뒤쪽 방향으로 산란된 엑스레이의 강도가 소스 엑스레이 빔의 위치의 함수로서 검출된다. 컨베이어(conveyor) 위에 또는 그 자체의 힘으로, 스캐닝 빔을 포함하는 평면을 통해 대상 물체를 이동시킴으로써, 물체의 2차원 후방산란 이미지가 획득될 수 있다. 대안적으로, 대상 물체는 움직이지 않을 수 있고, 후방산란 이미징 시스템이 물체에 대해 상대적으로 이동될 수 있다.
더욱 최근의 핸드헬드 엑스레이 후방산란 이미징 장치는 작동원(operator)이 빠르고 편리하게 의심 차량, 패키지, 또는 다른 대상 물체를 검사할 수 있게 할 수 있다. 이들 장치는 그들이 오랜 기간 동안 용이하게 작동되게 하도록, 상대적으로 간편하고 가볍게 설계되었다. 이들 핸드헬드 장치의 후방산란 검출기는 기기(instrument)의 앞쪽이 자동차의 계기판과 전면유리(windshield) 사이와 같은 빽빽하거나(tight) 협소한(confined) 공간으로 또는 자동차 트렁크의 구석으로, 조작되게(maneuvered) 하도록, 상당히 작고 간편하게 설계된다. 대상 물체로부터 후방산란된 엑스레이의 강도는 산란하는 대상 물체와 후방산란 검출기 사이의 거리의 제곱에 반비례하여 감소한다. 이러한 이유로, 그리고 이들 핸드헬드 장치 내의 후방산란 검출기가 작고 핸드헬드 기기 내의 엑스레이 소스가 (무게 및 크기 제약으로 인해) 단지 5-10 와트로 제한되기 때문에, 기기와 대상 사이의 최대 이격 거리(standoff distance)는, 전형적으로 약 12 인치보다 크지 않은 거리로 제한된다.
기기로부터 12 인치보다 더욱 멀리 있는 대상 물체를 이미지화하기 위해, 더욱 많은 활성 검출기 영역(active detector area)을 갖는 것이 유리할 것이다. 더욱 넓은 활성 영역을 갖는 더욱 큰 후방산란 검출기가 기기 상에 사용된다면, 더욱 많은 후방산란 엑스레이가 검출될 수 있으므로, 더욱 높은 품질의 이미지를 생성할 수 있다. 하지만, 더욱 큰 검출기는 협소한 공간에서 근접(up-close) 이미징 애플리케이션에 대한 기기의 사용을 제한할 것이다. 또한, 더욱 큰 검출기는 기존의 핸드헬드 엑스레이 스캐닝 기기 상의 검출기보다 더욱 부피가 크고(bulkier) 무거울 것이고 기기를 오랜 기간 동안 편리하게 사용하기 더욱 어렵게 만들 것이다.
본 출원에 개시된 실시예는 핸드헬드 후방산란 이미징 기기로부터 용이하게 부착되고 분리될 수 있는 제거 가능한 넓은 영역의 후방산란 검출기에 관한 것이다. 이는 동일한 기기가 두 이미징 모드에서, 두 모드 간에 빠른 상호교환 가능성(interchangeability)으로 사용될 수 있게 한다:
a) 오직 내장형(built-in)의 간편한 후방산란 검출기와 함께 사용되는 기기. 이 모드는 이미지가 협소한 공간에서 및 가까운 이격 거리에서 획득될 수 있게 한다.
b) 비-협소한 공간에서 더욱 큰 이격 거리에서 개선된 이미지 획득을 허용하는, 추가적인 더욱 넓은 영역의 검출기 액세서리(accessory)와 함께 사용되는 기기.
일 실시예에서, 엑스레이 이미징 시스템은 이동 가능한(movable) 엑스레이 이미저(imager)를 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저는 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(assembly)를 포함한다. 시스템은 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 더 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는, 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로, 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를, 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인(complementary) 부착 특징부(attachment features)를 포함한다.
다른 실시예에서, 엑스레이 이미징 키트는 이동 가능한 엑스레이 이미저를 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저는 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함한다. 시스템은 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 더 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는, 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로, 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를, 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 엑스레이 이미징 시스템은 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출함에 의한 엑스레이 이미징을 위한 수단을 포함하고, 엑스레이 이미징을 위한 수단은 이동 가능하다. 시스템은 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하기 위한 수단뿐만 아니라 엑스레이 이미징을 위한 수단으로 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하기 위한 수단을 제거 가능하게 고정시키기 위한 수단을 더 포함한다. 엑스레이 이미징을 위한 수단은 (i) 엑스레이 이미징을 위한 수단에 고정된 제2 부분을 검출하기 위한 수단 및 (ii) 엑스레이 이미징을 위한 수단으로부터 분리된 제2 부분을 검출하기 위한 수단 모두와 함께 엑스레이 이미징을 위해 작동 가능하다.
계속해서 다른 실시예에서, 엑스레이 이미징 시스템은 소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스, 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너, 및 부착 특징부를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 포함한다. 시스템은 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 더 포함한다. 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체 각각은 상호교환 가능한 방식으로 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 각각의 검출기 조립체를 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 각각의 상호보완적인 부착 특징부를 포함한다.
다른 실시예에서, 포함하는 엑스레이 이미징의 방법은 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 제1 후방산란 엑스레이 검출기를 갖는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여, 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것을 포함한다. 방법은 또한 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈로부터 상호교환 가능하게 제거하는 것을 포함한다. 방법은 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 제거 가능하고 상호교환 가능하게, 부착하는 것을 더 포함한다. 방법은 또한 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 갖는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여 대상 또는 다른 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것을 포함한다.
전술한 내용은, 유사한 참조 부호가 상이한 도면 전체에 걸쳐 동일한 부분을 지칭하는 첨부 도면에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예의 다음의 더욱 구체적인 설명으로부터 명백할 것이다. 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니고, 대신에 실시예를 설명하기 위해 강조된다.
도 1은 이동 가능한 핸드헬드 엑스레이 이미저 및 이미저에 제거 가능하게 부착 가능한 제2 검출기를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 사시도(perspective-view) 도시이다.
도 2는 분리 모드(detached mode)에서 사용되는 도 1의 핸드헬드 엑스레이 이미저와, 그로부터 분리된 제2 검출기의 도시이다.
도 3은 도 1-2에 도시된 엑스레이 이미저의 전면 영역의 사시도이다.
도 4는 차량 내부 내의 비좁은(cramped) 영역을 스캔하는데 사용되는, 분리 모드에서, 손으로 잡은, 도 1-3의 이미저의 사시도이다.
도 5는 엑스레이 이미저에 부착된 제2 검출기를 갖는, 부착 모드(attached mode)에서 작동되는 도 1-4의 엑스레이 이미징 시스템의 사시도이다.
도 6은 더욱 상세한 도 1 및 5에 도시된 제2 검출기의 사시 도면이다.
도 7은 더욱 일반적인 실시예의 엑스레이 이미징 시스템과 그의 작동의 일반적인 모드를, 대상 및 외부 컴퓨터/분석기/모니터를 포함하는, 그의 사용의 환경과 함께, 도시하는 블록도(block diagram)이다.
도 8a는 이동 가능한 엑스레이 이미저로부터 분리된 제2 후방산란 엑스레이 검출기를 갖는, 분리 모드에서 작동되는 내장형 디스플레이를 갖는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 8b는 부착 모드에서 작동하는 도 8a의 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 8c는 아날로그-디지털(A/D) 변환기를 포함하도록 도 8a-8b의 시스템으로부터 약간 수정된 실시예의 엑스레이 이미징 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 8d는 도 8a-8c의 실시예의 처리 기능 없이, 부착 모드에서 작동하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 9는 엑스레이 이미저가 인간에 의해 수동으로 다루어지지 않고서도 이동 가능하게 되도록 엑스레이 이미저를 거기에 장착하기(mounting) 위해 구성된 로봇 팔(robotic arm)을 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템을 도시한다.
도 10은 서로에 부착될 때, 도 1-6의 제1 및 제2 검출기의 내부의 단면도(cross-sectional illustration)이다.
도 11은 엑스레이 이미징을 위한 일반적인 실시예의 시스템(및 키트)을 도시하는 블록도이다.
도 12는 개방 기하구조(open-geometry) 차퍼 휠 조립체를 스캐너로서 결합하는(incorporating) 고정 장착(fixed-mount) 엑스레이 스캐닝 시스템의 도시이다.
도 13은 제2 후방산란 엑스레이 검출기를 이동 가능한 엑스레이 이미저에 고정시키기 위해 상호보완적인 포스트(post) 특징부가 스트랩(strap)과 함께 사용되는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도(side-view illustration)이다.
도 14는 상호보완적인 부착 특징부로서 프레스핏(press-fit) 치수를 이용하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다.
도 15는 엑스레이 이미저를 제2 검출기와 제거 가능하게 고정시키기 위한 상호보완적인 부착 특징부로서 자석 및 금속층을 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다.
도 16은 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기를 서로 제거 가능하게 부착 가능하게 하기 위한 상호보완적인 부착 특징부로서 후크 앤 루프 패스너(hook and loop fasteners)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다.
도 17은 이동 가능한 엑스레이 이미저를 제2 후방산란 엑스레이 검출기와 제거 가능하게 부착 가능하게 하는 상호보완적인 부착 특징부를 위한 스냅 디스크 커넥터(snap disc connectors)를 갖는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다.
도 18은 볼트 및 나사산 볼트 홀(threaded bolt holes)이, 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제2 후방산란 엑스레이 검출기를, 별도의 브래킷(brackets)에 대한 이미저와 제2 검출기의 부착을 통해, 서로 제거 가능하게 부착하는데 사용되는, 상호보완적인 부착 특징부인 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다.
도 19는 제2 후방산란 엑스레이 검출기의 부분적인 외부 루프(partial outer loop)에 의해 형성된 내부 개구(inner opening)에 들어맞는 이동 가능한 엑스레이 이미저를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 단면 단부도(end-view)이다.
도 20a, 20b, 및 20c는 엑스레이 스캐닝 모듈 및 상이한 크기(상이한 활성 검출기 영역)의 두 개의 검출기 조립체를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 다양한 양상을 도시하며, 도 20a는 스캐닝 모듈에 제거 가능하게 부착된 제1 검출기를 도시하고, 도 20b는 선별적으로, 제1 검출기 조립체 대신에 스캐닝 모듈에 제거 가능하게 부착된 제2 검출기 조립체를 도시하고, 그리고 도20c는 완전한 시스템 또는 키트로서 스캐닝 모듈 및 두 개의 검출기 조립체를 도시한다.
도 21은 차례대로 두 개의 상이한 검출기 조립체를 사용하는 주어진 엑스레이 스캐닝 모듈로 스캐닝에 의한 엑스레이 이미징을 위한 절차를 도시하는 흐름도(flow diagram)이다.
예시적인 실시예의 설명이 이어진다.
도 1은 실시예의 엑스레이 이미징 시스템(100)의 사시도 도시이다. 시스템(100)은 이동 가능한 엑스레이 이미저(movable x-ray imager)(102)를 포함하고, 이는 내장형(built-in) 실시간(real-time) 이미지 디스플레이(152)를 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 이미저(102)는 또한 내장형 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(backscatter x-ray detector assembly)를 포함하고, 이는 또한 본원에서 “제1 검출기 조립체” 또는 “제1 검출기”로 지칭되며, 이는 도 1에서 이미저(102)와 분리되어 도시되지 않지만, 이는 도 1 및 2에서 더욱 구체적으로 언급된다. 시스템은 제거 가능하게 부착 가능한, 모듈식의(modular), 이미지 향상 검출기(image enhancement detector)(126)를 더 포함하고, 이는 또한 본원에서 “제2 검출기 조립체” 또는 “제2 검출기”로 지칭된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 제1 및 제2 검출기 조립체는 신틸레이터 시트(scintillator sheets), 광전자 증배관(photomultiplier tube), 와이어(wires), 하우징(housings) 등과 같은, 다수의 구성요소를 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 본원에 설명된 일부 검출기 조립체는, 도 6과 관련되어 더 설명되는 바와 같이, 다수의 검출기 패널(detector panels)을 포함한다.
도 1의 실시예에서, 엑스레이 이미저(102)는 두 개의 핸들(150)을 사용하여 인간 작동원(human operator)에 의해 손에 들려짐에 의하여 이동 가능하다. 엑스레이 이미저(102)는, 대상 물체에 근접하여 또는 비좁은(cramped) 공간에서 스캐닝하기 위해, 제2 검출기가 부착되지 않고서, 독립적으로 작동 가능하다(operable). 아래에 더 설명될 것과 같이, 제2 검출기(126)는 향상된 이미징을 위해 핸드헬드(handheld) 엑스레이 스캐너에 빠르게 부착 가능하다. 빠르게 부착 가능 및 분리 가능한 제2 검출기(126)는, 이동 가능한 핸드헬드 엑스레이 이미저(102) 단독으로 존재할 것을 넘어, 시스템(100)에 대한 향상된 유연성(flexibility) 및 이미징 능력을 제공한다. 또한, 엑스레이 이미저(102)는 부착 및 분리 모드 모두에서 배터리 전력으로 작동 가능하여, 스캐닝 환경 및 수요에 기초하여 이미저(102)의 유연한 이동 및 회전을 용이하게 한다.
엑스레이 이미저(102)는 소스 엑스레이(source x-rays)를 출력하도록 구성되는 엑스레이 소스(x-ray source)뿐만 아니라, 이미지화될 대상 물체 위에 엑스레이의 소스를 스캔하도록 구성된 스캐너를 포함한다. 이미저(102)는 대상으로부터 후방산란되는 후방산란 엑스레이의 제1 부분의 일 부분을 검출하고, 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성된 후방산란 엑스레이 검출기를 더 포함한다. 이들 특징부는 도 1에서 도시되거나 보이지 않지만, 이들 특징부는 다른 도면에서 도시되고 아래에 더 설명된다.
제2 후방산란 엑스레이 검출기(126)는 도 6과 관련하여 더 도시된 바와 같이, 이동 가능한 엑스레이 이미저(102)와 제거 가능하게 부착 가능하다. 제2 후방산란 엑스레이 검출기(126)는 대상으로부터 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호를 생성하도록 더 구성된다. 이 제2 신호는, 광전자 증배관(PMTs)(154)과 함께, 도 10에 도시되는 신틸레이터 재료를 사용하여, 다양한 양상으로 생성된다.
엑스레이 이미저(102)는 이동을 위해 인간의 손에 의해 파지되는 두 개의 핸들(154)을 포함한다. 이미저(102)는 대상 물체의 실시간 이미지를 디스플레이하는 것이 가능한 내장형 이미징 디스플레이(152)를 더 포함한다. 다른 실시예는 대상 물체의 정지 이미지 또는 주기적으로 업데이트되는 이미지를 생성할 수 있다.
더욱 상세하게, 이동 가능한 엑스레이 이미저(102)는 다음의 대안적인 구성에 따라 대상의 이미지의 표현(representation)을 출력하도록 구성된다. 제2 검출기(126)가 엑스레이 이미저로부터 분리된, 작동의 분리 모드(detached mode)에서, 대상의 이미지의 표현은 이미저(102) 단독에 의해 생성되는 제1 신호의 함수이다. 실시예의 시스템(100)에서, 표현은 내장형 디스플레이(152)에 제공되는 이미지 데이터이다. 본원에서 사용된 바와 같이, “이미지 데이터”는 이미지를 렌더링하기(render) 위해 디스플레이에 입력될 수 있는 신호를 의미한다.
대안적으로, 제2 검출기(126)가 이미저(102)에 부착된, 작동의 부착 모드(attached mode)에서, 대상의 이미지의 표현은 이미저(102) 단독으로부터의 제1 신호의 함수, 검출기(126) 단독으로부터의 제2 신호의 함수, 또는 더욱 유리하게, 제1 및 제2 신호의 함수일 수 있다. 이 작동의 제2 모드는, 추가적인 세부사항과 함께, 예를 들어, 도 7 및 8a-8d와 관련하여 더 설명된다.
도 2는 분리 모드에서 사용되는 도 1의 이동 가능한 핸드헬드 엑스레이 이미저(102)와, 그로부터 분리된 제2 검출기의 도시이다. 특히, 이미저(102)는 차량 휠(vehicle wheel)(248)의 엑스레이 이미지를 획득하는데 사용된다. 이미지 디스플레이(152)는 차량 휠의 엑스레이 획득된 엑스레이 이미지(236)를 도시하고 이미지(236)는 사람의 손(246)이 이미저(102)를 자동차의 휠 주위로 이동시킴에 따라 실시간으로 업데이트된다. 그에 따라, 이 모드에서, 차량 휠 대상(248)의 하나 이상의 이미지의 표현은, 이미지 데이터가 디스플레이(152)에서 렌더링될 수 있으므로, 디스플레이(152)에 대한, 이미저(102) 내의, 출력이다. 따라서, 이들 이미지의 표현은, 오직 이미저(102)의 제1 검출기(225)로부터 출력되는 제1 신호의 함수이다.
본원에서 사용된 바와 같이, “이동 가능함”은 병진 가능하고(translatable) 회전 가능함(rotatable)을 의미한다. 도 1-2의 실시예에서, 엑스레이 이미저(102)는 사람의 손에 의해 들려짐으로써 이동 가능하다. 이러한 방식으로, 이미저(102)는 자유롭게 병진 가능(여기서, 3차원으로)할 뿐만 아니라, 3 개의 상호 수직 회전축에 대해 회전 가능하다. 이들 상호 수직 회전축은 도 2에 도시되지 않지만, 이미저(102)가 자유롭게 회전 가능하므로, 이 실시예에서, 수직 회전축은 임의적이다. 이동 가능성이 로봇 팔 또는 다른 수단에 의해 제공되는 다른 실시예에서, 엑스레이 이미저는 1 또는 2차원에서와 같이, 3보다 적은 차원에서 병진 가능할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 3차원에서의 병진 및 어떠한 임의의 회전축에 대한 회전은, 실시예가 적용될 수 있는 환경 및 애플리케이션의 수를 증가시키는데 바람직하다(preferable).
도 2를 참조하는 것을 계속하여, 어떠한 임의의 선형 병진 방향으로의 및 어떠한 임의의 회전축에 대한 이미저(102)의 이동 가능성은, 이미저(102)가, 차량 휠(248), 도 4에 도시된 바와 같은 자동차의 차량 계기판(dashboard) 내부 영역, 및 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같은, 많은 다른 환경과 같은, 대상 주위의 많은 상이한 방향으로 움직이고 향해지도록 유연성을 제공한다. 하지만, 다른 실시예에서, 엑스레이 이미저(102) 및 시스템(100)의 이동 가능성은, 예를 들어 도 9와 관련하여 설명된 바와 같이, 시스템(100)이 부착될 수 있는 로봇 팔에 의해 제공될 수 있다.
도 3은 도 1-2에 도시된 엑스레이 이미저(102)의 전면 영역의 사람 사시도(person perspective view)이다. 이미저(102)의 전면 영역은 제1 검출기(225)를 포함하고, 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 검출기(126)가 그로부터 분리된 분리 모드에서 작동 가능한 유일한 검출기다. 제1 검출기(225)는 도 3에 도시된 바와 같이, 소스 엑스레이가 엑스레이 소스 및 이미저(102) 내부의 스캐너로부터 이미저(102) 외부로 대상 위에 스캔되도록 관통하여 지향되는 슬롯(392)에 의해 나누어진, 두 개의 활성 영역 섹션(active area sections)을 포함한다. 이들 특징부는 예를 들어, 도 7 및 10과 관련하여 아래에 더욱 상세히 설명된다.
도 3은 또한 제1 검출기(225)의 커버(cover)의 압입(indentation)인, 압입 부착 특징부(390)를 도시한다. 이들 압입은 도 6에 도시된, 제2 검출기(126)의 부착 특징부에 상호보완적이다.
도 4는 차량 내부 내의 비좁은 영역, 즉 자동차의 계기판과 전면유리 사이를 스캔하는데 사용되는, 분리 모드에서, 손(246)에 의해 들려진, 이미저(102)의 사시도이다.
도 5는 제2 검출기(126)가 거기에 부착되고 사람에 의해 핸들(150)에 의해 들려지는, 부착 모드에서 작동되는 도 1-4의 엑스레이 이미징 시스템(100)의 사시도이다. 특히, 시스템(100)은 캐비닛(cabinet) 외부로부터 파일 캐비닛의 내용을 스캔하는데 사용되고 있다. 이 스캐닝 환경에서, 도 4의 차량의 내부 내와 같은, 비좁은 공간이 없으므로, 부착 모드에서 이미징 시스템(100)의 사용은 다양한 이점을 제공한다. 특히, 이미지 디스플레이(152)에 제공되는 엑스레이 이미지의 표현은 제1 신호(제1 검출기(225)로부터의 출력) 및 제2 신호(제2 검출기(126)로부터의 출력) 모두의 함수이다.
도 6은 더욱 상세한 도 1 및 5에 도시된 제2 검출기 조립체(126)의 사시 도면이다. 도 6의 도시에서 보이는 것은 제2 검출기 조립체(126)가 내부 개구(658)를 정의하는(defines) 폐쇄 외부 루프(656)를 형성하는 것이다. 제2 검출기(126)가 핸드헬드 엑스레이 이미저(102)로부터 제거 가능하게 부착되고 분리되기 위해, 제2 검출기(126)는 그의 끝에 클립 부분(clip portion)(664)을 갖는 브래킷 부착 메커니즘(bracket attachment mechanism)(604)이 제공된다.
클립 부분(664)을 갖는 브래킷 부착 메커니즘(604)은, 도 3에 도시되는 이미저(102)의 압입 부착 특징부(390)에 상호보완적인 제2 검출기(126)의 부착 특징부이다. 이 실시예에서, 특징부(390) 및 특징부(604 및 664)는 다음의 방식으로 상호보완적이다. 브래킷 부착 메커니즘(부착 특징부)(604)은 이미저(102)가 제2 검출기(126)의 내부 개구(658)로 약간의 힘으로 삽입될 수 있게 하기 위해 스프링 작용(spring action)을 갖는다. 브래킷 부착 메커니즘(604)의 스프링 작용과 함께 동작하는, 클립 부분(664)은, 따라서 내부 개구(658) 내에서 제2 검출기(126)와 부착된 엑스레이 이미저(102)를 유지한다. 그에 따라, 이들 특징부는 상호보완적이어서, 제2 검출기(126)가 스캐닝을 위해 엑스레이 이미저(102)에 부착될 때 제1 및 제2 검출기의 배향을 서로에 대하여 고정하기 위해 함께 동작한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 작동의 부착 모드에서, 이동 가능한 엑스레이 이미저가 이동될 때 제1 및 제2 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 서로와 실질적으로 동시에(synchronously) 이동하도록, 제2 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 이미저에 고정될 때 제1 및 제2 검출기 조립체는 “서로에 대하여 고정되어 배향된다(fixedly oriented)”. 서로에 대하여 고정된 배향으로, 제1 및 제2 검출기 조립체 모두는, 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 조립체 모두가 계속 활성화된 동안은, 대상이 동일한 엑스레이 소스 빔에 의해 조사될(irradiated) 때 대상으로부터 실질적인 방사선(radiation)에 계속 민감하거나, 이를 검출하도록 계속 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 각각의 활성 검출 영역이 실질적으로 동일 평면상에 있을 때와 같이, 제1 및 제2 검출기는 공통 방향을 향하는 그들의 활성 검출 영역과 함께 고정되어 배향될 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서, 제1 및 제2 검출기는 서로에 대하여 고정되어 배향되어 그들의 각각의 활성 검출 영역은 실질적으로 동일 평면상에 있지 않다. 비-동일 평면 상의 실시예에서조차, 제1 및 제2 검출기 조립체는, 대상이 엑스레이 스캐닝될 때 공통 대상으로부터 후방산란된 엑스레이를 수신하기 위해, 작동의 부착 모드에서, 서로에 대하여 고정되어 제거 가능하게 배향될 수 있다.
다른 실시예에서, 부착 메커니즘은 이동 가능한 엑스레이 이미저의 또는 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 검출기 모두의 일부를 형성한다. 다양한 실시예에서, 부착 메커니즘은 제2 후방산란 엑스레이 검출기(126)가 엑스레이 이미저(102)에 제거 가능하게 부착 가능할 수 있게 하는 기계적 래치(latch), 스냅(snap), 또는 핀 패스너(pin fastener)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 부착 메커니즘은 자성(magnetic)일 수 있다. 예를 들어, 제2 검출기(126) 및 엑스레이 이미저(102) 각각은, 제2 검출기가 엑스레이 이미저에 제거 가능하게 부착되도록, 부착된 구성에서 서로를 향하는 반대 극을 갖도록 구성된 자석이 구비될 수 있다.
외부 루프(656)는 내부 중공 공동(hollow cavity)(688)을 더 형성하고, 이는 예를 들어, 도 10에 더 도시된 바와 같이, 제2 검출기(126) 내의 활성 검출기 영역을 형성하기 위해 신틸레이터 재료로 라이닝된다(lined). 신틸레이터 재료는 제2 검출기(126)에 의해 캡처된(captured) 후방산란된 엑스레이의 제2 부분이 그 위에 충돌할(impinges) 때 광을 생성하도록 구성된다. 광검출기(photodetectors) (제2 검출기(126)의, PMT(154))는 신틸레이터 재료에 의해 생성된 광을 수신하고 광을 전기적 신호로 전환하며, 이는 위에서 설명된 바와 같이, 제2 검출기(126)에서 수신된 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호이다.
제2 검출기(126)는 신호 연결기(signal connector)(660)를 포함하고, 시스템(100)이 부착 모드에서 사용되고 작동될 때 전기적 신호(제2 신호)는 제2 검출기(126)로부터 엑스레이 이미저(102)로 이를 통해 출력된다. 그에 따라, 엑스레이 이미저(102)는 그후 대상의 하나 이상의 이미지의 표현을 제1 신호 단독의, 또는 제2 신호 단독의 함수로서, 또는, 가령 신호들이 전기적으로 또는 소프트웨어에서 조합될 때, 또는 가령 제1 및 제2 신호가 각각의 엑스레이 이미지를 형성하기 위한 각각의 표현 부분을 형성하기 위해 엑스레이 이미저(102)에 의해 처리되는 경우, 제1 및 제2 신호의 함수로서, 출력할 수 있다.
도 1-6 및 10에 도시된 실시예에서, 시스템(100)이 작동의 분리 모드에서 사용되고 작동될 때, 오직 제1 검출기(도 3에 도시된, 내장형 2-섹션 후방산란 검출기(225))만이 대상으로부터 후방산란 엑스레이를 검출하는데 사용된다. 작동의 분리 모드는 약 0 및 12 인치 사이와 같은 제1 검출기와 대상으로부터 더욱 가까운 거리에서, 및 협소한 공간에서, 높은 품질의 후방산란 이미징을 제공한다. 대조적으로, 작동의 부착 모드는 이미지가 예를 들어, 대략 12 - 60 인치의 범위에서와 같이, 제1 검출기와 대상 사이의 더욱 큰 이격 거리에서 획득될 수 있게 한다.
핸드헬드 후방산란 이미징 시스템(100)은 넓은 영역의 제2 후방산란 엑스레이 검출기 액세서리가 부착되어 도 1에 도시된다. 넓은 영역의 검출기 액세서리는, 요구되는 이미징 민감도(imaging sensitivity)에 따라, 기기 내의 내장형의 간편한 검출기의 검출 영역의 약 2배에서 검출 영역의 10배 또는 심지어 15배까지 어디든 제공할 수 있다. 검출기 액세서리가 부착된 기기는 더욱 두꺼운 외함 벽(enclosure walls)(예를 들어, 3 mm 강철 면을 갖는 선적 컨테이너)을 갖는 물체를 스캔하거나, 또는 더욱 큰 이격 거리에서 어떤 것을 스캔하는 것에 대해 이상적이어서, 더욱 큰 물체(예를 들어, 트럭 또는 화물 컨테이너)의 더욱 신속한 검사를 할 수 있게 한다.
도 6에 도시된 제2, 넓은 영역의 검출기 액세서리 조립체는 바람직하게 후방산란 엑스레이 이미징 기기의 전방에 설치하기 용이하고, 또한 바람직하게 분리하기 매우 용이하여, 작동의 모드가 신속하게 변경될 수 있다. 브래킷 부착 메커니즘(604)은 래칭 메커니즘(latching mechanism)으로 이미저(102)의 전방 상에 기계적으로 스냅(snap)하도록 설계된다. 래치에 압력을 가함으로써, 검출기 조립체는 이미징이 수행된 후에 기기로부터 용이하게 제거될 수 있다. 검출기 조립체의 내부 공동은, 하나 이상의 광검출기, 도 1 및 6의 PMT로 달성한 신틸레이터의 광학 판독(optical readout)과 함께, 신틸레이터 스크린(scintillator screen)으로 라이닝된다. 예시로서, 신틸레이터 스크린은, 조립체의 4개의 모퉁이에 위치된, 4 개의 1.5” 지름 PMT로 판독된, BaFCl 스크린으로 구성될 수 있다. 120 kV 기기에 대한 신틸레이터 스크린의 전형적인 두께는 검출기 조립체 공동의 전방을 향하는 내부 표면 상의 80 mg/cm2 BaFCl에서, 측방 및 후방 내부 표면 상의 250 mg/cm2 BaFCl 사이이다.
대안적으로, 검출기 조립체 내의 신틸레이터 스크린으로부터 신틸레이터 광의 집광(light collection)은 파장 편이 섬유(wavelength shifting fibers, WSF)를 사용하여 행해질 수 있고 섬유는 직접 또는 프리즘(prism)에 의해, 하나 이상의 PMT의 전면에 묶이고(bundled) 부착될 수 있다. WSF 집광 안(scheme)은 더욱 간편한 넓은 영역의 검출기 조립체를 허용할 수 있고, 이는 잠재적으로 오랜 기간 동안 사용하기 더욱 가볍고 더욱 용이할 수 있다.
핸드헬드 후방산란 이미저(102)는 대략 6.5 cm × 15 cm의 치수를 각각 갖는, 두 개의 간편한, 내장형 후방산란 검출기를 포함한다. 핸드헬드 이미저(102)에 부착하는, 도 6에 도시된 넓은 영역의 제2 검출기 조립체는 대략 30 cm × 46 cm의 외부 치수를 가지며, 중앙 홀(central hole)(내부 개구)은 이미징 기기의 전단(front end)이 홀에 꼭 맞도록(fits snuggly) 설계된다.
PMT로부터의 아날로그 신호는 함께 합산되고(summed) 그후 동축 케이블 및 연결기를 통해 이미징 기기로 전송된다. 대안적으로, 신호는 검출기 조립체 내에 설치된 회로를 통해 디지털화될 수 있고, 디지털화된 신호는 그후 이미징 기기로 무선으로 송신되거나(transmitted), 또는 태블릿 또는 랩탑 컴퓨터와 같은, 일부 다른 원격 디스플레이 장치로 무선으로 전송될 수 있다.
넓은 영역의 검출기 조립체로부터의 출력 신호는 디스플레이되기 전에 기기 내의 중앙 내장형 검출기로부터의 출력 신호와 전기적으로 또는 소프트웨어에서 조합될 수 있다. 대안적으로, 신호는 개별적으로 처리되고 및/또는 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 이는 두꺼운, 고도로 산란하는(highly-scattering) 장벽(barrier) 뒤로 더욱 큰 거리에 위치된 물체를 볼 때 도움이 될 수 있다. 은폐 장벽(concealing barrier)으로부터의 산란은 우선적으로 중앙 검출기에서 검출될 것인데, 그 검출기의 활성 영역이 주 빔(primary beam)이 장벽에 입사하는 산란점(scatter point)에 더욱 가깝기 때문이다. 넓은 영역의 외부 검출기는 그의 활성 영역이 장벽 상의 산란점으로부터 더욱 멀리 떨어져 있기 때문에 장벽으로부터의 산란에 덜 민감할 것이고, 따라서 후방산란 이미지 내의 은폐된 물체의 신호 대 잡음 비(signal to noise ratio)는 상당히 개선될 수 있다.
도 7은 대상(711) 및 외부 컴퓨터/분석기/모니터(713), 및 시스템의 작동의 일반적 모드를 포함하는, 일반적인 실시예의 엑스레이 이미징 시스템(700) 및 그의 사용의 환경을 도시하는 블록도이다.
엑스레이 이미징 시스템(700)은 이동 가능한 엑스레이 이미저(702)를 포함한다. 병진(742) 및 회전(744)을 통한 이동은 다양한 수단에 의해 제공될 수 있다. 병진 운동(742)의 개략적인 도시(schematic illustration)는 1차원적이지만, 도 1-6의 핸드헬드 엑스레이 이미저에 의해 제공될 수 있는 바와 같이, 또는 도 9에 관하여 아래에 더 설명된 바와 같은, 로봇 팔에 의해 제공될 수 있는 바와 같이, 실시예의 이동 가능한 엑스레이 이미저의 실제 병진 운동은 일반적으로 1차원적, 2차원적, 또는 3차원적일 수 있다. 도 7의 회전(744)은 단일 회전 축(미도시)에 대한 것으로 개략적으로 도시된다. 하지만, 회전(744)은 더욱 일반적으로, 1, 2, 또는 3개의 상호 수직 회전축에 대한 회전이고, 회전(744)은 또한 어떠한 임의의 축 또는 축들에 대한 것일 수 있음이 이해되어야 한다. 이 회전은, 병진과 같이, 예를 들어 도 2, 4, 및 5에 도시된 바와 같이 손 동작에 의해 제공될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 1, 2, 또는 3개의 회전의 축, 또는 그 이상은 도 9에 도시된 바와 같이, 로봇 팔에 의해 제공될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, “이동 가능함”은 엑스레이 이미저가, 작동의 부착 및 분리 모드 모두에서 작동 중에, 1, 2, 또는 3차원에서 병진 가능하고, 또한 1, 2, 또는 3개의 회전 축에 대하여 회전 가능한 것을 나타낸다. 그에 따라, 엑스레이 이미저가 엑스레이 빔을 스캔하고 이미지 표현을 생성하면서 작동하는 동안, 엑스레이 이미저는 다양한 실시예에서 완전히 이동 가능하다. 또한, 제2 검출기가 이동 가능한 엑스레이 이미저와 부착된, 부착 모드에서, 시스템(700)은, 엑스레이가 대상(711)을 스캔하는 동안, 및 시스템이 대상의 엑스레이 이미지의 표현을 출력하는 동안, 작동 중에 더 병진 가능하고 회전 가능하다.
엑스레이 이미저(702)는 그로부터 소스 엑스레이(715)를 출력하도록 구성되는 엑스레이 소스(714)를 포함한다. 엑스레이 소스(714)는 예를 들어, 도 12에 도시되는 바와 같이, 및 엑스레이 이미징의 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 엑스레이 튜브(x-ray tube)를 포함할 수 있다. 엑스레이 이미저(702)는 대상(711) 위에 엑스레이(715)의 소스를 스캔하도록 구성되는 스캐너(716)를 더 포함한다. 스캐너(716)는 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 및 도 12에 도시된 바와 같이, 디스크 차퍼 휠(disk chopper wheel)과 그 안의 다양한 방사 슬릿(radial slits)을 포함할 수 있다. 스캐너(716)는 또한 도 12에 도시된 바와 같은, 소스측(source-side) 산란 판(scatter plate), 및 출력측(output-side) 산란 판, 또는 후프(hoops), 드럼(drums), 및 다른 구성과 같은 다른 유형의 스캐닝 휠과 같은, 다양한 선택적인 구성요소를 포함할 수 있다. 스캐너(716)는 또한 각진(angled) 차퍼 휠 조립체를 포함할 수 있다. 스캐너는 또한, 예를 들어 디스크 차퍼 휠에서 또는 그로부터의 출력에서 팬 빔을 생성하도록 구성되는, 예를 들어, 감쇠 판(attenuating plate)과 그 안의 슬롯을 포함할 수 있다. 이들 특징의 일부는 2015년 11월 20일 출원되고 제목이 “엑스레이 스캐닝 시스템”인 미국 특허 출원 제 15/527,566 호 및 2018년 4월 5일 출원되고 제목이 “엑스레이 차퍼 휠 조립체”인 미국 특허 출원 제 15/946,425 호에서 더 설명되고, 이들 모두는 그 전문이 참조로 본원에 포함된다.
엑스레이 이미저(702)는 제1 후방산란 엑스레이 검출기(725)를 더 포함하고, 이는 대상(711)으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분(720)을 검출하도록 구성된다. 제1 검출기(725)는 또한 후방산란된 엑스레이의 제1 부분(720)을 나타내는 제1 신호(724)를 출력하도록 구성된다. 다양한 유형의 후방산란 엑스레이 검출기가 기술 분야에서 알려져 있고 특정한 실시예에서 제2 후방산란 엑스레이 검출기로서 사용될 수 있다. 제1 후방산란 엑스레이 검출기(725)로서. 대상 위에 엑스레이를 스캔하는 것은, 예를 들어, 도 12와 관련하여 설명된 바와 같이, 대상 위에 펜슬 엑스레이 빔(pencil x-ray beam)을 스캔하는 것을 포함할 수 있고 사용하는 것을 포함할 수 있다. 스캐너(716)에 의해 부여된(imparted) 대상(711) 위의 스캐닝은 양방향의 화살표(718)에 도시되어, 소스 엑스레이(715)가 스캐닝 동안 대상(711) 상의 다양한 위치에 입사할 것임을 나타낸다.
제1 후방산란 엑스레이 검출기(725)는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분(720)을 나타내는 제1 신호(724)를 생성하도록 구성된다. 제1 신호(724)는 광전자 증배관(PMT) 또는 제1 검출기(725)의 일부를 형성하는 다른 검출기로부터 출력되는 아날로그 전기적 신호일 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서, 제1 신호(724)는 디지털 신호일 수 있고, 검출기(725)는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분(720)을 나타내는 디지털화된 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 검출기(725)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기를 포함할 수 있다.
엑스레이 이미징 시스템(700)은 이동 가능한 엑스레이 이미저(702)와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기(726)를 더 포함한다. 이 제거 가능한 부착은 도 6에 도시된 브래킷 부착 메커니즘(604), 기계적 래치, 스냅, 또는 핀 패스너, 자기 메커니즘, 또는 이 제2 검출기(726)를 선택적으로(optionally) 및 선별적으로(selectively), 부착 모드 또는 분리 모드에서 이미징 시스템(700)의 엑스레이 이미저(724) 작동에 제거 가능하게 고정시키기 위한 임의의 다른 부착 수단을 포함하는, 다양한 수단에 의해 제공될 수 있다.
제2 검출기(726)는 대상(711)으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분(722)을 검출하도록 구성된다. 제2 검출기(726)는, 이동 가능한 엑스레이 이미저(702)와 부착될 때, 엑스레이의 제2 부분(722)을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호(728)를 출력하도록 구성된다. 제1 신호(724)와 같이, 제2 신호(728)는 PMT 또는 예를 들어, 제2 검출기(726)에서 신틸레이터 재료와 관련하여 동작하는 다른 광 검출기에 의해 생성되는 아날로그 전기적 신호일 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서, 제2 신호(728)는 디지털일 수 있다.
제2 신호(728)는 도 6에 도시된 신호 연결기(660)와 같은, 유선 연결기를 통해 제2 검출기(726)로부터, 엑스레이 이미저(702)로, 출력될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 제2 신호(728)는 도 8d에 도시된 것과 같은, 무선 통신 모듈을 통해 엑스레이 이미저(702)로 출력될 수 있다. 제2 신호의 출력은 유선 또는 무선 수단을 통해 엑스레이 이미저(702)로 향할 수 있지만, 제2 신호(728)의 출력은 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 7에 또한 도시된 외부 컴퓨터/분석기/모니터(713)로 향할 수 있다.
제2 검출기(726)가 이동 가능한 엑스레이 이미저(702)로부터 분리된, 작동의 분리 모드에서, 제1 신호(724)는 선택적인 프로세서(730)에 의해 선택적으로 처리될 수 있다. 선택적인 프로세서(730)에 의해 수행될 수 있는 예시 처리 기능은 예를 들어, 도 8a-8c와 관련하여 더 설명된다. 이들은 아날로그-디지털(A/D) 변환, 기초 디지털 신호 처리, 그래픽 신호 처리, 등을 포함할 수 있다. 대안으로서, 제1 신호(724)는 대상(711)의 하나 이상의 이미지의 표현으로서 엑스레이 이미저(702)로부터 직접 출력될 수 있고, 표현은 제1 신호의 함수이다. 표현(736)의 이 출력은 유선 또는 무선일 수 있다. 표현(736)의 출력은 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 컴퓨터/분석기/모니터(713)로 향할 수 있다. 대안적으로, 표현(736)의 출력은, 적절한 처리로, 도 2에 도시된 디스플레이(152)와 같은, 탑재된(onboard) 이미지 디스플레이로의 입력을 위한 이미지 신호일 수 있다.
제2 검출기(726)가 이동 가능한 엑스레이 이미저(702)와 부착된, 작동의 부착 모드에서, 검출기 제2 검출기(726)로부터의 출력된 제2 신호(728)는 선택적 입력(729)에 도시된 바와 같이, 이미저(702)에 선택적으로 입력될 수 있다. 제1 신호(724)와 유사하게, 제2 신호(728)는 선택적인 프로세서(730) 또는 다른 프로세서에 의해 선택적으로 처리될 수 있다. 따라서, 제2 신호(728)는 제2 신호의 또는 제1 및 제2 신호 모두의 함수로서 이미지 표현(736) 이미지의 형성 이미저(7024)에 이용 가능할 수 있다.
작동의 부착 모드에서, 제2 신호(728)가 이미저(702) 내로 입력되는 경우, 이미지 표현(736)은 (i) 제1 신호 단독의 함수, (ii) 제2 신호 단독의 함수, 또는 (iii) 개별로 또는 조합된 제1 및 제2 신호의 함수 중 적어도 하나일 수 있다. 표현이 제1 신호 단독의 함수인 경우, 제2 신호(728)는 이미지 표현(736)을 발생시키는데 있어서 엑스레이 이미저(702)에 의해 무시될 수 있다. 그에 따라, 작동의 부착 모드에서, 이미지 표현(736)은 여전히, 선택적으로, 오직 제1 신호(724)에만 기초할 수 있다. 이는 도 8b와 관련하여 더 설명되는 바와 같이, 대상의 대안적인 뷰(views)를 보는데 유용할 수 있다. 대안적으로, 표현(736)은 제2 신호 단독의 함수일 수 있다. 다시, 도 8b와 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이, 대상 내의 더욱 큰 깊이로부터 산란되는 엑스레이에 기초하여, 이는 대상(711)의 대안적이고 상호보완적인 뷰에 유용할 수 있다. 또한, 유리하게, 표현(736)은 제2 및 제1 신호 모두의 함수일 수 있다. 이는 표현이 대상의 둘 이상의 이미지의 2-부분(two-part) 표현으로, 2-부분 표현의 제1 부분이 제1 신호의 함수에서 둘 이상의 이미지의 제1 이미지의 것일 때 발생할 수 있다. 2-부분 표현의 제2 부분은, 그렇다면, 제2 신호의 함수인, 둘 이상의 이미지의 상호보완적인, 제2 이미지의 것이다. 이 2-부분 표현은 도 8b와 관련하여 더 설명된다.
대안적으로, 제2 검출기(726)가 이미저(702)에 부착된 작동의 부착 모드에서, 이미저(702)로부터 출력된 이미지 표현(736)은 제1 및 제2 신호를, 도 8c에 도시된 바와 같이 전기적으로, 또는, 예를 들어, 제1 및 제2 신호의 디지털화 이후, 프로세서(730)에 의해 수행될 수 있는 바와 같이 소프트웨어에서, 또는 펌웨어에서, 함께 더함에 의한 신호(724 및 728) 모두의 함수일 수 있다. 두 신호를 함께 더함으로써, 출력되는 이미지 표현은 표현이 하나의 신호 단독에 기초하는 경우보다 더 좋은 신호 대 잡음 비를 가질 수 있다. 이들 다양한 유형의 출력은 도 7의 출력 블록(734)에서 작동의 부착 및 분리 모드에 대해 도시된다.
도 8a는 제2 후방산란 엑스레이 검출기(726)가 이동 가능한 엑스레이 이미저(802)로부터 분리된, 분리 모드에서 작동되는 엑스레이 이미징 시스템(800)을 도시하는 블록도이다. 이미저(802)는 도 1-6의 실시예와 유사하게, 이미저에 탑재된 이미지 디스플레이(852)를 포함한다. 이미저(802)는 프로세서(830)를 포함하고, 이는, 차례대로, A/D 변환기(868) 및 그래픽 프로세서(870)를 포함한다. 도 8a에 도시된 작동의 분리 모드에서, 제1 검출기(725)로부터 출력된 제1 신호(724)는 A/D 변환기(868)(그의 제1 채널)에서 수신되고, 디지털화된 신호(824)가 그로부터 출력된다. 그래픽 프로세서(870)는 디지털화된 신호(824)를 수신하고, 도 2의 디스플레이(152) 상에 도시된 이미지 36와 유사한 디스플레이와 유사한, 이미지 디스플레이(852)에 도시될 수 있는 이미지 데이터(872)를 생성하기 위한 모든 필요한 계산을 수행한다. 그에 따라, 이 실시예에서, 이미지 데이터(872)는 (도 8a에 도시되지 않은) 대상의 하나 이상의 이미지의 표현(836)인 표현을 구성한다. 제1 후방산란 엑스레이 검출기(725)로부터 출력된 오직 제1 신호(724)만이 표현(836)을 구성하는 이미지 데이터(872)를 생성하는데 사용되었기 때문에, 표현(836)은 오직 제1 신호만의 함수이다.
도 8b는 부착 모드에서 작동하는 도 8a의 시스템(800)을 도시한다. 이 모드에서, 제2 검출기(726)로부터 출력된 제2 신호(728)는 이미저(802)에서 수신된다. A/D 변환기(868)의 제2 채널은 제2 신호(728)를 디지털화된 신호(829)로 변환하고, 이는 처리를 위해 그래픽 프로세서(870)에서 수신된다. 도 8b의 부착 모드 구성에서, 그래픽 프로세서(870)는 두 부분을 포함하는 표현(836')을 출력한다. 표현(836')의 제1 부분은 오직 제1 신호(724)만의 함수인 이미지 데이터(872)를 포함한다. 2-부분 표현(836')의 제2 부분은 오직 제2 신호(728)만의 함수인 상호보완적인 이미지 데이터(874)를 포함한다. 이러한 방식으로, 2-부분 표현(836')은 각각의 제1 및 제2 신호 및 제1 및 제2 검출기 단독에 기초하는 이미지 데이터(872 및 874)를 포함한다. 그에 따라, 이미지 디스플레이(852)에서, 대상(711)의 엑스레이 이미지는 제1 검출기(725) 및 제2 검출기(726)를 사용하여 발생된 대상의 두 뷰를 도시하도록 형성될 수 있다. 이미지 디스플레이(852)는 예를 들어, 이들 이미지를 시간에 따라 대안적으로 및 순차적으로 도시할 수 있거나, 또는 이는 두 이미지를 동시에 나란히(side-by-side) 디스플레이할 수 있다.
2-부분 표현(836')이 도 7에 도시된 것과 같이, 외부 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로 출력되는 실시예에서, 외부 장치는 두 엑스레이 이미지, 또는 엑스레이 이미지의 세트를, 동일한 방식으로, 시간에 따라 대안적으로, 나란히 등으로 디스플레이할 수 있다. 제2 이미지 또는 이미지의 시리즈는 다음의 방식으로 제1 이미지 또는 이미지의 세트에 상호보완적이다. 두 이미지 또는 이미지의 시리즈는 엑스레이의 소스(715)가 대상(711) 위에 스캔됨에 따라 검출기로부터 획득된 신호에 기초한다. 소스 엑스레이는 대상(711)에 의해, 도 8b에 도시된 바와 같은, 더욱 얕은 깊이 위치(821) 및 더욱 깊은 깊이 위치(823)를 포함하는, 그 안의 다양한 깊이에서 산란될 것이다. 제1 검출기(725)에 의해 검출된 엑스레이의 제1 부분(720)은 대상 내의 더욱 얕은 깊이(821)에서 산란되는 것인 경향이 있을 것이다. 반면에, 제2 검출기(726)에 의해 검출된 산란된 엑스레이의 제2 부분(722)은 대상 내의 더욱 큰 깊이(823)에서 산란되는 그들 엑스레이인 더욱 큰 경향성을 갖는다. 이러한 방식으로, 두 검출기로부터의 신호가 구별되는(distinct) 이미지 또는 이미지의 표현을 형성하기 위해 개별적으로 취급된다면, 이들 이미지는 대상(711) 내의 더욱 선명한 시각화를 제공할 수 있을 것이다.
도 8c는 아날로그 신호 가산기(analog signal adder)(866)를 포함하기 위해, 도 8a-8b에 도시된 시스템(800)으로부터 약간 수정된 엑스레이 이미징 시스템(800')을 도시하는 블록도이다. 아날로그 신호 가산기(866)는 제1 및 제2 검출기 모두로부터의 아날로그 출력이 단일 아날로그 신호를 형성하도록 제1 신호(724)를 제2 신호(728)와 조합한다. 단일 아날로그 신호는 디지털화를 위해 A/D 변환기(868)로 입력되고, 조합된 디지털화된 신호(824')가 그로부터 출력된다. 그래픽 프로세서(870)는 그후 단일의 조합된 디지털화된 신호(824')를 처리하여 조합된 제1 신호(724) 및 제2 신호(728)의 함수인 이미지 데이터(882)의 형태로 하나 이상의 이미지의 표현(836'')을 형성한다. 이들 이미지 데이터. 따라서, 표현(836'')은 조합된 두 신호의 함수이고 제1 신호 단독에 기초하는 이미지 데이터보다 더 큰 신호 대 잡음 비를 가질 수 있다. 그에 따라, 이미지 데이터(882)를 포함하는 표현(836'')이 이미지 디스플레이(852)로 입력될 때, 더욱 선명한, 단일 이미지 또는 이미지의 시리즈가 대상(711)의 더욱 선명한 뷰와 함께 발생한다(results).
아날로그 신호 가산기(866)를 사용하는 대신에, 제1 및 제2 신호는 A/D 변환기(868)에 의해, 도 8b에서와 같이, 개별적으로 디지털화될 수 있음이 이해되어야 한다. 그래픽 프로세서(870)는 그후 조합된 표현(836'')을 생성하기 위해 처리를 위한 소프트웨어에 디지털화된 신호를 추가할 수 있다.
도 8d는 이동 가능한 엑스레이 이미저(802'')에 부착된 7 제2 검출기(726)를 갖는, 부착 모드에서 작동하는 엑스레이 이미징 시스템(800'')을 도시하는 블록도이다. 도 8d의 실시예에서, 도 8a-8c에 존재하는 처리 기능은 이미징 시스템(800'')에 존재하지 않는다. 대신에, 특정 처리 기능은 외부 컴퓨터/분석기/모니터(813)로 격하될(relegated) 수 있다. 제1 신호(724)는 무선 송신기 모듈(wireless transmitter module)(876)로 직접 입력되고, 이는 제1 표현(836''')을 컴퓨터 분석기 모니터(813)의 무선 수신기 모듈(880)로 송신한다. 제1 표현(836''')은 무선 표현이고 디지털 또는 아날로그 무선 신호일 수 있다. 일 실시예의 변형에서, 무선 송신기 모듈(876)은 아날로그 전기적 형태로부터의 제1 신호(724)를, 예를 들어, 아날로그 라디오 신호와 같은, 아날로그 무선 형태로 직접 변환한다. 다른 특정한 변형에서, 무선 송신기 모듈(876)은 Bluetooth® 또는 Wi-FiTM 신호와 같은, 디지털 무선 신호의 형태로 제1 표현(836''')을 출력하기 위한 A/D 변환기 및 처리 기능을 포함한다.
엑스레이 이미징 시스템(800'')은 제2 검출기로부터 출력된 제2 신호(728)를 무선 신호로서 하나 이상의 엑스레이 이미지의 제2 표현(884)으로 변환하도록 구성되는 무선 송신기 모듈(878)을 더 포함한다. 무선 제1 표현(836''')에 관하여 설명된 바와 같이 다양한 형태를 취할 수 있는 무선 신호는, 컴퓨터 분석기 모니터(813)에 직접적으로 수신되어 무선 수신기 모듈(880)을 점화할(fire) 수 있다. 컴퓨터/분석기/모니터(813)는 그후 이미지 데이터를 분석 또는 디스플레이하기 위해, 제1, 제2, 또는 두 표현(836''' 및 844)을 각각 분석할 수 있다.
도 9는 엑스레이 이미저(902)를 인간에 의해 수동으로 다뤄지지 않고서 이동 가능하게 하도록 구성된 로봇 팔(986)을 포함하는 엑스레이 이미징 시스템(900)을 도시한다. 로봇 팔(986)은 팔이 회전(944a)으로 회전할 수 있게 하는 베이스(990)를 포함한다. 다른 회전의 축은, 가령 다양한 회전축에 대한 피치(pitch) 회전(944b), 회전(944c), 및 회전(944b)이 제공된다. 이동 가능한 엑스레이 이미저(902)는 그에 제거 가능하게 부착된 제2 검출기(926)와 함께 또는 제2 검출기(926) 없이 작동 가능하다. 베이스(990)는 예를 들어, 선형 단계(linear stage)에 의해 하나 이상의 차원에서 병진(942)을 제공하도록 병진 가능할 수 있다(도 9에 도시되지 않음). 대안적으로, 로봇 팔의 병진(942)은 서로 조합하여, 다양한 축에 대한 회전(944a-d)에 의해 제공될 수 있다.
도 10은 서로 부착될 때, 제1 및 제2 검출기 조립체(125 및 126) 각각의 내부의 단면도이다. 제1 검출기 조립체는 소스 엑스레이(715)가 통과하는 슬롯(392)에 의해 분리되는, 두 개의 섹션(두 개의 검출기 패널)을 포함한다. 신틸레이터 재료(1090)의 신틸레이터 두 개의 섹션은 대상으로부터 후방산란된 엑스레이의 제1 부분이 제1 검출기에 의해 검출될 수 있는 전체 제1 활성 검출기 영역을 형성한다.
도 10은 또한 내부 개구 내부 개구(658)를 형성하는, 제2 검출기 조립체(126)의 외부 루프(656)의 단면을 도시한다. 실시예의 도 1-6의 시스템에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 검출기(225)는 외부 루프(656)에 의해 형성된, 내부 개구(658) 공간의 내부에 들어맞고, 거기에 도 6에 도시된 브래킷(604)을 사용하여 고정된다. 제2 검출기는 또한 제2 활성 검출기 영역을 형성하는, 신틸레이터 재료(1088) 라이닝을 포함한다. 일부 실시예에서, 제2 활성 검출기 영역은 적어도 제1 활성 검출기 영역만큼 커서, 작동의 부착 모드에서 활성 검출기 영역을 효과적으로 2배로 늘린다. 다른 실시예에서, 제2 활성 검출기 영역은, 예를 들어, 제1 활성 검출기 영역의 적어도 4배만큼 크거나(전체로, 조합된 활성 검출기 영역은 제1 활성 검출기 영역 단독보다 적어도 5배 큼), 또는 제1 활성 검출기 영역의 적어도 9배만큼 크다(전체로, 조합된 활성 검출기 영역은 제1 활성 검출기 영역 단독보다 적어도 10배 큼). 더 큰 제2 검출기 영역은 일반적으로, 단독으로 또는 제1 검출기의 출력과 조합하여, 제2 검출기의 출력으로부터 생성된 이미지의 더 큰 향상을 제공한다.
신틸레이터 재료(1090)는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분이 그 위에 충돌할 때 광을 생성하도록 구성되고, 신틸레이터 재료(1090)와 동일한 유형의 재료일 수 있는 제2 신틸레이터 재료(1088)는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분이 그 위에 충돌할 때 광을 생성하도록 구성된다. 제2 활성 검출기 영역을 형성하는 신틸레이터 재료(1088)에 의해 생성된 광은 그후 도 1 및 6에 도시된 4개의 PMT 검출기(154)에 의해 검출된다. PMT(154)는 예를 들어, 도 7에 도시된 제2 신호(728)와 같은, 전기적 신호로 광을 변환하도록 구성된다. 도 1-6 및 10에 도시된 실시예에서, 전기적 신호는 도 6에 도시된 신호 연결기(660)를 통한 출력인, 제2 검출기(126)의 PMT 검출기의 출력에 의해 형성된다. 이 전기적 신호는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는, 본원의 다른 곳에서 설명된 제2 신호이다.
도 11은 일반적인 실시예의 엑스레이 이미징 시스템(1100)을 도시하는 블록도이다. 시스템(1100)은 부착 특징부(1190)를 차례로 포함하는 이동 가능한 엑스레이 이미저(1102)를 포함한다. 이미저(1102)는 예를 들어, 도 7에 관하여 위에서 설명된 바와 같이, 작동 중의 병진(742) 및 회전(744) 능력을 갖는다.
엑스레이 이미징 시스템(1100)은 엑스레이 이미저(1102)와 제거 가능하게 부착 가능한, 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1126)를 더 포함한다. 제2 검출기(1126)는 부착 특징부(1104)를 포함한다. 부착 특징부(1190 및 1104)는 함께 작용하는 점에서, 상호보완적이고, 그들은 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기(1126 및 1125) 각각이 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로, 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1126)를 이동 가능한 엑스레이 이미저(1102)와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된다.
상호보완적인 부착 특징부(1190 및 1104)는 기계적인 및 기타 많은 상이한 형태를 취할 수 있다. 상호보완적인 기계적인 부착 특징부의 예시로서, 이동 가능한 엑스레이 스캐너(102) 상의 압입 부착 특징부(390)는 도 3 및 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 클립 부분(664)을 갖는 브래킷 부착 메커니즘(604)에 상호보완적이다. 또한, 실시예와 함께 사용될 수 있는 다양한 다른 상호보완적인 기계적 연결기 구성요소는 기계적 래치, 스트랩, 스냅 연결기, 핀, 리벳(rivets), 후크 앤 루프 패스너(hook and loop fastener) 구성요소(예를 들어, Velcro® 브랜드 후크 앤 루프 패스너 스트립) 등을 포함한다. 또한, 실시예를 위해 사용될 수 있는 다른 상호보완적인 부착 특징부는 부착 모드에서 서로를 향하는 반대 극으로 배향된 자석을 갖는, 이동 가능한 엑스레이 스캐너 및 제2 검출기 상의 자석을 포함한다. 대안적으로, 자석은, 다른 것 상의 자기적으로 민감한(magnetically susceptible) 재료와 함께, 이동 가능한 엑스레이 스캐너 또는 제2 검출기 중 하나에 포함될 수 있다. 자기적으로 민감한 재료는, 예를 들어, 강자성(ferromagnetic) 금속 또는 상자성(paramagnetic) 금속일 수 있다.
또한, 상호보완적인 부착 특징부는 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기가, 이동 가능한 엑스레이 이미저 또는 제2 후방산란 엑스레이 검출기의 일부가 아닌, 별도의 기계적 연결기에 대한 제거 가능한 부착을 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능한 상호보완적인 부착 특징부일 수 있다. 예를 들어, 분리 모드에서 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 검출기와 별도의 브래킷은, 볼트 홀(bolt hole) 특징부 또는 다른 하드웨어와 같은, 이동 가능한 엑스레이 이미저(1102) 및 제2 검출기(1126)의 특징부를 통해, 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 검출기를 서로 결합하는데 사용될 수 있다. 또한, 일부 실시예의 상호보완적인 부착 특징부는 예를 들어, 이미저(1102)와 검출기(1126) 사이의 프레스핏(press fit)을 제공하는 이동 가능한 엑스레이 이미저(1102) 및 제2 검출기(1126)의 치수를 포함한다. 다양한 다른 예시의 상호보완적인 부착 특징부는 또한 도 13-18과 관련하여 아래에 설명된다.
도 11은 또한 키트의 구성요소인 이미저(1102) 및 제2 검출기(1126)를 갖는, 엑스레이 이미징을 위한 키트를 도시하는 것으로 이해될 수 있다. 다양한 실시예에서, 키트는 임의의 이동 가능한 엑스레이 이미저, 제2 후방산란 엑스레이 검출기, 또는 본원에 개시되는 다른 시스템 구성요소 및 특징부를 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.
도 12는 컨베이어 벨트(27)를 따라 이동하는 수하물(luggage)(11)을 스캔하는데 사용되는 고정 장착(fixed-mount) 엑스레이 스캐닝 시스템의 도시이다. 도 12에 관하여 설명된 일부 원리 및 구성요소는 위에서 설명된 엑스레이 스캐닝 시스템 실시예에서, 특히 다양한 선택적인 특징부로 도 7에 도시된 바와 같이, 엑스레이 스캐너(716)를 구축하는데 있어서 유용할 수 있다.
도 12의 스캐닝 시스템은 수하물이 컨베이어 벨트(27)를 따라 이동함에 따라 수직 스윕(sweep)으로 수하물(11)을 스캔하는 펜슬 빔(23)을 생성하기 위하여 엑스레이 튜브(14) 및 감쇠 판(17)과 관련하여 사용되는 차퍼 휠 조립체(chopper wheel assembly)(1200)를 포함한다. 송신된 펜슬 빔(23)은, 검출기(25)로부터 검출된 신호를 분석하고 밀수품과 같은 수하물 내의 물품의 이미지(12)를 도시하기 위해 그들을 디스플레이하는 분석기/모니터(13)에 케이블(26)을 통해 연결되는, 검출기(25)에 의해 검출된다. 추가적으로, 후방산란된 엑스레이는 시스템의 소스측 상에 위치한 후방산란 검출기(미도시)에서 검출될 수 있다.
도 12의 차퍼 휠 조립체(1200)는 특히 방사 슬릿(121)을 갖는 디스크 차퍼 휠(101)을 포함한다. 디스크 차퍼 휠은 차퍼 휠 회전(24)을 허용하기 위해 디스크 차퍼 휠(101)의 회전축에 의해 차퍼 휠 마운트(chopper wheel mount)(105)에 고정된다. 조립체(100)는 또한 그 안에 개방 슬롯(open slot)(107)을 정의하는 소스측 산란 판(103)을 포함한다. 소스측 산란 판(103)은 소스측 산란 판과 디스크 차퍼 휠의 소스 측 사이의 소스측 갭(source-side gap)으로 디스크 차퍼 휠(101)의 회전 평면에 실질적으로 평행하도록 지지 구조물(1202)에 의해 고정된다.
디스크 차퍼 휠(101)은 디스크 차퍼 휠의 회전 평면에 수직인 회전축에 대하여 회전(24)으로 회전하도록 구성된다. 휠(101)은 회전 평면에서 고형(solid) 단면 영역을 갖는다. 디스크 차퍼 휠(101)은 디스크 차퍼 휠의 소스 측(엑스레이 튜브 소스(14)에 가장 가까운 차퍼 휠의 측면)에서 엑스레이 소스(여기서, 엑스레이 튜브(14))로부터 수신된 엑스레이 방사선을 흡수하도록 구성된다. 하지만, 디스크 차퍼 휠(101) 내의 방사 슬릿 개구(121)가 엑스레이(15)의 이동의 방향을 따라 소스측 산란 판(103)에서 개방 슬롯(107)과 교차할 때, 그후 펜슬 빔(23)은 소스측 산란 판(103) 및 디스크 차퍼 휠(101)을 통하여 디스크 차퍼 휠의 출력 측면으로 통과할 수 있다. 그 전문이 본원에 참조로 포함되는, 2015년 11월 20일에 출원되고, 국제 공개 번호 WO 2016/081881 A1으로 공개된, 국제출원 PCT/US2015/061952에서 설명된 바와 같이, 디스크 차퍼 휠(101) 및 다른 조립체의 차퍼 휠 내의 방사 슬릿 개구는, 챔퍼된 엣지(chamfered edges)를 가질 수 있고 또한 테이퍼될(tapered) 수 있다.
도 12를 더 참조하면, 소스측 산란 판(103)은 디스크 차퍼 휠의 회전 평면에 평행한 평면에 고형 단면 영역을 갖는다. 소스측 산란 판(103)은 판의 고형 부분에서 엑스레이 방사선을 흡수하고, 또한 펜슬 빔(23)을 생성하기 위해 엑스레이 방사선을 개방 슬롯(107)을 통해 통과시키도록 구성된다. 특히, 도 12의 조립체에서, 소스측 산란 판은 개방 슬롯(107)을 통해 엑스레이의 팬 빔(16)을 출력하도록 구성되고, 산란 판(103) 및 차퍼 휠(101)을 포함하는 조립체는 펜슬 빔(23)을 출력하도록 구성될 수 있다.
소스측 산란 판(103)은 텅스텐, 높은 Z(원자 번호)를 갖는 다른 재료, 또는 이들 재료 중 하나의 합금 등으로 형성될 수 있다. 소스측 산란 판은 특정 실시예에서, 예를 들어, 대략 1.0 mm의 두께를 가질 수 있다.
유리하게, 소스측 산란 판의 고형 단면 영역은 디스크 차퍼 휠의 고형 단면 영역보다 실질적으로 더 작을 수 있다. 본원에 설명된 특징부를 갖는 실질적으로 더 작은 소스측 산란 판은 전체 외함(full enclosure)을 이용하는 다른 설계에서 획득된 것과 유사한 산란된 엑스레이의 가둠(confinement)을 야기한다. 산란 판은 또한 차퍼 휠 조립체의 실질적으로 감소된 무게를 제공하여, 핸드헬드 엑스레이 스캐닝을 용이하게 한다.
소스측 산란 판(103)의 단면 영역은, 예를 들어, 디스크 차퍼 휠 내의 방사 슬릿 개구(121) 중 하나의 개방 단면 영역보다 약 100% 내지 약 5,000% 더 큰 범위에 있을 수 있다. 하지만, 또 다른 실시예에서, 소스측 산란 판 단면 영역은, 차퍼 휠 내의 방사 슬릿 개구의 단면 영역보다, 예를 들어, 500% 내지 10,000% 더 큰 범위에 있을 수 있다. 일반적으로, 소스측 산란 판의 단면 영역은 개방 슬롯(107)에 입사하는 팬 빔의 일부를 제외하고 전체 팬 빔(16)을 교차하기에 충분해야 한다. 이러한 방식으로, 방사 슬릿(121)의 임의의 배향에서, 오직 펜슬 빔(23)만이 방사 슬릿(121)의 부분이 개방 슬롯(107)의 부분과 정렬될 때 차퍼 휠로부터 나올(emerge) 수 있다. 소스측 산란 판(103)은 예를 들어, 순수 또는 합금 납, 주석, 철, 텅스텐, 또는 다른 높은 Z 재료로 형성될 수 있다.
도 12의 조립체(1200)는 산란된 엑스레이의 가둠을 위한 오직 소스측 산란 판(103)만을 포함하지만, 다른 실시예에서, 출력측 산란 판이 또한 포함될 수 있다. 소스측 산란 판과 같이, 출력측 산란 판은 디스크 차퍼 휠의 회전 평면에 평행한 평면에 고형 단면 영역을 가질 수 있고, 출력측 산란 판의 고형 단면 영역은 디스크 차퍼 휠의 고형 단면 영역보다 실질적으로 더 작다. 또한, 소스측 산란 판과 같이, 출력측 산란 판은 엑스레이 방사선을 흡수하도록 구성될 수 있고, 엑스레이 방사선을 통과시키도록 구성되는, 개방 슬롯(107)과 같은, 그 안의 개방 슬롯을 한정할 수 있다. 또한, 소스측 산란 판(103)은 단일층(single-layered) 판인 반면, 실시예의 범위 내의 다른 소스측 또는 출력측 산란 판은 다층(multi-layered) 판을 포함할 수 있다. 출력측 산란 판은 소스측 산란 판에 대한 본원에 설명된 임의의 다른 특징을 가질 수 있음을 유의해야 한다.
소스측 산란 판(103)을 고정시키는 지지 구조물(1202)은 알루미늄 또는 다른 경량 재료로 유리하게 형성될 수 있다. 이는 지지 구조물(1202)이 엑스레이 차폐(shielding) 또는 산란 가둠에 대해 의존할 필요가 없기 때문이다. 대신에, 소스측 산란 판(103)(및 다른 실시예에서, 출력측 산란 판)은 이 기능을 수행한다. 다시, 차퍼 휠 마운트(105) 및 지지 구조물(1202)과 같은 다른 구성요소의 경량 재료로 형성되는 능력과 함께, 디스크 차퍼 휠에 관한 소스측 산란 판의 제한된 크기는, 도 1의 핸드헬드 스캐너(155)와 같은 다양한 유형의 엑스레이 스캐닝 시스템이 무게를 극적으로 줄일 수 있게 한다. 실시예의 지지 구조물은 회전하는 디스크 차퍼 휠의 베어링(bearings)을 지지하도록 구성될 수 있다. 지지 구조물은 또한 차퍼 휠을 회전시키는 구동 모터를 지지하도록 구성될 수 있다.
실시예의 엑스레이 조립체는 넓은 범위의 엑스레이 에너지를 사용하는 시스템에서 사용될 수 있다. 엑스레이 튜브(14)와 같은 엑스레이 소스는, 예를 들어, 약 120 킬로일렉트론 볼트(keV) 내지 약 450 keV의 범위에서 끝점 에너지(end-point energy)를 갖는 엑스레이를 출력하도록 구성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 이 에너지 범위는, 예를 들어, 약 120 keV와 약 160 keV 사이일 수 있다. 특히, 도 1의 시스템(100)과 같은, 핸드헬드 스캐닝 시스템은 이 에너지 영역(energy region)의 하단, 예를 들어 120 keV의 엑스레이를 사용할 수 있다.
도 13은 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1326)를 이동 가능한 엑스레이 이미저(1302)에 고정시키기 위해 스트랩(1391)이 사용되는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 도시의 편의성을 위해, 및 부착 특징부를 강조하기 위해, 제1 후방산란 엑스레이 검출기는 도 13-18에 구체적으로 도시되지 않는다. 하지만, 도 13-18에 도시된 이들 각각의 실시예 각각은 제1 후방산란 엑스레이 검출기를 갖는 이동 가능한 엑스레이 이미저를 포함한다는 것이 이해되어야 한다.
도 13의 엑스레이 이미저(1302)는 포스트(1390)를 포함하고, 제2 검출기(1326)는 포스트(1304)를 포함한다. 포스트(1390 및 1304)는 스트랩(1391)이 이미저(1302)에 대한 제2 검출기(1326)의 부착 및 분리의 편의성을 위해 고정되도록 구성되는 상호보완적인 부착 특징부이다. 이 실시예에서, 엑스레이 이미저 및 제2 검출기 상의 포스트(1390 및 1304) 각각은 기계적으로 유사한 특징부이다. 하지만, 다른 실시예에서, 엑스레이 이미저 및 제2 검출기의 상호보완적인 부착 특징부는 매우 상이하지만, 여전히 상호보완적이어서, 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기가 공통 방향으로 배향되도록 하는(공통 대상으로부터 후방산란 엑스레이를 검출하기 위해 서로에 대하여 고정되어 배향되는) 배치로 제2 후방산란 엑스레이 검출기를 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키는 것을 허용하도록 서로 동작한다.
도 14는 서로 제거 가능하게 부착 가능하기 위해 프레스핏(1492)을 이용하는 이동 가능한 엑스레이 이미저(1402) 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1426)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 상호보완적인 부착 특징부는 엑스레이 이미저(1402)의 치수(1490) 및 제2 검출기(1426)의 개구의 치수(1404)를 포함한다. 이들 두 치수(1490 및 1404)는 함께, 엑스레이 이미저(1402)가 제2 검출기(1426) 내의 개구로 눌려질 때, 이미저(1402) 및 제2 검출기(1426)가 작동 중에 서로에 대하여 그들을 고정시키는 프레스 핏을 갖지만, 이는 또한 엑스레이 이미저(1402)가 제2 검출기(1426) 내의 개구의 바깥으로 당겨지도록 허용한다.
도 15는 자성 수단을 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능한 엑스레이 이미저(1502) 및 제2 검출기(1526)를 갖는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 특히, 엑스레이 이미저(1502)는 자석(1590)을 포함하고, 제2 검출기(1526)는 도시되는 부착 모드에서 자석(1590)과 기계적으로 짝을 이루도록 구성되는 금속 부분(metal portions)(1504)을 포함한다. 제2 검출기(1526)를 엑스레이 이미저(1502)로부터 분리하기 위해, 제2 검출기(1526)는 엑스레이 이미저(1502)로부터 당겨질 수 있다. 다른 실시예에서, 자석(1590)은 제2 검출기에 제공되고, 금속 부분(1504)은 엑스레이 이미저(1502)에 제공된다. 또 다른 실시예에서, 엑스레이 이미저 및 제2 검출기 모두는 서로를 향하여 반대 극으로 배향되는 자석을 포함한다.
도 16은 후크 앤 루프 패스너 구성요소를 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능한 이동 가능한 엑스레이 이미저(1602) 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1626)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 특히, 이미저(1602)는 부착을 위해 제2 검출기(1626) 상의 루프 스트립(loop strip)(1604)으로 압착되도록(pressed) 구성되는 후크 스트립(hook strip)(1690)을 포함한다. Velcro® 브랜드 후크 앤 루프 패스너가 예시이지만, 다른 유형의 후크 앤 루프 패스너가 또한 사용될 수 있다.
후크 스트립(1690) 및 루프 스트립(1604)은, 이미저(1602) 및 제2 검출기(1626)가, 그들 모두가 공통 대상으로부터 후방산란된 엑스레이를 수신할 수 있도록, 공통 방향으로 서로에 대하여 고정되어 제거 가능하게 배향되는 배치로 열거되어, 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1626)를 이동 가능한 엑스레이 이미저(1602)와 제거 가능하게 고정시키도록 구성되는 상호보완적인 부착 특징부이다.
도 17은 스냅 디스크 연결기(1790 및 1704)를 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능한 이동 가능한 엑스레이 이미저(1702) 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1726)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 스냅 연결기는, 예를 들어, 의류(clothing) 및 다른 기계적 애플리케이션에서 버튼(buttons)을 대신하여 사용하는 것으로 알려져 있다. 특히, 엑스레이 이미저(1702)는 홈(grooves)(1790)을 갖는 스냅 디스크를 포함하지만, 제2 검출기(1726)는 립(lips)(1704)을 갖는 스냅 디스크를 포함한다. 립(1704)을 갖는 스냅 디스크는, 일부 작은 힘으로, 립이 홈에 고정되도록, 홈(1790)을 갖는 스냅 디스크로 압착되도록 구성된다. 반대로, 분리를 위해, 엑스레이 이미저(1702)로부터 제2 검출기(1726)를 당기기 위해 특정한 양의 힘이 가해질 때, 그후 립은 홈으로부터 탈출하여, 분리 및 엑스레이 이미저(1702) 단독의 사용을 허용한다. 홈(1790)을 갖는 스냅 디스크 및 립(1704)을 갖는 스냅 디스크는, 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기가 공통 대상으로부터 후방산란되는 엑스레이를 수신 및 검출하기 위해 공통 방향으로 배향되도록 하는 배치로, 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1726)를 이동 가능한 엑스레이 이미저(1702)와 제거 가능하게 고정시키는, 상호보완적인 부착 특징부이다.
도 18은 기계적 브래킷(mechanical brackets)을 통해 서로에 제거 가능하게 고정되는 이동 가능한 엑스레이 이미저(1802) 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1826)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 측면도이다. 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1826)는 두 부분을 갖고, 이들 각각은 각각의 브래킷(1892)에 의해 엑스레이 이미저(1802)의 일 측면에 고정된다. 엑스레이 이미저(1802)는 엑스레이 이미저(1802)의 하우징 내로 장착되는 볼트(1890)를 갖는다. 브래킷(1892)에 대한 부착을 위해, 브래킷(1892)은 볼트 위로 미끄러져, 예를 들어, 손에 의해 조여질 수 있는 (도 18에 도시되지 않는) 윙 너트(wing nuts)로 제거 가능하게 고정될 수 있다. 대안적으로, 제거를 위해 도구의 사용이 요구되는 일반 너트가 사용될 수 있다.
도 18의 제2 검출기(1826)는, 브래킷(1892)을 제2 검출기(1826)에 고정시키기 위해 나사산 볼트 홀(threaded bolt holes)(1804) 내로 브래킷(1892)을 통해 삽입된 별도의 볼트(1890)를 수용하도록 구성되는 나사산 볼트 홀(1804)을 포함한다. 이 실시예의 브래킷(1892)은 엑스레이 이미저(1802) 또는 제2 검출기(1826)의 일부를 형성하지 않는다. 대신에, 엑스레이 이미저(1802)의 하우징 내로 장착된 볼트(1890) 및 제2 검출기(1826)의 나사산 볼트 홀(1804)은, 제2 검출기(1826)가 엑스레이 이미저(1802)에 별도의 기계적 연결기 브래킷(1892)에 대한 제거 가능한 부착을 통해 제거 가능하게 고정될 수 있게 하는 상호보완적인 부착 특징부이다.
도 19는 내부 개구(1958)를 형성하는 부분적 외부 루프(1956)를 갖는 제2 후방산란 엑스레이 검출기(1926)를 포함하는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템의 단면 단부도(end-view illustration)이다. 시스템은 또한 이동 가능한 엑스레이 이미저(1902)를 포함한다. 도 19의 뷰는, 이동 가능한 엑스레이 이미저(1902)의 일부를 형성하는 제1 엑스레이 검출기, 및 제2 검출기(1926)에 대한 활성 엑스레이 검출기 영역을, 단면으로 도시하는, 도 1-6의 실시예의 시스템에 대한 도 10의 뷰와 유사하다. 도 19는, 도 10에 도시된 바와 같은 이미저(1902)를 빠져나가기 위한 소스 엑스레이에 대한 슬롯을 도시하지 않지만, 이미저(1902)가 이러한 슬롯을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.
도 19의 이미저(1902)는 그의 단부-뷰 형상에 있어서 실질적으로 원형이고, 그것이 부분적 외부 루프(1956)에 의해 형성된 내부 개구(1958) 내에, 제거 가능하게 끼워지는 치수를 갖는다. 끼워맞춤(fit)은, 이미저(1902)를 제2 검출기(1926)와 고정시키기 위해 다른 기계적 구성요소가 필요하지 않도록, 프레스핏일 수 있다. 대안적으로, 끼워맞춤은 헐거울 수 있고, 다른 부착 특징부가, 이동 가능한 엑스레이 이미저(1902)를 제2 검출기(1926)와 고정시키고 서로로부터 상호 분리를 용이하게 하도록 이용될 수 있다.
도 20a, 20b, 및 20c는 실시예의 엑스레이 이미징 시스템(2000)의 다양한 양상을 도시한다. 시스템(2000)은 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈(2094)을 포함한다. 스캐닝 모듈(2094)은, 도 7에 도시된 엑스레이 소스(714)와 같은, 엑스레이의 소스를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스를 포함한다(미도시). 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈(2094)은, 예를 들어, 도 7에 도시된 스캐너(716), 도 12에 도시된 스캐너 조립체(1200), 및 도 7에 도시된 대상(711) 각각과 같이, 대상 위에 엑스레이의 소스를 스캔하도록 구성되는 스캐너를 더 포함한다(스캐너 및 대상은 도 20a-20c에 도시되지 않음). 시스템(2000)은 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(2025) 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(2026)를 더 포함한다. 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈(2094)은 부착 특징부(1104)를 더 포함하고, 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(2025 및 2026) 각각은, 상호교환 가능한 방식으로 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈(2094)과 각각의 검출기 조립체(2025 및 2026)를 제거 가능하게 고정시키도록 구성되는 각각의 상호보완적인 부착 특징부(1104)를 포함한다.
특히, 도 20a에 도시된 바와 같이, 제1 검출기(2025)는, 제1 검출기(2025) 조립체가 부착된 작동의 제1 모드에서 엑스레이 스캐닝을 위한 스캐닝 모듈(2094)에 제거 가능하게 고정될 수 있다. 대안적으로, 제1 검출기 조립체(2025)는 제거될 수 있고, 제2 검출기 조립체(2026)는, 제1 검출기(2025) 없이 엑스레이 스캐닝을 수행하기 위해 스캐닝 모듈(2094)에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 검출기의 상호교환 가능성은 상이한 대상을 스캐닝하기 위해 상이한 유형의 검출기를 시도하는 능력과 같은, 다수의 이점을 제공한다. 또한, 유사한 축척으로 이해되어야 하는, 도 20a 및 20b에 도시된 바와 같이, 제2 검출기(2026)는 제1 검출기 조립체(2025)보다 훨씬 더 크고, 제1 검출기 조립체(2025)의 제1 활성 검출기 영역보다 훨씬 더 큰 제2 활성 검출기 영역을 갖는다. 두 검출기(2025 및 2026)를 상호교환하는 것은, 큰 검출기를 조작하기에 충분한 공간이 없는 도 4에 도시된 것과 같은, 비좁은 스캐닝 애플리케이션 환경에서 제1 검출기(2025)의 사용을 허용하는 반면, 작동의 제2 모드, 또는 제2 검출기(2026)가 부착된 작동의 제2 부착 모드에서 여전히 스캐닝을 허용하여, 스캐닝 모듈(2094)로 더 큰 제2 검출기(2026)를 조작하기 위한 공간이 있는 환경에서 더 좋은 이미징 감도를 위한 더 큰 활성 검출기 영역의 이점을 취한다. 이러한 환경은 도 5에 도시되고, 제1 검출기 및 제2 검출기 모두는 상이한 실시예에서 부착된다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 이동 가능한 스캐닝 모듈(2094)은, 도 1-6의 실시예 및 도 9의 실시예 각각에 대해 설명된 방식과 유사하게, 스캐닝 작동 중에 손에 들려짐으로써, 또는 로봇 팔에 장착됨으로써, 병진 및 회전될 수 있다. 회전 및 병진(744 및 722)은 도 7 및 11과 관련하여 더 설명되고, 유사한 원리가, 작동을 위해 그에 부착된, 제1 또는 제2 검출기(2025 또는 2026) 각각을 갖는 스캐닝 모듈(2094)에 적용된다. 또한, 도 7 및 8a-8d와 관련하여 설명된 신호 처리, 신호 송신, 이미지 렌더링, 및 이미지 표현 출력은, 도 20a-20c의 실시예가, 검출기(2025 및 2026) 중 오직 하나만이 임의의 주어진 시간에 시스템(2000)의 작동을 위해 스캐닝 모듈(2094)에 부착되기 때문에, 도 7에 도시된 제2 신호(728) 또는 제1 신호(724)와 같은, 오직 하나의 신호를 출력할 수 있다는 것을 제외하고, 도 20a-20c의 실시예와 유사하다.
또한, 유사한 고려사항(considerations)이 상호보완적인 부착 특징부에 관하여 적용된다. 상호보완적인 부착 특징부는, 예를 들어, 도 1-6, 7, 11, 및 13-19와 관련하여 위에서 설명되고, 유사한 특징부가 실시예의 시스템(2000)을 위해 제공될 수 있다. 그에 따라, 상호보완적인 부착 특징부(1190)는 스캐닝 모듈(2094)의 일부를 형성하고, 이는 제1 및 제2 검출기(2025 및 2026) 각각의 일부를 형성하는 부착 특징부(1104)와 상호보완적이다. 그에 따라, 다른 실시예와 관련하여 설명된 임의의 상호보완적인 부착 특징부는 도 20a-20c의 실시예를 위해 사용될 수 있다.
도 21은 엑스레이 이미징을 위한 절차(2100)를 도시하는 흐름도이다. 2195에서, 소스 엑스레이는, 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여, 대상 위에 스캔된다. 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈, 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체, 및 대상을 이동하는 것은, 예를 들어, 도 20a-20c 또는 위에서 설명된 임의의 다른 실시예와 관련하여 설명된 바와 같을 수 있다.
2196에서, 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는, 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈로부터 상호교환 가능하게 제거된다. 임의의 실시예와 관련하여 위에서 설명된 임의의 상호보완적인 부착 특징부는 이 상호교환 가능한 제거를 위해 사용될 수 있다.
2197에서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 및 상호교환 가능하게 부착된다. 여기서, 유사하게, 위에서 설명된 임의의 상호보완적인 부착 특징부는 이 제거 가능하고 상호교환 가능한 부착을 가능하게 할 수 있다.
2198에서, 소스 엑스레이는, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여, 대상, 또는 다른 대상 위에 스캔된다.
항목(Items):
항목 1: 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 이미저; 및 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 엑스레이 이미징 시스템으로서, 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 2. 항목 1에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 작동 중에 손에 의해 들려지도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 3. 항목 1에 있어서, 로봇 팔을 더 포함하고, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 로봇 팔에 부착되도록 구성되고, 로봇 팔은 작동 중에 이동 가능한 엑스레이 이미저를 병진하고 회전하도록 구성된, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 4. 항목 1에 있어서, 상호보완적인 부착 특징부는 상호보완적인 기계적 연결기 구성요소인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 5. 항목 4에 있어서, 상호보완적인 기계적 연결기 구성요소는 기계적 래치, 스트랩, 스냅, 리벳, 핀, 또는 후크 앤 루프 패스너 구성요소인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 6. 항목 1에 있어서, 상호보완적인 부착 특징부는 자석 또는 자석 및 자기적으로 민감한 재료인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 7. 항목 1에 있어서, 상호보완적인 부착 특징부는 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 기계적 연결기에 대한 제거 가능한 부착을 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능한 상호보완적인 부착 특징부인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 8. 항목 1에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는, 이동 가능한 엑스레이 이미저가, 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 부착을 위해 수용되도록 구성되는 내부 개구를 정의하는 외부 루프를 형성하고, 이동 가능한 엑스레이 이미저의 크기 및 형상은 내부 개구를 정의하는 외부 루프의 크기 및 형상에 상호보완적인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 9. 항목 8에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 내부 개구로 삽입되고, 상호보완적인 부착 특징부를 통해 그 안에 유지되도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 10. 항목 8에 있어서, 외부 루프는 부분적 외부 루프인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 11. 항목 8에 있어서, 외부 루프는 폐쇄된 외부 루프인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 12. 항목 1에 있어서, 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 제1 활성 검출기 영역을 포함하고, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 적어도 제1 검출기 영역만큼 큰 제2 활성 검출기 영역을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 13. 항목 12에 있어서, 제2 활성 검출기 영역은 제1 활성 검출기 영역의 적어도 4배만큼 큰, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 14. 항목 13에 있어서, 제2 활성 검출기 영역은 제1 활성 검출기 영역의 적어도 9배만큼 큰, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 15. 항목 1에 있어서: 핸드헬드 엑스레이 이미저는: 소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스; 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너; 프로세서; 및 디스플레이를 더 포함하고: 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성되고; 프로세서는 디스플레이에서 대상의 이미지를 형성하기 위해 제1 신호를 처리하도록 구성되고; 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호를 출력하도록 구성되고, 제2 신호는 핸드헬드 엑스레이 이미저에 통신으로(communicatively) 결합되며, 핸드헬드 엑스레이 이미저는 디스플레이에서 대상의 이미지를 향상시키기 위해 제2 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 16. 항목 15에 있어서, 핸드헬드 엑스레이 이미저는 조합된 신호를 형성하기 위해 제1 및 제2 신호를 전기적으로 또는 소프트웨어에서 조합함으로써 이미지를 향상시키기 위해 제2 신호를 처리하도록 구성되고, 프로세서는 대상의 이미지를 형성하기 위해 조합된 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 17. 항목 15에 있어서, 핸드헬드 엑스레이 이미저는 대상의 상호보완적인(complimentary) 엑스레이 이미지를 형성하기 위해 제1 신호와는 별개인 제2 신호를 처리함으로써 이미지를 향상시키기 위해 제2 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 18. 항목 1에 있어서: 이동 가능한 엑스레이 이미저는 소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스, 및 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너를 포함하고; 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성되고; 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호를 출력하도록 구성되고; 및 이동 가능한 엑스레이 이미저, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체, 또는 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 조합은 다음의 대안적인 구성에 따라 대상의 하나 이상의 이미지의 표현을 출력하도록 구성됨: 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 엑스레이 이미저로부터 분리된 작동의 분리 모드에서, 대상의 하나 이상의 이미지의 표현은 제1 신호의 함수이고, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 엑스레이 이미저에 부착된 작동의 부착 모드에서, 대상의 하나 이상의 이미지의 표현은 (i) 제1 신호의 함수, (ii) 제2 신호의 함수, 또는 (iii) 제1 및 제2 신호의 함수 중 적어도 하나인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 19. 항목 18에 있어서, 작동의 부착 모드에서, 제2 신호는 이동 가능한 엑스레이 이미저에 통신으로 결합되고, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 하나 이상의 이미지의 표현을 형성하기 위해 전기적으로 또는 소프트웨어에서 제1 및 제2 신호를 조합하도록 구성되고, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 그에 따라, 하나 이상의 이미지의 각각의 이미지의 표현을 조합된 제1 및 제2 신호의 함수로서 출력하도록 더 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 20. 항목 18에 있어서, 작동의 부착 모드에서, 표현은 대상의 둘 이상의 이미지의 2-부분 표현이고, 2-부분 표현의 제1 부분은 제1 신호의 함수로서 둘 이상의 이미지의 제1 이미지의 것이고, 2-부분 표현의 제2 부분은 제2 신호의 함수로서 둘 이상의 이미지의 상호보완적인 제2 이미지의 것인, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 21. 항목 18에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 이미지 디스플레이를 포함하고, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 사람이 하나 이상의 이미지를 볼 수 있도록 이미지 디스플레이로 대상의 하나 이상의 이미지의 표현을 출력하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 22. 항목 18에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 이미저는 외부 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로 대상의 하나 이상의 이미지의 표현을, 케이블을 통해 또는 무선으로, 송신하도록 구성된 송신기 모듈을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 23. 항목 18에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 외부 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로, 케이블을 통해 또는 무선으로, 제2 신호를 송신하도록 구성된 송신기 모듈을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 24. 항목 18에 있어서, 제2 신호가 이동 가능한 엑스레이 이미저에 통신으로 결합되거나, 또는 제1 신호가 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체에 통신으로 결합되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 25. 항목 18에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 중공 공동(hollow cavity)을 정의하고, (i) 중공 공동을 라이닝하는 신틸레이터 재료 - 신틸레이터 재료는 후방산란 엑스레이의 제2 부분이 그 위에 충돌할 때 광을 생성하도록 구성됨 -, 및 (ii) 광을 전기적 신호로 변환하도록 구성된 하나 이상의 광검출기 - 전기적 신호는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호임 - 를 더 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 26. 항목 18에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 (i) 후방산란된 엑스레이의 제2 부분이 그 위에 충돌할 때 광을 생성하도록 구성된 신틸레이터 재료, (ii) 집광하도록 구성된 복수의 파장-편이 광학 광 가이드(wavelength-shifting optical light guides), 및 (iii) 광을 전기적 신호로 변환하도록 구성된 하나 이상의 광검출기 - 전기적 신호는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 나타내는 제2 신호임 - 를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 27. 항목 18에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 이동 가능한 엑스레이 이미저로 아날로그 또는 디지털 신호를 출력하도록 구성된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함하고, 아날로그 또는 디지털 신호는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분에 대응하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 28. 항목 18에 있어서, 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 원격 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로 아날로그 또는 디지털 신호를 출력하도록 구성된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함하고, 아날로그 또는 디지털 신호는 후방산란된 엑스레이의 제2 부분에 대응하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 29. 항목 18에 있어서, 하나 이상의 엑스레이 이미지의 표현은 제1 신호, 제2 신호, 제1 및 제2 신호의 전기적 또는 소프트웨어 조합, 또는 하나 이상의 이미지의 디지털 신호 표현을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 30. 항목 18에 있어서, 하나 이상의 엑스레이 이미지의 표현은 비디오 신호를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 31. 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 이미저; 및 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 엑스레이 이미징 키트로서, 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부를 포함하는, 엑스레이 이미징 키트.
항목 32. 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출함에 의한 엑스레이 이미징을 위한 수단 - 엑스레이 이미징을 위한 수단은 이동 가능함 -; 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하기 위한 수단; 및 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하기 위한 수단을 엑스레이 이미징을 위한 수단과 제거 가능하게 고정시키기 위한 수단을 포함하는 엑스레이 이미징 시스템으로서, 엑스레이 이미징을 위한 수단은 (i) 엑스레이 이미징을 위한 수단에 고정된 제2 부분을 검출하기 위한 수단 및 (ii) 엑스레이 이미징을 위한 수단으로부터 분리된 제2 부분을 검출하기 위한 수단 모두와 함께 엑스레이 이미징을 위해 작동 가능한, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 33. 소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스, 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너, 및 부착 특징부를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈,; 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체; 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 엑스레이 이미징 시스템으로서, 각각의 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 각각의 검출기 조립체를 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 상호교환 가능한 방식으로 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 각각의 상호보완적인 부착 특징부를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 34. 항목 33에 있어서, 제2 검출기 조립체는 제1 검출기 조립체의 제1 활성 검출기 영역의 적어도 2배만큼 큰 제2 활성 검출기 영역을 갖는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 35. 항목 33에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈은 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 동안 손에 의해 들려지도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
항목 36. 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여, 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것; 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈로부터 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 상호교환 가능하게 제거하는 것; 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과, 제거 가능하게 및 상호교환 가능하게, 부착하는 것; 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여 대상 또는 다른 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것을 포함하는 엑스레이 이미징의 항목.
항목 37. 항목 36에 있어서, 제거 가능하게 부착된 제1 검출기 조립체로 소스 엑스레이를 스캔하는 것은 제1 활성 검출기 영역으로 후방산란 엑스레이를 검출하는 것을 포함하는 엑스레이 이미징의 항목으로서, 제2 검출기로 소스 엑스레이를 스캔하는 것.
항목 38. 항목 36에 있어서, 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈에 제거 가능하게 부착된 제1 및 제2 검출기 조립체로 소스 엑스레이를 스캔하는 동안 하나 이상의 인간의 손을 사용하여 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 잡는 것을 더 포함하는, 엑스레이 이미징의 항목.
본원에 인용된 모든 특허, 공개된 출원 및 참고 문헌의 교시는 그 전문이 참조로 포함된다.
예시적 실시예가 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구항에 의해 포괄된 실시예의 범위를 벗어나지 않으면서 그 안에서 형태 및 세부 사항에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (41)

  1. 엑스레이 이미징 시스템(x-ray imaging system)으로서:
    제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체(backscatter x-ray detector assembly)를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 이미저(movable x-ray imager); 및
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게(removably) 부착 가능한(attachable) 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하고,
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부(complementary attachment features)를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 작동 중에 손에 의해 들려지도록(handheld) 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 로봇 팔(robotic arm)을 더 포함하고, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 상기 로봇 팔에 부착되도록 구성되고, 상기 로봇 팔은 작동 중에 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저를 병진하고(translate) 회전하도록(rotate) 구성된, 엑스레이 이미징 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상호보완적인 부착 특징부는 상호보완적인 기계적 연결기(mechanical connector) 구성요소인, 엑스레이 이미징 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상호보완적인 기계적 연결기 구성요소는 기계적 래치(mechanical latch), 스트랩(strap), 스냅(snap), 리벳(rivet), 핀(pin), 또는 후크 앤 루프 패스너(hook and loop fastener) 구성요소인, 엑스레이 이미징 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상호보완적인 부착 특징부는 자석들 또는 자석 및 자기적으로 민감한(magnetically susceptible) 재료인, 엑스레이 이미징 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상호보완적인 부착 특징부는 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 기계적 연결기에 대한 제거 가능한 부착을 통해 서로 제거 가능하게 부착 가능하게 하는 상호보완적인 부착 특징부인, 엑스레이 이미징 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저가, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저와 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 부착을 위해 수용되도록(received) 구성되는 내부 개구(inner opening)를 정의하는(defining) 외부 루프(outer loop)를 형성하고, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저의 크기 및 형상은 상기 내부 개구를 정의하는 상기 외부 루프의 크기 및 형상에 상호보완적인, 엑스레이 이미징 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 상기 내부 개구로 삽입되고, 상기 상호보완적인 부착 특징부를 통해 그 안에 유지되도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 외부 루프는 부분적(partial) 외부 루프인, 엑스레이 이미징 시스템.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 외부 루프는 폐쇄된(closed) 외부 루프인, 엑스레이 이미징 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 제1 활성 검출기 영역(active detector area)을 포함하고, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 적어도 상기 제1 검출기 영역만큼 큰 제2 활성 검출기 영역을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 활성 검출기 영역은 상기 제1 활성 검출기 영역의 적어도 4배만큼 큰, 엑스레이 이미징 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 활성 검출기 영역은 상기 제1 활성 검출기 영역의 적어도 9배만큼 큰, 엑스레이 이미징 시스템.
  15. 제1항에 있어서:
    상기 핸드헬드(handheld) 엑스레이 이미저는:
    소스 엑스레이(source x-rays)를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스(x-ray source);
    대상 위에 상기 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너;
    프로세서; 및
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 상기 제1 부분을 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성되고;
    상기 프로세서는 상기 디스플레이에서 상기 대상의 이미지를 형성하기 위해 상기 제1 신호를 처리하도록 구성되고; 및
    상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분을 나타내는 제2 신호를 출력하도록 구성되고, 상기 제2 신호는 상기 핸드헬드 엑스레이 이미저에 통신으로(communicatively) 결합되며,
    상기 핸드헬드 엑스레이 이미저는 상기 디스플레이에서 상기 대상의 상기 이미지를 향상시키기 위해 상기 제2 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 핸드헬드 엑스레이 이미저는 조합된 신호를 형성하기 위해 상기 제1 및 제2 신호를 전기적으로 또는 소프트웨어에서 조합함으로써 상기 이미지를 향상시키기 위해 상기 제2 신호를 처리하도록 구성되고, 상기 프로세서는 상기 대상의 상기 이미지를 형성하기 위해 상기 조합된 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 핸드헬드 엑스레이 이미저는 상기 대상의 상호보완적인(complimentary) 엑스레이 이미지를 형성하기 위해 상기 제1 신호와 독립된 상기 제2 신호를 처리함으로써 상기 이미지를 향상시키기 위해 상기 제2 신호를 처리하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서:
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스, 및 대상 위에 상기 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너를 포함하고;
    상기 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 상기 제1 부분을 나타내는 제1 신호를 출력하도록 구성되고;
    상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하고 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분을 나타내는 제2 신호를 출력하도록 구성되고; 및
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체, 또는 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체의 조합은 다음의 대안적인 구성에 따라 상기 대상의 하나 이상의 이미지의 표현(representation)을 출력하도록 구성되며:
    상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 상기 엑스레이 이미저로부터 분리된 작동의 분리 모드(detached mode)에서, 상기 대상의 상기 하나 이상의 이미지의 상기 표현은 상기 제1 신호의 함수이고, 및
    상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 상기 엑스레이 이미저에 부착된 작동의 부착 모드(attached mode)에서, 상기 대상의 상기 하나 이상의 이미지의 상기 표현은 (i) 상기 제1 신호의 상기 함수, (ii) 상기 제2 신호의 함수, 또는 (iii) 상기 제1 및 제2 신호의 함수 중 적어도 하나인, 엑스레이 이미징 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 작동의 상기 부착 모드에서, 상기 제2 신호는 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저에 통신으로 결합되고, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 상기 하나 이상의 이미지의 상기 표현을 형성하기 위해 전기적으로 또는 소프트웨어에서 상기 제1 및 제2 신호를 조합하도록 구성되고, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 그에 따라, 상기 하나 이상의 이미지의 각각의 이미지의 상기 표현을 조합된 상기 제1 및 제2 신호의 함수로서 출력하도록 더 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 작동의 상기 부착 모드에서, 상기 표현은 상기 대상의 둘 이상의 이미지의 2-부분 표현(two-part representation)이고, 상기 2-부분 표현의 제1 부분은 상기 제1 신호의 함수로서 상기 둘 이상의 이미지의 제1 이미지의 것이고, 상기 2-부분 표현의 제2 부분은 상기 제2 신호의 함수로서 상기 둘 이상의 이미지의 상호보완적인 제2 이미지의 것인, 엑스레이 이미징 시스템.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 이미지 디스플레이를 포함하고, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 사람이 상기 하나 이상의 이미지를 볼 수 있도록 상기 이미지 디스플레이로 상기 대상의 상기 하나 이상의 이미지의 상기 표현을 출력하도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저는 외부 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로 상기 대상의 상기 하나 이상의 이미지의 상기 표현을, 케이블을 통해 또는 무선으로, 송신하도록 구성된 송신기 모듈(transmitter module)을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 외부 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로, 케이블을 통해 또는 무선으로, 상기 제2 신호를 송신하도록 구성된 송신기 모듈을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  24. 제18항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 신호가 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저에 통신으로 결합되거나, 또는 상기 제1 신호가 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체에 통신으로 결합되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  25. 제18항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 중공 공동(hollow cavity)을 정의하고, (i) 상기 중공 공동을 라이닝하는(lining) 신틸레이터 재료(scintillator material) - 상기 신틸레이터 재료는 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분이 그 위에 충돌할(impinges) 때 광을 생성하도록 구성됨 -, 및 (ii) 상기 광을 전기적 신호로 변환하도록 구성된 하나 이상의 광검출기(photodetectors) - 상기 전기적 신호는 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분을 나타내는 상기 제2 신호임 - 를 더 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  26. 제18항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 (i) 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분이 그 위에 충돌할 때 광을 생성하도록 구성된 신틸레이터 재료, (ii) 상기 광을 집광하도록 구성된 복수의 파장-편이 광학 광 가이드(wavelength-shifting optical light guides), 및 (iii) 상기 광을 전기적 신호로 변환하도록 구성된 하나 이상의 광검출기 - 상기 전기적 신호는 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분을 나타내는 상기 제2 신호임 - 를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  27. 제18항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저로 아날로그 또는 디지털 신호를 출력하도록 구성된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함하고, 상기 아날로그 또는 디지털 신호는 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분에 대응하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  28. 제18항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 원격 컴퓨터, 분석기, 또는 모니터로 아날로그 또는 디지털 신호를 출력하도록 구성된 유선 또는 무선 인터페이스를 포함하고, 상기 아날로그 또는 디지털 신호는 상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분에 대응하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  29. 제18항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 엑스레이 이미지의 상기 표현은 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 및 제2 신호의 전기적 또는 소프트웨어 조합, 또는 상기 하나 이상의 이미지의 디지털 신호 표현을 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  30. 제18항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 엑스레이 이미지의 상기 표현은 비디오 신호(video signal)를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  31. 엑스레이 이미징 키트(x-ray imaging kit)로서:
    제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 이미저; 및
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 부착 가능한 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하고,
    상기 이동 가능한 엑스레이 이미저 및 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 제2 및 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 서로에 대하여 고정되어 배향되게 하는 배치로 상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 상기 이동 가능한 엑스레이 이미저와 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 상호보완적인 부착 특징부를 포함하는, 엑스레이 이미징 키트.
  32. 제31항에 있어서, 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항의 상기 특징 중 어느 것을 포함하는, 엑스레이 이미징 키트.
  33. 엑스레이 이미징 시스템으로서:
    대상으로부터 후방산란되는 후방산란된 엑스레이의 제1 부분을 검출함에 의한 엑스레이 이미징을 위한 수단 - 상기 엑스레이 이미징을 위한 수단은 이동 가능함 -;
    상기 후방산란된 엑스레이의 제2 부분을 검출하기 위한 수단; 및
    상기 후방산란된 엑스레이의 상기 제2 부분을 검출하기 위한 상기 수단을 상기 엑스레이 이미징을 위한 수단과 제거 가능하게 고정시키기 위한 수단을 포함하고,
    상기 엑스레이 이미징을 위한 수단은 (i) 상기 엑스레이 이미징을 위한 수단에 고정된 상기 제2 부분을 검출하기 위한 상기 수단 및 (ii) 상기 엑스레이 이미징을 위한 수단으로부터 분리된 상기 제2 부분을 검출하기 위한 상기 수단 모두와 함께 엑스레이 이미징을 위해 작동 가능한, 엑스레이 이미징 시스템.
  34. 엑스레이 이미징 시스템으로서:
    소스 엑스레이를 출력하도록 구성된 엑스레이 소스, 대상 위에 상기 소스 엑스레이를 스캔하도록 구성된 스캐너, 및 부착 특징부를 포함하는 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈,;
    제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체; 및
    제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 포함하고,
    각각의 상기 제1 및 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체는 상기 각각의 검출기 조립체를 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 상호교환 가능한(interchangeable) 방식으로 제거 가능하게 고정시키도록 구성된 각각의 상호보완적인 부착 특징부를 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제2 검출기 조립체는 상기 제1 검출기 조립체의 제1 활성 검출기 영역의 적어도 2배만큼 큰 제2 활성 검출기 영역을 갖는, 엑스레이 이미징 시스템.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈은 상기 대상 위에 상기 소스 엑스레이를 스캔하는 동안 손에 의해 들려지도록 구성되는, 엑스레이 이미징 시스템.
  37. 제34항에 있어서, 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항의 임의의 특징을 더 포함하는, 엑스레이 이미징 시스템.
  38. 엑스레이 이미징의 방법으로서:
    제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여, 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것;
    상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈로부터 상기 제1 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를, 상호교환 가능하게 제거하는 것;
    제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체를 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과, 제거 가능하게 및 상호교환 가능하게, 부착하는 것; 및
    상기 제2 후방산란 엑스레이 검출기 조립체가 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈과 제거 가능하게 부착된 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 사용하여 상기 대상 또는 다른 대상 위에 소스 엑스레이를 스캔하는 것을 포함하는 엑스레이 이미징의 방법.
  39. 제38항에 있어서, 제거 가능하게 부착된 상기 제1 검출기 조립체로 소스 엑스레이를 스캔하는 것은 제1 활성 검출기 영역으로 후방산란 엑스레이를 검출하는 것을 포함하고, 제거 가능하게 부착된 상기 제2 검출기 조립체로 소스 엑스레이를 스캔하는 것은 상기 제1 활성 검출기 영역의 적어도 2배만큼 큰 제2 활성 검출기 영역으로 후방산란 엑스레이를 검출하는 것을 포함하는, 엑스레이 이미징의 방법.
  40. 제38항 또는 제39항에 있어서, 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈에 제거 가능하게 부착된 상기 제1 및 제2 검출기 조립체로 소스 엑스레이를 상기 스캔하는 동안 하나 이상의 인간의 손을 사용하여 상기 이동 가능한 엑스레이 스캐닝 모듈을 잡는 것(holding)을 더 포함하는, 엑스레이 이미징의 방법.
  41. 제38항에 있어서, 제1항 내지 제30항 또는 제34항 내지 제37항 중 어느 한 항의 상기 특징의 어느 것을 사용하여 수행되는, 엑스레이 이미징의 방법.
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