KR950007525B1 - X선검출기 및 x선 검사장치 - Google Patents

X선검출기 및 x선 검사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR950007525B1
KR950007525B1 KR1019920010625A KR920010625A KR950007525B1 KR 950007525 B1 KR950007525 B1 KR 950007525B1 KR 1019920010625 A KR1019920010625 A KR 1019920010625A KR 920010625 A KR920010625 A KR 920010625A KR 950007525 B1 KR950007525 B1 KR 950007525B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ray
rays
element selected
detector
fluorescence
Prior art date
Application number
KR1019920010625A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930020171A (ko
Inventor
카즈토 요코타
아키히사 사이토
노리아키 야기
Original Assignee
가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도시바, 아오이 죠이치 filed Critical 가부시키가이샤 도시바
Publication of KR930020171A publication Critical patent/KR930020171A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR950007525B1 publication Critical patent/KR950007525B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7732—Halogenides
    • C09K11/7733—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767—Chalcogenides
    • C09K11/7769—Oxides
    • C09K11/7771—Oxysulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/779—Halogenides
    • C09K11/7791—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
    • 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
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
    • 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
    • G21K4/00—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens
    • G21K2004/06—Conversion screens for the conversion of the spatial distribution of X-rays or particle radiation into visible images, e.g. fluoroscopic screens with a phosphor layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

X선검출기 및 X선 검사장치
제1도는 종래의 형광체(LaOBr : Tm)의 발광 파장특성을 도시한 선도.
제2도는 Gd2O2S : Tb 및 Gd2O2S : Tb , Ce의 발광파장 특성을 도시한 선도.
제3도는 Gd2O2S : Pr의 발광파장 특성을 도시한 선도.
제4도는 BaFCl : Eu의 발광파장 특성을 도시한 선도.
제5도는 BaFBr : Eu의 발광파장 특성을 도시한 선도.
제6도는 본 발명의 X선 검사장치의 실시예의 구성을 도시한 개략도.
제7도는 본 발명의 실시예에 사용되는 증감지의 구성의 일예를 도시한 단면도.
제8도는 본 발명의 X선검출기의 실시예의 구성을 도시한 단면도.
제9도는 본 발명의 실시예에서, 증감지상의 형광체 도포량과 상대 광출력 사이의 관계를 도시한 선도.
제10도는 본 발명의 실시예에서, 입사측 증감지 및 반사측 증감지상의 형광체 총량사이의 관계를 도시한 선도.
제11도는 본 발명에 사용된 형광체의 상대 광출력을 도시한 선도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : X선관 2 : 선형 코리메타
3 : 회전 코리메타 4 : 컨베이어
5 : 피검사물 6 : 산란 X선검출기
7 : 투과 X선검출기 8 : 검출기 본체
8a : X선입사면 9 : X선차폐부재
10 : 투과형 증감지 11 : 반사형 증감지
12 : 광전 증배관 13 : 지지체
14 : 형광체층 A : X선관 방출 X선
B : 조준 X선 C : 펜슬빔
D : 컴프턴 산란 X선 E : 투과 X선
본 발명은 X선검출기 및 X선검출기를 이용하여 수화물등을 검사하는 X선 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 상용항공기로 수화물을 운반하지 전에 항공기의 안전 운행을 확보하기 위하여 수화물을 검사한다.
상기 수화물 검사를 수행하는 데튼 X선이 수화물을 통해 투과되는 투과 X선 검사장치가 널리 알려져 있다.
상기 투과 X선 검사장치를 사용하여 총기, 칼붙이등과 같은 금속제 흉기를 비교적 용이하게 발견할 수 있다.
그러나, 프라스틱 폭탄, 마약등과 같이 원자번호가 작은 원소를 주성분으로 구성되는 물질들은 X선이 상기 물질들을 비교적 쉽게 통과해 버리기 때문에 전술한 투과 X선 검사장치로는 용이하게 발견할 수 없다.
투과 X선 장치의 이러한 결함으로 인하여 컴프턴 산란 X선(Compton scatt erin g X-rays)을 이용하는 검사장치의 개발이 진행되었다.
당해분야에 공지된 바와같이 컴프턴 산란 X선은 원자 번호가 작은 원소들을 포함하는 물질로부터 반사되는 X선이다.
그러므로 컴프턴 산란 X선을 이용하여 검사하면 플라스틱 폭탄, 마약등을 발견할 수 있다.
전술한 투과 X선이나 컴프턴 산란 X선을 이용하는 X선 검사장치는 투과 X선이나 컴프턴 산란 X선이 X선검출기에 유도되는 구조로 되어 있다.
검출된 X선은 형광체를 이용하여 가시 광선으로 변환되면 이 가시 광선의 강도는 광전 증배관(photomultiplier)에 의하여 검출된다.
그러면 수화물의 내용물이 상기 강도에 따른 영상화(imaging)에 의하여 검사된다.
전술한 X선검출기는 대략 400㎚부근의 분광감도 특성의 피크(peak)를 갖는 광전증배관을 통상 사용한다.
따라서 X선을 가시 광선으로 변환하기 위한 형과체로는 400㎚부근의 발광파장의 피크를 가지므로 LaOBr : Tb, LaOBr : Tm등과 같은 형광체를 사용한다.
LaOBr : Tm 형광체의 발광파장특성을 제1도에 도시하였다.
LaOBr : Tb, LaOBr : Tm등과 같은 형광체를 사용하는 X선검출기는 컴프턴 산탄 X선이 충분한 감도로 검출되지 못하는 단점이 있다.
따라서 종래의 컴프톤 산란 X선 검사장치에서는 충분한 검사도와 명료한 검사영상이 얻어지는 수준까지 조사되는 X선의 강도를 증가시켰다.
그러나 공황 수화물 검사장치등과 같이 공공장소에 설치되는 X선 검사장치에 있어 조사되는 X선의 강도를 증가시키는 것은 장치의 대형화를 초래하고 인체가 X선에 노출될 위험성을 증대시킨다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고 비교적 낮은 X선으로 충분한 검출감도가 얻어지는 X선검출기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 소형의 X선 검사장치를 제고하여 인체가 X선에 노출될 위험성을 최소화하고 명료한 검사영상을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적과 이점은 부분적으로 이하에서 설명할 것이고 그 설명으로부터 명백할 것이며, 본 발명을 실시함으로써 알 수도 있을 것이다.
본 발명의 목적과 이점은 청구범위에 특별히 언급된 수단 및 결합에 의하여 실제화되고 획득할 수도 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 구체화되고 광범위하게 설명된 바의 X선을 검출하기 위한 X선검출기를 제시한다.
검출기는 하우징, 형광발생수단, 광전변환수단으로 구성된다.
형광발생수단 및 광전변환수단은 하우징에 장착된다.
광전변환수단은 X선과 반응하여 발생한 형광발생수단에서 나오는 형광출력을 측정한다.
형광발생수단은 다음식
상기식에서 A는 Gd, La 및 Y중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며, D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소, 또는 D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소와 Ce 및 Yb중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며 또는 다음식
BaFX : B
상기식에서, X는 Cl 및 Br중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며, E는 원소 Eu, 또는 E는 Eu와 Ce 및 Yb중에서 선택된 최소한 하나의 원소임으로 정의되는 최소한 하나의 형광체를 포함한다.
또한 본 발명에 따라 전술한 X선검출기를 포함하는 X선 검사 장치를 제시한다.
본 발명의 X선검출기와 X선 검사장치의 형광발생수단은 다음식
A2O2S : D
상기식에서, A는 Gd, La 및 Y중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며, D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소, 또는 D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소와 Ce 및 Yb중에서 선택된 또는 다음식
BaFX : E
상기식에서, X는 Cl 및 Br중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며, E는 원소 Eu, 또는 E는 Eu와 Ce 및 Yb중에서 선택된 최소한 하나의 원소임으로 표현되는 최소한 한가지 종류의 형광체를 사용한다.
좀더 구체적으로는 본 발명에 따른 사용에 바람직한 형광체는 Gd2O2S : Tb ; Gd2O2S : Tb, Ce ; Gd2O2S : Tb, Yb ; Gd2O2S : Pr ; BaFCl : Eu ; BaFBr : Eu ; La2O2S : Tb ; La2O2S : Tb , Ce ; La2O2S : Tb, Tb ; LA2O2S : Pr ; Y2O2S : Tb ; Y2O2S : Tb, Ce ; Y2O2S : Tb, Yb ; 및 Y2O2S : Pr중에서 선택된 물질이다.
원소 Ce 및 Yb는 량은 잔광시간(afterglow time)을 단출시키는 효과를 갖는 활성체(activator)로 사용된다.
여기서 잔광시간은 발광 강도가 초기값의 1/10값이 되는데 소요되는 시간이다.
Tb 활성화 형광체는 Pr 활성화 형광체보다 잔광시간이 더 길다.
그러므로 잔광시간 단축을 위해서는 Ce 및 Yb의 활성체가 Tb 활성체 보다 더 효과적이다.
활성체중 Ce 및 Yb의 량은 활성체 총양의 0.001wt% 내지 10wt%의 비율이다.
형광체 Gd2O2S : Tb 및 Gd2O2S : Tb, Ce의 대표적 발광파장 특성을 제2도에 도시하였다.
Gd2O2S : Pr ; BaFCl : Eu 및 BaFBr : Eu의 발광파장 특성들은 각각 제3도, 제4도 및 제5도에 도시하였다.
전술한 형광체는 비록 발광 파장의 피크가 400㎚로 부터 떨어져 위치한다해도 일정범위의 발광파장에 걸쳐 X선을 가시광선으로 변환하는데 매우 높은 발광 효율을 갖는다.
그러므로 400㎚부근의 감도 피크를 갖는 광전 증배관을 사용할 때에도 컴프턴 산란 X선 및 투과 X선검출감도를 대폭 향상시킬 수 있다.
또한 제2도 내지 제5도에 도시한 바와같이 전술한 발광체의 잔광은 1.0msec 이하이므로 연속적으로 X선을 검출하는 경우 검출속도가 빨라질 수 있다.
상기 X선검출기를 사용하여 X선 검출장치를 구성함으로써 검사 영상화질이 대폭 개선될 수 있으며, 검사도가 향상될 수 있으며 처리 능력 또한 개선될 수 있다.
[실시예 1]
제6도는 항공수화물 검사장치에 적용도는 본 발명의 X선 검사장치의 실시예의 구성을 도시하는 개략도이다.
X선관(1)은 X선 조사(irradiation)수단으로 사용된다.
X선관(1)에서 방출된 X선(A)는 조준 X선(Tm)(collimated X-ray)을 제공하기 위해 선형 코리메타(2)(collimater)에 의해 특정한 폭으로 슬릿(slit)형으로 조준된다.
조준 X선(B)은 반경 방향으로 구비된 다종 슬릿을 갖는 회전 코리메타(3)에 의해 직선운동을 반복하는 펜슬 빔(Ce)(pencil beam)으로 변환된다.
펜슬림(C)은 컨베이어(4)를 따라 움직이는 수화물(5)같은 피검사 물품을 탐지하기 위해 조사된다.
또한 외부의 수화물(5)는 X선의 검출감도와 상응하는 속도로 이동한다.
수화물(5)에 의해 반사되는 X선, 즉 컴프턴 산란 X선(D)는 검출기(6-1) 및 (6-2)로 구성되는 산란 X선 검출기(6)에 의해 검출된다.
투과 X선(E)은 투과 X선검출기(7)에 의해 검출된다.
컴프턴 산란 X선(D) 및 투과 X선(E)의 강도값이 측정되며 이들 X선의 강도에 따라 수화물(5)의 내부 상태가 CRT(도시하지 않음)과 같은 표시 장치상에 화면으로 영상화된다.
따라서 수화물(5)의 내부는 화면에 따라 검사된다.
플라스틱과 같이 원자번호가 작은 원소를 주성분으로 구성되는 물질은 컴프턴 산란 X선(D)에 의해 검출되며 금속제 제품등은 투과 X선(E)에 의해 검출된다.
산란 X선(D)를 검출하기 위한 기타 검출기들이 수화물 위 또는 수화물 주위에 위치에 배치될 수 있다(도시하지 않음). 이러한 구조는 수화물을 세밀히 검사하는데 유용하다.
산란 X선검출기(6)는 제7도에 도시된 구조를 가지며 이하 좀더 상세히 설명한다.
투과 X선검출기(7)은 산란 X선검출기(6)와 유사한 구조를 갖는다.
그러나 투과 X선검출기(7)에 대한 도면은 제시하지 않았다.
제7도는 보면, 두개의 산란 X선검출기(6-1) 및 (6-2)는 펜슬빔(Ce)이 통과하는 통과용 간극을 형성하도록 배치된다.
산란 X선검출기(6-1) 및 (6-2)는 각각 일측면이 경사진 상자형 검출기 본체(8)를 가진다.
검출기본체(8)의 X선입사면(8a)은 피검사 물품인 수화물과 대향한다.
X선입사면(8a)은 수지등과 같이 X선을 투과하는 재질을 사용하여 형성한다.
X선입사면(8a)을 제외한 검출기 본체(8)의 다른 부분들은 검출기 본체의 강도를 유지하기 위하여 알루미늄 등을 구성한다.
또한 X선입사면(8a)를 제외한 검출기 본체의 외부면은 납등과 같은 X선차폐부재(9)로 도포된다.
부재(9)는 검출기의 외부로부터 오는 영향을 제거하기 위하여 구비된다.
X선입사면(8a)의 내벽면에는 발광면이 검출기 본체(8)의 내측을 향한 투과형 증감지(10)가 투과형형광발생수단으로써 장착된다.
X선입사면(8a)의 내벽면을 제외한 검출기 본체(8)의 잔여 내벽면에 반사형 증감지(11)를 반사형형광발생수단으로써 설치한다.
광전변환수단으로써 광전증대관(12)이 X선입사면(8a)에 수직인 검출기 본체(8)의 일측면(8b)상에 설치된다.
대략 400㎚의 수광감도의 피크를 가지는 광전증배관, 예를들면 하마마쓰 포토닉스사 제조 R-1037 광전증배관이 광전증배관(12)으로 사용된다.
산란 X검출기(6)의 작동은 제7도로 설명된다.
컴프턴 산란 X선(D1)이 X선입사면(8a)의 내벽면에 설치된 투과형 증감지(10)에 조사되며 증감지(10)의 형광체에 의해 생성된 대응 가시광선“a”가 투과형 증감지(10)로부터 검출기 본체(8)의 내측으로 방출된다.
마찬가지로 X선입사면(8a)을 통해 투과된 컴프턴 산란 X선(D2)은 반사형 증감지(11)에 조사되며 가시광선“b”가 검출기 본체(8)의 내측으로 방출된다.
이들 가시광선“a” 및“b”는 광전증배관(12)에 의해 검출되며 조사된 컴프턴 산란 X선의 강도는 가시광선 “a” 및“b”의 총강도를 측정함으로써 얻어진다.
컴프턴 산란 X선에 의한 검출원리를 이하 설명한다.
에너지 E0및 강도 I0를 갖는 X선은 두께 t의 수화물과 같은 홀수체를 통해 통과함으로써 감소된다.
홀수체에 의한 감소후 X선의 강도는 다음 방정식(1)로 주어진다.
[수학식 1]
I=I0e-μt……………… (1)
방정식(1)에서 μ물질에 따라 고유한 계수(단위 : Cm-1)이며 선감도계수라 한다.
계수 μ는 에너지 E0의 X선이 1㎝ 진행하는 동안 감소하는 비율을 나타낸다.
계수 μ는 원자번호가 큰 물질일수록 크며 다음식과 같이 분해할 수 있다.
[수학식 2]
μ=τ+σT+σC+k ……………… (2)
방정식(2)에서 τ는 광전 효과에 의한 흡수계수이며 σT는 톰슨산란에 의한 산란계수이고, σC는 컴프턴 산란에 의한 산란계수, 그리고 k는 전자쌍 생성에 의한 홀수계수이다.
또한, 강도 I0및 에너지 E1의 X선이 흡수체 표면으로 부터 깊이 x의 위치로 침투될때 x의 위치에서의 X선의 강도 I1은 다음의 방정식(3)으로부터 구해진다.
[수학식 3]
I1=I1e-μx……………… (3)
방정식(3)에서 μ는 전술한 에너지 E1의 X선의 선감소계수다.
x위치에서 발생되며 X선의 입사방향에 대하여 각 방향으로 선란하는 컴프턴 산란 X선의 강도 I2는 다음의 방정식(4)로부터 구해진다.
[수학식 4]
I2=aσCI1……………… (4)
방정식(4)에서 a는 비례상수이다.
흡수체의 표면으로 부터 나오는 발생된 컴프턴 산란 X선의 강도 I3는 다음의 방정식(5)로 표현되며, 홀수체내의 발생점으로 부터 흡수체의 표면까지의 거리 bx의 함수이며, 여기서 b=1/cosθ는 컴프턴 산란 X선과 흡수체 표면에 대한 법선 사이의 각도이다.
[수학식 5]
I3=I2e-μbx……………… (5)
방정식(5)에서 μ'는 산란 X선의 선감소계수이다.
따라서 컴프턴 산란 X선의 강도 I3는 방정식(3), (4) 및 (5)로 부터 유도된 다음의 방정식(6)으로 표현된다.
[수학식 6]
I3=aσCI0e-(μ-bx')x(6)
그러므로 두께 t의 홀수체를 통해 통과한 후의 컴프턴 산란 X선의 총량은 다음의 방정식(7) 및 (8)에 의해 구해진다.
[수학식 7]
e-(μ-bμ')t《1인 경우에는
[수학식 8]
aI0는 원자번호에 무관한 일정값이므로 컴프턴 산란 X선의 강도는 물질에 따라 변화하는 σC/(μ+bμ')의 값에 따라 변한다.
σC/(μ+bμ')의 값은 원자번호가 작은 물질일수록 크다.
그러므로 컴프턴 산란 X선을 검출하여 플라스틱 제품들과 같은. 원자번호가 작은 원소들을 주성분으로 구성된 물질을 판별하는 것이 가능하다.
제8도에 도시된 바와같이,증감지(10) 및 (11)은 플라스틱 필름 또는 비직조 섬유(nonwoven fabric)와 같은 지지체(13)상에 고착제(binder)및 유기 용제와 혼합된 선택된 형광체의 슬러리(slurry)를 도포하여 형성된 형광체층(14)을 포함한다.
상기 투과형 증감지(10)및 반사형 증감지(11)에 도포되어야 할 형광체의 양은 증감지의 유형에 따라 설정된다.
민일 입사측의 투과형 증감지(10)에 과다한 형광체가 사용될 때는 형광체층 (14)에서 광흡수가 발생하여 형광 발광출력이 감소한다.
또한 과다한 형광체가 사용될 때는 컴프턴 산란 X선 역시 흡수되어 반사형 증감지(11)로의 입사량이 감소하므로 시가광선의 총량이 감소한다.
반사형 증감지(11)에는, 광출력은 형광체 도포량에 따라 증가하지만 형광체가 다량 도포되어도 일정이상의 추가적 효과는 얻어지지 않는다.
BaFCl : Eu 가 형광체로 사용된 경우의 투과형 증감지(10) 및 반사형 증감지 (11)의 광출력을 제9도에 도시하였다.
또한 광출력은 바이알칼리(bialkali)광전면을 갖는 하마마쓰 포토닉스사 제조 모델명 R-980 광전증배관을 사용하여 X선관 전압 120KVP에서 측정된 종래의 형광체(LaOBr : Tm)의 출력을 100으로 한 상대 광출력으로 도시하였다.
또한 가시광선의 총량은 전술한 바와같이 투과형 증감지(10) 및 반사형 증감지 (11)의 도포량의 균형에 따라 변화하므로, 형광체의 총도포량은 투과형 증감지(10) 및 반사형 증감지(11)의 각각에 도포량을 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.
제10도는 대표적 형광체를 조합한 투과형 증감지(10) 및 반사형 증감지(11)의총도포량과 상대 광출력 사이의 관계를 도시한 것이다.
제10도에서 I는 입사측을 나타내며 R은 반사축을 나타낸다.
형광체의 조합에 따라 변하기는 하지만, 총도포량을 80∼300㎎/cm1범위에 설정함으로써 양호한 광출력이 얻어짐을 알 수 있다.
본 발명의 여러 방법들도 다중의 형광체를 조합하여 제작한 투과형 증감지(10) 및 반사형 증감지(11)의 상대 광출력을 표1 내지 표5 및 제11도에 도시하였다.
[표 1]
[표 2]
[표 3]
[표 4]
[표 5]
표 1 내지 표 5 및 제11도로 부터 명확히 알 수 있는 바와같이 본 발명의 형광체체가 사용된 경우 종래의 형광체에 비해 광출력이 현저히 향상될 수 있다.
광출력의 현저한 향상으로 컴프턴 산란 X선 검출감도가 개선되며 수화물과 같은 피검사물의 내부를 선명히 영상화 할 수 있게 된다.
이는 또한 투과 X선 검출감도에서도 적용된다.
따라서 보다 정확히 검사를 실시할 수 있다.
또한 광출력의 향상으로 X선관의 용량을 낮출수 있고 X선 검사장치를 소형화 할 수 있다.
또한 제2도 내지 제5도에 도시된 바와같이 본 발명에 따라 사용되는 형광체들의 잔광은 1.0msec이하이므로 수화물의 이동속도가 빨라짐으로써 X선 검사장치의 처리능력이 대폭 향상될 수 있다.
싱기 실시예에서 산란 X선검출기에 본 발명의 X선검출기를 적용하는 사례를 설명하였다.
X선검출기가 투과 X선검출기로 사용되는 경우도 상술한 구조에 따른 장치를 구성함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 X선 검사장치는 공항 수화물 검사 장치에만 제한되는 것이 아니며 여타 검사장치들에도 유용한 것이다.
본 발명은 특정한 실시예로 설명되었다.
그러나 본 발명의 원리에 기초한 기타의 실시양태도 당해 분야의 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이다.
이러한 실시예들은 특허청구범위에 의해 보호되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 검출기 하우징과 상기 검출기 하우징에 장착되며, X선에 반응하여 형광출력을 발생시키기 위한 형광발생수단과, 상기 검출기 하우징에 장착되며, 상기 형광발생수단의 형광출력을 측정하기 위한 광전변환수단으로 구성되며, 형광발생수단은 다음식
    A2O2S : D
    (상기식에서 A는 Gd, La 및 Y중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 적어도 하나의 원소이거나, 또는 D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, 그리고 Ce 및 Yb에서 선택된 적어도 하나의 원소임)
    또는 다음식
    BaFX : E
    (상기식에서 X는 Cl 및 Br중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며 E는 원소 Eu이거나, 또는 E는 원소 Eu와 Ce 및 Yb중에서 선택된 적어도 하나의 원소임)에 의해 정의 되는 적어도 하나의 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선검출을 위한 X선검출기.
  2. 제1항에 있어서, Gd2O2S : Tb ; Gd2O2S : Tb, D1 ; Gd2O2S : Pr ; BaFCl : Eu ; BaFBr : Eu ; La2O2S : Pr ; Y2O2S : Tb ; Y2O2S : Tb, Yb ; Y2O2S : Tb, Ce 및 Y2O2S : Pr에서 선택된 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 형광발생수단은 투과형 형광발생수단 및 반사형 형광발생수단중의 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 형광발생수단은 상기 형광체를 포함하는 증감지로 구성되는 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 형광체의 양은 80㎎/cm2내지 300㎎/cm2의 범위인 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 형광체의 잔광시간은 1.0msec이하인 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 검출기가 컴프턴 산란 X선을 검출하는 것을 특징으로 하는 X선검출기.
  8. 검사되어야 할 피검사물에 X선을 조사하기 위한 X선 조사수단과, 피검사물로 부터의 컴프턴 산란 X선을 검출하며 검출된 컴프턴 산란 X선에 기초한 영상신호를 발생시키기 위한 X선 검출수단과, X선 검출수단에서 발생된 신호에 따라 피검사물의 내부의 영상을 표시하기 위한 표시수단으로 구성되며, 상기 X선 검출수단은 하우징과 상기 하우징에 장착되며 X선에 반응하여 형광출력을 발생시키기 위한 형광발생수단과, 상기 하우징에 장착되며 상기 형광발생수단의 상기 형광출력을 측정하며, 측정된 형광출력에 기초한 영상신호를 제공하기 위한 광전변환수단을 포함하며 상기 형광발생수단은 다음식
    A2O2S : D
    (상기식에서 A는 Gd, La 및 Y중에서 선택된 적어도 하나의 원소이며, D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소이거나, 또는 D는 Tb 및 Pr중에서 선택된 최소한 하나의 원소와 Ce 및 Yb중에서 선택된 하나의 원소임)
    또는 다음식
    BaFX : B
    (상기식에서 X는 Cl 및 Br중에서 선택된 최소한 하나의 원소이며, E는 원소 Eu이거나, 또는 E는 원소 Eu 그리고 Ce 및 Yb중에서 선택된 최소한 하나의 원소임)에 의해 정의되는 적어도 하나의 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 피검사물 검사를 위한 X선 검사장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피검사물은 수화물이며 상기 X선 검사장치는 공항 수화물검사 장치인 것을 특징으로 하는 X선 검사장치.
KR1019920010625A 1991-06-21 1992-06-19 X선검출기 및 x선 검사장치 KR950007525B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP91-150606 1991-06-21
JP15060691 1991-06-21
US91-150,606 1991-06-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930020171A KR930020171A (ko) 1993-10-19
KR950007525B1 true KR950007525B1 (ko) 1995-07-11

Family

ID=15500564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019920010625A KR950007525B1 (ko) 1991-06-21 1992-06-19 X선검출기 및 x선 검사장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5302817A (ko)
EP (1) EP0533316B1 (ko)
KR (1) KR950007525B1 (ko)
DE (1) DE69205652T2 (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3194828B2 (ja) * 1993-12-27 2001-08-06 株式会社東芝 焼結蛍光体およびその製造方法とこの焼結蛍光体を用いた放射線検出器およびｘ線断層写真撮影装置
US5764683B1 (en) 1996-02-12 2000-11-21 American Science & Eng Inc Mobile x-ray inspection system for large objects
USRE39396E1 (en) * 1996-02-12 2006-11-14 American Science And Engineering, Inc. Mobile x-ray inspection system for large objects
US6630675B2 (en) * 2000-07-26 2003-10-07 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. X-ray scintillator compositions for X-ray imaging applications
US20040256565A1 (en) * 2002-11-06 2004-12-23 William Adams X-ray backscatter mobile inspection van
US9958569B2 (en) 2002-07-23 2018-05-01 Rapiscan Systems, Inc. Mobile imaging system and method for detection of contraband
US7505556B2 (en) * 2002-11-06 2009-03-17 American Science And Engineering, Inc. X-ray backscatter detection imaging modules
US7099434B2 (en) 2002-11-06 2006-08-29 American Science And Engineering, Inc. X-ray backscatter mobile inspection van
US20090257555A1 (en) * 2002-11-06 2009-10-15 American Science And Engineering, Inc. X-Ray Inspection Trailer
KR100686534B1 (ko) * 2004-11-03 2007-02-23 윤지현 증감지 비투과방식의 구조를 이용한 골밀도 진단장치
WO2006116100A1 (en) * 2005-04-22 2006-11-02 American Science And Engineering, Inc. X-ray backscatter inspection with coincident optical beam
WO2007004099A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-11 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Gd2o2s: pr for ct with a very short afterglow due to the use of yb as a scavenger for eu
EP1949139A2 (en) * 2005-10-24 2008-07-30 American Science & Engineering, Inc. X-ray inspection based on scatter detection
US7593510B2 (en) * 2007-10-23 2009-09-22 American Science And Engineering, Inc. X-ray imaging with continuously variable zoom and lateral relative displacement of the source
US9638807B2 (en) 2008-08-07 2017-05-02 Koninklijke Philips N.V. Scintillating material and related spectral filter
CN102137913B (zh) 2008-08-07 2013-11-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 闪烁材料
US8824632B2 (en) 2009-07-29 2014-09-02 American Science And Engineering, Inc. Backscatter X-ray inspection van with top-down imaging
CN102483383A (zh) * 2009-07-29 2012-05-30 美国科技工程公司 自上向下x 光检查拖车
RU2420763C2 (ru) 2009-08-13 2011-06-10 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" Многоэлементный детектор рентгеновского излучения, редкоземельный рентгенолюминофор для него, способ формирования многоэлементного сцинтиллятора и детектора в целом
WO2011149566A2 (en) 2010-02-12 2011-12-01 American Science And Engineering, Inc. Disruptor guidance system and methods based on scatter imaging
GB2494967B (en) * 2010-03-14 2017-04-12 Rapiscan Systems Inc Personnel screening system
EP2548207B1 (en) * 2010-03-14 2020-02-12 Rapiscan Systems, Inc. Beam forming apparatus
US8693627B2 (en) 2011-10-03 2014-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Intensifying screen for X-ray detector, X-ray detector, and X-ray inspection apparatus
KR102105727B1 (ko) 2012-02-14 2020-05-29 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. 파장-편이 섬유-결합 신틸레이션 검출기를 사용한 x-선 검사
US10670740B2 (en) 2012-02-14 2020-06-02 American Science And Engineering, Inc. Spectral discrimination using wavelength-shifting fiber-coupled scintillation detectors
US11280898B2 (en) 2014-03-07 2022-03-22 Rapiscan Systems, Inc. Radar-based baggage and parcel inspection systems
GB2538921B (en) 2014-03-07 2020-06-03 Rapiscan Systems Inc Ultra wide band detectors
JP6896425B2 (ja) 2014-09-25 2021-06-30 株式会社東芝 シンチレータ、シンチレータアレイ、放射線検出器、および放射線検査装置
AU2015353439A1 (en) 2014-11-25 2017-06-29 Rapiscan Systems, Inc. Intelligent security management system
US10168445B2 (en) 2015-03-20 2019-01-01 Rapiscan Systems, Inc. Hand-held portable backscatter inspection system
GB2572700A (en) 2016-09-30 2019-10-09 American Science & Eng Inc X-Ray source for 2D scanning beam imaging
CN112424644A (zh) * 2018-06-20 2021-02-26 美国科学及工程股份有限公司 波长偏移片耦合的闪烁检测器
GB2595389B (en) 2019-01-08 2023-04-26 American Science & Eng Inc Spectral discrimination using wavelength-shifting fiber-coupled scintillation detectors
EP4080522A4 (en) * 2019-12-19 2023-08-16 Kabushiki Kaisha Toshiba FLUORINE PLATE, X-RAY DETECTOR AND X-RAY INSPECTION DEVICE
US11175245B1 (en) 2020-06-15 2021-11-16 American Science And Engineering, Inc. Scatter X-ray imaging with adaptive scanning beam intensity
US11340361B1 (en) 2020-11-23 2022-05-24 American Science And Engineering, Inc. Wireless transmission detector panel for an X-ray scanner
CN115196250B (zh) * 2022-09-19 2023-01-24 山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿 一种异物识别方法、装置、系统及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5919159B2 (ja) * 1975-11-14 1984-05-02 株式会社東芝 Ｘ センケイコウヒヨウジバン
US4057508A (en) * 1976-12-01 1977-11-08 Gte Sylvania Incorporated X-ray phosphors with low afterglow
US4263061A (en) * 1978-03-27 1981-04-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for forming a high resolution X-ray intensifying screen with antireflecting substrate
JPS5947290A (ja) * 1982-09-13 1984-03-16 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線増感スクリ−ン
SE8404741L (sv) * 1984-09-21 1985-05-13 Stig Dahn Anordning vid en anleggning for genomlysning av objekt medelst rontgenstralning
FR2574583B1 (fr) * 1984-12-07 1989-04-28 Commissariat Energie Atomique Ecran radioluminescent en couche epaisse, son procede de fabrication et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
DE3874985T2 (de) * 1987-07-16 1993-04-08 Kasei Optonix Radiographischer verstaerkungsschirm.
DE3886334D1 (de) * 1987-10-05 1994-01-27 Philips Patentverwaltung Anordnung zur Untersuchung eines Körpers mit einer Strahlenquelle.
US5022062A (en) * 1989-09-13 1991-06-04 American Science And Engineering, Inc. Automatic threat detection based on illumination by penetrating radiant energy using histogram processing
JP2878337B2 (ja) * 1989-10-31 1999-04-05 化成オプトニクス株式会社 蛍光体の製造方法
EP0445338A1 (de) * 1990-03-09 1991-09-11 Siemens Aktiengesellschaft Ausgangsleuchtschirm für einen Röntgenbildverstärker

Also Published As

Publication number Publication date
KR930020171A (ko) 1993-10-19
DE69205652D1 (de) 1995-11-30
EP0533316B1 (en) 1995-10-25
DE69205652T2 (de) 1996-05-23
US5302817A (en) 1994-04-12
EP0533316A1 (en) 1993-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950007525B1 (ko) X선검출기 및 x선 검사장치
US20180328861A1 (en) Radiation Threat Detection
JP2928677B2 (ja) Ｘ線検出器およびｘ線検査装置
Kandarakis et al. Evaluating x-ray detectors for radiographic applications: A comparison of ZnSCdS: Ag with and screens
US20050105665A1 (en) Detection of neutrons and sources of radioactive material
US5098640A (en) Apparatus and method for detecting contraband using fast neutron activation
US4317037A (en) Radiation detection apparatus
JP6486980B2 (ja) コンプトン散乱ｘ線検出器用増感紙、ｘ線検出器、およびｘ線検査装置
WO1989011095A1 (en) Method and apparatus for measuring the thickness of a coating on a substrate
JP6105833B2 (ja) Ｘ線検出器及びｘ線検査装置
US7874730B2 (en) Systems and methods for reducing a degradation effect on a signal
US3530296A (en) Method for measuring quantities associated with the filler distribution of paper
US3467824A (en) Method and apparatus for x-ray analysis with compensation for an interfering element
US20220120924A1 (en) Fast neutron scintillator screens comprising layers, and related methods and systems
US5612988A (en) Device for measuring the momentum transfer spectrum of X-ray quanta elastically scattered in an examination zone
US10942283B2 (en) Two single crystals based phoswich detector for discriminating various kinds of radiations
Cavouras et al. Measurement of the (Gd, La) 2O2S: Tb phosphor efficiency for x-ray imaging applications
WO2024024771A1 (ja) Ｘ線蛍光板、ｘ線検出器およびそれを用いたｘ線検査装置
US5396529A (en) X-ray fluorescence detector
JP2020012088A (ja) Ｘ線蛍光板、ｘ線検出器及びｘ線検査装置
Bannerman et al. CXII. Electron and gamma ray spectroscopy with scintillation detectors
WO1990013900A1 (en) Photoneutron method of detection of explosives in luggage
Johnson et al. Simple method of obtaining Si (Li) detector efficiency
Kronenberg et al. Locating and imaging sources of gamma and X-radiation directly or through thick shields
Kis‐Varga et al. Influence of in‐sample scattering of fluorescent radiation on line shapes of Si (Li) detectors in XRF studies

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110617

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term