MX2012010642A - Sistema de inspeccion de personal. - Google Patents

Sistema de inspeccion de personal.

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MX2012010642A
MX2012010642A MX2012010642A MX2012010642A MX2012010642A MX 2012010642 A MX2012010642 A MX 2012010642A MX 2012010642 A MX2012010642 A MX 2012010642A MX 2012010642 A MX2012010642 A MX 2012010642A MX 2012010642 A MX2012010642 A MX 2012010642A
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MX
Mexico
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radiation
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MX2012010642A
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Inventor
Stephen J Gray
Ron Hughes
Jerel Smith
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Rapiscan Systems Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/167Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination
    • G01V5/222

Abstract

La presente especificación divulga un sistema de inspección para detectar objetos que son transportados por una persona. El sistema de inspección es altamente modular y capaz de ser ensamblado por un equipo de dos personas utilizando equipo de herramienta convencional. En una modalidad, el sistema de inspección tiene tres módulos principales - dos módulos de detección y un módulo de fuente de radiación - que se pueden unir fácilmente y desunir entre ellos o a un marco y conectar a un sistema de procesamiento de señal para proporcionar un proceso rápido de instalación y desmontaje.

Description

SISTEMA DE INSPECCIÓN DE PERSONAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente especificación se refiere generalmente a sistemas de seguridad para inspeccionar amenazas contenidas en personas, y más específicamente, a un sistema de inspección de personal que comprende componentes modulares para portabiiidad mejorada, y más específicamente, a torres detectoras compactas y portátiles.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas basados en radiación para revisar personas y en uso hoy en día en puntos de tránsito, tales como aeropuertos, palacios de justicia, etc., son generalmente sistemas de portal que son voluminosos y no son conductivos para aplicaciones portátiles. Desafortunadamente, dichos sistemas de inspección del arte actual no son lo suficientemente compactos (ejemplo, tienen cables del sistema de administración (back-end) y alambres para conectar los tubos del fotomultiplicador a una estación centralizada de conversión de análogo a digital y de energía) y a menudo son difíciles y tardados de utilizar y/o de transportar.
También, los sistemas de seguridad en la actualidad están limitados a su capacidad de detectar contrabando, armas, explosivos, y otros objetos peligrosos ocultos bajo la ropa. Los detectores de metal y los perros rastreadores se utilizan comúnmente para la detección de objetos metálicos grandes y ciertos tipos de explosivos, sin embargo, existe un amplio rango de objetos peligrosos que no se pueden detectar utilizando estos dispositivos. Las armas de plástico y cerámicas incrementan los tipos de objetos no metálicos que el personal de seguridad tiene que detectar. La búsqueda manual de sujetos es lenta, es inconveniente, y no seria bien tolerada por el público general, especialmente como un procedimiento estándar en centros de tráfico alto, tal como en aeropuertos.
Se conoce en la materia que se pueden generar imágenes de diferentes tipos de material utilizando dispersión de rayos X. La intensidad de los rayos X dispersos está relacionada con el número atómico (Z) del material que dispersa los rayos X. En general, para números atómicos menores a 25, la intensidad de retrodispersión de rayos X, o la reflectancia de rayos X, disminuye con el aumento del número atómico. Las imágenes se modulan principalmente por variaciones en el número atómico del cuerpo del sujeto. Los materiales de Z bajo presentan un problema especial en la inspección de personal debido a la dificultad en distinguir el objeto de Z bajo desde el fondo del cuerpo del sujeto que también tiene Z bajo.
Sistemas de rayos X conocidos del arte actual para detectar objetos ocultos en las personas tienen limitaciones en su diseño y método que les prohiben lograr bajas dosis de radiación, lo cual es un requerimiento de salud, o previenen la generación de alta calidad de imagen, que son prerrequisitos de aceptación comercial. Un sistema de inspección que opera en un bajo nivel de exposición de radiación está limitado en su precisión por la pequeña cantidad de radiación que se puede dirigir hacia una persona que se está examinando. La absorción y dispersión de rayos X además reduce la cantidad de rayos X disponibles para formar una imagen de la persona y cualquier objeto oculto. En sistemas del arte actual esté bajo número de rayos X detectados ha resultado en calidad pobre de imagen inaceptable .
Este problema es todavía más significativo si se está utilizando un sistema de inspección de rayos X en lugares abiertos tales como estadios, centros comerciales, exhibiciones al aire libre y ferias, etc. En dichos lugares, la gente se puede ubicar tanto cerca de y/o a una distancia de la máquina. Si una persona siendo escaneada no esta muy cerca de la máquina de rayos X, la imagen resultante puede no ser lo suficientemente clara ya que la cantidad de radiación que llega a la persona es muy baja. Esto limita el rango de escaneo del sistema a pocos metros del frente de la máquina. Si, sin embargo, una persona que está siendo escaneada está demasiado cerca de la máquina de rayos X, la cantidad de radiación que incide en la persona puede no ser segura.
Además, los sistemas de inspección de rayos X desplegados en los aeropuertos en los Estados Unidos de América (E.U.A.), para llevar a cabo detección automática de amenazas, tienen que cumplir con los lineamientos establecidos por la Administración de Seguridad del Transporte (TSA, Transportation Security Administration) . Los lineamientos actuales de la TSA requieren ser capaz de escanear una persona de al menos 1.98 m (6 pies 6 pulgadas) de altura y ancho de codo a codo que se traduce en un ancho de escaneo de al menos 1.03 m. También, dada la prisa en aumento en los aeropuertos, un sistema de inspección desplegado en un aeropuerto u otras áreas de tan alto rendimiento debe proporcionar tiempo de escaneo rápido, preferiblemente oscilando en los 10 segundos por escaneo. Además, un sistema de inspección debe cumplir preferiblemente con las leyes que rigen a las personas con discapacidad. En los E.U.A. los sistemas de inspección deben cumplir con las regulaciones establecidas en el Acta de Americanos con Discapacidades (ADA, Americans with Disabilities Act) .
Además, los sistemas de inspección de rayos X se emplean por las fuerzas de defensa de una nación para hacer cumplir los estrictos criterios, con el fin de cumplir con los lineamientos de seguridad establecidos por el departamento de defensa. Los sistemas de inspección desplegados para uso militar incluyen despliegue interior y exterior, por lo general en terrenos difíciles. La mayor parte de los sistemas de inspección actualmente disponibles se utilizan por las fuerzas de defensa son muy grandes, sistemas de una sola pieza que requieren montacargas, y no son realmente de tamaño para entrar y salir por puertas regulares.
Por lo tanto, los sistemas de inspección que se pueden transportar fácilmente ya sea utilizando furgonetas de múltiples utilidades o helicópteros para inspeccionar ubicaciones se requieren para uso de defensa. En E.U.A. los sistemas de inspección que se despliegan en ubicaciones militares y navales se requieren para acatar los lineamientos establecidos por el Departamento de Defensa (DOD, Department Of Defense) y la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA, Occupational Safety and Health Administration) , relacionados con los estándares de portabilidad por medio de dos hombres. Los estándares OSHA para portabilidad por medio de dos hombres estipulan un peso no mayor a los 20 kg (44 libras) para una persona y no mayor a los 40 kg (88 libras) para dos personas.
Por lo tanto, hay una necesidad de un sistema de rayos X que proporcione buena resolución asi como gran rango de visión y velocidad alta de escaneo, mientras mantiene la exposición de radiación dentro de los limites seguros. También se requiere un sistema de inspección que se pueda desplegar fácilmente en virtud de su modularidad, tamaño pequeño, peso reducido y ensamble rápido; mientras que al mismo tiempo proporciona una velocidad de escaneo alta (alto rendimiento de personal) , y la última electrónica de procesamiento .
También hay una necesidad de un sistema modular que se pueda desplegar en un conjunto pequeño (tal como menor a 6) de componentes que se pueden unir fácilmente, cada uno de los cuales esté por debajo de los estándares de portabilidad antes mencionados.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En una modalidad, la presente especificación divulga un método para fabricar un sistema de inspección, que comprende: recibir al menos un contenedor, en donde dicho al menos un contenedor comprende a) un primer sistema de detección configurado para detectar radiación dispersada por una persona, en donde el primer sistema de detección está contenido dentro de un primer recinto; b) un segundo sistema de detección configurado para detectar radiación dispersada por dicha persona, en donde el segundo sistema de detección está contenido dentro de un segundo recinto; c) una fuente de rayos X posicionada entre dicho primer sistema de detección y dicho segundo sistema de detección, en donde dicha fuente de rayos X está configurada para generar un patrón de punto de haz y en donde la fuente de rayos X está contenida dentro de un tercer recinto gue tiene un lado izguierdo angulado y un lado derecho angulado; unir dicho primer recinto al tercer recinto, en donde dicha unión apoya el primer recinto contra el lado izquierdo angulado del tercer recinto; y unir dicho segundo recinto al tercer recinto, en donde dicha unión apoya el segundo recinto contra el lado derecho angulado del tercer recinto .
Opcionalmente , el primer, segundo, y tercer recintos están físicamente separados de, e independientes de, los otros dos. Cada uno del primer, segundo, y tercer recintos pesan menos de 40 kg (88 libras) . Cada uno del primer, segundo, y tercer recintos están conectados de manera desprendible a un marco.
En otra modalidad, la presente especificación divulga un equipo que contiene componentes de un sistema de inspección, que comprende: un primer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona, en donde el primer sistema de detección está contenido dentro de un primer recinto; un segundo sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por la persona, en donde el segundo sistema de detección está contenido dentro de un segundo recinto; un ensamble de fuente de radiación, que comprende una fuente de radiación, aparato de formación de haz, y motor para mover dicha fuente de radiación y aparato de formación de haz, en donde dicho ensamble de fuente de radiación está contenido dentro de un tercer recinto y en donde dicho tercer recinto está configurado para estar posicionado entre dicho primer recinto y dicho segundo recinto, un marco; y un sistema de procesamiento de señal en un cuarto recinto, en donde cada uno de dichos primer recinto, segundo recinto, tercer recinto, marco, y cuarto recinto están físicamente separados entre ellos y en donde cada uno pesa menos de 45 kg (100 libras) .
Opcionalmente, cada uno de dicho primer recinto, segundo recinto, tercer recinto, marco, y cuarto recinto pesa 40 kg (88 libras) o menos. El primer recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir la radiación que pasa a través del primer lado y en donde dicho segundo lado está configurado para recibir la radiación después de que esta pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y al menos un fotodetector que tiene un área sensible a la luz y un área no sensible a la luz, en donde el área sensible a la luz esta posicionada para recibir la luz emitida el primer sustrato y el segundo sustrato.
Opcionalmente, el primer recinto comprende una pluralidad de tubos fotomultiplicadores . El primer recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir la salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales. El primer recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores . Cada uno del primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto está adaptado para estar conectado de manera desprendible a dicho marco y en donde el cuarto recinto no está conectado a dicho marco. El cuarto recinto está remoto de dicho marco. Cada uno del primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto está configurado para estar en comunicación alámbrica con el sistema de procesamiento de señal.
En otra modalidad, la presente especificación divulga un método para fabricar un sistema de inspección, que comprende: transportar un primer recinto a un sitio de inspección, en donde el primer recinto comprende un primer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un segundo recinto a un sitio de inspección, en donde el segundo recinto comprende un segundo sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un tercer recinto a un sitio de inspección, en donde el tercer recinto comprende un ensamble de fuente de rayos X que tiene una fuente de rayos X, aparato de formación de haz, motor, y mecanismo de elevación; transportar una base al sitio de inspección, unir dichos primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto a la base; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital desde dicho primer sistema de detección a un sistema de procesamiento de señal; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho segundo sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; y colocar dicho ensamble de fuente de rayos X en comunicación eléctrica con el sistema de procesamiento de señal.
Cada uno del primer, segundo, tercer recintos y el marco pesan menos de 40 kg (88 libras) . El primer recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir radiación que pasa a través del primer lado en donde dicho segundo lado está configurado para recibir radiación después de que pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y una pluralidad de tubos fotomultiplicadores posicionados para recibir la luz emitida por dicho primer sustrato y el segundo sustrato.
El primer recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir la salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales. El primer recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores . El segundo recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir la radiación que pasa a través del primer lado y en donde dicho segundo lado está configurado para recibir la radiación después de que esta pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y una pluralidad de tubos fotomultiplicadores posicionados para recibir la luz emitida por dicho primer sustrato y el segundo sustrato. Opcionalmente, el segundo recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales. El segundo recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores .
Opcionalmente, el método además comprende transportar un cuarto recinto a sitio de inspección, en donde el cuarto recinto comprende un tercer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un quinto recinto a un sitio de inspección, en donde el quinto recinto comprende un cuarto sistema de inspección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un sexto recinto a un sitio de inspección, en donde el sexto recinto comprende un segundo ensamble de fuente de rayos X que tiene una fuente de rayos X, aparato de formación de haz, motor, y mecanismo de elevación; transportar una segunda base al sitio de inspección; unir dicho cuarto recinto, quinto recinto, y sexto recinto a la segunda base; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho tercer sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho cuarto sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; y colocar dicho ensamble de fuente de rayos X en comunicación eléctrica con el sistema de procesamiento de señal. El método además comprende alinear ópticamente dichos primer sistema de detección, ensamble de fuente de rayos X, y segundo sistema de detección con dichos tercer sistema de detección, segundo ensamble de puente de rayos X, y cuarto sistema de detección.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se apreciarán estas y otras características y ventajas de la presente invención, en la medida en que se entiendan mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se considere en conjunto con los dibujos de acompañamiento, en donde : La Figura 1 ilustra una configuración del sistema de retrodispersión de rayos X ejemplar, que incluye un sistema y torres de detección, para el sistema de inspección de la presente invención.
La Figura 2A muestra múltiples vistas de las torres detectoras de acuerdo con una modalidad de la presente invención .
La Figura 2B muestra una vista en despiece de los tubos fotomultiplicadores, placa de montaje y tarjeta de procesamiento de señal.
La Figura 2C muestra una vista en despiece de las estructuras que cubren el ensamble de los tubos fotomultiplicadores , placa de montaje y tarjeta de procesamiento de señal dentro de la torre detectora.
La Figura 3A es una ilustración desensamblada y empaquetada de una configuración de sistema de retrodispersión de rayos X modular ejemplar, que incluye un sistema y torres de detección, para el sistema de inspección de personal de la presente invención.
La Figura 3B es una ilustración ensamblada de la configuración de sistema de retrodispersión de rayos X modular ejemplar que se muestra en la Figura 3A.
La Figura 4 ilustra un diseño ejemplar del sistema de inspección de la presente invención.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que describe una modalidad del proceso de instalación o despliegue del sistema de escaneo de la presente invención.
La Figura 6 ilustra una torre detectora apartada del alojamiento de radiación para facilidad de acceso de servicio a los componentes modulares del sistema de inspección de la presente invención.
La Figura 7A ilustra una vista de la parte superior de una rueda de trocador ejemplar que se utiliza en el sistema de inspección de la presente invención.
La Figura 7B ilustra un ensamble de trocador de disco ejemplar, con un motor y soportes electromagnéticos integrados .
La Figura 7C ilustra una fuente de rayos X acoplada a un trocador de disco, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 8A ilustra una fuente de rayos X siendo utilizada en conjunto con una rueda de trocador en un sistema de detección de amenaza ejemplar, mostrando además un mecanismo de inclinación "CAM" acoplado a una fuente.
La Figura 8B muestra un diagrama del mecanismo de inclinación CAM de marco de metal en una vista expandida, mostrando además la rueda de impulso contra un brazo de CAM, de tal forma que permite el movimiento vertical de la fuente.
La Figura 8C ilustra otra vista del módulo ilustrado en la Figura 8A, mostrando además una plataforma giratoria para hacer girar la fuente y suministro de energía correspondiente .
La Figura 9A es una ilustración mecánica de un diseño ejemplar de una modalidad de un aparato de formación de haz ej emplar .
La Figura 9B ilustra un aparato de formación de haz ejemplar con una fuente de rayos X.
La Figura 9C es una expresión matemática de la trayectoria del haz utilizando el trocador de rodillo giratorio de la presente invención con una sola fuente, de acuerdo con una modalidad.
La Figura 10 es un diagrama de vista lateral que ilustra escaneo vertical utilizando una sola fuente de radiación.
La Figura 11 muestra la vista de la parte superior de un acomodo de escaneo ejemplar que se utiliza en la presente invención .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un sistema mejorado para presionar individuos en ubicaciones de seguridad. El sistema que se proporciona en la presente invención tiene componentes modulares que se pueden desensamblar para movilidad y facilidad de transporte y ensamblar nuevamente en el sitio de interés. El sistema de la presente invención permite el máximo desempeño de detección de amenazas y claridad de imagen sin importar la distancia de los individuos del sistema de inspección.
Los Números de Patentes de los Estados Unidos 7,418,077 y 7,660,388, intitulados "Integrated Carry-On Baggage Cart and Passenger Screening Station", (Carrito Portaequipaje y Estación de Inspección de Pasajeros Integrados) y cedidos al solicitante de la presente invención se incorporan a la presente por referencia en su totalidad.
En una modalidad, el sistema de inspección de la presente invención es un sistema de caminar a través que comprende al menos dos módulos de escaneo, cada uno comprende una fuente de radiación y al menos dos módulos detectores. El sistema de inspección proporcionar un volumen operacional reducido mientras que aun asi proporciona escaneo de imágenes de alta resolución.
El sistema permite la detección de amenazas mediante generación de imágenes eficiente de materiales explosivos tales como dinamita, C-4, asi como cerámicas, fibras de grafito, contenedores plásticos, armas de plástico, frascos de vidrio, jeringas, narcóticos empaquetados, fajos papel moneda, e incluso objetos de madera.
En una modalidad, el sistema de inspección se basa en los principios de retrodispersión de rayos X. En los sistemas de retrodispersión de rayos X para detectar objetos ocultos, un haz fino de rayos X atraviesa por medio de la superficie del cuerpo de una persona que está siendo examinada. Los rayos X que son dispersados o reflejados del cuerpo del sujeto se detectan mediante un detector tal como, por ejemplo, una combinación de escintilador y tubo fotomultiplicador . La señal resultante producida por el detector de rayos X se utiliza entonces para producir una imagen corporal, tal como una silueta, el sujeto y cualquier objeto oculto transportado por el sujeto. El diseño del sistema de generación de imágenes de retrodispersión de rayos X de la presente invención se optimiza para generación de imágenes casi en tiempo real de personas u objetos con un haz de radiación interrogante, mientras están en movimiento. El sistema también es capaz de detectar automáticamente amenazas al procesar algoritmos de detección en los datos de la imagen casi en tiempo real.
La presente especificación está dirigida a sistemas de inspección del personal que comprenden componentes modulares, incluyendo unidades detectora y de fuente. Los componentes modulares de la presente invención permiten una estructura en general comparta, ligera y aun asi lo suficientemente robusta que se pueden desensamblar para fácil transporte y también es simple de ensamblar sitio requerido para inspección. La nueva arquitectura popular del sistema de inspección de la presente invención también permite que los componentes modulares sean fabricados por separado y se ajusten rápidamente para su ensamble. De manera similar, los componentes modulares se pueden desensamblar fácilmente para facilidad de acceso de servicio a los componentes selectivos y/o para empaquetamiento para transporte posterior.
La presente especificación también es un método mejorado para inspeccionar individuos en ubicaciones de seguridad sin exponer a los individuos a radiación alta y retener la eficiencia del proceso de inspección. El sistema que se divulga permite el máximo desempeño de detección de amenazas y claridad de imagen sin importar la distancia de los individuos del sistema de inspección.
En una modalidad, se forma una imagen radiográfica utilizando cualquier técnica de imágenes de radiación disponible para "imágenes de cuerpo" {body imaging) tales como, pero no limitado a dispersión de rayos X, imágenes infrarrojas, imágenes de onda milimétrica, imágenes de RF, imágenes de radar, imágenes holográficas , imágenes de CT, y MRI . Se puede emplear cualquier sistema de imágenes del cuerpo que tenga el potencial para mostrar detalles del cuerpo. En una modalidad, se puede emplear cualquier radiación fotodetectable o cualquier fuente de radiación con un haz de luz en la presente invención.
En una modalidad, el sistema de la presente invención requiere que un sujeto bajo inspección asuma solamente una posición y utiliza una sola fuente con un solo grupo de detectores, circuitos y procesador para generar dos haces de escaneo procesados por separado e imágenes asociadas.
En una modalidad, el sistema de la presente invención es un sistema de inspección de caminar a través del mismo que utiliza una sola fuente con un solo grupo de detectores, circuitos y procesador para generar dos haces de escaneo procesados por separado e imágenes asociadas.
En otra modalidad, el sistema opera en un modo de fuente dual pero utiliza un solo grupo de detectores, circuitos y procesador .
La presente invención está dirigida a múltiples modalidades. La siguiente divulgación se proporciona con el fin de habilitar a una persona con experiencia en la materia para que practique la invención. El lenguaje utilizado en esta especificación no se debe interpretar como un rechazo general de cualquier modalidad especifica ni para limitar las reivindicaciones más allá del significado de los términos que se utilizan en este documento. Los principios generales definidos en este documento se pueden aplicar a otras modalidades y aplicaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. También, la terminología y fraseología que se utiliza para el propósito de describir las modalidades ejemplares poco se deben considerar como limitativas. Por lo tanto, a la presente invención se le debe conceder el alcance más amplio que abarca numerosas alternativas, modificaciones y equivalentes consistentes con los principios y características que se divulgan. Para el propósito de claridad, los detalles relacionados con el material técnico que se conoce en los campos técnicos relacionados con la invención no han sido descritos a detalle para no oscurecer innecesariamente la presente invención.
La Figura 1 ilustra una configuración ejemplar de sistema de retrodispersión de rayos X para el nuevo sistema de inspección modular 100 de la presente invención. Con referencia a la Figura 1, una fuente de rayos X 160 está encerrada en un alojamiento modular 165 y se emplea para generar un haz fino estrecho 102 de rayos X dirigido hacia el sujeto bajo inspección 103.
En una modalidad, el haz fino 102 está formado con la integración de tubos de rayos X y un mecanismo trocador de haz 167. El haz fino 102 se rastrea ya sea horizontalmente o verticalmente a través del sujeto. Este rastreo es el resultado del mecanismo trocador de haz al permitir solamente una abertura de salida mínima para el haz de rayos X que se va a proyectar. Si se emplea una rueda de trocador, como se describe más adelante, la abertura de salida es de 1 mm de diámetro que resulta en un haz de rayos X que se ha desviado unos 7 mm. En una modalidad, el sujeto 103 es un humano. Mientras el objetivo (persona que está siendo escaneada) 103 posa enfrente de o camina por el sistema de inspección 100, el haz fino resultante 102 alcanza el objetivo, por lo cual se retrodispersa al menos una porción de los rayos X. Modalidades ejemplares del mecanismo trocador de haz 167 se describen a mayor detalle más adelante.
Se debe entender por aquellos experimentados en la materia que se puede utilizar cualquier número de fuentes de radiación de ionización, incluyendo pero no limitado a radiación gamma, radiación electromagnética, y radiación ultravioleta. Preferiblemente las energías de rayos X empleadas están entre 30 kV y 100 kV.
En una modalidad, los sensores 104a y 104b se emplean para detectar la presencia de una persona que posa enfrente de o camina a través del sistema de inspección.
Al menos una porción de los rayos X dispersados 105 incide sobre el acomodo detector 106. En una modalidad, el acomodo detector 106 en el sistema de inspección de la presente invención comprende primer y segundo recintos detectores 110 y 120 para habilitar la detección. En una modalidad, el primer y segundo recintos detectores 110 y 120 están modelados en la forma de torres detectoras modulares, que comprenden al menos una pantalla escintiladora . En otra modalidad, el primer y segundo recintos detectores 110 y 120 son torres detectoras modulares que comprenden al menos dos pantallas detectoras. En modalidades alternas, los recintos detectores pueden comprender cualquier número de acomodos incluyendo, pero no limitado a una pluralidad de pantallas detectoras. En el documento de Solicitud de Patente de los Estados Unidos No. 12/262,631, intitulado "Múltiple Screen Detection System", (Sistema de Detección de Múltiples Pantallas) y cedido al solicitante de la presente invención, se incorpora en la presente por referencia. Además, el documento de Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos No. 61/313,733, intitulado "Múltiple Screen Detection Systems", (Sistema de Detección de Múltiples Pantallas) y presentado el 14 de marzo de 2010, se incorpora en la presente por referencia en su totalidad.
Como se muestra en la Figura 1, las torres detectoras 110 y 120 comprenden cada una la primera área lateral 141, segunda área lateral 142, y tercera área lateral 143 que están conectadas entre ellas en un ángulo para formar una sección transversal triangular. La primera área lateral 141 comprende la pantalla 147 y de frente al sujeto 103 bajo inspección. La segunda área lateral 142 comprende una segunda pantalla 148 en el interior de las torres. En una modalidad, las pantallas 147, 148 son pantallas escintiladoras de CaW04 relativamente gruesas que tienen un tiempo de decrecimiento relativamente corto de 10 microsegundos que permite el rabino escaneo el haz de radiación con ninguna degradación de imagen. La pantalla de CaW04, en una modalidad, es capaz de detectar aproximadamente el 70% de la radiación retrodispersada o transmitida, y por lo tanto, produce aproximadamente 250 fotones de luz utilizables por 30 keV de rayos X. Adicionalmente, el uso de una pantalla más gruesa habilita la detección de más de la radiación que incide sobre el detector a costa de menor salida de luz. En una modalidad, la densidad de área de la pantalla es de 80 miligramos por centímetro cuadrado.
En una modalidad, para sujetar las torres detectoras a la base, pernos de hombro de diámetro grande se pre-sujetan a la base, de tal forma gue las torres detectoras se puedan "torcer" y asegurar sobre la base. Una vez gue la fuente de radiación y alojamiento están unidos a la base, las torres detectoras no se pueden mover ni destorcer. El área de alojamiento de radiación 165 comprende el primer lado angulado 170 y el segundo lado angulado 171 de tal forma que estos se apoyan fácilmente y coinciden con los lados 142 de las torres detectoras 110 y 120, cuando las torres detectoras y el alojamiento de fuente de radiación se integran o ensamblan conjuntamente. Una cinta del lado del usuario 172 de frente al sujeto 103 comprende una abertura 173 a través de la cual pasa el haz de rayos X 102 antes de golpear al sujeto 103. La abertura limitada 173 ayuda en la reducción de interferencia electromagnética y ruido de radiación. La cinta lateral 172 también actúa como un separador para las dos torres detectoras de tal forma que las dos torres detectoras se ensamblan simétricamente alrededor del haz fino de rayos X 102 incidente para detectar los rayos X retrodispersados 105 y proporcionar una señal electrónica característica de la reflectancia de los rayos X.
En una modalidad, las torres detectoras 110 y 120 están espaciadas por la cinta 172 de tal forma que la rueda de trocador u otro medio de colimación de haz está en medio de las dos torres. Las dos torres 110, 120 están separadas por una distancia "d", que en una modalidad oscila de 1/2 a dos veces el diámetro de la rueda de trocador. La distancia "d" define el campo de visión de la fuente de rayos X y está optimizada para un campo de visión suficiente mientras previene la sobrexposición de los detectores.
De acuerdo con una modalidad de la presente invención, las torres detectoras 110, 120 y el alojamiento de radiación 165 son de paredes compuestas o cualquier otro material no conductivo similar evidente para aquellos experimentados en la materia que proporcione una optimización de una estructura en general robusta y aun así ligera. Específicamente, alojar la electrónica de administración, alambres y cables asociados con los fotomultiplicadores y la fuente de radiación dentro de las paredes compuestas crea una jaula de Faraday, reduciendo sustancialmente asi la interferencia electromagnética .
En una modalidad de la presente invención, las torres detectoras 110, 120 también comprenden medios de iluminación, tales como LEDs, en la periferia o cualquiera de los bordes del área frontal 141 para la iluminación que representa que el sistema de inspección está encendido y/o la inspección está en proceso. Cada una de las torres 110, 120 comprende tubos fotomultiplicadores 150 que están colocados en el interior de las torres, próximos a la tercera área lateral 143. La electrónica de administración de los tubos fotomultiplicadores 150 está alojada en el alojamiento sustancialmente semicircular 151.
Las Figuras 2A a 2C muestran detalles estructurales de las torres detectoras de acuerdo con una modalidad especifica de la presente invención. Específicamente, la Figura 2A muestra vistas en perspectiva de torres detectoras idénticas 210 y 220 junto con sus vistas frontales respectivas 205, vista superior 215 y vista lateral 216. En una modalidad, las torres tienen una altura "h" de 170.2 cm (67 pulgadas), ancho lateral "w" de 76.2 cm (30 pulgadas) y espesor máximo "t" de 40.6 cm (16 pulgadas).
Ahora con referencia a las vistas en despiece de las torres detectoras en las Figuras 2B y 2C, simultáneamente, la placa de montaje 225 se muestra como "desprendida" y separada de los cuatro ensambles de tubos fotomultiplicadores 230 que están montados en la placa 225 cuando están ensamblados. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la electrónica de administración de los tubos fotomultiplicadores 230 comprende un tablero de procesamiento de señal 235 co-ubicado sobre la placa de montaje 225 en proximidad a los tubos fotomultiplicadores .
Al menos una tarjeta de conversión de análogo a digital y un módulo de suministro de energía están montados en el tablero de procesamiento de señal 235. El módulo de suministro de energía aplica un voltaje de operación a los tubos fotomultiplicadores mientras que la tarjeta de conversión de análogo a digital convierte la corriente de pulso fuera de los tubos fotomultiplicadores en señales digitales para procesamiento adicional. Convencionalmente, se emplean cables masivos para conectar los tubos fotomultiplicadores con un convertidor central de análogo a digital y estación de energía ubicados a una distancia de los tubos fotomultiplicadores . Al tener el suministro de energía así como el convertidor de análogo a digital cerca de los tubos fotomultiplicadores, se necesitan alambres más pequeños reduciendo de esta manera también el ruido transitorio de señal y mejorando la relación general de señal a ruido (SNR, Signal to Noise Reduction) .
Con referencia nuevamente a las Figuras 2B y 2C, simultáneamente, un sello 226 permite que el ensamble que comprende la placa de montaje 225, los fotomultiplicadores 230 y el tablero de procesamiento de señal 235 se ajusten estrechamente en la premisa de torre 227 correspondiente. Una cubierta de conjunto de estructuras interconectables, tanto protege como permite el fácil acceso cuando es necesario a los tubos fotomultiplicadores ubicados en el ensamble de la placa de montaje. Este conjunto de estructuras comprende una cubierta de esquina 240 con una cubierta de esquina conectora 241; una cubierta de cierre 245 con un conector correspondiente 246; dos placas laterales de ajuste 250 y marcos de mango superior e inferior 255.
Con referencia nuevamente a la Figura 1, en una modalidad, el sistema de inspección 100 tiene componentes modulares que se pueden desensamblar para movilidad y facilidad de transporte y ensamblar nuevamente en el sitio de interés. Por lo tanto, las torres detectoras en forma de lágrima 110, 120 y el alojamiento de fuente de radiación 165 con la electrónica asociada y cables se fabrican como módulos separados o gabinetes que se pueden integrar rápidamente para formar el sistema 100. La nueva arquitectura modular en forma de lágrima habilita un sistema 100 en general compacto y ligero .
La Figura 3A muestra una vista desensamblada 300a del sistema de inspección de la presente invención de tal forma que sus componentes modulares, tal como las torres detectoras 310, 320 junto con el alojamiento de fuente de radiación 365, están desensamblados y empaquetados para facilidad de transporte. Por ejemplo, la sección transversal triangular de las torres detectoras 310, 320 habilita que éstas se empaqueten apoyadas entre ellas en una forma que requiere el mínimo espacio para su transporte. La Figura 3B muestra una vista ensamblada 300b del sistema de inspección que ha sido construido a partir del paquete transportable 300a de la Figura 3A. Los componentes modulares o gabinetes del sistema de inspección de la presente invención están diseñados de tal forma que tienen puntos de conexión simples e intuitivos, de tal forma que son capaces de sujetarse entre ellos, mediante botones de ajuste, para su rápido ensamble. En una modalidad, toma menos de 30 minutos ensamblar/desplegar el sistema de inspección a partir de su condición transportable, empaquetada. En una modalidad, toma aproximadamente 15 a 30 minutos ensamblar/desplegar el sistema de inspección a partir de su condición transportable, empaquetada. En una modalidad, el tiempo de ensamble/despliegue depende de si la unidad debe calentarse o enfriarse para llevar a la unidad a temperaturas seguras de operación.
La Figura 4 ilustra un diseño ejemplar del sistema de inspección de la presente invención. El sistema de inspección 480 comprende un primer panel detector 482, un segundo panel detector 484, un alojamiento de fuente de radiación (no mostrado en la Figura 4) y una capucha 486. Cada panel detector 482, 484 comprende al menos una torre detectora tal como se describió con respecto a la Figura 1. El alojamiento de radiación comprende una fuente de radiación tal como la fuente de rayos X escrita en conjunto con la Figura 1. La capucha 486 se utiliza para proporcionar refugio cuando el sistema de inspección 480 se despliega en ubicaciones de inspección exteriores. Cada uno de los componentes del sistema de inspección 480, es decir el alojamiento de radiación, los dos paneles detectores y el techo se construyen como unidades modulares separadas que se pueden transportar fácilmente a un sitio de inspección y luego ensamblar rápidamente.
En una modalidad, el alojamiento de la fuente de radiación está montado sobre una sufridera con ruedas para propósitos de transporte. En esta modalidad, el módulo de la fuente de pesa 113.5 kg (250 libras) y se debe transportar en la sufridera incluida. En una modalidad, el módulo de la fuente está diseñado con la mayor parte del peso posicionado cerca de las ruedas durante el transporte de tal forma que el peso en las manos de la persona que jala la unidad es menor a 27.2 kg (60 libras). En esta modalidad, el peso total es de aproximadamente 236.1 kg (520 libras). En una modalidad, la sufridera incluye ruedas suaves de gran diámetro para su transporte a través del terreno irregular. En una modalidad, la sufridera está diseñada de tal forma que se puede subir por escaleras.
En otra modalidad, para una máquina de escaneo de caminar a través, cualquier componente del sistema de inspección 480 pesa 40 kg (88 libras o menos que se puede transportar por el estándar de portabilidad por medio de dos hombres. En una modalidad, la máquina de caminar a través se puede desensamblar en 5 componentes separados para facilidad de transporte. En una modalidad, cada torre detectora pesa menos de 45.4 kg (100 libras), en particular 38.6 kg (85 libras) o menos, la placa base pesa menos de 45.4 kg (100 libras), en particular 38.6 kg (85 libras) o menos, el módulo de la fuente de pesa menos de 45.4 kg (100 libras), en particular 40 kg (88 libras) o menos, y el recinto de la electrónica pesa menos de 45.4 kg (100 libras), en particular 31.8 kg (70 libras) o menos. El peso total de todo el sistema de inspección es de menos de 227 kg (500 libras) y, en una modalidad, es igual a 187.5 kg (413 libras). En esta modalidad, ningún componente contiene ruedas y no se incluye ninguna sufridera con ruedas de que todos los componentes satisfacen el requerimiento de portabilidad por medio de dos hombres. Se debe apreciar que esta construcción modular también se puede aplicar a un sistema para inspeccionar una persona estacionaria.
En una modalidad, los componentes del sistema de inspección 480 están empaquetados en un contenedor que habilita su fácil carga sobre la parte posterior de un vehículo tal como una furgoneta de múltiples utilidades. En otra modalidad, los componentes están diseñados con un marco rectangular que se puede apilar conjuntamente habilitando facilidad de transporte.
Como se describió anteriormente, en una modalidad ejemplar, el sistema de detección de la presente invención se implementa como un sistema de detección de caminar a través del mismo. El nuevo diseño del sistema habilita la utilización de dosis de radiación de bajo nivel para detectar armas y materiales peligrosos, sin importar si consisten de metal o materiales con Z bajo. Esta configuración de portal puede acomodar un alto rendimiento de personas en comparación con el arte actual ya que cada persona siendo inspeccionada simplemente camina a través del portal.
Además, el sistema de inspección de la presente invención está diseñado para que tenga recintos robustos habilitando el uso en áreas donde la portabilidad y la robustez son consideraciones importantes. El sistema de inspección de la presente invención se puede desplegar rápidamente en ubicaciones de inspección de puntos de revisión temporales inferiores o exteriores. En una modalidad, el sistema de inspección tiene cuatro casos ambidextros idénticos que pesan aproximadamente 31.8 kg (70 libras) cada uno. Para el transporte, dos casos se apoyan conjuntamente con correas de tal forma que todo el sistema se lleva a mano o sobre ruedas por dos operadores en el sitio inspección. En diferentes modalidades, los componentes modulares del sistema de inspección se pueden levantar por montacargas o por personas en un camión. Los componentes también se pueden levantar con un helicóptero. En una modalidad, el marco apilable rectangular de los componentes del sistema de inspección actúa como un cajón y facilita su fácil transporte.
La Figura 5 es un diagrama de flujo que describe una modalidad del proceso de instalación o despliegue del sistema de inspección de la presente invención. En una modalidad, con el fin de instalar o desplegar el sistema de la presente invención, primero se transportan diferentes componentes, en el paso 502, a un sitio de inspección. Por lo tanto, el primer recinto, comprende un primer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada de una persona; el segundo recinto, comprende un segundo sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; un tercer recinto, comprende un ensamble de puente de rayos X que tiene una fuente de rayos X, aparato de formación de haz, motor, mecanismo de elevación; y una base son todos transportados al sitio de inspección. En una modalidad, los componentes son transportados al sitio de inspección como se muestra en la Figura 3A.
En una modalidad, en el paso 504, la base esta posicionada en el área de inspección. En el paso 506, el primer recinto (torre detectora) está conectado a la base. En el paso 508, el segundo recinto (torre detectora) está conectado a la base. En una modalidad, para sujetar las torres detectoras a la base, pernos de hombro de diámetro grande se pre-sujetan a la base, de tal forma que las torres detectoras se puedan "torcer" y asegurar sobre la base utilizando los pernos de hombro.
Después de eso, el tercer recinto, que comprende una fuente de radiación y alojamiento, se sujeta a la base. El tercer recinto comprende un primer lado angulado y segundo lado angulado (descritos a detalle con respecto a la Figura 1) , que se apoyan fácilmente y coinciden con los lados del primer y segundo recintos cuando están ensamblados. Una vez que la fuente de radiación y alojamiento están unidos a la base, las torres detectoras no se pueden mover ni destorcer.
Una vez que todos los recintos están torcidos en su lugar en los pernos de hombro, todo el alambrado está conectado, y específicamente, un alambre que lleva una salida de señal digital del primer recinto que contiene un sistema de detección y un alambre que lleva una salida de señal digital del segundo recinto que contiene un sistema de detección están conectados a un sistema de procesamiento de señal .
Finalmente, el ensamblaje de la fuente de rayos X se coloca en comunicación eléctrica con el sistema de procesamiento de señal, resultando en una mitad del sistema, como se muestra en la Figura 3B.
En el paso 514, los pasos 504, 506, 508, 510, y 512 se repiten para formar el segundo lado del módulo de escaneo. En el paso 516, ambos módulos están posicionados de tal forma que están de frente entre ellos, como se muestra en la Figura 4. Adicionalmente, los módulos están alineados para calibrar y/o sincronizar los procesos respectivos de emisión y detección de rayos X de ambos módulos.
Además de emplearse para la inspección de pasajeros en aeropuertos y estaciones de ferrocarril, en lugares abiertos y concurridos tales como estadios y centros comerciales, las aplicaciones del sistema de la presente invención se pueden extender a la inspección de contenidos de vehículos y contenedores en puntos de tránsito tales como puertos, cruces de frontera y puntos de revisión comunes, etc. En una modalidad ejemplar, el sistema de detección se implementa como un sistema de "paso a través", a través del cual se puede manejar un vehículo de carga por ser escaneado, proporcionando de esta manera un segundo eje de movimiento. El sistema de detección de la presente invención también se puede utilizar para propósitos médicos.
Las personas experimentadas en la materia apreciarán que el diseño de los componentes modulares del sistema de inspección de la presente invención también facilita el acceso de servicio para reparación y mantenimiento. Por ejemplo, la Figura 6 muestra una vista ensamblada/desplegada 600 del sistema de inspección de la presente invención con la torre detectora 610 siendo apartada del alojamiento de radiación 665 para acceso de servicio al alojamiento 665 y/o para reparación y mantenimiento selectivos de la torre 610.
Con referencia nuevamente a la Figura 1, durante la operación, mientras el sujeto 103 camina por o se para enfrente de las torres detectoras 110, 120 una parte del haz fino 102 de rayos X que golpea al sujeto 103 es retrodispersada, como rayos 105 debido a la dispersión de Compton e incide en la primera pantalla 147 en el área lateral frontal 141 de las torres detectoras. Mientras que una porción de los rayos X dispersados son detectados por la primera pantalla 147, alguna porción de éstos se transmite a través de la primera pantalla 147 sin ser detectados e inciden en la segunda pantalla 148 (en el lado 142) en el interior de las torres detectoras. En una modalidad, aproximadamente el 40% de los fotones de rayos X que inciden en la primera pantalla 147 son detectados por la misma mientras que aproximadamente el 24% de los fotones de rayos X restantes son detectados por la segunda pantalla 148. Se debe observar que estos porcentajes pueden cambiar, dependiendo de la energía de los rayos X y el espesor de la pantalla escintiladora .
Los tubos fotomultiplicadores 150 generan señales electrónicas en respuesta a los rayos detectados que inicialmente son convertidos en luz. La luz emitida por escintilación en las pantallas 147, 148 rebota alrededor de los recintos/torres triangulares 110, 120 hasta que es capturada con los tubos fotomultiplicadores 150.
Las señales electrónicas producidas por las dos torres detectoras 110, 120 son dirigidas a un procesador. El procesador analiza las señales recibidas y genera una imagen en un medio de visualización. La intensidad en cada punto en la imagen que se visualiza corresponde a la intensidad relativa de los rayos X dispersados que se detectan mientras el haz se rastrea a través del sujeto. En una modalidad, la fuente de rayos X 160 comunica señales de sincronización al procesador. El procesador analiza las señales detectadas y las compara con las señales de sincronización para determinar la imagen de visualización. En una modalidad, el medio de visualización es un monitor y se emplea para mostrar imágenes gráficas señaladas por el procesador. El medio de visualización puede ser cualquier pantalla o monitor como es comúnmente conocido en la materia, incluyendo un monitor de tubo de rayos catódicos, un monitor LCD o un monitor LED. En una modalidad, la imagen digitalizada de dispersión mostrada por los medios de visualización consiste preferiblemente de 480 filas por 160 columnas con 8 bits por pixel.
En una modalidad de la presente invención, con el fin de obtener imágenes 2D de radiación dispersada, los sistemas detectores hacen uso de un haz de escaneo eje dual.
En otra modalidad de la presente invención, se emplea un haz de escaneo de un solo eje a través del cual caminará un objetivo. El movimiento de caminar del objetivo proporciona el segundo eje de movimiento. Por lo tanto, en cualquier instante dado donde el sujeto bajo inspección 103 u objetivo se mueve a través del haz fino de rayos X 102 que se mueve verticalmente, la ubicación precisa del haz se conoce por medio del motor que controla la rueda de trocador (descrito a mayor detalle más adelante) . En cada instante, el acomodo del detector 106 proporciona la respuesta medida de los rayos X retrodispersados , la intensidad de los cuales se representa en la imagen resultante. Debido a que el sistema conoce exactamente donde está ubicado el haz fino en cada instante en que los rayos retrodispersados se detectan, la imagen se puede "unir" conjuntamente, para formar la imagen exhaustiva del objetivo.
Por lo tanto, en una modalidad, un haz de escaneo vertical fijo constituye un eje de movimiento y el sujeto que se pretende proporciona el segundo eje de movimiento al caminar o al ser llevado a través del haz de escaneo vertical. Esta configuración es conveniente ya que el haz de un solo eje requiere una abertura rectangular muy pequeña en el panel detector. En los sistemas de detección de retrodispersión actuales que utilizan un haz de escaneo del eje dual, el ensamble mecánico requiere una abertura importante entre los detectores para permitir que el haz de escaneo salga. Se requiere una abertura importante ya que para un sistema de haz de escaneo de eje dual cuando el objetivo es estacionario (donde una rueda giratoria de trocador proporciona un eje de movimiento y el movimiento vertical de esta rueda giratoria de trocador proporciona el segundo eje de movimiento) el haz fino de rayos X se proyecta en la dirección horizontal. Por lo tanto, para cubrir un objetivo del tamaño de una persona, la abertura debe ser más amplia para permitir que el haz cubra toda la persona. Además, una abertura convencional de tamaño grande permite que una gran porción de la radiación retrodispersada escape sin ser detectada.
Como se describió anteriormente, en una modalidad de la presente invención, el segundo eje de movimiento es proporcionado por el objetivo movimiento. Por lo tanto, el haz se puede orientar para movimiento vertical para permitir una abertura más pequeña y posicionamiento óptimo del detector. Con referencia nuevamente a la Figura 1, y como se describió anteriormente, el sistema de escaneo de un solo eje de la presente invención incorpora una pequeña abertura rectangular 172 entre las regiones detectoras 110 y 120 para los rayos X emanan de las mismas. Además, la pequeña abertura 172 hace posible posicionar paneles detectores adicionales y/o más grandes en la trayectoria directa de retrodispersión, mejorando de esta manera la calidad de imagen.
Como se describió anteriormente, un haz fino 102 se rastrea ya sea horizontalmente o verticalmente a través del sujeto al emplear un mecanismo trocador de haz al permitir solamente una abertura de salida mínima para el haz de rayos X por proyectar. En una modalidad, el mecanismo trocador de haz es una rueda de trocador que tiene tres rendijas posicionadas a 120 grados de separación y alineadas con dos rendijas de colimador paralelas de tal forma que cada rendija de trocador dejará una de las rendijas de colimador paralelas mientras que otra entra en la otra rendija paralela opuesta. Esto crea dos haces de escaneo paralelos que se intercalan en el tiempo y que se pueden procesar por separado aún con un solo arreglo de detector común, circuitos y procesamiento, todo utilizando una sola fuente que ilumina cónicamente las dos rendijas paralelas.
La Figura 7A ilustra una vista de la parte superior de una rueda de trocador ejemplar 700 que se puede utilizar para obtener una visión dual (utilizando dos haces de escaneo paralelos, intercalados) utilizando una sola fuente. La rueda de trocador 700 tiene tres rendijas, 701a, 701b y 701c, colocadas a una distancia angular de 120 grados una de la otra. También hay dos rendijas de colimador paralelas 702a y 702b. La flecha 703 representa la dirección del movimiento de la rueda de trocador, que en esta modalidad es en el sentido de las manecillas del reloj . Este acomodo crea dos haces de escaneo paralelos "escalonados" que, como se mencionó anteriormente, están intercalados en el tiempo y por lo tanto se pueden procesar por separado utilizando detectores comunes, circuitos y componentes de procesamiento.
En una modalidad, el ensamble de trocador de disco se controla dinámicamente por rotación utilizando un impulso de motor electromagnético. La Figura 7B ilustra un ensamble de trocador de disco ejemplar, con motor electromagnético y soportes integrados. Con referencia a la Figura 7B, el trocador de disco 711 está acoplado a la fuente de radiación 712, que, en una modalidad, comprende un tubo de rayos X. El motor electromagnético 713 está integrado con el tubo de rayos X 712 y el trocador 711. El ensamble del motor además comprende tres soportes de compresión 714, y una ranura en V 715 para respaldo de correa de transmisión. La Figura 7C ilustra el tubo de rayos X (fuente) 721 acoplada al trocador de disco 722, menos del ensamble del motor.
En una modalidad, el sistema de inspección de rayos X además comprende un detector de referencia que compensa y monitorea cada haz emitido y además funciona como un monitor de radiación para monitorear la radiación emitida dentro de la región de inspección. El detector de referencia está, en una modalidad, posicionado dentro de la trayectoria del haz antes del aparato trocador de haz, tal como el disco trocador de haz. El detector de referencia puede también estar posicionado después del aparato trocador de haz, tal como el disco trocador de haz, al comienzo de la linea escaneada formada. En tal caso, el detector de radiación puede bloquear aceptablemente los 2 primeros grados del haz.
La Figura 8A ilustra una fuente de rayos X siendo utilizada en conjunto con una rueda de trocador, como se describe en las Figuras 7A, 7B, y 7C, en un sistema de detección de amenazas ejemplar. La fuente y la rueda de trocador están acopladas a un mecanismo de inclinación "CAM" de tal forma que habilita sustancialmente el espaciamiento igual entre las lineas de escaneo a lo largo del movimiento vertical del haz de rayos X. Con referencia a la Figura 8A, el módulo comprende un mecanismo de inclinación CAM 802 acoplado con un ensamble de la fuente de rayos X 810 todo alojado en el marco 820. El mecanismo de inclinación CAM 802 además comprende la guia de CAM 804. Además, también está alojado en el marco 820 un motor para impulsar el mecanismo CAM y las correas utilizadas para levantar la fuente. En una modalidad, un mango está unido al ensamble de la fuente 810 para habilitar el ajuste y remover el ensamble de la fuente del marco guia de CAM de metal 804. En diferentes modalidades, todas las partes del ensamble de la fuente están unidas de manera segura al utilizar tamaños predefinidos de tuercas, tornillos y abrazaderas. Además, se proporciona la correa de levantamiento 806 para habilitar adicionalmente el levantamiento y el contrabalanceo de la fuente.
La Figura 8B muestra un diagrama del mecanismo de inclinación CAM 802 en una vista expandida, además muestra la rueda de impulso 840 apoyada contra el brazo de CAM 842 de tal forma que habilita el movimiento vertical de la fuente.
En otra modalidad, se emplea un contrapeso para contrabalancear la fuente y reducir el esfuerzo en el motor de levantamiento. En otra modalidad, se pueden emplear dos correas de levantamiento para contrabalancear la fuente, eliminando el contrabalanceo y resultando en una fuente mucho más ligera. En otra modalidad, se pueden emplear un reductor de engranaje (reducción de 15:1) y motor de mayor torsión (torque) para eliminar el uso de contrabalanceo, ya que la fuente ahora parece 15 veces más ligera que el motor. Sin embargo, el motor, en este caso tendría que ser 15 veces más rápido para lograr el mismo patrón de radiación.
Nuevamente con referencia a la Figura 8A, el ensamble de la fuente 810 comprende una fuente de rayos X 812 y un mecanismo trocador de rueda de disco 814 hecho de un material adecuado tal como metal o plástico para guiar los rayos X 816 generados por la fuente de rayos X en una dirección deseada. En una modalidad, el ensamble de la fuente 810 también comprende un suministro de energía de alto voltaje que habilita la operación del ensamble de la fuente. En una modalidad, la fuente de rayos X 812, junto con el mecanismo trocador de haz 814, genera un haz fino estrecho de rayos X que son dirigidos hacia un sujeto bajo inspección a través de la rotación de la fuente o haz transversal para crear una línea de escaneo. En una modalidad, el mecanismo trocador de haz de rueda de disco 814 estará opcionalmente acoplado con una placa de enfriamiento, que disipa el calor generado por la rueda de trocador giratoria. La Figura 8C ilustra otra vista del módulo que se ilustra en la Figura 8A, mostrando además una plataforma giratoria 850 para girar la fuente y suministro de energía correspondiente.
Se debe entender por las personas experimentadas en la materia, que las fuentes de radiación son típicamente muy pesadas. Con el fin de acomodar el peso de la fuente de rayos X, una configuración de rueda de trocador, como anteriormente, tiene que ser bastante grande, y por lo tanto contribuye al peso general del sistema. Por lo tanto, en otra modalidad, el sistema de inspección de la presente invención está equipado con un trocador de rodillo giratorio que está diseñado para presentar un obturador de abertura de perfil helicoidal para escáneres de haz de rayos X y que sea de peso ligero y fácil de desplegar. Además, el uso del trocador de rodillo giratorio elimina la necesidad de la rotación de la fuente, más bien el haz gira horizontalmente de -45 a +45 grados.
En una modalidad, el trocador de rodillo giratorio permite la variabilidad tanto en velocidad como tamaño de punto del haz al modificar las características físicas o geometría del aparato trocador de haz. Además, el trocador de rodillo giratorio proporciona un punto de haz que se mueve verticalmente con tamaño y velocidad constantes para permitir la iluminación igual del objetivo y crea un campo de visión más amplio durante su operación.
La Figura 9A ilustra un diseño ejemplar para una modalidad del trocador de rodillo giratorio, como se utiliza en diferentes modalidades de la presente invención. El trocador de haz 902 está fabricado, en una modalidad, en la forma de un cilindro hueco que tiene rendijas helicoidales de trocador 904. La forma cilindrica habilita al trocador de haz 902 para que gire alrededor del eje Z y junto con el aparato helicoidal 904, crean un movimiento de rodillo giratorio.
Por lo tanto, un escáner de haz de rayos X que emplea el trocador de rodillo giratorio de la presente invención efectúa el troqueo de haz al hacer girar el cilindro hueco 902 maquinado con al menos dos ranuras helicoidales 904, que habilita el escaneo de haz de rayos X con velocidad de haz de escaneo lineal constante y variable y tamaño de punto de haz de escaneo. El trocador de rodillo giratorio habilita la velocidad de haz de escaneo lineal constante y variable al manipular la geometría de las aberturas helicoidales. En una modalidad, la velocidad se varía o se mantiene constante al manipular la inclinación y giro de las aberturas helicoidales junto con la longitud del trocador de rodillo giratorio. Por lo tanto, es posible tener una velocidad constante o para disminuir el escaneo en las áreas donde se desea mayor resolución .
El trocador de rodillo giratorio también habilita el tamaño del punto de haz variable y constante al manipular la geometría de las aberturas helicoidales, variando de esta manera la energía de haz resultante. En una modalidad, es posible manipular el ancho real de la abertura para alterar el tamaño del punto de haz. En una modalidad, el ancho de la abertura helicoidal varía junto con la longitud del cilindro de trocador de rodillo giratorio para compensar la distancia variable de la abertura desde el centro de la fuente y permitir la proyección uniforme del punto de haz a lo largo de la línea de escaneo. Por lo tanto, en una modalidad, mientras más alejada esté la abertura de la fuente, más estrecho es el ancho de la abertura helicoidal para crear un tamaño de punto de haz más pequeño. En una modalidad, mientras más cercana esté la abertura de la fuente, más amplio es el ancho de la abertura helicoidal para crear un tamaño de punto de haz más grande.
Cuando se emplea en un sistema de escaneo de cuerpo, es posible variar el inclinación y giro y ancho de las aberturas helicoidales de tal forma que más energía de haz de escaneo se dirige hacia áreas del cuerpo (cabello, pies, etc.) que requieren mayor detalle y resolución y menos energía se dirige hacia áreas del cuerpo (sección media, etc.) que son más sensibles a la radiación.
Las rendijas helicoidales 904 también aseguran que la proyección del haz de rayos X no esté limitada por la colimación dual de las dos rendijas. Como se describe a mayor detalle más adelante, la colimación dual se refiere al concepto por el cual el haz de rayos X pasará a través de dos rendijas helicoidales en cualquier punto dado en el tiempo. La trayectoria 930 del haz de rayos X resultante también se muestra en la Figura 9A y se describe a mayor detalle con respecto a la Figura 9C más adelante.
En una modalidad de la presente invención, se puede obtener una pluralidad de ángulos de visión que oscilan desde 60 grados a 90 grados a través de las rendijas helicoidales en el trocador de rodillo giratorio. En una modalidad, el ángulo de escaneo es una función de la distancia entre el trocador de rodillo giratorio y tanto la fuente como el objetivo. Además, la altura general y el diámetro del trocador de rodillo giratorio afectan el ángulo de visión. Mientras más cerca se coloca el rodillo giratorio de la fuente, más pequeño necesita ser el trocador de rodillo giratorio y de manera similar, mientras más alejado se coloca el trocador de rodillo giratorio de la fuente, más grande seria necesario que fuera el trocador de rodillo giratorio.
La Figura 9B ilustra un mecanismo trocador de haz que utiliza el trocador de rodillo giratorio descrito con respecto a la Figura 9A. Con referencia a la Figura 9B, el trocador de rodillo giratorio cilindrico 952 se coloca enfrente de una fuente de radiación 954, que, en una modalidad, comprende un tubo de rayos X. En una modalidad, la rotación del trocador 952 se facilita al incluir un motor adecuado 958, tal como un motor electromagnético. En otra modalidad, como se describe a mayor detalle más adelante, se emplean soportes magnéticos para facilitar el movimiento rotacional del trocador de rodillo giratorio de la presente invención. La velocidad o las revoluciones por minuto (RPM) de rotación del sistema de trocador de rodillo giratorio se controlan dinámicamente para optimizar la velocidad de escaneo. En una modalidad, el sistema de trocador de rodillo giratorio es capaz de lograr velocidades de hasta 80K RPM.
En una modalidad, el blindaje contra radiación se proporciona en la fuente de radiación 954 de tal forma que solamente se produce un haz en abanico de radiación desde la fuente. El haz en abanico de radiación emite rayos X y luego pasa a través del trocador de rodillo giratorio, que actúa como un obturador activo. Por lo tanto, solamente hay una pequeña abertura cuando el trocador de rodillo giratorio, y por lo tanto las aberturas helicoidales están girando, lo que proporciona el haz de punto movimiento volador.
La Figura 9B también muestra una rueda de trocador de disco 960 superimpuesta sobre la fuente junto con el trocador de rodillo giratorio. Se puede observar a partir de la Figura 9B que la rueda del trocador 960 es sustancialmente más grande que el trocador de rodillo giratorio 952.
De acuerdo con una modalidad de la presente invención, en ciertas distancias a partir del centro del haz, la rendija helicoidal (del trocador de rodillo giratorio) se mantiene más amplia que otras. De acuerdo con una modalidad, la Figura 9C muestra una expresión matemática de la trayectoria 970 del haz utilizando una sola fuente, de acuerdo con una modalidad. Con el fin de obtener las dimensiones de los cortes helicoidales en el cilindro del rodillo giratorio, se removió una dimensión de esta trayectoria. Más específicamente, la rendija es más estrecha en la parte superior 975 porque hay una mayor distancia para que viaje el haz. Observar que cuando un haz de rayos X viaja a través de cualquier abertura, el haz se colima. Mientras más lejos viaja el haz, más amplio es el "punto" resultante (haz en abanico) en el extremo del haz. Al hacer la rendija más estrecha en la parte superior 975, se toma en cuenta esta distancia mayor y amplitud del haz. Además, la rendija está hecha más amplia donde la distancia al objeto es más corta, tal como en el punto 980. También, las personas experimentadas en la materia apreciarían que al controlar el tamaño de la rendija uno puede controlar la densidad del haz que se proyecta directamente a través de la misma.
El documento de Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos Número 61/313,772 intitulado " alk-Through People Screening System", (Sistema de Inspección de Gente que Camina a Través del Mismo) y presentado el 14 de marzo de 2010, y sus aplicaciones correspondientes para niños se incorporan en la presente por referencia en su totalidad.
El sistema de la presente invención está diseñado de tal forma que la distancia del mecanismo trocador de haz desde el objetivo está directamente correlacionada con una altura de escaneo mínima. Esto permite mayor distancia desde la fuente hasta el objetivo, extendiendo de esta manera la profundidad de campo con respecto a la tasa de dosis en el objetivo. Por lo tanto, para una profundidad dada de imágenes, se requiere una menor dosis de radiación con el sistema de la presente invención en comparación con otros sistemas conocidos en la materia .
Se debe apreciar que el sistema de inspección es capaz de generar imágenes de objetos de metal asi como los que no son de metal (incluyendo explosivos y armas que no son de metal) en una persona (incluyendo con o debajo de ropa) sin quitarse la ropa y es capaz de procesar imágenes generadas para mostrar solamente el contorno de un cuerpo y resaltar los objetos de amenaza o ilegales, incluyendo materiales tanto orgánicos como inorgánicos, y mientras se esconden las características privadas del cuerpo, creando de esta manera una imagen privada. El sistema de inspección se puede configurar de tal forma que solamente la imagen privada estará disponible para el operador. Alternativamente, el sistema puede ser configurable de tal forma que la imagen privada es la imagen por defecto pero la imagen tosca, generada antes de procesar para mostrar solamente un contorno del cuerpo y los objetos de amenaza o ilegales, todavía está disponible para el operador.
Adicionalmente, en una modalidad, el sistema a) comprende un circuito interno de monitoreo de seguridad para monitorear continuamente la seguridad del sistema y los niveles de radiación durante cada escaneo, b) proporciona una dosis de radiación de ionización no mayor a 5 microrems por escaneo para cualquier persona bajo inspección, c) escanea un lado de la persona en 8 segundos o menos, d) debe tener una longitud no mayor a 1.25 m (la dimensión de longitud de frente a la persona bajo el escaneo) , e) debe tener un ancho no mayor a 1.0 m, f) debe tener altura no mayor a 2.05 m, g) debe tener una pared opcional para ayudar en la privacidad del sujeto siendo inspeccionado y prevenir la interferencia del fondo, lo cual mejora las capacidades de detección del sistema al hacer que los objetos inorgánicos en el borde lateral del cuerpo más visibles en la imagen y permitir cobertura completa del cuerpo en 2 escaneos opuesto a los 4 escaneos cuando no se utiliza la pared, h) deberá tener un monitor de comunicaciones opcional para facilitar la comunicación entre un inspector remoto y un operador local y para comunicar un contorno de imagen del cuerpo real en lugar de una imagen de hombre de palo o simplificada, esto es "hombre de palo" (stick man), con ubicaciones de búsqueda resaltadas cuando la imagen se "calibra" para ajustar para alturas variables del cuerpo de personas con relación a la altura del cuerpo del hombre de palo, i) deberá ser capaz de escanear una persona de 1.83 cm (6 pies) parada a 25.4 cm (10 pulgadas) de separación, medidos desde la pared detectora hasta la nariz de la persona, j) deberá ser capaz de comunicarse con una estación de trabajo desplegada lejos del sistema de escaneo, k) deberá ser posible iniciar un escaneo desde la estación de trabajo remota, 1) se puede configurar para un número predefinido de escaneos por persona que deberá completar antes de incrementar a la siguiente persona, m) deberá permitir que se tomen escaneos extra, como una opción disponible para un operador, antes de incrementar a la siguiente persona, n) deberá ser configurable para forzar a un operador a que pase o limpie cada escaneo de manera independiente, incluso si se requieren múltiples escaneos de la misma persona, o) deberá comunicar los resultados de escaneo (pasa o falla) a un operador remoto a través de una indicación de luz visual, que se puede ver de manera remota por el operador remoto, en el sistema local, esto es, una luz roja para "falla" y una luz verde para "pasa", p) deberá ser capaz de reportar qué operador se registró en el sistema durante el periodo de tiempo y cuántas personas fueron escaneadas por el operador durante dicho periodo, cuántas personas en total fueron escaneadas durante cada hora del día, y el número de escaneos y número de personas escaneadas en cualquier periodo de tiempo predefinido (tal como hora, día, o mes), q) deberá tener la opción de un simulador de entrenamiento con una librería de imágenes de al menos 100 imágenes de entrenamiento, r) puede escanear un objeto estacionario que tiene una altura de 2.03 m (6 pies y 8 pulgadas), ó 1.98 m (6 pies 6 pulgadas), o menos y un ancho de 1.14 m (45 pulgadas), ó 1.04 m (41 pulgadas), o menos, y s) puede llevar a cabo escaneos en 20 segundos, y más preferiblemente 10 segundos, o menos. El documento de Patente de los Estados Unidos No. 7,110,493 se incorpora en la presente por referencia.
El software de procesamiento de imagen del sistema de detección de la presente invención hace uso de algoritmos apropiados para reconstruir imágenes tales como combinar imágenes separadas frontal y posterior para crear una imagen completa, así como para análisis de imagen para determinar amenazas. En una modalidad, se utiliza un algoritmo de segmentación para distinguir objetos de amenaza.
El Documento de Patente de los Estados Unidos No. 7,796,733, intitulado "Personnel Screening System with Enhanced Privacy", (Sistema de Inspección de Personal con Privacidad Mejorada) y cedido al solicitante de la presente invención se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. Además, el Número de Solicitud de Patente de los Estados Unidos 12/849,987, intitulado "Personnel Screening System with Enhanced Privacy" (Sistema de Inspección de Personal con Privacidad Mejorada) y cedido al solicitante de la presente invención, se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. El Número de Solicitud de Patente de los Estados Unidos 12/142,978, intitulado "Systems and Methods for Improving Directed People Screening" (Sistemas y Métodos para Mejorar la Inspección Dirigida de Personas) y cedido al solicitante de la presente invención, se incorpora en la presente por referencia en su totalidad.
Como se mencionó anteriormente, con respecto a la Figura 1, el diseño de la presente invención permite que existan más paneles detectores en la trayectoria de retrodispersión directa, contribuyendo de esta manera a la calidad de imagen. La calidad de imagen se incrementa adicionalmente en otra modalidad, al utilizar un enfoque que incrementa el área del campo de detección y el número de detectores que se pueden emplear. Este nuevo enfoque se describe con referencia a las Figuras 10 y 11. La Figura 10 ilustra una vista lateral que muestra el escaneo vertical con una sola fuente 1001. En esta configuración, la altura 1002 de un sujeto 1003 que se puede escanear utilizando la única fuente 1001 está limitada por el ancho de visión 1004 o la extensión de iluminación de la fuente .
Para superar esta limitación, la presente invención, en una modalidad, emplea una configuración nueva que se ilustra en la Figura 11, que muestra una vista de la parte superior del acomodo de escaneo ejemplar. Con referencia a la Figura 11, el ensamble de la fuente de escaneo de un solo eje 1101 se pivota desde el punto 1102a al 1102b, con un centro de rotación 1103 en el panel frontal del sistema. Como se puede observar a partir de la Figura 11, 1104a es el ancho de visión disponible para el sujeto 1106, cuando la fuente 1101 está fija, mientras que 1104b es el ancho de visión disponible cuando la fuente es pivotante. Por lo tanto, el ancho de visión para una fuente dada se expande cuando ésta se pivota. En este caso, se puede agregar un mayor número de detectores 1105 al sistema, proporcionando de esta manera un área aumentada de detección. Además, se proporciona una abertura rectangular fija en el panel frontal, que también sirve como una abertura que mantiene el punto focal muy pequeño en al menos un eje. Además, con una fuente opcionalmente pivotante como se muestra en la Figura 11, el mismo sistema se puede emplear para llevar a cabo escaneos de objetivos cuando la persona está en movimiento (y la fuente no es pivotante) o cuando la persona está estacionaria (y la fuente es pivotante) . Con un objetivo estacionario, la calidad de imagen es nominalmente mejor que cuando el objetivo está en movimiento debido a que las distorsiones son provocadas por velocidad diferencial en la parte del sujeto en movimiento (p.ej., piernas y brazos). Por lo tanto, bajo ciertas situaciones operacionales , el mismo sistema podría llevar a cabo un escaneo más detallado (con el objetivo estacionario) si se encuentra un objeto anómalo en el primer escaneo (cuando el objetivo está en movimiento) . La elección del sistema depende de los requerimientos de escaneo y es una compensación entre la detección de amenaza y alto rendimiento .
Como se describió anteriormente, en una modalidad, el sistema de detección de la presente invención se implementa como un sistema de detección de caminar a través del mismo. El nuevo diseño del sistema habilita la utilización de dosis de radiación de bajo nivel para detectar armas y materiales peligrosos, sin importar si consisten de metal o materiales con Z alto o Z bajo. La dosis de radiación está en un rango de menos de 20 microrems, preferiblemente menos de 10 microrems, más preferiblemente menos de 5 microrems y más preferiblemente menos de 1 microrem. Esta configuración de portal puede acomodar un alto rendimiento de personas en comparación con sistemas convencionales ya que cada persona siendo inspeccionada simplemente camina a través del portal. Además, la persona siendo inspeccionada no necesita detenerse y voltear su cuerpo como dirigida por un operador del sistema de escáner. Además, al utilizar dicha configuración de portal a través del cual camina el objetivo, con su área relativamente confinada, es más fácil combinar con otros dispositivos de caminar a través, incluyendo detectores de metal, perros rastreadores de drogas y explosivos, y cámaras de video.
Además de emplearse para la inspección de pasajeros en aeropuertos y estaciones de ferrocarril, en lugares abiertos y concurridos tales como estadios y centros comerciales, las aplicaciones del sistema de la presente invención se pueden extender a la inspección de contenidos de vehículos y contenedores en puntos de tránsito tales como puertos, cruces de frontera y puntos de revisión comunes, etc. En una modalidad ejemplar, el sistema de detección se implementa como un sistema de "paso a través", a través del cual se puede manejar un vehículo de carga por ser escaneado, proporcionando de esta manera un segundo eje de movimiento. El sistema de detección de la presente invención también se puede utilizar para propósitos médicos.
Los ejemplos anteriores son solamente ilustrativos de las muchas aplicaciones del sistema de la presente invención. Aunque solamente han sido descritas pocas modalidades de la presente invención en este documento, se debe entender que la presente invención se puede modelar en muchas otras formas especificas sin apartarse del espíritu o alcance de la invención. Por lo tanto, los presentes ejemplos y modalidades se deben considerar como ilustrativos y no restrictivos.

Claims (23)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES
1. Un método para fabricar un sistema de inspección, que comprende: recibir al menos un contenedor, en donde dicho al menos un contenedor comprende: un primer sistema de detección configurado para detectar radiación dispersada por una persona, en donde el primer sistema de detección está contenido dentro de un primer recinto; un segundo sistema de detección configurado para detectar radiación dispersada por la persona, en donde dicho segundo sistema de detección está contenido dentro de un segundo recinto; una fuente de rayos X posicionada entre dicho primer sistema de detección y dicho segundo sistema de detección, en donde dicha fuente de rayos X está configurada para generar un patrón de punto de haz y en donde la fuente de rayos X está contenida dentro de un tercer recinto que tiene un lado izquierdo angulado y un lado derecho angulado; unir dicho primer recinto al tercer recinto, en donde dicha unión apoya el primer recinto contra el lado izquierdo angulado del tercer recinto; y un eje dicho segundo recinto al tercer recinto, en donde dicha unión apoya el segundo recinto contra el lado derecho angulado del tercer recinto.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer, segundo, y tercer recintos están cada uno separados físicamente de, e independientes, uno del otro.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno del primer, segundo, y tercer recintos pesan menos de 40 kg (88 libras) .
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno del primer, segundo, y tercer recintos puede estar conectado de manera desprendible a un marco .
5. Un equipo que contiene componentes de un sistema de inspección, que comprende: un primer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona, en donde el primer sistema de detección está contenido dentro de un primer recinto; un segundo sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por la persona, en donde el segundo sistema de detección está contenido dentro de un segundo recinto; un ensamble de fuente de radiación, que comprende una fuente de radiación, aparato de formación de haz, y motor para mover dicha fuente de radiación y aparato de formación de haz, en donde dicho ensamble de fuente de radiación está contenido dentro de un tercer recinto y en donde dicho tercer recinto está configurado para estar posicionado entre dicho primer recinto y dicho segundo recinto, un marco; y un sistema de procesamiento de señal en un cuarto recinto, en donde cada uno de dichos primer recinto, segundo recinto, tercer recinto, marco, y cuarto recinto están físicamente separados entre ellos y en donde cada uno pesa menos de 45 kg (100 libras) .
6. El equipo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada uno de dichos primer recinto, segundo recinto, tercer recinto, marco, y cuarto recinto pesa 40 kg (88 libras) o menos.
7. El equipo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el primer recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir radiación que pasa a través del primer lado y en donde dicho segundo lado está configurado para solamente recibir radiación después de que ésta pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y al menos un fotodetector que tiene un área sensible a la luz y un área no sensible a la luz, en donde el área sensible a la luz está posicionada para recibir la luz emitida desde el primer sustrato y el segundo sustrato.
8. El equipo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque el primer recinto comprende una pluralidad de tubos fotomultiplicadores .
9. El equipo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el primer recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales.
10. El equipo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el primer recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores .
11. El equipo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada uno del primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto está adaptado para conectarse de manera desprendible a dicho marco y en donde el cuarto recinto no está conectado a dicho marco.
12. El equipo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque el cuarto recinto está alejado de dicho marco .
13. El equipo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque cada uno del primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto están configurados para estar en comunicación alámbrica con el sistema de procesamiento de señal.
14. Un método para fabricar un sistema de inspección, que comprende: transportar un primer recinto a un sitio de inspección, en donde el primer recinto comprende un primer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un segundo recinto a un sitio de inspección, en donde el segundo recinto comprende un segundo sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un tercer recinto a un sitio de inspección, en donde el tercer recinto comprende un ensamble de fuente de rayos X que tiene una fuente de rayos X, aparato de formación de haz, motor, y mecanismo de elevación; transportar una base al sitio de inspección, unir dichos primer recinto, segundo recinto, y tercer recinto a la base; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital desde dicho primer sistema de detección a un sistema de procesamiento de señal; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho segundo sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; y colocar dicho ensamble de fuente de rayos X en comunicación eléctrica con el sistema de procesamiento de señal .
15. El método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque cada uno del marco, primer, segundo, y tercer recintos pesan menos de 40 kg (88 libras) .
16. El método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir la radiación que pasa a través del primer lado y en donde dicho segundo lado está configurado para recibir la radiación después de que esta pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz ; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y una pluralidad de tubos fotomultiplicadores posicionados para recibir la luz emitida por el primer sustrato y el segundo sustrato.
17. El método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el primer recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales.
18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque el primer recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores .
19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizado porque el segundo recinto comprende: un primer lado definido por una superficie plana que tiene una superficie exterior de frente a la persona y una superficie interior, en donde el primer lado está configurado para recibir la radiación dispersada por la persona; un segundo lado en una relación angular aguda con dicho primer lado, en donde dicho segundo lado está definido por una superficie plana que tiene una superficie interior adaptada para recibir la radiación que pasa a través del primer lado y en donde dicho segundo lado está configurado para recibir la radiación después de que esta pasa a través de dicho primer lado; un primer sustrato posicionado en la superficie interior del primer lado, en donde el primer sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz ; un segundo sustrato posicionado en la superficie interior del segundo lado, en donde el segundo sustrato además comprende un área activa para recibir y convertir dicha radiación en luz; y una pluralidad de tubos fotomultiplicadores posicionados para recibir la luz emitida por dicho primer sustrato y el segundo sustrato.
20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque el segundo recinto además comprende un convertidor de análogo a digital para convertir salida de corriente de pulso de dichos tubos fotomultiplicadores en señales digitales.
21. El método de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque el segundo recinto además comprende un suministro de energía para suministrar energía a dichos tubos fotomultiplicadores .
22. El método de acuerdo con la reivindicación 14, además comprende: transportar un cuarto recinto a un sitio de inspección, en donde el cuarto recinto comprende un tercer sistema de detección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un quinto recinto a un sitio de inspección, en donde el quinto recinto comprende un cuarto sistema de inspección configurable para detectar radiación dispersada por una persona; transportar un sexto recinto a un sitio de inspección, en donde el sexto recinto comprende un segundo ensamble de fuente de rayos X que tiene una fuente de rayos X, aparato de formación de haz, motor, y mecanismo de elevación; transportar una segunda base al sitio de inspección; unir dicho cuarto recinto, quinto recinto, y sexto recinto a la segunda base; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho tercer sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; conectar un alambre que lleva una salida de señal digital de dicho cuarto sistema de detección al sistema de procesamiento de señal; y colocar dicho ensamble de fuente de rayos X en comunicación eléctrica con el sistema de procesamiento de señal .
23. El método de acuerdo con la reivindicación 22, además comprende alinear ópticamente dichos primer sistema de detección, ensamble de fuente de rayos X, y segundo sistema de detección con dichos tercer sistema de detección, segundo ensamble de puente de rayos X, y cuarto sistema de detección.
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