[實用新型]一種光中子-X射線違禁品檢測系統

無效

• 申請號: 200820125727.2
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN201247208Y
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 康克軍;胡海峰;楊袆罡;陳志強;苗齊田;程建平;李元景;劉以農;彭華;李鐵柱;趙自然;劉耀紅;吳萬龍
• 申請（專利權）人: 清華大學;同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G01N23/08
• 分類號: G01N23/08;G01N23/04;G01N23/222;G01V5/00;G21F1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 范曉斌;梁 冰

技術領域

本實用新型涉及違禁品檢測技術領域，特別是一種光中子-X射線違禁品檢測系統。

背景技術

目前，恐怖主義對國際和國內社會的安定構成了極大的威脅，各國政府都在致力于解決反恐問題。而違禁品如爆炸物的檢測技術是反恐問題的核心。

一種現有的違禁品檢測技術是X射線成像檢測技術。X射線成像檢測技術是一種已經得到廣泛應用的安檢技術，在機場、火車站能夠看到很多基于X射線成像檢測技術的設備。由于X射線主要是與原子核外的電子發生反應，對原子核的特性沒有區別能力，因此利用X射線只能測量被檢測物體的密度(質量厚度)，而無法判斷被檢測物體的元素種類。在實際中，當違禁品與日常用品混合放置且密度難以區分的時候，利用X射線成像檢測技術就很難發現它。雖然一些新型的X射線成像檢測技術，如：雙能X射線、CT技術等在識別能力上有所提高，但是仍然無法克服不能識別元素種類的固有缺點。

另一類現有的危險品檢測技術是中子類檢測技術。對于中子類檢測技術，中子能夠與物質的原子核發生反應，放出具有特征性的γ射線，根據γ射線的能譜，則可判斷被分析的物質的元素種類。中子類檢測技術的缺陷在于其較低的成像分辨率，目前最好也只能達到5cm×5cm×5cm的空間分辨率，這遠低于X射線成像的mm級分辨率。而且，單獨的中子源通常價格昂貴，使用時間有限，且所產生的中子強度不高。

因此，就希望能夠有一種系統能夠組合如上所述的X射線成像檢測技術和中子類檢測技術，以獲得X射線成像檢測技術的高分辨率以及中子類檢測技術的元素識別能力這些優點。美國專利No.5078952公開了一種組合了多種檢測手段的爆炸物檢測系統，其中包括X射線成像裝置以及中子檢測裝置，以實現較高的檢測概率以及較低的誤報率。并且，該美國專利還公開了將由X射線成像裝置獲得的數據與由中子檢測裝置獲得的數據相關聯，以便用高分辨率的X射線圖像來彌補中子類檢測技術分辨率不高的缺陷。但是，在該美國專利中使用了彼此獨立的X射線源和中子源，其成本較高。

值得注意的是，有一種產生中子的方式是用X射線轟擊轉換靶，并從該轉換靶中產生中子，這樣產生的中子可稱為光中子。這種中子產生方式提供了在一個源中產生X射線和中子這兩者的可能，這比分別用兩個源來分別產生X射線和中子要節省成本。

在國際申請公開WO?98/55851中公開了一種利用光中子和X射線成像來檢測和識別違禁品的系統。該系統采用兩步式方式來工作。具體地，該系統首先用直線加速器X射線源產生X射線束，并用X射線成像對被檢物體進行檢測，如果沒有發現異常，則讓被檢物體通過，如果發現嫌疑區域，則臨時將一光中子轉換靶(鈹)插入X射線束中，以產生光中子，并根據光中子與物質原子核發生輻射俘獲反應所放出的特征性γ射線對嫌疑區域進行進一步的檢測。該系統僅用X射線進行第一步檢測，由于如上所述的X射線成像檢測技術的識別能力的限制，因此其具有較低的檢測概率(probability?of?detection，PD)。而且，該系統并不同時產生用于檢測的X射線和光中子，而是在兩個步驟中分別產生用于檢測的X射線和光中子，即，在一個步驟中僅產生X射線而不產生光中子，而在另一個步驟中是用X射線產生光中子，但該X射線僅用于產生光中子而并不用于檢測目的。進一步地，其產生的光中子僅用于檢測被檢物體的嫌疑區域，并不用于對被檢物體進行總體檢測。

在本申請人的中國專利申請No.200510086764.8中公開了一種用快中子和X射線進行材料識別的方法。在該申請中描述了一種同時產生X射線和光中子的方法和裝置，其將加速器產生的X射線分成兩束，其中一束用于產生光中子。然而，在該申請中，對于中子來說，其是利用光中子透射過被檢物體的強度來進行檢測的，而并非利用中子與被檢物體反應所放出的特征性γ射線。而且，在該申請中，在這樣的檢測方式中，為了使得X射線束和中子束的檢測不互相干擾，通常需要使得X射線束與中子束之間橫向隔開一定距離。

上述申請和專利都被全文引入作為參考。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種光中子-X射線違禁品檢測系統，該系統克服了上述現有技術的不足之處，將X射線成像檢測的高分辨率成像能力與中子檢測的物質識別能力結合起來，更有效地對違禁品進行檢測。

本實用新型提供了一種光中子-X射線違禁品檢測系統，用于檢測被檢物體，該系統包括：

X射線發生器，用于產生X射線主束，所述X射線主束包括從其分出的第一X射線束和第二X射線束，所述第一X射線束被引導進入該被檢物體并穿過該被檢物體；