[發(fā)明專利]一種成像用射線束的掃描裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310541050.6
• 申請(qǐng)日: 2009-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103558240A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康克軍;陳志強(qiáng);李元景;趙自然;劉以農(nóng);吳萬(wàn)龍;林東;唐樂(lè);涂超;沈宗俊;丁光偉;金穎康;羅希雷;曹碩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同方威視技術(shù)股份有限公司;清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/203
• 分類號(hào): G01N23/203
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王鵬鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及人和物體的無(wú)損檢測(cè)裝置和方法，更具體地說(shuō)，涉及一種用于背散射成像用射線束的掃描裝置及方法。

背景技術(shù)

無(wú)損檢測(cè)和人體檢測(cè)應(yīng)用中，有射線透射成像和射線背散射成像。背散射成像是通過(guò)用射線束掃描物體，同時(shí)探測(cè)器接收散射信號(hào)，數(shù)據(jù)處理時(shí)將掃描位置和散射信號(hào)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)即可得到散射圖像。現(xiàn)有飛點(diǎn)掃描機(jī)構(gòu)是帶有多準(zhǔn)直孔的旋轉(zhuǎn)屏蔽體在射線掃描扇面內(nèi)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)第一維的掃描，通過(guò)旋轉(zhuǎn)或者平移射線掃描扇面實(shí)現(xiàn)第二維的掃描。

但是，在上述帶有多準(zhǔn)直孔的旋轉(zhuǎn)屏蔽體的結(jié)構(gòu)中，飛點(diǎn)形成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時(shí)在不利于X射線的屏蔽。

另外，對(duì)于第一維掃描，射線在垂直平面物體上是非勻速掃描，掃描線在掃描的起始端和末端加速，會(huì)在幾何變形基礎(chǔ)上進(jìn)一步縱向擴(kuò)大掃描光斑，導(dǎo)致成像除幾何變形之外的由于掃描速度變化而帶來(lái)的縱向壓縮變形。

此外，在進(jìn)行第二維的掃描時(shí)，如果選擇平移射線掃描扇面則需要平移射線發(fā)生裝置和旋轉(zhuǎn)屏蔽體等，機(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)很復(fù)雜；如果選擇旋轉(zhuǎn)射線掃描扇面則需要克服射線發(fā)生裝置和旋轉(zhuǎn)屏蔽體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，對(duì)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)射線發(fā)生裝置和旋轉(zhuǎn)屏蔽體的軸承是個(gè)巨大考驗(yàn)。

還有，由于在現(xiàn)有技術(shù)中，輻射源例如X光機(jī)一般設(shè)置在旋轉(zhuǎn)輻射體的內(nèi)部，從而其掃描機(jī)構(gòu)難于與現(xiàn)有X光機(jī)形成匹配接口，從而需要重新設(shè)計(jì)X光機(jī)的屏蔽體，增加了背散射掃描成像裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面。

相應(yīng)地，本發(fā)明的目的之一在于提供一種背散射成像用射線束的掃描裝置及方法，其通過(guò)一種新型的“飛點(diǎn)”形成結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)背散射的射線束掃描。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠形成連續(xù)直線運(yùn)動(dòng)飛點(diǎn)的射線束掃描裝置及方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種通過(guò)控制所述掃描準(zhǔn)直孔在不同位置的形狀，以控制穿過(guò)所述掃描準(zhǔn)直孔出現(xiàn)到被檢測(cè)對(duì)象上的射線束的截面形狀的掃描裝置和掃描方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，其提供一種成像用射線束的掃描裝置，包括：輻射源；分別位于輻射源和被掃描對(duì)象之間的固定屏蔽板和旋轉(zhuǎn)屏蔽體，其中所述固定屏蔽板相對(duì)于輻射源是固定的，所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體相對(duì)于固定屏蔽板是可旋轉(zhuǎn)的，其特征在于：所述固定屏蔽板上設(shè)置有允許來(lái)自所述輻射源的射線束穿過(guò)所述固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域，旋轉(zhuǎn)屏蔽體上分別設(shè)置有射線入射區(qū)域和射線岀射區(qū)域，在旋轉(zhuǎn)屏蔽體旋轉(zhuǎn)掃描過(guò)程中，固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域與旋轉(zhuǎn)屏蔽體的射線入射區(qū)域和射線岀射區(qū)域連續(xù)相交以構(gòu)成掃描準(zhǔn)直孔，所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體為圓柱體；所述固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域?yàn)橹本€縫隙，所述射線入射區(qū)域和所述射線岀射區(qū)域?yàn)槁菪€縫隙，位于旋轉(zhuǎn)屏蔽體縱向兩端的螺旋線縫隙的寬度設(shè)置成相對(duì)于位于縱向中心位置的螺旋線縫隙的寬度窄，位于旋轉(zhuǎn)屏蔽體縱向兩端的螺旋線縫隙形成的掃描準(zhǔn)直孔相對(duì)于位于縱向中心位置的掃描準(zhǔn)直孔形成一定的角度。

在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述固定屏蔽板設(shè)置在所述輻射源與所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體之間。

優(yōu)選地，該背散射成像用射線束的掃描裝置還包括：控制裝置，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)屏蔽體的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制射線束的掃描速度，通過(guò)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)屏蔽體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來(lái)獲取射線束的出射方向。

在一種具體實(shí)施方式中，所述裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置；以及所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體為空心或?qū)嵭膱A柱體。

具體地，所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體的旋轉(zhuǎn)軸線可位于所述輻射源和所述固定屏蔽板上的所述直線縫隙共同限定的平面上。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，其提供一種成像用射線束的掃描方法，包括步驟：提供發(fā)射射線束的輻射源；設(shè)置分別位于輻射源和被掃描對(duì)象之間的固定屏蔽板和旋轉(zhuǎn)屏蔽體，其中所述固定屏蔽板相對(duì)于輻射源是固定的，所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體相對(duì)于固定屏蔽板是可旋轉(zhuǎn)的，所述固定屏蔽板上設(shè)置有允許來(lái)自所述輻射源的射線束穿過(guò)所述固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域，在旋轉(zhuǎn)屏蔽體上分別設(shè)置有射線入射區(qū)域和射線岀射區(qū)域；以及設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體為圓柱體，旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體，以使所述固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域與所述旋轉(zhuǎn)屏蔽體的射線入射區(qū)域和射線岀射區(qū)域連續(xù)相交以構(gòu)成掃描準(zhǔn)直孔；設(shè)置所述固定屏蔽板的射線通過(guò)區(qū)域?yàn)橹本€縫隙，所述射線入射區(qū)域和所述射線岀射區(qū)域?yàn)槁菪€縫隙，位于旋轉(zhuǎn)屏蔽體縱向兩端的螺旋線縫隙的寬度設(shè)置成相對(duì)于位于縱向中心位置的螺旋線縫隙的寬度窄，位于旋轉(zhuǎn)屏蔽體縱向兩端的螺旋線縫隙形成的掃描準(zhǔn)直孔相對(duì)于位于縱向中心位置的掃描準(zhǔn)直孔形成一定的角度。