[發(fā)明專利]高速安全檢查系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380013708.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-29
• 公開（公告）號(hào): CN104254769B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.J.莫頓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拉皮斯坎系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N23/02
• 分類號(hào): G01N23/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 郭定輝

交叉引用

本申請(qǐng)依賴2012年2月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/596,648用于優(yōu)先權(quán)，并且通過引用的方式將其并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及用于拍攝車輛上包含的威脅和禁運(yùn)品并且更具體地涉及用于拍攝諸如鐵道貨物車的高速鐵道系統(tǒng)上運(yùn)載的貨物的安全系統(tǒng)。

背景技術(shù)

材料的發(fā)貨(包括信件、商品、原料和其他商品的發(fā)貨)是任何經(jīng)濟(jì)的組成部分。典型地，以發(fā)貨容納箱或者貨物箱的形式出貨材料。這種容納箱或者箱包括半掛車、大型卡車和鐵道車以及可以運(yùn)載在集裝箱船或者貨物飛機(jī)上的聯(lián)運(yùn)集裝箱。然而，這種發(fā)貨或者貨物集裝箱也用于禁運(yùn)品的非法運(yùn)輸。這些威脅的檢測(cè)要求安全且精確但也高度有效的檢查系統(tǒng)，以不對(duì)大量物品強(qiáng)加過多延遲或者處理負(fù)擔(dān)。

具體地，出于安全檢查的目的存在自動(dòng)掃描由列車運(yùn)載的貨物的需要。該貨物典型以集裝箱化的形式，由此集裝箱具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸和形狀。運(yùn)載貨物的列車典型以高速(在20km/h到150km/h)行進(jìn)；因此，安全檢查處理應(yīng)當(dāng)能夠以這樣的高速進(jìn)行，而不干擾貿(mào)易的流動(dòng)。另外，系統(tǒng)必須不將可能呈現(xiàn)在貨物列車上的任何工人(諸如司機(jī)或者司閘員)暴露于輻射，同時(shí)對(duì)于可能隱藏在貨物內(nèi)的個(gè)人的輻射應(yīng)當(dāng)被降低至合理低水平。

用于檢查集裝箱化貨物的已知掃描處理包括X射線掃描、從貨物發(fā)射的蒸汽的化學(xué)分析、傾聽來(lái)自貨物的聲音以檢測(cè)活體以及由一個(gè)或者多個(gè)保安人員最終介入的人工搜索。

在世界的幾乎所有區(qū)域最普通的是使用X射線掃描用于掃描集裝箱化貨物。這里，已經(jīng)開發(fā)各種系統(tǒng)，包括移動(dòng)掃描儀(其在掃描期間駕駛經(jīng)過在調(diào)查下的對(duì)象)、基于軌道的掃描儀(其中，在檢查下的車輛駕駛通過檢查區(qū))、基于吊架的掃描儀(其在掃描期間沿著軌道駕駛經(jīng)過在檢查下的對(duì)象)和便攜式掃描儀(其中，車輛駕駛通過掃描儀并且要么整個(gè)車輛要么僅僅貨物被掃描)。

多數(shù)X射線掃描儀要么使用線性加速器要么使用X射線管來(lái)在X射線的扇形束內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)格準(zhǔn)直的必要穿透輻射。線性加速器系統(tǒng)使用典型在1MV到9MV范圍內(nèi)的能量，而基于X射線管的系統(tǒng)使用在100kVp至450kVp范圍內(nèi)的能量。替代輻射源包括諸如Co-60或者Cs-137之類的伽瑪射線發(fā)射材料或者諸如電子感應(yīng)加速器之類的X射線源。偶爾地，中子源用于掃描貨物，包括諸如Am-Be或者Cf-252之類的同位素源或者諸如D-D或者D-T脈沖中子生成器之類的電子源。

在每種情形下，通過諸如從線性加速器可實(shí)現(xiàn)的脈沖率或者根據(jù)X射線管的允許劑量率之類的因素約束系統(tǒng)的掃描速度，以提供貨物的足夠穿透，同時(shí)提供占有貨物的安全掃描。

本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的系統(tǒng)以小于15km/h的掃描速度運(yùn)行，以保留可接受的圖像質(zhì)量。該速度由來(lái)自扇形束X射線源的脈沖率和X射線傳感器陣列的相對(duì)窄寬度確定。

因此，存在對(duì)在提供要求用于拍攝鐵道車上的貨物的更高掃描速度方面不受約束的掃描系統(tǒng)的需要。此外，要求這種掃描系統(tǒng)在不管掃描速度的情況下維持極好圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，本說明書中描述的系統(tǒng)有利地使用與錐形束X射線幾何形狀組合的二維X射線傳感器陣列。本說明書中描述的掃描系統(tǒng)還允許具有最小錯(cuò)誤警報(bào)的最大威脅檢測(cè)，由此增加吞吐量。

在一個(gè)實(shí)施例中，本說明書描述的掃描系統(tǒng)有利地認(rèn)識(shí)X射線暴露和經(jīng)過對(duì)象的速度之間的精確定時(shí)是關(guān)鍵的并且取決于X射線傳感器的二維陣列的寬度。

在一個(gè)實(shí)施例中，本說明書是用于掃描高速行進(jìn)的貨物的X射線檢查系統(tǒng)，包括：X射線源，用于生成X射線的透射束，以輻射貨物；至少一個(gè)檢測(cè)器陣列，用以接收通過所掃描貨物透射的X射線束信號(hào)，其中，所述X射線源和所述檢測(cè)器陣列放置在檢查區(qū)的相對(duì)側(cè)；以及控制系統(tǒng)，用于調(diào)制所述X射線源，以使得X射線源的脈沖率與經(jīng)過貨物的速度成正比例。

在一個(gè)實(shí)施例中，本說明書針對(duì)用于掃描貨物的X射線系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：X射線源，用于生成X射線的錐形束，以輻射貨物；至少一個(gè)二維檢測(cè)器陣列，用以接收通過所掃描貨物透射的X射線束信號(hào)，其中，所述X射線源和所述檢測(cè)器陣列放置在貨物的相對(duì)側(cè)；運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，用以沿著與X射線束的平面垂直的線性軌跡傳輸貨物通過X射線系統(tǒng)束；以及控制系統(tǒng)，用于調(diào)制所述X射線源，以使得X射線的脈沖率與經(jīng)過貨物的速度成正比例。

在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)的X射線源是單能量源。

在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)制脈沖率，以使得X射線脈沖之間的貨物行進(jìn)的距離等于檢測(cè)器陣列的寬度。