[發明專利]一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法及系統

有效

• 申請號: 201410252245.3
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN105277578B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 王少鋒;李蘇祺;鄭建斌;張丹;曹艷鋒
• 申請（專利權）人: 北京君和信達科技有限公司
• 主分類號: G01N23/087
• 分類號: G01N23/087;G01V5/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 黃澤雄;金璽

本發明公開了一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：步驟一，確定被檢測材料的原子序數和厚度；步驟二，基于被檢測材料的原子序數和厚度計算脈沖數量比(或劑量比)；步驟三，將雙能輻射系統的脈沖數量比(或劑量比)調節為計算好的比例。本發明還公開了一種雙能輻射系統。利用本發明可以快速地獲得雙能輻射系統的最佳材料識別狀態，在此狀態下進行掃描檢查，雙能系統的材料識別能力具有大幅提高。

技術領域

本發明涉輻射成像技術領域，具體涉及一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法及系統。

背景技術

隨著輻射成像技術的發展，利用雙能技術對集裝貨物和車輛進行檢查變得越來越廣泛。相對于普通的單能射線技術，雙能技術可以確定被測物的等效原子序數Z，可以輔助識別毒品、爆炸物、特殊核材料等。通常，這類雙能射線系統使用交替式雙能X射線輻射源，兩個能量的單個脈沖劑量差別較大。研究分析表明，當低能射線脈沖穿透具有一定厚度的被測物之后，探測器探測到的射線劑量的相對誤差變大，隨著材料厚度的增加，雙能系統識別材料的能力顯著變差。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法及系統，優化了雙能輻射源的輻射脈沖數量比或脈沖劑量比，使雙能系統的材料識別能力得到提高。

本發明提供一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：步驟一，確定被檢測材料的原子序數和厚度；步驟二，基于所述原子序數和所述厚度，按照以下公式計算脈沖數量比；

其中，下角標1、2分別代表高能脈沖輻射和低能脈沖輻射對應的數據，I為無材料遮擋時射線脈沖輻射的劑量，t為材料的厚度，Z為材料的原子序數，μ(t，z)為材料的衰減系數；步驟三，將雙能輻射系統的脈沖數量比調節為按照所述公式計算得到的脈沖數量比。

優選地，對于步驟一，在掃描過程中，根據雙能輻射系統獲得的所述被檢測材料的雙能輻射圖像，確定所述被檢測材料的原子序數和厚度。

本發明還提供一種雙能輻射系統，其基于上述提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：雙能輻射源、輻射探測器、雙能圖像獲取裝置、算法模塊和控制模塊；其中，雙能輻射源發出雙能輻射束，對被檢測材料實施雙能掃描；輻射探測器接收雙能輻射束，將雙能輻射束轉換為數字信號，發送至雙能圖像獲取裝置；雙能圖像獲取裝置根據接收到的數字信號生成雙能輻射圖像；算法模塊基于所述原子序數和所述厚度，按照所述公式計算脈沖數量比；控制模塊控制雙能輻射源按照所述算法模塊計算得到的脈沖數量比發出雙能輻射束。

本發明還提供一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：步驟一，確定被檢測材料的原子序數和厚度；步驟二，基于所述原子序數和所述厚度，按照以下公式計算脈沖劑量比；

其中，下角標1、2分別代表高能脈沖輻射和低能脈沖輻射對應的數據，t為材料的厚度，Z為材料的原子序數，μ(t，z)為材料的衰減系數；步驟三，將雙能輻射系統的脈沖劑量比調節為按照所述公式計算得到的脈沖劑量比。

本發明還提供一種雙能輻射系統，其基于上述提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：雙能輻射源、輻射探測器、雙能圖像獲取裝置、算法模塊和控制模塊；其中，雙能輻射源發出雙能輻射束，對被檢測材料實施雙能掃描；輻射探測器接收雙能輻射束，將雙能輻射束轉換為數字信號，發送至雙能圖像獲取裝置；雙能圖像獲取裝置根據接收到的數字信號生成雙能輻射圖像；算法模塊基于所述原子序數和所述厚度，按照所述公式計算脈沖劑量比；控制模塊控制雙能輻射源按照所述算法模塊計算得到的脈沖劑量比發出雙能輻射束。

本發明還提供一種提高雙能輻射系統材料識別能力的方法，包括：步驟一，確定測試樣品的原子序數和厚度；步驟二，基于所述原子序數和所述厚度，按照以下公式計算脈沖數量比；