[發明專利]用于在多能量X射線貨物檢查系統中對電子束的注入進行計時的方法和系統

在審

• 申請號: 201980096970.7
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN113875316A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 亞歷山大·薩維爾斯基
• 申請（專利權）人: 美國科學及工程股份有限公司
• 主分類號: H05G2/00
• 分類號: H05G2/00;G01V5/00;H01J35/00;H01J35/14;H05H7/02;H05H7/08;H05H9/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超

提供用于生成多能量X射線脈沖的公開系統和方法的實施例。利用電子槍生成電子束并且在注入到加速結構之前進行調制，以至少在相應的射束電流時間曲線的過程中實現第一和第二指定的射束電流振幅。以指定的RF場振幅和指定的RF時間曲線對加速結構施加射頻場。以這樣的方式連續注入第一和第二指定的射束電流振幅，每個在指定的延遲之后，以至少在單個RF脈沖的過程期間實現在加速結構內加速的兩種不同能量的電子。通過加速結構內的射頻場對電子束進行加速，以產生撞擊靶的加速電子用于生成軔致輻射X射線。

交叉引用

本申請依賴于2019年5月31日提交的題為“Method and System for Timing theInjections of Electron Beams in a Multi-Energy X-Ray Cargo Inspection System”的美國專利臨時申請第62/855,713號的優先權。

本申請是于2019年6月14日提交的題為“Source for Intra-Pulse Multi-EnergyX-Ray Cargo Inspection”的美國專利申請第16/442,256號的部分繼續申請，其是于2017年12月5日提交并且于2019年7月30日發布的題為“Source for Intra-Pulse Multi-Energy X-Ray Cargo Inspection”的美國專利第10,368,428號的繼續申請，其進而是于2016年10月28日提交并且于2018年1月9日發布的同名的美國專利第9,867,271號的繼續申請，其進而是于2015年5月14日提交的PCT/US15/30716的美國法典第35章第371(c)節國家階段條目，其進而依賴于同名的并且于2014年5月16日提交的美國專利臨時申請第61/994,484號。

技術領域

本發明整體涉及使用穿透輻射檢查貨物的系統和方法，并且更具體地，涉及基于在單個脈沖的過程期間改變入射輻射的能量和通量進行材料區分的系統和方法。

背景技術

材料的區分已經變成對安全檢查系統的標準要求。用于貨物和集裝箱篩選的檢查系統通常采用能夠進行交織雙能量操作的電子加速器，并且能夠使用由不同的能譜表征的X射線的差動傳輸來區分不同原子序數的介入材料。如此處采用的，術語“交織能量”表示使用X射線脈沖流，其中，由不同的能譜表征連續的脈沖。已知用于材料區分的交織能量檢查的應用，例如，由Ogorodnikov等人調查的處理技術、用于材料識別的4-10MeV雙能量定制系統中的交織圖像的處理、Phys.Rev.Special Topics—Accelerators and Beams第5卷104701(2002)以及其中所引用的參考文獻，通過引用將其全部內容結合在此。軔致輻射光譜表征為其端點能量、由撞擊X射線靶來生成X射線的電子能量限定。通過兩種(或在某些情況下，多種)不同的能量對透射輻射的檢查物體進行衰減而提供用于識別正在檢查的材料類型的輸入數據。

已知用于基于電子加速器生成交織能量的X射線的各種技術，諸如，例如，在題為“Device and Method for generating X-Rays Having Different Energy Levels andMaterial Discrimination System”的美國專利第7,646,851號以及題為“Interlacedmulti-energy radiation sources”的美國專利第8,604,723號中所描述的，通過引用將兩者結合在此。因為它們與本說明書無關，所以除了出于貨物檢查的目的而凸顯其缺陷之外，此處不對交織能量輻射的技術進行進一步討論。

當采用交織X射線能量的來源時，材料區分功能伴隨若干限制。使用在時間上分開的兩個脈沖來產生一個檢查數據點有效地降低了檢查速度。而且，盡管雙能量技術的基本假設在于通過兩種能量來探測貨物的同一區域，然而，必須牢記，貨物與探頭通常是相對運動的。由此，對于緩慢移動的貨物，交織能量方法是唯一可行的。