[發明專利]手持式背散射成像儀及其成像方法

在審

• 申請號: 202211085286.9
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115684225A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 朱偉平
• 申請（專利權）人: 奕瑞影像科技成都有限公司
• 主分類號: G01N23/203
• 分類號: G01N23/203;G01N23/20008
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種手持式背散射成像儀及其成像方法，手持式背散射成像儀包括：筆形束X射線源、探測器、靜態平板探測器、顯示屏及數據采集控制電路；本發明的有體積小、重量輕、便攜及可貼近被測目標物、可多角度全方位對被測目標物進行掃描成像；本發明的喇叭口形屏蔽結構與扇形前置準直器嵌套連接能夠有效屏蔽X射線的散射；本發明的探測器中的SiPM的光電轉換器具有體積小、增益高的特點，有利于背散射成像儀的小型化，同時也能相應的控制成本；本發明的探測器中采用光導，能夠極大的提高光電轉換器件的收集效率，從而提高手持式背散成像儀的成像分辨率。

技術領域

本發明涉及輻射成像檢查技術領域，特別是涉及一種手持式背散射成像儀及其成像方法。

背景技術

背散射成像技術是一種通過探測不同物質對X射線散射的強弱得到被檢測目標表面一定深度內的物質圖像的成像技術。背散射成像技術具有輻射劑量低、安全性好、對輕質材料敏感、且射線源和探測器可在被測目標同側布置的特點，不僅適用于爆炸物、毒品等有機物質的成像檢查，也適用于諸如大型客體、車輛夾層等大型目標的成像檢測。因此，背散射車載及固定式成像設備被民航、海關、公安邊防等大量裝備。

隨著電真空和探測器技術的進步，小型化的射線源和探測器技術日新月異，手持式的背散射成像儀成為可能。手持式背散射成像儀具有體積小、重量輕、便攜及可貼近目標、可多角度全方位對檢查目標進行掃描成像，極大的方便了安檢人員及公安邊防人員，而備受青睞。

較之于傳統的X射線透射成像技術，X射線背散射成像技術具有射線源和探測器在被探測物體同側布置，背散射信號可對有機物進行加亮顯示的特點，非常適用于爆炸物、毒品等有機物質以及大型客體等的成像檢查。隨著射線源技術的進步，小型化高能量(120-160keV)的射線管推陳出新，使得背散射成像儀的便攜化和手持化成為可能。手持式背散射成像儀具有體積小、質量輕、便攜及可貼近目標原位檢查的優點。

鑒于以上，有必要提供一種手持式背散射成像儀及其成像方法，實現體積小、重量輕、便攜及可貼近被測目標物、可多角度全方位對被測目標物進行掃描成像，并在制作成本上也能滿足高性價比的需求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種手持式背散射成像儀及其成像方法，實現體積小、重量輕、便攜及可貼近被測目標物、可多角度全方位對被測目標物進行掃描成像，并在制作成本上也能滿足高性價比的需求。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種手持式背散射成像儀所述手持式背散射成像儀包括：

筆形束X射線源、探測器、靜態平板探測器、顯示屏及數據采集控制電路；

所述筆形束X射線源包括X射線發生器、X射線扇形準直器及斬波機構；

所述X射線發生器用于出射X射線束；

所述X射線扇形準直器位于所述X射線發生器前側，包括扇形前置準直器及喇叭口屏蔽結構，所述喇叭口形屏蔽結構與所述扇形前置準直器嵌套連接，所述扇形前置準直器上設置有準直器狹縫，用于將所述X射線發生器出射的X射線束準直成窄束流，所述喇叭口屏蔽結構用于屏蔽散射的X射線束；

所述斬波機構位于所述探測器與所述喇叭口屏蔽結構之間，包括斬波飛輪及驅動器，所述斬波飛輪上等角度設置有斬波狹縫；所述驅動器用于驅動所述斬波狹縫與所述準直器狹縫交替相交，使得所述X射線發生器出射的X射線束形成周期性往復的筆形束X射線；

所述探測器位于所述手持式背散射成像儀的最前端，包括為SiPM的光電轉換器及為光導的光學系統，所述探測器用于接收被測目標物表面的散射信號數據；

所述靜態平板探測器為無線探測器，作為所述手持式背散成像儀的背散擴展探測器，用于提高背散圖像的信噪比，或作為所述手持式背散成像儀的透射探測器，用于在掃描過程中同時獲取背散射圖像和透射圖像；