Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля



Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля
Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля
Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля
Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля
Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля
Многоэнергетические многодозовые ускорители, системы быстрого контроля и способы быстрого контроля

 


Владельцы патента RU 2608341:

ТСИНХУА ЮНИВЕРСИТИ (CN)
НЬЮКТЕК КОМПАНИ ЛИМИТЕД (CN)

Использование: для формирования изображений разных областей объекта. Сущность изобретения заключается в том, что многоэнергетический многодозовый ускоритель содержит электронную пушку, выполненную с возможностью обеспечивать первое напряжение электронной пушки и второе напряжение электронной пушки, и ускорительную трубку, выполненную с возможностью генерировать первое рентгеновское излучение, имеющее первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерировать второе рентгеновское излучение, имеющее вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза, причем первое рентгеновское излучение используется для обследования первой области, где находится человек, а второе рентгеновское излучение используется для обследования второй области, где находятся товары. Технический результат: обеспечение возможности быстрого контроля транспортного средства, включающего кабину водителя и контейнер. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0001] Настоящее раскрытие относится к многоэнергетическому многодозовому ускорителю и, в частности, к многоэнергетическому многодозовому ускорителю, используемому при формировании изображений разных областей объекта. Кроме того, настоящее раскрытие дополнительно относится к системе быстрого досмотра, включающей в себя такой ускоритель, и соответствующему способу быстрого досмотра, использующему систему быстрого досмотра.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] В области рентгенографического досмотра в целях безопасности рентгенографическая система досмотра транспортных средств состоит из подсистемы формирования рентгеновского изображения, подсистемы управления сканированием, подсистемы проведения досмотра и подсистемы радиационной безопасности. Подсистема формирования рентгеновского изображения является основной частью всей системы и состоит из источника излучения, детектора и модуля сбора данных и управления, чтобы генерировать изображения в пропущенных и/или рассеянных рентгеновских лучах. При сканировании подлежащего досмотру контейнера/транспортного средства импульс рентгеновского излучения высокой энергии генерируется источником излучения, проходит через подлежащие досмотру товары, а также принимается и преобразуется в выходной сигнал высокочувствительной матрицей детекторов. Наконец, последовательность сигналов цифрового изображения генерируется в реальном времени модулем сбора данных и управления. Когда процесс сканирования полностью завершен, системой автоматически генерируется полное изображение подлежащего досмотру транспортного средства.

[0003] В традиционной системе быстрого досмотра для контейнера/транспортного средства сканирование и формирование изображения контейнера осуществляется с помощью ускорителя в качестве источника излучения. Следует отметить, что в области рентгенографического досмотра в целях безопасности предпочтительно, если водитель ведет машину, позволяя товарам проходить через неподвижную рентгенографическую систему досмотра. Чтобы гарантировать проникающую способность и качество изображения, рентгеновское излучение, подаваемое ускорителем, имеет высокую мощность дозы. Однако в большинстве коммерческих рабочих окружений, когда формирование изображения осуществляется с помощью источника рентгеновского излучения с высокой дозой, доза излучения, накопленная водителем в процессе сканирования, будет достигать недопустимого уровня. Поэтому, как показано на фиг. 1, чтобы гарантировать радиационную безопасность водителя, необходимо избегать сканирования кабины. Однако сканированное изображение кабины и водителя не может быть получено, и, таким образом, может существовать определенная угроза безопасности. Для того чтобы позволить системе быстрого досмотра для контейнера/транспортного средства получать полное сканированное изображение, включающее в себя кабину, на фиг. 2 проиллюстрировано осуществимое решение, в котором кабина транспортного средства сканируется с использованием излучения в низкой дозе, чтобы получить сканированное изображение с условием гарантии личной безопасности. Багажное отделение сканируется с использованием излучения в нормальной дозе.

[0004] В отношении осуществимого решения, проиллюстрированного на фиг. 2, в настоящее время существует несколько возможных реализаций. Одна реализация состоит в использовании двух устройств формирования изображения, как показано на фиг. 3, где два источника излучения (первый источник излучения и второй источник излучения) используется для сканирования головной части транспортного средства с помощью подачи излучения в низкой дозе рентгеновской трубкой с низкой дозой излучения и сканирования багажного отделения с помощью подачи излучения в высокой дозе ускорителем. В этой реализации система имеет сложную конструкцию и высокую стоимость вследствие использования двух устройств формирования изображения. В то же время рентгеновское излучение с низкой энергией, генерируемое рентгеновской трубкой низкой энергии, имеет низкую проникающую способность и неидеальный результат формирования изображения.

[0005] Другое возможное решение сканирования кабины с помощью излучения в низкой дозе (фиг. 4A и 4B) состоит в использовании ускорителя в качестве источника излучения. Ускоритель выводит стабильное излучение в высокой дозе, а при прохождении кабины (как показано на фиг. 4A) излучение блокируется специальным коллимирующим элементом для снижения мощности дозы рентгеновского излучения, облучающего кабину, что позволяет удовлетворять требованиям личной безопасности. При прохождении товаров (как показано на фиг. 4B) излучение не блокируется специальным коллимирующим элементом, чтобы облучать товары с использованием излучения в высокой дозе. Такое решение требует специального механического коллимирующего элемента, которым трудно управлять и который подвержен риску механического повреждения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] На основании вышеизложенного настоящее раскрытие предлагает решение сканирования головной части транспортного средства с использованием рентгеновского излучения в низкой дозе, которое отличается от двух вышеописанных решений. В этом решении головная часть и багажное отделение сканируются с использованием одного ускорителя. Помимо стандартного выхода дозы от ускорителя выходной уровень рентгеновского излучения в низкой дозе добавляется к ускорителю. Таким образом, рентгеновское излучение во многих дозах может быть подано в едином процессе сканирования. Решение имеет преимущества простой конструкции, низкой стоимости, высокой надежности и т.д. без использования специального механического коллимирующего элемента для блокирования излучения.

[0007] С этой целью, настоящее раскрытие предусматривает многоэнергетический многодозовый ускоритель, содержащий: электронную пушку, выполненную с возможностью обеспечивать первое напряжение электронной пушки и второе напряжение электронной пушки; и ускорительную трубку, выполненную с возможностью генерировать первое рентгеновское излучение, имеющее первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерировать второе рентгеновское излучение, имеющее вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза, причем первое рентгеновское излучение используется для досмотра первой области, где находится человек, а второе рентгеновское излучение используется для досмотра второй области, где находятся товары.

[0008] В настоящем раскрытии электронная пушка дополнительно выполнена с возможностью обеспечивать третье напряжение электронной пушки, а ускорительная трубка выполнена с возможностью генерировать третье рентгеновское излучение, имеющее третью дозу и третью энергию, соответствующие третьему напряжению электронной пушки, причем первая доза намного меньше, чем третья доза, а вторая энергия отличается от третьей энергии, и второе рентгеновское излучение и третье рентгеновское излучение попеременно используются для досмотра второй области, где находятся товары.

[0009] Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия первое напряжение электронной пушки ниже, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия выше, чем вторая энергия и третья энергия.

[0010] В другом варианте осуществления настоящего раскрытия первое напряжение электронной пушки выше, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия ниже, чем вторая энергия и третья энергия.

[0011] Согласно варианту осуществления настоящего раскрытия ускорительная трубка представляет собой ускорительную трубку на стоячей волне.

[0012] В другом аспекте настоящего раскрытия предусмотрен способ досмотра разных областей с использованием многоэнергетического многодозового ускорителя, содержащего электронную пушку и ускорительную трубку, причем способ содержит: обеспечение электронной пушкой первого напряжения электронной пушки и второго напряжения электронной пушки; генерацию ускорительной трубкой первого рентгеновского излучения, имеющего первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерацию второго рентгеновского излучения, имеющего вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза; досмотр первой области, где находится человек, с использованием первого рентгеновского излучения, и досмотр второй области, где находятся товары, с использованием второго рентгеновского излучения.

[0013] В дополнительном аспекте настоящего раскрытия предусмотрена система регистрации излучения, содержащая: многоэнергетический многодозовый ускоритель, включающий в себя: электронную пушку, выполненную с возможностью обеспечивать первое напряжение электронной пушки и второе напряжение электронной пушки, и ускорительную трубку, выполненную с возможностью генерировать первое рентгеновское излучение, имеющее первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерировать второе рентгеновское излучение, имеющее вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза, причем первое рентгеновское излучение используется для досмотра первой области, где находится человек, а второе рентгеновское излучение используется для досмотра второй области, где находятся товары; детектор, выполненный с возможностью принимать рентгеновское излучение, излучаемое из ускорителя и проходящее через подлежащий досмотру объект или рассеиваемое им, и преобразовывать рентгеновское излучение в выходной сигнал; и модуль сбора данных и формирования изображения, выполненный с возможностью принимать выходной сигнал от детектора, получать частичные сканированные изображения первой области и второй области объекта, соответствующие выходному сигналу, и объединять полученные частичные сканированные изображения в полное сканированное изображение объекта.

[0014] Благодаря ускорителю, системе быстрого досмотра, включающей в себя такой ускоритель, и способу быстрого досмотра, использующему ускоритель, требования для разных областей подлежащего досмотру объекта удовлетворяются в едином процессе сканирования, чтобы достигнуть измерений нескольких областей объекта без увеличения стоимости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0015] Для более полного понимания настоящего раскрытия следующее ниже описание будет приведено совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0016] фиг. 1 демонстрирует график мощности дозы в решении обхода головной части;

[0017] фиг. 2 демонстрирует график мощности дозы в решении сканирования головной части при низкой мощности дозы;

[0018] фиг. 3 – схема сканирования двух областей подлежащего досмотру объекта, соответственно, с использованием двух источников излучения;

[0019] фиг. 4A и 4B – схемы сканирования всей области подлежащего досмотру объекта с использованием одного источника излучения из уровня техники;

[0020] фиг. 5 – схематическое изображение, демонстрирующее соотношение между напряжением электронной пушки в ускорителе, энергией и дозой рентгеновского излучения, подаваемого ускорительной трубкой;

[0021] фиг. 6 демонстрирует напряжение источника питания электронной пушки, когда багажное отделение досматривается с использованием моноэнергетического рентгеновского излучения;

[0022] фиг. 7 демонстрирует чередование напряжения источника питания электронной пушки, когда багажное отделение досматривается с использованием двухэнергетического рентгеновского излучения;

[0023] фиг. 8 демонстрирует напряжение источника питания электронной пушки, когда кабина сканируется с использованием рентгеновского излучения в низкой дозе, а багажное отделение досматривается с использованием моноэнергетического рентгеновского излучения согласно настоящему раскрытию;

[0024] фиг. 9 демонстрирует напряжение источника питания электронной пушки, когда кабина сканируется с использованием рентгеновского излучения в низкой дозе, а багажное отделение досматривается с использованием двухэнергетического рентгеновского излучения согласно настоящему раскрытию;

[0025] фиг. 10A – схема сканирования одной из двух областей, где находится чувствительный к излучению объект, с использованием ускорителя согласно настоящему раскрытию в качестве унифицированного источника излучения; и

[0026] фиг. 10B – схема сканирования одной из двух областей, где находится нечувствительный к излучению объект, с использованием ускорителя согласно настоящему раскрытию в качестве унифицированного источника излучения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0027] Для пояснения технических решений и преимуществ настоящего изобретения технические решения настоящего раскрытия будут дополнительно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и варианты осуществления.

[0028] На фиг. 5 показано схематическое изображение, демонстрирующее соотношение между напряжением электронной пушки в ускорителе, энергией и дозой рентгеновского излучения, подаваемого ускорительной трубкой. Электронная пушка в общем случае состоит из термоэлектронного катода, управляющего электрода и нескольких ускоряющих анодов и т.д. Электронная пушка представляет собой электронный инжектор, который испускает и инжектирует электронный пучок, имеющий конкретную энергию, конкретную интенсивность, диаметр и угол излучения (направление и интенсивность электронного пучка поддаются управлению) в ускорительную трубку. Ускорительная трубка является основным компонентом ускорителя, что позволяет ускорять электроны, инжектируемые электронной пушкой, в микроволновом электрическом поле для достижения высокой энергии, и, наконец, генерировать рентгеновское излучение высокой энергии при ударе о мишень. Конструкция ускорительной трубки на стоячей волне играет важную роль в линейном ускорителе электронов на стоячей волне и является основным элементом ускорителя на стоячей волне. Эксплуатационные параметры аппарата в целом, по большей части, зависят от эксплуатационных параметров конструкции ускорительной трубки на стоячей волне. Электроны ускоряются в ускорительной трубке в режиме стоячей волны. Ускорительная структура на основе стоячей волны имеет высокий параллельный импеданс и может возбуждать ускорение высокой интенсивности при данной микроволновой мощности, что полезно для миниатюризации ускорителя.

[0029] При условии, что энергия инжектируемого микроволнового импульса постоянна, энергия и доза рентгеновского излучения, подаваемого ускорительной трубкой согласуется со следующим правилом кривой. Синяя кривая (первая кривая) представляет соотношение между энергией излучения и напряжением электронной пушки, а зеленая кривая (вторая кривая) представляет соотношение между дозой излучения и напряжением электронной пушки. Таким образом, с увеличением напряжения электронной пушки доза рентгеновского излучения, подаваемого ускорителем, сначала возрастает, а затем убывает, а энергия снижается. Ускорительная трубка не ограничивается типом ускорительной трубки на стоячей волне и может быть ускорительной трубкой на бегущей волне и т.д.

[0030] В традиционной системе быстрого досмотра для контейнера/транспортного средства может быть использована моноэнергетическая система ускорения электронов или двухэнергетическая или многоэнергетическая система ускорения электронов. В случае, когда используется моноэнергетический ускоритель, представленный на фиг. 4A и 4B, ускоритель действует на уровне напряжения B или C, при условии, что подаваемая ускорительной трубкой энергия рентгеновского излучения может удовлетворять требованию по энергии для досмотра товаров. Фиг. 6 демонстрирует напряжение источника питания электронной пушки, когда багажное отделение досматривается с использованием моноэнергетического рентгеновского излучения. Согласно соотношению между энергией и дозой, представленному на фиг. 5, ускорительной трубкой подается нормальная доза. Когда подается двухэнергетическое рентгеновское излучение, ускоритель попеременно переключается между уровнем B и уровнем C. Фиг. 7 демонстрирует чередующееся напряжение источника питания электронной пушки, когда багажное отделение досматривается с использованием двухэнергетического рентгеновского излучения. Согласно соотношению между энергией и дозой, представленному на фиг. 5, ускорительной трубкой подаются нормальные дозы. Двухэнергетическая или многоэнергетическая система ускорения электронов представляет собой систему ускорения электронов, в которой электронные пучки с двумя или более энергиями могут быть сгенерированы одним устройством. По сравнению с традиционной моноэнергетической системой ускорения электронов двухэнергетическая система ускорения электронов может не только обеспечивать различную энергию с использованием одного устройства, но и может идентифицировать разнородный материал изделий в сочетании с новым типом детекторной системы, системы обработки данных и изображения и т.д. В таких традиционных областях, таких как промышленный неразрушающий контроль, таможенный досмотр контейнеров, КT и т.д., моноэнергетическая ускоряющая система может быть использована только для идентификации формы изделия, и напротив, двухэнергетическая ускоряющая может быть использована для идентификации как формы, так и материала изделия.

[0031] Для обеспечения сканирования кабины рентгеновским излучением в низкой дозе помимо уровней B и C может быть добавлен дополнительный уровень A, который может быть достигнут путем снижения напряжения электронной пушки или увеличения напряжения электронной пушки. В практических вариантах применения, поскольку легче добиться низкого напряжения электронной пушки, чем высокого напряжения электронной пушки, в источнике питания электронной пушки предпочтительно добавлять сверхнизкий уровень напряжения A. Рентгеновское излучение в низкой дозе может быть подано на этом уровне напряжения. Таким образом, в едином процессе сканирования напряжение электронной пушки ускорителя может быть переключено между тремя уровнями A, B и C. В случае, когда товары сканируются моноэнергетическим рентгеновским излучением, при сканировании головной части напряжение электронной пушки ускорителя переключается на уровень A, а при сканировании багажного отделения, напряжение ускорителя переключается на уровень B или уровень C. В этом случае, как показано на фиг. 8, при сканировании головной части сверхнизкая доза и нормальная энергия, соответствующая уровню A, подаются ускорительной трубкой, а при сканировании багажного отделения нормальная доза, соответствующая уровню B или уровню C, и энергия, соответствующая уровню B или уровню C, подаются ускорительной трубкой. В случае, когда товары сканируются двухэнергетическим рентгеновским излучением, при сканировании головной части напряжение электронной пушки ускорителя переключается на уровень A, а при сканировании багажного отделения, напряжение ускорителя попеременно переключается на уровень B и уровень C. В этом случае, как показано на фиг. 9, при сканировании головной части, сверхнизкая доза и нормальная энергия, соответствующая уровню A, подается ускорительной трубкой, а при сканировании багажного отделения, (альтернативные) нормальные дозы, соответствующие альтернативному уровню B и уровню C, и альтернативная энергия, соответствующая альтернативному уровню B и уровню C, выводятся ускорительной трубкой.

[0032] В альтернативном варианте осуществления, как описано выше, в источнике питания электронной пушки может быть добавлен высокий уровень напряжения D. Рентгеновское излучение в низкой дозе может подаваться на этом уровне напряжения, и в то же время, энергия подаваемого рентгеновского излучения отвечает требованиям к досмотру товаров. Таким образом, в едином процессе сканирования напряжение электронной пушки ускорителя может переключаться между тремя уровнями B, C и D, причем доза, соответствующая уровню D, может быть такая же, как соответствующая уровню A. Аналогично переключению между вышеописанными тремя уровнями A, B и C, напряжение может переключаться между тремя уровнями B, C и D в случае, когда сканирование осуществляется с использованием моноэнергетического рентгеновского излучения, и в случае, когда сканирование осуществляется с использованием многоэнергетического рентгеновского излучения.

[0033] Согласно варианту осуществления энергия рентгеновского излучения, соответствующая четырем уровням A, B, C и D, может, соответственно, составлять 6,5 МэВ, 6 МэВ, 3 МэВ и 1 МэВ. В другом варианте осуществления энергия рентгеновского излучения, соответствующая четырем уровням A, B, C и D, может, соответственно, составлять 9,5 МэВ, 9 МэВ, 6 МэВ и 2 МэВ. В дополнительном варианте осуществления энергия рентгеновского излучения, соответствующая четырем уровням A, B, C и D, может, соответственно, принадлежать диапазонам (6,1, 9,5) МэВ, (6, 9) МэВ, (3, 6) МэВ и (1, 2,9) МэВ, и, в то же время, энергия рентгеновского излучения, соответствующая уровню A, больше энергии, соответствующей уровню B, энергия рентгеновского излучения, соответствующая уровню B, больше энергии, соответствующей уровню C, и энергия рентгеновского излучения, соответствующая уровню C, больше энергии, соответствующей уровню D. В то же время, независимо от вышеописанных трех вариантов осуществления или других конкретных реализаций дозы рентгеновского излучения на уровне A и уровне D должны удовлетворять следующему условию: когда водитель ведет машину через систему, доза, однократно полученная водителем, не должна превышать 0,25 мкЗв (как указано в последнем стандарте ANSI/HPS N43.17-2009 американского национального института стандартов/физического сообщества здравоохранения, устройства, для которых однократная доза при досмотре составляет 0,25 мкЗв или ниже, принадлежат к диапазону устройств досмотра в целях безопасности в общественных местах).

[0034] В вариантах реализации настоящего раскрытия объект досматривается с использованием ускорителя согласно настоящему раскрытию в качестве источника излучения. В едином процессе сканирования источник излучения может переключаться между двумя или более рабочими состояниями, что позволяет изменение энергии или мощности дозы излучения, подаваемого источником самим по себе. В каждом рабочем состоянии сканированные изображения частичных областей объекта могут быть получены устройством формирования изображения, включающим в себя источник излучения и детектор. Например, сканированное изображение области, где находится человек или другой чувствительный объект, получается при низкой мощности дозы, а сканированное изображение области, где находятся товары, получается при высокой мощности дозы. Эти изображения совместно образуют сканированное изображение всего объекта. В едином процессе сканирования устройство формирования изображения движется относительно подлежащего досмотру объекта. При достижении области, где находится человек или другой чувствительный объект, как показано на фиг. 10A, устройство формирования изображения переключается в состояние с низкой мощностью дозы для сканирования (как показано слева на фиг. 8 и 9). При достижении другой области (например, области, где находятся товары), как показано на фиг. 10B, устройство формирования изображения переключается в состояние с высокой мощностью дозы за короткое время для сканирования (как показано справа на фиг. 8 и 9).

[0035] На фиг. 10A показана схема сканирования первой из двух областей, где находится чувствительный к излучению объект, с использованием ускорителя согласно настоящему раскрытию в качестве унифицированного источника излучения. Подлежащий досмотру объект сканируется с использованием унифицированного источника излучения с фиг. 10A. По достижении первой области (например, кабины), где находится человек или другой чувствительный объект, устройство формирования изображения, включающее в себя источник излучения и детектор, переключается в состояние с низкой мощностью дозы для сканирования. Согласно варианту осуществления со ссылкой на фиг. 5 источник излучения действует на уровне A или уровне D. Источник излучения подает высокую энергию и низкую дозу на уровне A, или источник излучения подает низкую энергию и низкую дозу на уровне D. В процессе сканирования первой области устройство формирования изображения движется относительно подлежащего досмотру объекта от одной стороны первой области подлежащего досмотру объекта к другой стороне. Излучение, подаваемое из источника излучения, проходит через подлежащий досмотру объект или рассеивается им к детектору для сканирования и формирования изображения первой области подлежащего досмотру объекта. В это время устройством формирования изображения сканируется и формируется изображение подлежащего досмотру объекта в состоянии с низкой мощностью дозы. Мощность дозы излучения, принимаемая подлежащим досмотру объектом, является низкой в состоянии низкой мощности дозы, чтобы гарантировать безопасность человека или чувствительного объекта.

[0036] На фиг. 10B показана схема сканирования второй из двух областей, где находится нечувствительный к излучению объект, с использованием ускорителя согласно настоящему раскрытию в качестве унифицированного источника излучения. Подлежащий досмотру объект сканируется с использованием унифицированного источника излучения на фиг. 10B. По достижении второй области (например, области, где находятся товары), где находится подлежащий досмотру объект (например, грузовик), система переключается в состояние с высокой мощностью дозы за короткое время для сканирования. Согласно варианту осуществления со ссылкой на фиг. 5, источник излучения может действовать на уровне B или уровне C в моноэнергетическом состоянии, или может действовать попеременно на уровне B и уровне C в двухэнергетическом состоянии. В моноэнергетическом состоянии источник излучения подает высокую энергию и высокую дозу. В двухэнергетическом состоянии ускоритель подает альтернативную энергию и альтернативные дозы. Альтернативная энергия меньше, чем энергия, подаваемая из источника излучения на уровне A, и больше, чем энергия, подаваемая из источника излучения на уровне D, а альтернативные дозы больше чем дозы, подаваемые из ускорителя на уровне A или уровне D. В процессе сканирования второй области устройство формирования изображения, включающее в себя источник излучения и детектор, продолжает двигаться относительно подлежащего досмотру объекта от одной стороны второй области подлежащего досмотру объекта к другой стороне. Излучение, подаваемое из источника излучения, проходит через подлежащий досмотру объект или рассеивается им к детектору, для сканирования и формирования изображения второй области подлежащего досмотру объекта. В это время устройство формирования изображения сканируется и формирует изображение досматриваемого объекта в состоянии с высокой мощностью дозы. Мощность дозы излучения, принимаемой подлежащим досмотру объектом, является высокой в состоянии с высокой мощностью дозы, чтобы гарантировать разрешение сканированных изображений.

[0037] Поскольку сканирование и формирование изображения разных областей одного и того же объекта осуществляется в едином процессе сканирования с использованием источника излучения, действующего в различных состояниях, подлежащий досмотру объект может быть просканирован полностью. Кроме того, можно добиться безопасности чувствительной области и высокого разрешения при формировании изображения нечувствительной области, чтобы лучше удовлетворять требованиям к досмотру. Реализация сканирования и формирования изображения разных областей подлежащего досмотру объекта в едином процессе сканирования также повышает эффективность работы системы.

[0038] Устройство формирования изображения на фиг. 10A и 10B может дополнительно содержать модуль сбора данных и формирования изображения (не показан), который принимает выходной сигнал от детектора, получает соответствующие выходному сигналу частичные сканированные изображения различных областей объекта в соответствующих рабочих состояниях источника излучения и объединяет полученные частичные сканированные изображения в полное сканированное изображение объекта.

[0039] Выше приведено описание лишь некоторых конкретных вариантов осуществления настоящего раскрытия. Настоящее раскрытие не ограничивается ими. Специалисты в данной области техники могут вносить в настоящее раскрытие различные изменения и вариации, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего раскрытия. Очевидно, эти изменения и вариации должны входить в объем защиты настоящего раскрытия.

1. Многоэнергетический многодозовый ускоритель, содержащий:

электронную пушку, выполненную с возможностью обеспечивать первое напряжение электронной пушки и второе напряжение электронной пушки, и

ускорительную трубку, выполненную с возможностью генерировать первое рентгеновское излучение, имеющее первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерировать второе рентгеновское излучение, имеющее вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза, причем первое рентгеновское излучение используется для досмотра первой области, где находится человек, а второе рентгеновское излучение используется для досмотра второй области, где находятся товары.

2. Многоэнергетический многодозовый ускоритель по п. 1, причем электронная пушка дополнительно выполнена с возможностью обеспечивать третье напряжение электронной пушки, а ускорительная трубка выполнена с возможностью генерировать третье рентгеновское излучение, имеющее третью дозу и третью энергию, соответствующие третьему напряжению электронной пушки, причем первая доза намного меньше, чем третья доза, а вторая энергия отличается от третьей энергии, и второе рентгеновское излучение и третье рентгеновское излучение попеременно используются для досмотра второй области, где находятся товары.

3. Многоэнергетический многодозовый ускоритель по п. 2, причем первое напряжение электронной пушки ниже, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия выше, чем вторая энергия и третья энергия.

4. Многоэнергетический многодозовый ускоритель по п. 2, причем первое напряжение электронной пушки выше, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия ниже, чем вторая энергия и третья энергия.

5. Многоэнергетический многодозовый ускоритель по любому из пп. 1-4, причем ускорительная трубка представляет собой ускорительную трубку на стоячей волне.

6. Способ досмотра разных областей с использованием многоэнергетического многодозового ускорителя, содержащего электронную пушку и ускорительную трубку, причем способ содержит:

обеспечение электронной пушкой первого напряжения электронной пушки и второго напряжения электронной пушки;

генерацию ускорительной трубкой первого рентгеновского излучения, имеющего первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерацию второго рентгеновского излучения, имеющего вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза;

досмотр первой области, где находится человек, с использованием первого рентгеновского излучения и

досмотр второй области, где находятся товары, с использованием второго рентгеновского излучения.

7. Способ по п. 6, дополнительно содержащий:

обеспечение электронной пушкой третьего напряжения электронной пушки;

генерацию ускорительной трубкой третьего рентгеновского излучения, имеющего третью дозу и третью энергию, соответствующие третьему напряжению электронной пушки, причем первая доза намного меньше, чем третья доза, а вторая энергия отличается от третьей энергии, и

досмотр второй области, где находятся товары, попеременно используя второе рентгеновское излучение и третье рентгеновское излучение.

8. Способ по п. 7, причем первое напряжение электронной пушки ниже, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия выше, чем вторая энергия и третья энергия.

9. Способ по п. 7, причем первое напряжение электронной пушки выше, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия ниже, чем вторая энергия и третья энергия.

10. Способ по любому из пп. 6-9, причем ускорительная трубка представляет собой ускорительную трубку на стоячей волне.

11. Система регистрации излучения, содержащая:

многоэнергетический многодозовый ускоритель, включающий в себя:

электронную пушку, выполненную с возможностью обеспечивать первое напряжение электронной пушки и второе напряжение электронной пушки, и

ускорительную трубку, выполненную с возможностью генерировать первое рентгеновское излучение, имеющее первую дозу и первую энергию, соответствующие первому напряжению электронной пушки, и генерировать второе рентгеновское излучение, имеющее вторую дозу и вторую энергию, соответствующие второму напряжению электронной пушки, причем первая доза представляет собой дозу, которая может быть допустимой для человеческих тел и намного меньше, чем вторая доза, причем первое рентгеновское излучение используется для досмотра первой области, где находится человек, а второе рентгеновское излучение используется для досмотра второй области, где находятся товары;

детектор, выполненный с возможностью принимать рентгеновское излучение, излучаемое из ускорителя и проходящее через подлежащий досмотру объект или рассеиваемое им, и преобразовывать рентгеновское излучение в выходной сигнал; и

модуль сбора данных и формирования изображения, выполненный с возможностью принимать выходной сигнал от детектора, получать частичные сканированные изображения первой области и второй области объекта, соответствующие выходному сигналу, и объединять полученные частичные сканированные изображения в полное сканированное изображение объекта.

12. Система регистрации излучения по п. 11, причем электронная пушка дополнительно выполнена с возможностью обеспечивать третье напряжение электронной пушки, а ускорительная трубка выполнена с возможностью генерировать третье рентгеновское излучение, имеющее третью дозу и третью энергию, соответствующие третьему напряжению электронной пушки, причем первая доза намного меньше, чем третья доза, а вторая энергия отличается от третьей энергии, и второе рентгеновское излучение и третье рентгеновское излучение попеременно используются для досмотра второй области, где находятся товары.

13. Система регистрации излучения по п. 12, причем первое напряжение электронной пушки ниже, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия выше, чем вторая энергия и третья энергия.

14. Система регистрации излучения по п. 12, причем первое напряжение электронной пушки выше, чем второе напряжение электронной пушки и третье напряжение электронной пушки, а первая энергия ниже, чем вторая энергия и третья энергия.

15. Система регистрации излучения по любому из пп. 11-14, причем ускорительная трубка представляет собой ускорительную трубку на стоячей волне.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству радиационной визуализации и к системе радиационной визуализации. Устройство радиационной визуализации для обнаружения радиационного изображения включает в себя панель радиационной визуализации, включающую в себя множество подложек для визуализации и сцинтиллятор, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, которые расположены противоположно друг другу, корпус, выполненный с возможностью вмещения панели радиационной визуализации и включающий в себя первую часть в форме пластины и вторую часть в форме пластины, первый опорный элемент, расположенный между первой поверхностью сцинтиллятора и первой частью в форме пластины упомянутого корпуса, для поддержки сцинтиллятора посредством множества подложек для визуализации, и второй опорный элемент, расположенный между второй поверхностью сцинтиллятора и второй частью в форме пластины упомянутого корпуса, для поддержки сцинтиллятора.

Использование: для проверки груза. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенографическая установка для проверки груза, находящегося в относительном движении, содержит источник излучения импульсов расходящегося рентгеновского излучения; коллиматор источника для ограничения падающего пучка рентгеновского излучения; и датчики приема рентгеновского излучения, расположенные в области прохождения падающего пучка для приема рентгеновского излучения после его прохождения через груз и для генерирования необработанных сигналов изображения.

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способу регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения, и может быть использовано в системах цифровой съемки для определения внутренней структуры объектов или исследования быстропротекающих процессов.

Использование: для калибровки компьютерно-томографического (КТ) изображения. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют: размещение фиксированного калибровочного элемента снаружи области канала и в пределах максимальной области реконструирования сканирующего устройства компьютерной томографии (КТ) и сохранение теоретического значения фиксированного калибровочного элемента; сбор проекционных данных фиксированного калибровочного элемента для получения фактического реконструированного изображения фиксированного калибровочного элемента; и сравнение фактического реконструированного изображения с сохраненным соответствующим теоретическим значением для установления функции отображения для корректировки фактического реконструированного изображения в теоретическое значение.

Изобретение относится к способу и системе для инспекции тела человека на основе обратного рассеивания. Способ предусматривает получение сканированного изображения тела человека на основе обратного рассеивания в ходе инспекции, обособление изображения тела от фонового изображения в сканированном изображении на основе обратного рассеивания и вычисление характерного параметра фонового изображения для определения того, переносят ли радиоактивное вещество в теле или на теле человека.

Использование: для отображения изображения в СТ-системе. Сущность изобретения заключается в том, что способ отображения изображения в системе компьютерной томографии (CT), содержащий этапы, на которых: осуществляют CT-сканирование проверяемого объекта, чтобы получить данные СТ-проекции; организуют данные СТ-проекции в соответствии с предварительно определенным интервалом; извлекают базовые данные из организованных данных СТ-проекции, используя фиксированный угол в качестве начального угла и используя 360 градусов в качестве интервала; формируют цифровое радиографическое (DR) изображение, основываясь на извлеченных базовых данных; реконструируют трехмерное изображение проверяемого объекта из данных СТ-проекции; и отображают на экране одновременно DR-изображение и реконструированное трехмерное изображение.

Использование: для досмотра объекта посредством компьютерной томографии (КТ). Сущность изобретения заключается в том, что предложены система КТ для досмотра и соответствующий способ.

Группа изобретений относится к способам и устройствам для формирования дифференциальных фазовых контрастных изображений. Техническим результатом является обеспечение возможности корректировки количества артефактов в данных изображения.
Изобретение используется для регистрации радиографических изображений, сформированных с помощью ионизирующего излучения, относится к области радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения, и может быть использовано, например, в системах цифровой съемки для определения внутренней структуры плотных объектов или исследования быстропротекающих процессов.

Использование: для спиральной компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что вычисляют минимальное количество рядов детекторов, необходимое для покрытия окна Тама в соответствии с шагом системы спиральной КТ в геометрии конусного пучка и межрядным интервалом множества рядов детекторов; компенсируют утерянные проекционные данные посредством взвешивания дополнительных проекционных данных в случае, если количество рядов детекторов системы спиральной КТ в геометрии конусного пучка меньше минимального количества рядов детекторов; пересортировывают данные конусного пучка в данные параллельных конусных пучков; выполняют взвешивание косинуса угла конуса по пересортированным данным параллельных конусов, а затем выполняют одномерную фильтрацию по данным в направлении ряда виртуальных детекторов, образованных при пересортировке проекционных данных в данные параллельных пучков; и выполняют обратное проецирование в геометрии параллельных конусных пучков без взвешивания по отфильтрованным данным для получения восстановленных изображений.

Использование: для непроникающего досмотра транспортных средств. Сущность изобретения заключается в том, что система для осуществления указанного способа включает мобильную сканирующую установку на автошасси, где размещена конструкция, несущая оснастку, в которую входят панели детекторов, соответствующих выбранному типу проникающего излучения. Для транспортировки несущая конструкция складывается, обеспечивая минимальные габариты. Для сканирования несущая конструкция раскладывается, приобретая П-образную форму, и имеет с одной стороны в основании источник проникающего излучения, а с противоположной стороны - панель детекторов. Сканирующая система включает также передвижной центр управления, размещаемый за пределами закрытой зоны а и дистанционно управляющий всеми технологическими процессами непроникающего досмотра. Передвижной центр управления оснащен подсистемой сбора, обработки, хранения и вывода изображений на экран. В систему сканирования входит подсистема защиты периметра и подсистема автоматизированного регулирования движения транспорта. Технический результат: обеспечение возможности высокой пропускной способности и полного радиографического обследования транспорта. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх