[实用新型]液体安全检测的双能量X射线螺旋CT系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液体安全检测的装置，特别是涉及一种利用双能量X射线螺旋CT通过对液体的密度及等效原子序数实施检测的装置，属于液体安全检测辐射成像技术领域。

背景技术

随着犯罪分子、恐怖分子破坏活动日益猖獗和破坏手段的高科技性，随着各国打击犯罪、打击恐怖的力度越来越大，在民航、体育馆、重要设施等场所，安全检测的力度不断加强，对进入上述场所的人员携带液体的检测力度也不断加强，但由于液体的种类及其复杂结构，给安全检测带来了越来越大的难度，对有害液体的分辨难度也越来越大。现有技术中，检测液体的安全技术很多，如化学方法、电磁方法、中子检测法等，但这些方法最终的效果都很不理想，现阶段对液体的安全检测最常用而且效果较好的是采用辐射成像技术进行检测，如公开号为：CN1779444A、名称为一种用射线源对液体进行CT安全检测的方法及其装置，其方法及装置是使用射线源、探测器及数据采集器、计算机数据处理等模块，将被检液体放在旋转平台上，由射线源发出射线穿过液体并由正对射线光速的探测器及数据采集器接收并形成投影数据，将投影数据传输到计算机数据处理器进行处理并得到所测液体的密度，再将结果与现有数据库中危险品的密度作比较，然后直观显示被液体的检测信息，通过该装置及其方法对液体实施安全检测，实现了对液体密度的分辨，达到安全检测的目的。但是，这种装置及其方法的最大缺陷是：虽然不同液体的密度有一定的差别，但现实生活中有很多液体的密度是比较接近的，因而检测还不够准确，如花生油和稀料的CT值接近，二锅头酒和油漆的CT值也很接近，是很难通过CT值分辨出液体品种，这样的话，无疑会给安全检测带来隐患。而它们的等效原子序数有较大差异。因此，开发一种既能检测液体密度又能检测液体等效原子序数的设备是做好液体安全检测的当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种采用双能量X射线螺旋CT装置，既能检测液体密度同时又能检测液体的等效原子序数，使得通过检测结果更容易分辨，更准确分辨的液体安全检测的双能量X射线螺旋CT装置。

双能量的X射线检测不同材料的基本原理：双能量的X射线检测系统是基于不同材料在高、低能谱下呈现的光电和康普顿衰减系数不同而具有材料的分辨能力；其运算原理为：

M_h＝[a_pf_ph(E)+a_cf_ch(E)]L                  (1)

M₁＝[a_pf_p1(E)+a_cf_c1(E)]L

式中M_h、M₁——分别为在高、低能下测得的对数衰减值。

a_p、a_c——分别为材料的光电吸收、康普顿散射特征常数。

f_p(E)、f_c(E)—分别为光电吸收、康普顿散射的能量函数。

L——材料的厚度。

由(1)式可推出两个能量下的衰减信号比值，该值可作为探测的特征量：

Ln(I_h0/I_h)/Ln(I₁₀/I₁)＝μ_mh/μ_m1(2)

式中I_h0、I_h——分别为空气背景和透射后的高能灰度信号。

I₁₀、I₁——分别为空气背景和透射后的低能灰度信号。

μ_mh/μ_m1——分别为高、低能谱下的平均质量衰减系数。

其特征是探测到的低能信号主要反映了被检测材料的光电效应，探测到的高能信号主要反映了被检测材料的康普顿效应，而不同等效原子序数的材料在高、低能谱下具有不同的比值，由此实现等效原子序数的分辨。

为了便于比较被检测液体材料的等效原子序数，本实用新型定义ZT值为：

ZT＝500(Z-Z₀)/Z₀

其中Z是基于双能量信号得出的被检测液体材料的等效原子序数，Z₀是水的等效原子序数。