[发明专利]液态物品检查方法和设备

说明书

本申请是2007年10月5日提交给中国专利局的题为“液态物品检查方法和设备”的第200710180652.8号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及辐射检查技术领域，特别涉及一种通过对液态物品进行双能CT成像来对液态物品进行快速安全检查的方法及设备。

背景技术

美国的9·11事件发生以后，航空领域的安全检查工作越来越受到重视。在以往进行的行李包裹安全检查的基础上，增加了对旅客随身携带的液态物品的安全检查要求。因此，急需有效的方式和手段进行行李物品中液态物品的快速安全检查。

当前，有如下四类的方法可以用于液态物品的安全检查：化学方法、电磁方法、中子方法和射线方法，具体描述如下：

1)化学方法可以细分为气味识别、离子扫描探测和物质分析。气味识别在实际应用中常常因为液态物品被密封包装而无法实现检查。离子扫描探测以高敏感性著称，但是其缺点在于误报率高，常常受到背景环境的影响。物质分析具有精度高和准确性高的特点，但是这种方法需要一定的时间对样品进行分析，不能满足现场快速检查的需求。

2)电磁方法采取主动的测量方式，其根据不同液态物品对电磁波的介电常数不同从而将液态物品区分开来。电磁方法本身容易受到金属包装和较厚材料包装的不利影响。因此，在包装材料复杂的实际情况下，电磁方法具有一定的局限性。

3)中子检查方法的使用会出现“中子活化”的现象，即经过中子检查的被检查液态物品会有辐射残留现象。并且，由于中子的穿透能力更强，故其辐射屏蔽更为复杂、设备占地面积大，因而不适合在民航的安全检查系统中使用。

4)当前，航空领域的安全检查装置多为射线装置，这些装置中，目前采用最多的技术是X射线二维成像技术和三维CT扫描成像技术。这些技术主要用于对行李物品进行安全检查，不能专门针对行李物品中的液态物品进行安全检查。

X射线二维成像技术是将被检查物体的三维信息在X射线束方向上积分而得到物体的二维信息投影图像。这些图像采用灰度或伪彩色的表现形式表现出物体内部的结构，给设备操作人员以直观的显示。但是，X射线二维成像技术毕竟缺少了被检查物体一个维度的信息，因此用该技术对液态物品进行检查受到被检查液态物品的外形和尺寸的影响特别严重。

三维CT扫描成像技术是CT技术的推广和应用。CT技术最早应用于医学，是辅助医生进行诊断的工具。它是通过对被检查物的各个断层进行多角度的投影来实现的。通过计算机对上述各个断层的多角度投影数据的重建，计算得到每个断层的重建图像，以不同的灰度显示重建图像中不同的衰减系数信息，从而显示被检查物的内部结构。随着CT技术的发展，出现了用于无损探伤的工业CT和用于安全检查的行李CT等，这些CT拓展技术仍然是以获得显示物体内部结构的断层图像为目的的，依赖于人工对结构进行分析，以判断被检物是否属于危险物品，不适用于自动、快速检查。此外，上述CT型安全检查设备，因其所覆盖的被检查物范围广，而导致造价高昂，设备笨重，推广应用困难。

综上所述，对于液态物品进行快速检查，化学方法、电磁方法和中子方法存在着本身不适合快速安全检查的特点，采用X射线二维成像技术和三维CT扫描成像技术，只能获得表现物品内部结构的图像，不能为液态物品的自动、安全检查提供充分依据。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供了一种用射线对液态物品进行安全检查的方法和设备，它可以在不破坏液态物品包装的情况下对其进行快速检查，得到被检查液态物品的定量信息。

在本发明的一个方面，提供了一种用双能螺旋CT对液态物品进行检查的设备，包括：射线源，用于发出高能和低能X射线；探测和采集装置，用于探测并采集穿透至少一件被检液态物品的高能和低能X射线；承载机构，承载被检液态物品围绕轴转动，并且能够升降，使得被检液态物品进入检测区域，从而由射线源发出的高能和低能射线能够透过被检液态物品；控制器，控制所述射线源和探测和采集装置对被检液态物品进行双能螺旋CT扫描，来形成每个均表示被检液态物品的至少一种物理属性值的一组螺旋CT图像；计算机，分析该组螺旋CT图像以确定液体的螺旋CT图像部，并基于液体的螺旋CT图像部分中包含的物理属性值在相应维度的空间中的位置来判断所述被检液态物品是否是危险品。

根据本发明的实施例，所述物理属性值至少包括被检液态物品的密度和原子序数。

根据本发明的实施例，所述双能螺旋CT扫描是大螺距螺旋CT扫描。