[发明专利]货物和车辆检查系统

说明书

技术领域

本发明涉及X射线检查技术，并且更具体地讲，涉及用于负载车辆（集装箱或一般货物）的高能量X射线检查的系统和方法，并且更具体地讲，涉及在关键设施、海港和边境交叉点有效筛选货物。

背景技术

用于卡车和集装箱的辐射检查的许多系统是已知的，这些系统中的大部分通常是基于同一原理，一般由X射线源进行X射线辐射，使用准直器形成针对车辆的扇形X射线束，使用该扇形束扫描车辆，并且在辐射经过车辆后将检测到的辐射转换成数字信号，然后将数字信号处理成图像，以供操作者观看。通常在考虑多个目标的情况下设计这样的系统。

一些X射线检查系统主要通过模块结构（modular construction）的使用来适合于高度的机动性（mobility）；例如参见RU 2251683。其它系统通过将X射线源放置在一个车辆上而使检测器位于不同的车辆上来解决机动性问题。然后，将这两个车辆电子地结合在一起，使得它们彼此同步地移动，参见美国专利No.6,937,692。另一种备选方案是将X射线源放置在车辆上，而使检测器位于移动或可旋转的入口（portal）上。该入口沿着正被检查的车辆或集装箱，连同检测器所在的车辆一起移动，例如参见美国专利No.5,692,028、美国专利No.5,903,623、美国专利No.7,517,149、美国专利No.7,497,618和FR 2808088。

具有X射线辐射的移动源和检测器的系统通常具有相当低的吞吐量(throughout)（依据每单位时间的车辆数量测量），这通常是由于相对低的扫描速度（通常在每秒0.2米至0.8米的范围内）以及由于驾驶员需要离开检查区域或至少站得离辐射源足够远（其导致检查系统的操作者和驾驶员二者都浪费大量时间）导致的；另外，由于可能的辐射照射，扫描器周围的相对较大区域需要被保留。因为辐射源是可移动的并且移动，因此在扫描期间人不应该存在的禁止区相应地增大。另外，这样的系统由于移动部件的存在而遭受可靠性问题，并且需要相当大的维护工作。另外，当在扫描期间源和检测器二者都处于运动中时，震动效应造成图像模糊，并且缺乏清晰度。因此，本发明的一个目的在于，提高检查站所收集的数据的质量，同时降低其大小、覆盖区（footprint）和维护要求。

固定X射线检查系统也是已知的，在这种系统中，车辆通过特定输送机类型机构上的固定（stationery）入口移动（参见例如美国专利No.5,091,924和美国专利No.6,542,580）。在这种情况下，至少部分解决了图像的质量问题，并且可以减小检查站周围的禁止区。然而，由于低扫描速度以及由于高辐射剂量使用而需要车辆的驾驶员离开检查区，因此这样的扫描系统的吞吐量趋向于相当低。

如果车辆靠自身力量并且在车辆驾驶员的控制下移动通过扫描器，则在具有固定源和检测器的系统中可以显著提高扫描器的吞吐量。通过仅在驾驶员已移动通过源之后打开X射线源（其例如可以通过在车辆上使用特定的标签或条形码来检测，例如参见美国专利No.7,308,076），解决了针对驾驶员的辐射暴露的问题。然而，例如对于可能处于卡车的货仓中的人员（诸如非法移民者），或者对于仍然暴露于至少一些散射辐射的驾驶员自身而言，在这种情况下仍然没有实现完全的辐射安全。因此，本发明的一个目的是在保持图像质量的同时减少用于扫描车辆的辐射剂量。

还已知的是用于检测汽车中的放射性物质的系统，诸如例如在美国专利No.7,239,245中描述的，这些系统使用具有自己的服务人员和控制设备的独立（autonomous）装置。然而，迄今为止还未解决的问题是形成监测准许对汽车中的放射性物质进行监测和检测的控制、X射线扫描和来自单个操作中心的控制的集成系统。

美国专利公开No.2009/086907描述了一种用于汽车的X射线控制的方法，该方法包括以下步骤：通过X射线源生成关于不同的能量的X射线辐射；使用准直器形成指向靠其自身力量移动的汽车的扇形X射线束；在X射线束穿过汽车之后对该X射线束进行检测；以及考虑到汽车速度，将检测到的X射线束转换成数字电信号，该数字电信号稍后可用于形成汽车的图像。