[发明专利]一种用于背散射成像系统的扫描装置

说明书

本发明涉及一种用于背散射成像系统的扫描装置，包括旋转外壳(2)及射线源(5)、扇形准直器(10)，旋转外壳(2)的中部沿圆周均匀地开有出射孔(4)，旋转外壳(2)套装在具有弯曲部(1‑1)的内曲轴(1)上，射线源(5)固定在内曲轴(1)上弯曲部(1‑1)的内侧，焦点位于旋转轴线上；扇形准直器(10)垂直于旋转轴线设置且其收缩端固定在射线源(5)上，扇形准直器(10)中开有扇形狭缝(11)，扇形狭缝(11)的圆心角与旋转外壳(2)上相邻出射孔(4)相对于它们所在平面的中心点所成的张角相同。本装置结构简单，设计精巧，稳定性高，可在狭小空间内实现线状X射线束的一维扫描，可有效地减少X射线泄漏。

技术领域

本发明属于辐射成像检测设备技术领域，具体涉及一种用于背散射成像系统的扫描装置。

背景技术

X射线检查系统应用于空港、海港、陆路关卡的货物检查以及人员所携带的小型包裹、行李检查。基于X透射能量检测的系统通常使用X光机发出平面扇形射线束，线探测器一次性获取一列透射数据，通过周期性地获取列数据形成扫描图像。还有一类X射线检查系统，收集背向散射的X光子，形成背散射图像。为了尽可能的收集背向散射光子，使用块状背散射探测器，此时需要将X射线约束为横截面积小的线状射线束，并要求线状射线束可以周期性地改变扫描方向。当前大多数面向安检应用的X射线背散射成像设备均采用前置准直器形成点扫描，例如，盘形狭缝斩波轮，它是一种简单的点扫描器，优点是盘形狭缝斩波轮与射线源相对分离，机械结构简单，缺点是光束横截面面积有变化，且射线屏蔽效果差；筒形飞点扫描器，其通过在可旋转的圆筒或半圆筒上刻透螺旋狭缝，优点是射线源装在转筒外部，安装简单且散热问题不突出，缺点是转筒的加工难度较大，且扫描器刚性极大地削弱，对材料的要求更高，同时也有射线屏蔽问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于背散射成像系统的扫描装置，该装置结构简单，设计精巧，能够在狭小空间内实现线状X射线束的一维扫描，可有效地减少X射线泄漏，并可大幅降低对旋转外壳的转速要求以及对材料的刚性要求，装置稳定性高。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于背散射成像系统的扫描装置，包括旋转外壳以及设在旋转外壳中的射线源、扇形准直器，旋转外壳通过轴承套装在贯穿其内部空间的内曲轴上，旋转外壳一端外表面套装有动力轮；

所述旋转外壳的中部沿圆周均匀地开有出射孔，所有出射孔的中心线共面，且所有出射孔的中心线所在平面与旋转外壳的旋转轴线相垂直；

所述内曲轴的中部具有偏离中心轴线的弯曲部，所述射线源固定在内曲轴上弯曲部的内侧，且射线源的焦点位于旋转外壳的旋转轴线上；

所述扇形准直器的收缩端垂直于旋转外壳的旋转轴线设置且其收缩端固定在射线源上，扇形准直器中开有扇形狭缝，扇形狭缝的中心扇面、旋转外壳上所有出射孔的中心线所在平面以及射线源的焦点位于同一平面上；扇形狭缝的圆心角与旋转外壳上相邻出射孔相对于它们所在平面的中心点所成的张角相同。

进一步，所述射线源为X光管，所述内曲轴(1)的弯曲部(1-1)的两侧轴段为中空轴段，所述内曲轴的弯曲部的两侧中空轴段中有与X光管相连的X光管电源电缆、X光管控制电路线缆以及X光管制冷液导入、导出入管路。

进一步，旋转外壳为中部鼓起呈圆筒状的纺锤体形，出射孔开在旋转外壳中部的圆筒状壳体上。

进一步，旋转外壳的材质为铅铜合金。

进一步，扇形准直器的扇形狭缝的表面采用注渗钨处理。

进一步，旋转外壳上与动力轮相对的另一端安装有由主、副锥齿轮所组成的锥齿轮对，主锥齿轮套装在旋转外壳上，副锥齿轮的远离齿轮的一端连接有位置传感器，主锥齿轮的齿数与配套副锥齿轮的齿数的比值为旋转外壳上所开出射孔的个数。

再进一步，旋转外壳上所开出射孔的个数为6-8个。