[发明专利]基于微孔光学元件的X射线背散射成像安检装置有效
申请号: | 201610856563.X | 申请日: | 2016-09-28 |
公开(公告)号: | CN106970094B | 公开(公告)日: | 2019-03-19 |
发明(设计)人: | 毛汉祺;黎龙辉;张勤东;王健;徐伟;张振;裴晶;闵超波;邵爱飞;孙赛林 | 申请(专利权)人: | 北方夜视技术股份有限公司 |
主分类号: | G01N23/04 | 分类号: | G01N23/04 |
代理公司: | 北京中济纬天专利代理有限公司 11429 | 代理人: | 王菊花 |
地址: | 650200 *** | 国省代码: | 云南;53 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 微孔 光学 元件 射线 散射 成像 安检 装置 | ||
本发明提供一种基于龙虾眼光学元件X射线背散射成像安检装置,采用X射线聚焦元件和X射线康普顿散射技术相结合,利用平面微孔光学元件有效聚焦X射线光源出射X射线光束并利用球面微孔光学元件通过阵列对称式结构实现对整个目标视野内进行康普顿背散射硬X射线数据收集,可快速扫描到危险物品并实时图像显示。在高效安全的前提下,本发明可有效降低检测时间,提高图像分辨率。
技术领域
本发明涉及安检设备技术领域,具体而言涉及一种基于微孔光学元件的X射线背散射成像安检装置。
背景技术
X射线本质上是一种波长很短、能量很强的电磁波,波长介于紫外线和γ射线之间,当X射线与物体相互作用时可能会发生以下3种反应:第一种情况是X射线直接穿透物体;第二种情况是X射线被物体吸收;第三种情况是发生背散射。由于X射线与物质相互作用的3种特性,目前已经被广泛用于安检领域。
X射线安全检查一直是国家安全的重要组成部分,是政府社会管理和公共服务的重要内容,也是民众最为关注的焦点之一。目前,国际市场上流行的X射线背散射安检设备不仅能有效探测到金属物品,而且还能十分有效探测出非金属违禁品,如陶瓷刀、玩具枪、毒品及致命爆炸物TNT等。X射线背散射安检设备工作机制,是利用X射线完成对物体的二维扫描探测,X射线在遇到不同原子序数物体时,会发生不同的散射:原则序数低的物质,X射线的散射就比较强;原子序数高的物质,X散射就比较弱。探测器接收散射与物质相互作用的X射线,转变为电信号放大输出经过图像处理后显示成像,能十分有效地检查到不法分子所携带的毒品或易燃易爆物品。但当今X射线背散射成像技术应用也存在一定的不足,当被检物品或检查设备移动时,X射线束逐列地扫过被检物物体,射线的利用率低,在单位时间内只利用了一点X射线,扫描时间长,辐射剂量大,而且受限于探测器的靶面,X射线背散射收集的信号十分微弱,不能清晰的显示被测物体,图像分辨率较差。那么,如何降低扫描时间和提高图像分辨率,这是X射线背散射成像技术领域备受重视且有待攻破的技术难点。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足,本发明旨在提供一种基于微孔光学元件的X射线背散射安检成像装置,通过X射线聚焦装置和X射线背散射技术相结合,可快速实现X射线背散射高分辨成像。
本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现,从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。
为达成上述目的,本发明提出一种基于微孔光学元件的X射线背散射成像安检装置,包括:
用于辐射目标物体的X射线光源单元,具有至少一个X射线光源,向待检样品发射X射线束;
用于移动X射线光束的移动装置;
设置在发射光路中的平面会聚装置,用于会聚X射线光源出射的X射线束,该平面会聚装置由多个平面微孔光学元件排列构成一轴对称的平面阵列结构;
安检通道传送装置;
设置在接收光路中的球面阵列装置,用于聚焦背散射X射线并使其聚焦到X射线探测器,所述球面阵列装置构造为一由多个球面微孔光学元件排列组成的球面阵列结构;
用于探测聚焦背散射X射线的X射线探测器,对待检样品成像;
用于图像处理的计算机系统,与所述X射线探测器连接;
其中,所述X射线光源位于所述平面会聚装置上方,X射线束通过所述平面会聚装置聚焦照射到位于安检传送装置上的待检样品上,所述待检样品与所述平面会聚装置之间的距离等于所述平面会聚装置件与所述X射线光源之间的距离;
所述平面会聚装置将X射线光源发射的X射线聚焦成为微米级的十字焦斑;
所述X射线探测器位于所述待测样品的45°斜上方,其探测点与球面阵列装置的聚焦点为同一点,保持待测样品处于球面阵列装置的焦距位置处。
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