[发明专利]一种真多能的透视探测装置及方法

说明书

本发明公开了一种真多能的透视探测装置及方法，本方案基于光电转换单元，能量阈值比较单元以及输出单元来实现，通过能量阈值比较输出计数的方法来实现在放射源单次曝光下，进行多个真实能量透视信号的同步采集，并据此形成真多能透视图像。本发明提供的方案采用能量阈值比较输出计数的方法实现在射线源(放射源)单次曝光下，进行多个(如4个及以上)真实能量的同步探测，大大提高物质识别能力。

技术领域

本发明涉及透视探测技术，具体涉及真多能的透视探测技术。

背景技术

透视探测技术是工业探伤、安全检查和毒品查缉等领域应用广泛的一项较成熟的技术。多能透视探测技术是利用X射线等放射源的穿透能力，当不同能量的射线穿透同一被检对象时，射线强度会呈现不同程度的衰减，衰减程度与被检对象的等效原子序数、密度、厚度等相关。目前的透视探测方案绝大多数可探测双能量透视信号，在高、低能量下探测到的物质衰减特性不同，可将物质粗略分为有机物、无机物和混合物三类，具备一定的物质识别能力。

在多能透视探测装置上，现有的技术主要有两类：

第一类是真双能。例如，公开号CN101592622A的中国发明专利公开了具有真实双能量的多视角x射线行李爆炸物自动探测装置，其公开的方案中采用两个真实的不同能量的X射线源，探测装置分别探测不同能量的透视信号。公开号CN101358936)的中国发明专利公开了一种利用双视角多能量透视图像进行材料识别的方法及系统，该方案中采集多能量电子加速器作为射线源，通过两个准直器获得位置对称，能量相同的X射线束流，实现多能量透视探测。

这类真双能方案中需要两个射线源，占用空间大，成本高，而且只能有两个能量，无法增加能量个数限制，物质识别能力有限。

第二类是伪双能。例如，申请号CN201410294426.2的中国发明专利，其公开了一种伪双能X射线线阵成像系统。该方案中采用单源伪双能成像结构，在低能探测芯片和高能探测芯片之间加滤波铜片以构成伪双能探测装置。

申请号CN201320879470.0的中国发明专利，其公开了一种双能/双视角的高能X射线透视成像系统。该方案中采用单能量电子加速作为射线源，通过两个准直器获得能量不同，强度不同的X射线束流，实现伪双能透视探测。

这类的伪双能方案中，低能是过滤后的能量，信噪比差，影响物质的分类和危险物识别。

发明内容

针对现有多能透视探测方案物质识别能力低，无法有效区分过厚和过薄物质的问题，需要一种高识别能力的多能透视探测方案。

为此，本发明所要解决的问题是提供一种真多能的透视探测装置及方法，实现同时探测多个能量且物质识别能力高。

为了解决上述问题，本发明提供的真多能的透视探测装置，包括：

光电转换单元，所述光电转换单元将感应放射源单次曝光下穿透物体后的透视信号所产生的光信号转换成电信号，并进行单光子透视信号计数；

能量阈值比较单元，所述能量阈值比较设置多级能量阈值，对经光电转换单元转换而出的电信号进行多级能源阈值比较，得到多个能量级段的光子计数；

输出单元，所述输出单元根据能量阈值比较单元得到的多个能量级段的光子计数形成灰度信号输出。

进一步的，所述透视探测装置还包括准直器和闪烁体，所述准直器与闪烁体配合设置，所述准直器引入放射源穿透物体后的透视信号，并照射至闪烁体。

进一步的，所述能量阈值比较单元中利用标准放射源进行标定，将电信号与能量值形成一一对应关系。

为了达到上述目的，本发明提供的真多能的透视探测方法，采用能量阈值比较输出计数的方法来实现在放射源单次曝光下，进行多个真实能量透视信号的同步采集，并据此形成真多能透视图像。