[发明专利]对输送机上的异物进行探测的多能量X射线吸收成像

权利要求书

1.一种用于对沿着输送方向输送产品的输送带上的材料进行探测的装置，包括：

X射线源，所述X射线源引导X射线束沿着X射线路径穿过所述输送带的厚度，所述X射线束具有分布在源能谱上的源强度；

光谱X射线探测器，所述光谱X射线探测器包括在所述输送带的与所述X射线源相反的一侧上的一个或多个像素，所述一个或多个像素在横跨所述输送带的宽度的离散像素位置处接收在穿过所述输送带、被输送的所述产品以及在所述输送带上的与被输送的所述产品一起前进的任何异物时发生衰减的X射线；

其中，所述一个或多个像素各自具有准直器，所述准直器在每个像素位置限定相应视场，所述相应视场与所述输送带的输送表面相交，并且消除散射，所述一个或多个像素确定在每个像素位置处的相应视场中接收到的分布在衰减X射线的能谱上的接收到的强度；

处理系统，所述处理系统将在每个像素位置处接收到的能谱与所述源能谱相关联以确定所述X射线的测量衰减，并且将所述测量衰减与包括一组预选构成材料的衰减系数的X射线衰减模型相关联以确定在每个像素位置处的视场中的材料的厚度，所述一组预选构成材料包括构成所述产品的材料、构成所述输送带的构成材料以及构成被怀疑为可能的污染物的异物的材料，所述处理系统针对每个所述像素位置确定所述输送带的构成材料沿着所述X射线路径的厚度，并且将所述厚度与所述输送带沿着所述X射线路径的预定厚度进行比较，如果所确定的所述输送带的构成材料的厚度超过所述输送带的预定厚度，则表示存在一块污染的输送带材料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述X射线衰减模型遵循比尔-朗伯特定律。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在每个像素位置处接收到的能谱被装仓于连续的能量仓中，并且所述处理系统限定衰减方程组，所述衰减方程组将在预选的能量仓中接收到的强度与源强度之比与用于所述预选的能量仓的X射线衰减模型相关联，以确定所述预选构成材料中的每种材料沿着X射线路径的厚度。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述预选的能量仓包括所述能量仓中的一些或全部。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，预选能量仓的数量大于或等于预选构成材料的数量。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所有能量仓具有相同的宽度。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所选择的能量仓在低能级下比在高能级下更宽。

8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理系统对所述方程组执行非线性回归，以通过使所述预选构成材料中的每种材料沿着所述X射线路径的厚度的残差最小来确定所述X射线衰减模型同所选择的能量仓中的每个能量仓接收到的强度与源强度之比的最佳拟合。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述方程组包括用于呈形式的预选能量仓中的每个的一个方程，其中N是所述X射线衰减模型中的预选构成材料的数量，μ_i是第i种预选构成材料对于能量仓的衰减系数，d_i是第i种预选构成材料沿着所述X射线路径的厚度，I_r是在能量仓中接收到的X射线强度，I_s是在能量仓中的源X射线强度。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光谱X射线探测器包括驱动器以及单个像素或者多个间隔开的像素，所述驱动器驱动所述单个像素或者所述多个间隔开的像素跨越所述输送带的宽度，以在每个像素位置处接收X射线。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，一旦确定所述输送带上存在污染物，所述处理系统发出警报、显示警报状况、发送警报消息、或者向分流器发出分流信号，以将一部分产品从所述输送带分流。