[发明专利]封闭式X射线斩波轮

说明书

一种斩波轮组件，其包括配置为使X射线束变窄的准直仪，斩波轮具有配置为面向准直仪方向的平面，以及被配置为接收斩波轮的壳体。所述的斩波轮包括中心轴、平面内的多个狭缝、沿准直仪方向从所述平面延伸的第一突出部和从平面沿准直仪方向延伸的第二突出部。所述狭缝相对于中心轴径向向外延伸。所述第一突出部位于所述多个狭缝的径向外侧，所述第二突出部位于所述多个狭缝的径向内侧。每个突出部围绕中心轴设置为360度。所述壳体包括内壁，当所述斩波轮接收在所述壳体中时，所述内壁包括配置为接收所述第一突出部的第一凹槽和配置为接收所述第二突出部的第二凹槽。

发明背景

1.发明领域

本发明一般涉及的是x射线反向散射仪器。更为具体地，至少一个实施方案涉及一种具有封闭式斩波轮的x射线反向散射仪器。

2.相关技术讨论

反向散射x射线成像通常用于安全检查，以检测位于隐藏区域的违禁品，例如，隐藏在汽车或卡车车身的实心金属面板后面的违禁品。一般来说，这种方法包括将相对较窄的x射线束引导到固体表面的仪器。X射线能量穿过表面并反射或散射表面远端的任何物品。仪器使用从物品反射或散射的x射线创建物品的图像。

X射线反向散射仪器中包括屏蔽用以提高仪器操作员和仪器附近人员在使用时的安全性。早期的X射线反向散射仪器通常是安装在固定位置或借助轮式推车移动的大型重型设备。然而，现今的仪器通常以便携式手持形式提供。这些手持式仪器为屏蔽带来了额外的挑战，因为操作员在仪器产生X射线能量时离仪器很近。

通常，X射线反向散射仪器包括X射线源、用于使X射线源产生的X射线束变窄的准直仪和容纳在壳体内的斩波轮。这些是光源组件，可将电子管产生的X射线聚焦成可用于扫描的光束。壳体由已知可提供X射线屏蔽的材料制成。当仪器产生X射线能量时，驱动电机耦合到斩波轮以旋转斩波轮。所述斩波轮包括一组狭缝，用于从准直仪接收的X射线能量中产生较小的X射线能量“铅笔束(pencil beam)”。通常，四个狭缝以九十度的间隔围绕斩波轮定位。

在实践中，构建具有足够屏蔽的X射线反向散射仪器以完全消除从仪器中逸出的X射线能量是不切实际的。相反，仪器的设计应符合OSHA法规，该法规允许操作员使用X射线仪器，前提是操作员在给定时间段内接受的X射线能量不超过既定的安全阈值。在某些情况下，法规允许进行暴露量大于所述阈值的操作，但前提是个人已完成认证的辐射培训。

现在参考图1，其示出了根据现有技术的斩波轮组件100的横截面。组件100包括准直仪120、斩波轮122、壳体124和包括轮毂132的电机126。所述斩波轮122包括源侧表面128。所述壳体124包括内表面130、源侧X射线开口134和目标侧X射线开口136。电机126在轮毂132处连接至斩波轮122。所述横截面图显示了斩波轮的旋转角度，所述旋转角度不会将四个狭缝(未示出)中的任何一个放置在靠近源侧X射线开口134和目标侧X射线开口136的位置。

在操作中，X射线能量由位于斩波轮组件100左侧的X射线源(未示出)提供。X射线能量被引导至准直仪120，准直仪120用于使引导至斩波轮122的X射线变窄。光束通过源侧开口134到达斩波轮122。斩波轮122以这样的速度旋转，使得在每次旋转器件的已知时间段内，狭缝之一至少部分地与源侧开口134对齐，同时与目标侧开口136对齐。当狭缝至少部分地与开口134、136对齐时，准直光束进入源侧开口134，穿过狭缝并通过目标侧开口136离开壳体124。