СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ФЛУОРОСКОПИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе для формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, генерируемых электронным ускорителем с высокой энергией, в ходе неразрушающего контроля, формирования флуороскопического изображения, и к аппарату контроля безопасности, предназначенному для контроля больших контейнеров, контроля транспортных средств, контроля авиационных грузов, контроля поездов и тому подобного, и, в частности, к системе для выполнения формирования флуороскопического изображения одновременно в отношении объектов в по меньшей мере двух каналах с использованием одного источника рентгеновского излучения с высокой энергией.

Уровень техники

Рентгеновские лучи широко применяются в области промышленного неразрушающего контроля, контроля безопасности и тому подобного. Для крупногабаритного объекта, подлежащего контролю, такого как паровой котел, авиационный двигатель, насыпной груз в аэропорту / на железной дороге / на таможне, груз, перевозимый автотранспортом в автомобиле / грузовике / контейнере / поезде или тому подобном, для флуороскопического контроля требуются рентгеновский луч с высокой энергией, который обычно генерируется с использованием электронного ускорителя с энергией выше 2 мегаэлектронвольт. Основной способ для генерирования рентгеновского луча электронным ускорителем содержит: генерирование электронного пучка с использованием электронной пушки, ускорение этого электронного пучка для получения высокой энергии с использованием электрического поля, и генерирование рентгеновского луча посредством использования этого электронного пучка, имеющего высокую энергию, для бомбардировки мишени. Система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией использует высокую проникающую способность рентгеновских лучей. Когда рентгеновские лучи проникают через предмет, подлежащий контролю, (объект), интенсивность рентгеновских лучей ослабляется, и степень ослабления связана с плотностью, формой, толщиной, материалом объекта и так далее. Информацию об интенсивности рентгеновских лучей после прохождения через объект получают с использованием детектора, и после этого получают флуороскопическое изображение, отражающее информацию об объекте, такую как информация о форме, структуре, даже материале и тому подобном, например, посредством обработки сигналов, алгоритмического анализа, восстановления изображения и тому подобного. Таким образом, могут быть реализованы цели, такие как анализ структуры, обнаружение дефектов, проверка грузов, распознавание опасного предмета, контроль на наличие контрабанды и тому подобное.

Система контроля для крупногабаритных грузов подразделяется на два типа: один тип, использующий источник рентгеновского излучения с высокой энергией, и другой тип, использующий источник изотопный радиоактивного излучения. В системе, в которой используется источник рентгеновского излучения с высокой энергией, обычно используется электронный ускоритель, имеющий энергию свыше 2 мегаэлектронвольт, для того, чтобы сгенерировать рентгеновские лучи при бомбардировке мишени. В настоящее время компания "NUCTECH Company Ltd" является одним из лидеров в применении этой технологии по всему миру, и обладает большим количеством патентов и утвердившихся на рынке изделий. В системе, в которой используется источник изотопного радиоактивного излучения, обычно в качестве источника излучения используется гамма-излучение, генерируемое радиоактивным изотопом Кобальтом 60 (Со-60), и энергии гамма-излучения составляют 1,17 мегаэлектронвольт и 1,33 мегаэлектронвольт, соответственно. Что касается системы контроля для крупногабаритных грузов, в которой используется Кобальт 60, то, с одной стороны, энергия лучей является низкой, проникающая энергия ограничена, и объем объекта, который может быть проверен, является ограниченным; с другой стороны, Кобальт 60 имеет собственный период полураспада, составляющий 5,27 года, и таким образом источник излучения следует заменять по истечении некоторого промежутка времени, иначе качество изображения ухудшится вследствие ослабления интенсивности излучения. Система контроля для крупногабаритных грузов, в которой используется Кобальт 60 имеет много проблем в области безопасности вследствие собственной радиоактивности Кобальта 60, в отличие от системы с электронным ускорителем, в которой рентгеновские лучи генерируются только тогда, когда включено электропитание и создается пучок, и которая является безопасной тогда, когда пучок остановлен, или электропитание выключено. Следовательно, больше чем в 90% существующих на настоящий момент времени системах контроля крупногабаритных грузов используется источник рентгеновского излучения с высокой энергией.

На предшествующем уровне техники все варианты использования рентгеновского луча с высокой энергией заключались в том, чтобы получать пучок рентгеновских лучей перед электронным пучком, который бомбардирует мишень, для осуществления применения формирования флуороскопического изображения, и использовать часть рентгеновских лучей, имеющих самую высокую энергию и наибольшую интенсивность, в максимально возможной степени. Обычно для системы только с одним каналом контроля извлекают только один пучок рентгеновских лучей, и, таким образом, скорость контроля является малой, а эффективность является низкой.

В китайском патенте "двухканальная сборная передвижная система контроля контейнеров или транспортных средств (Номер патента: CN2840027Y)", раскрывается система, в которой используется гамма-излучение, генерируемое Кобальтом 60, в качестве источника излучения, и два конструктивных канала контроля, относящихся к портальному типу, с левой и правой сторон, соответственно, образованы двумя L-образными детекторами, так что может быть реализована "скорость прохождения проверки, повышенная в 2-4 раза". Источник гамма излучения с Кобальтом 60 имеет свою особенность в использовании и обработке, такую как затворное устройство и тому подобное, и имеет недостатки, такие как низкая энергия, ограниченная проникающая способность; короткое время распада, короткий срок службы, который требует периодической замены; длительная радиация, большая сложность в обеспечении безопасности и так далее.

Ввиду этих недостатков на предшествующем уровне техники, в настоящем изобретении предлагается система, в которой в качестве источника излучения используется электронный ускоритель, и посредством по меньшей мере двух коллиматоров получают, соответственно по меньшей мере два пучка рентгеновских лучей для того, чтобы одновременно выполнять формирование флуороскопического изображение в отношении объектов в по меньшей мере двух каналах. В частности, в настоящем изобретении также предлагается система, в которой в качестве источника излучения используется электронный ускоритель с высокой энергией, и посредством коллиматоров, расположенных в двух боковых позициях, получают, соответственно, два пучка рентгеновских лучей для того, чтобы одновременно выполнять формирование флуороскопического изображение в отношении объектов в двух каналах. По сравнению с предшествующим уровнем техники, система имеет такие преимущества, как низкая стоимость, высокая скорость, многофункциональность, высокое качество изображения и высокую безопасность и так далее.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается система формирования рентгеновского флуороскопического изображения для формирования флуороскопического изображения объектов в по меньшей мере двух каналах контроля, содержащая: электронный ускоритель, экранирующее и коллимирующее устройство по меньшей мере две детекторных матрицы, при этом, электронный ускоритель включает в себя блок эмиссии электронов, блок ускорения электронов и мишень; при этом, экранирующее и коллимирующее устройство включает в себя экранирующую конструкцию и по меньшей мере два коллиматора, соответственно корреспондирующих этим по меньшей мере двум детекторным матрицам; при этом каждая из этих по меньшей мере двух детекторных матриц, коллиматор, соответствующий этой детекторной матрице, и точка мишени, в которую нацелен электронный пучок, расположены в одной плоскости.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, которая содержит: электронный ускоритель с высокой энергией, экранирующее и коллимирующее устройство, первый канал контроля, второй канал контроля, первую детекторную матрицу, вторую детекторную матрицу, подсистему электропитания и управления и подсистему анализа сигналов и обработки изображения; при этом электронный ускоритель с высокой энергией включает в себя блок эмиссии электронов, блок ускорения электронов и мишень и генерирует электронный пучок с энергией, превышающей 2 мегаэлектронвольта; при этом экранирующее и коллимирующее устройство включает в себя экранирующую конструкцию и по меньшей мере два коллиматора, и два из коллиматоров расположены, соответственно, по обеим сторонам от оси электронного пучка, при этом первый канал контроля и второй канал контроля расположены, соответственно, по обеим сторонам от электронного ускорителя; при этом первый коллиматор, первая детекторная матрица и точка мишени, в которую нацелен электронный пучок, располагаются в некоторой первой плоскости, а второй коллиматор, вторая детекторная матрица и точка мишени, в которую нацелен электронный пучок, располагаются в некоторой второй плоскости.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается транспортное средство, содержащее вышеописанную систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения или вышеописанную двухканальную систему формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается сборная стационарная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, содержащая вышеописанную двухканальную систему формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, и дополнительно содержащая: камеру для устройств, которая прикреплена на основании между первым каналом контроля и вторым каналом контроля, и в которой установлены электронный ускоритель и экранирующее и коллимирующее устройство; по меньшей мере, одно транспортировочное устройство, которое установлено в первом канале контроля и/или втором канале контроля и используется для того, чтобы тянуть объект таким образом, чтобы он проходил через область, облучаемую рентгеновским лучом, с некоторой заданной скоростью; первый кронштейн для детекторов, который располагается снаружи от первого канала контроля и в котором установлена первая детекторная матрица таким образом, что первая детекторная матрица располагается в первой плоскости, в которой располагается первый коллиматор; второй кронштейн для детекторов, который располагается снаружи от второго канала контроля и в котором установлена вторая детекторная матрица таким образом, что вторая детекторная матрица располагается во второй плоскости, в которой располагается второй коллиматор; и камеру управления, в которой установлены подсистема электропитания и управления и подсистема анализа сигналов и обработки изображения.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, содержащая вышеописанную двухканальную систему формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, и дополнительно содержащую шасси, на котором установлены по меньшей мере кабина источника рентгеновского излучения, кабина для устройств, рабочая кабина, система первого кронштейна и система второго кронштейна; при этом электронный ускоритель и экранирующее и коллимирующее устройство установлены в кабине источника рентгеновского излучения, первый пучок рентгеновских лучей извлекается в направлении одной стороны шасси посредством первого коллиматора, а второй пучок рентгеновских лучей извлекается в направлении другой стороны шасси посредством второго коллиматора; система первого кронштейна включает в себя первую детекторную матрицу; в своем рабочем состоянии система первого кронштейна разложена с одной стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и первая детекторная матрица располагается в первой плоскости, в которой располагается первый коллиматор; а в своем нерабочем состоянии система первого кронштейна сложена и хранится на верхней части шасси; система второго кронштейна включает в себя вторую детекторную матрицу; в своем рабочем состоянии система второго кронштейна разложена с другой стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и вторая детекторная матрица располагается во второй плоскости, в которой располагается второй коллиматор; а в своем нерабочем состоянии система второго кронштейна сложена и хранится на верхней части шасси; подсистема электропитания и управления и подсистема анализа сигналов и обработки изображения установлены в кабине для устройств; и в рабочей кабине установлено устройство для управления системой и офиса.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается самоходная передвижная двухканальная, имеющая два уровня энергии, имеющая два угла обзора, система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, содержащая вышеописанную двухканальную систему формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, и дополнительно содержащую шасси; на шасси установлены по меньшей мере кабина источника рентгеновского излучения, кабина для устройств, рабочая кабина, система первого кронштейна, система второго кронштейна, система третьего кронштейна и система четвертого кронштейна; при этом электронный ускоритель и экранирующее и коллимирующее устройство установлены в кабине источника рентгеновского излучения, первый пучок рентгеновских лучей и третий пучок рентгеновских лучей, имеющие различные энергии и различные углы, извлекаются в направлении одной стороны шасси посредством, соответственно, первого коллиматора и третьего коллиматора, а второй пучок рентгеновских лучей и четвертый пучок рентгеновских лучей, имеющие различные энергии и различные углы, извлекаются в направлении другой стороны шасси посредством, соответственно, второго коллиматора и четвертого коллиматора; система первого кронштейна включает в себя первую детекторную матрицу для низкой энергии; в своем рабочем состоянии система первого кронштейна разложена с одной стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и первая детекторная матрица для низкой энергии располагается в первой плоскости, в которой располагается первый коллиматор; в своем нерабочем состоянии система первого кронштейна сложена и помещена на верхней части шасси; система третьего кронштейна включает в себя первую детекторную матрицу для высокой энергии; в своем рабочем состоянии система третьего кронштейна разложена с этой одной стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и первая детекторная матрица для высокой энергии располагается в третьей плоскости, в которой располагается третий коллиматор; в своем нерабочем состоянии система третьего кронштейна сложена и помещена на верхней части шасси; две конструкции "портального типа", образованные с шасси системами первого и третьего кронштейнов, одна из конструкций впереди другой, составляют первый канал контроля; система второго кронштейна включает в себя вторую детекторную матрицу для низкой энергии; в своем рабочем состоянии система второго кронштейна разложена с другой стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и вторая детекторная матрица для низкой энергии располагается во второй плоскости, в которой располагается второй коллиматор; в своем нерабочем состоянии система второго кронштейна сложена и помещена на верхней части шасси; система четвертого кронштейна включает в себя вторую детекторную матрицу для высокой энергии; в своем рабочем состоянии система четвертого кронштейна разложена с этой другой стороны шасси и образует с шасси конструкцию 'портального типа', и вторая детекторная матрица для высокой энергии располагается в четвертой плоскости, в которой располагается четвертый коллиматор; в своем нерабочем состоянии система четвертого кронштейна сложена и помещена на верхней части шасси; две конструкции "портального типа", образованные с шасси системой второго кронштейна и системой четвертого кронштейна, одна из конструкций впереди другой, составляют второй канал контроля; подсистема электропитания и управления и подсистема анализа сигналов и обработки изображения установлены в кабине для устройств; и в рабочей кабине установлено устройство для управления системой и офиса.

Настоящее изобретение одновременно выполняет формирование флуороскопического изображения в отношении объектов в по меньшей мере двух каналах контроля, используя только один электронный ускоритель по меньшей мере два набора пучков рентгеновских лучей и по меньшей мере два набора детекторных систем, посредством конструкции из электронного ускорителя, экранирующего и коллимирующего устройства, этих по меньшей мере двух детекторных матриц и различных механических составных конструкций, и имеет следующие преимущества: эти по меньшей мере два канала контролируются одновременно, и скорость высока; используется только один электронный ускоритель, конструкция является простой, а стоимость является низкой; в качестве источника излучения вместо Кобальта 60 используется электронный ускоритель, и надежность обеспечения безопасности является более высокой; благодаря конструкции коллиматоров может быть извлечено большее количество наборов пучков рентгеновских лучей, и может быть реализована функция двойного угла обзора, что делает возможным иерархическую обзорность флуороскопического изображения; могут быть извлечены пучки рентгеновских лучей, имеющие различную энергию, для реализации распознавания материалов объектов; и может быть реализована двухканальная / имеющая два уровня энергии / имеющая два угла обзора система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией с интегрированной многофункциональностью. Кроме того, пучок рентгеновских лучей в настоящем изобретение имеет ряд преимуществ в своей планарной веерообразной области, таких как малый разброс по энергии, равномерное распределение интенсивности, малая точка мишени и способность быть извлеченным под большим углом и так далее. Качество изображения системы формирования рентгеновского флуороскопического изображения может быть повышено. Система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующая настоящему изобретению, может быть спроектирована в конкретных формах стационарного типа, сборного типа, передвижного типа с направляющими или самоходного передвижного типа и так далее, и имеет такие преимущества, как простая конструкция, низкая стоимость, высокая функциональность, хорошее качество изображения и тому подобное.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичный чертеж, на котором проиллюстрирована двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 2 - схематичный чертеж, на котором проиллюстрирован электронный ускоритель и экранирующее и коллимирующее устройство, соответствующие варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 3 - схематичный чертеж, на котором проиллюстрировано сечение экранирующего и коллимирующего устройства, соответствующего варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 4 - схематичный чертеж, на котором проиллюстрирована компоновка двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения;

Фиг. 5 (А)-5 (Е) - схематичные чертежи, на которых проиллюстрированы конструкции и способы расположения нескольких детекторных матриц, имеющих различные формы, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения;

фиг. 6 - схематичный чертеж, на котором проиллюстрирована сборная стационарная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующая варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 7 - схематичный чертеж самоходной передвижной двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующей варианту реализации настоящего изобретения;

фиг. 8 - схематичный чертеж самоходной передвижной двухканальной / имеющей два уровня энергии / два утла обзора системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией содержит: электронный ускоритель (1), экранирующее и коллимирующее устройство (2), первый канал (3) контроля, второй канал (4) контроля, первую детекторную матрицу (5), вторую детекторную матрицу (6), подсистему (7) электропитания и управления, и подсистему (8) анализа сигналов и обработки изображения. Электронный ускоритель (1) с высокой энергией включает в себя блок (101) эмиссии электронов, блок (102) ускорения электронов и мишень (103), и генерирует электронный пучок (Е) с энергией, превышающей 2 мегаэлектронвольта. Экранирующее и коллимирующее устройство (2) включает в себя экранирующую конструкцию (201) и по меньшей мере два коллиматора (202 а) и (202 b), и эти два коллиматора расположены, соответственно, по обеим сторонам от оси электронного пучка (Е). Первый канал (3) контроля и второй канал (4) контроля располагаются, соответственно, по обеим сторонам от электронного ускорителя (1). Первый коллиматор (202 а), первая детекторная матрица (5) и точка мишени, в которую нацелен электронный пучок (Е), располагаются в некоторой первой плоскости, а второй коллиматор (202 b), вторая детекторная матрица (6) и точка мишени, в которую нацелен электронный пучок (Е), располагаются в некоторой второй плоскости.

Первая плоскость и вторая плоскость образуют по отношению к оси электронного пучка (Е), соответственно, первый угол и второй угол. Предпочтительно, чтобы первый угол и/или второй угол имели угловой диапазон от 30° до 150°. В первой плоскости и второй плоскости извлекаются, соответственно, первый пучок рентгеновских лучей и второй пучок рентгеновских лучей, имеющие равномерные распределения интенсивности.

Предпочтительно первый угол и второй угол равны по величине, и первый пучок рентгеновских лучей и второй пучок рентгеновских лучей симметричны относительно плоскости.

Предпочтительно угол между осью электронного ускорителя и первым каналом контроля и угол между осью электронного ускорителя и вторым каналом контроля оба меньше чем 60°, и более предпочтительно, ось электронного ускорителя параллельна первому каналу контроля и второму каналу контроля. Случай, при котором между осью (L) электронного ускорителя (1) и каналами контроля образованы углы, проиллюстрирован на фиг. 4.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения, угол, образованный между первой плоскостью (плоскостью 1) и первым каналом (3), и угол, образованный между второй плоскостью (плоскостью 2) и вторым каналом (4), оба больше чем 45°. Предпочтительно, чтобы угол, образованный между первой плоскостью (плоскостью 1) и первым каналом (3), и угол, образованный между второй плоскостью (плоскостью 2) и вторым каналом (4), оба составляли 90°. На фиг. 1 проиллюстрирован случай, при котором между первой плоскостью (плоскостью 1) и первым каналом (3) образован угол γ1, а между второй плоскостью (плоскостью 2) и вторым каналом (4) образован угол γ2.

На фиг. 1 проиллюстрирована схематичная структура двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией. Электронный ускоритель генерирует электронный пучок (Е) с высокой энергией, который имеет ось (L) и затем бомбардирует мишень. В точке (О) мишени генерируются рентгеновские лучи, излучаемые в телесном угле 4 к. Большая часть рентгеновских лучей экранируется и поглощается экранирующим и коллимирующим устройством (2), окружающим точку (О) мишени. Двумя коллиматорами (202 а) и (202 b), расположенными с различных сторон от оси (L) электронного пучка, извлекаются, соответственно, планарный веерообразный первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и планарный веерообразный второй пучок (X 2) рентгеновских лучей. Первый канал (3) контроля и второй канал (4) контроля располагаются, соответственно, по обеим сторонам от электронного ускорителя (1), и электронный ускоритель (1) параллелен первому и второму каналам контроля. Точка (О) мишени, первый коллиматор (202 а), первая детекторная матрица (5) располагаются в первой плоскости (плоскости 1), и между первой плоскостью (плоскостью 1) и первым каналом (3) контроля образован угол γ1. Точка (О) мишени, второй коллиматор (202 b), вторая детекторная матрица (6) располагаются во второй плоскости (плоскости 2), и между второй плоскостью (плоскостью 2) и вторым каналом (4) контроля образован угол γ2. X 1 и X 2 одновременно проходят через различные места множества объектов (9) в первом канале (3) контроля и втором канале (4) контроля. Интенсивность рентгеновских лучей ослабляется в различной степени, и принимается, соответственно, первой детекторной матрицей (5) и второй детекторной матрицей (6). После предварительной обработки первой детекторной матрицей (5) и второй детекторной матрицей (6) сигналы, отражающие интенсивность рентгеновских лучей передаются в подсистему (8) анализа сигналов и обработки изображения. Флуороскопические изображения, отражающие два сечения множества объектов (9) в двух каналах, через которые проникают рентгеновские лучи, получаются после, например, анализ сигналов, алгоритмического вычисления и создания изображения и так далее. В ходе рабочего процесса, если объект (9) продолжает двигаться относительно системы формирования рентгеновского флуороскопического изображения, то есть, каждый участок объекта последовательно проходит через области рентгеновской флуороскопии, то могут быть получены два завершенных флуороскопических изображения объектов (9) в двух каналах контроля: одно представляет собой первое флуороскопическое изображение, получаемое посредством первого рентгеновского луча, проникающего через объект в первом канале контроля и принимаемого первой детекторной матрицей (5), а другое представляет собой второе флуороскопическое изображение, получаемое посредством второго рентгеновского луча, проникающего через объект съемки во втором канале контроля и принимаемого второй детекторной матрицей (6).

На фиг. 2 проиллюстрирована конкретная структура электронного ускорителя и экранирующего и коллимирующего устройства, соответствующих одному варианту реализации настоящего изобретения. Электронный ускоритель (1) содержит блок (101) эмиссии электронов, блок (102) ускорения электронов и мишень (103). Блок эмиссии электронов генерирует электронный пучок (Е), а блок ускорения электронов ускоряет электронный пучок (Е) таким образом, что он становится электронным пучком с высокой энергией. Ось (L) электронного пучка также упоминается как ось электронного ускорителя (1). Этот электронный пучок с высокой энергией бомбардирует мишень, и в точке (О) мишени генерируются рентгеновские лучи, излучаемые подо всеми углами в пространство. Мишень окружена экранирующим и коллимирующим устройством (2), и оно образовано экранирующей конструкцией (201) и коллиматорами (202); коллиматоры (202) включают в себя два коллиматора (202 а и 202 b, как это проиллюстрировано на фиг. 2), которые, соответственно, располагаются с обеих сторон от оси (L) электронного пучка (Е). Коллиматор (202 а) отклоняется под углом θ1 от электронного пучка и выводит планарный веерообразный первый пучок (X 1) рентгеновских лучей. Коллиматор (202 а) отклоняется под углом θ2 от электронного пучка, и выводит планарный веерообразный второй пучок (X 2) рентгеновских лучей. θ1 и θ2 представляют собой отклонения от оси (L) электронного пучка в различных направлениях, и определены оба как "положительный" угол, для удобства иллюстрации. На фиг. 2, θ1 и θ2 являются равными по величине и симметричными. Такого рода конфигурация делает возможным простое управление интенсивностью каждого пучка рентгеновских лучей (например, уравнивая интенсивность пучков рентгеновских лучей), и упрощает организацию каждого канала контроля.

На фиг. 3 проиллюстрирован вид в разрезе экранирующего и коллимирующего устройства, соответствующего случаю, при котором θ1=θ2=90°, как это показано на фиг. 2. Точка (О) мишени окружена экранирующим и коллимирующим устройством, большая часть рентгеновских лучей, генерируемых в точке мишени, экранируется и поглощается экранирующей конструкцией (201), и только планарный веерообразный пучок рентгеновских лучей может быть выведен через прорезь коллиматора (202). Распределение формы планарного веерообразного пучка рентгеновских лучей определяется размером полевого угла, положениями отверстий и толщиной прорези. Предпочтительно, чтобы пучок рентгеновских лучей имел толщину, составляющую 2 мм (то есть, толщину прорези коллиматоров (202 а) и (202 b) на фиг. 2), и суммарный полевой угол, составляющий 90°, включающий в себя полевой угол в нижнем направлении, составляющий 15° (-15°), и полевой угол в верхнем направлении, составляющий 75° (+75°), относительно горизонтальной плоскости (0°), и первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и второй пучок (X 2) рентгеновских лучей являлись двусторонне симметричными.

На фиг. 4 проиллюстрирована схематичная компоновка двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией. Между первым каналом (3) контроля и осью (L) электронного ускорителя (1) образован угол β1, а между вторым каналом (4) контроля и осью (L) электронного ускорителя (1) образован угол β2. Чем больше β1 или β2, тем скорее соединится первый канал (3) контроля и второй канал (4) контроля, что не облегчает транспортировку объекта и сказывается на эффективности контроля в системе. Следовательно, в предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения β1<60°, β2<60°, и предпочтительно, чтобы β1=β2=0, то есть, чтобы первый канал контроля, второй канал контроля и электронный ускоритель были параллельны друг другу.

На фиг. 1 между первой плоскостью (плоскостью 1) и первым каналом образован угол γ1, а между второй плоскостью (плоскостью 2) и вторым каналом образован угол γ2. Чем меньше γ1 или γ2, тем длиннее пути рентгеновского луча в первой плоскости (плоскости 1) или второй плоскости (плоскости 2), с одной стороны, количество детекторов увеличивается и, таким образом, увеличивается стоимость, с другой стороны, угол обзора является слишком наклонным, и это сказывается на иерархическом эффекте восстановления изображения. Следовательно, в настоящем изобретении γ1 и γ2 являются оба превышающими 45°, и предпочтительно, раны приблизительно 90°.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения детекторные матрицы (5, 6) представляют собой линейные конфигурации, кусочно-линейные конфигурации, стандартные L-образные конфигурации или С-образные конфигурации, состоящие из множества детекторов.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения детекторные матрицы (5, 6) состоят из множества детекторов, расположенных в один или более рядов.

На фиг. 5 (А)-5 (Е) проиллюстрированы различные формы и различные конфигурации нескольких видов детекторных матриц.

На фиг. 5 (А) проиллюстрирован случай, при котором детекторные матрицы расположены в виде кусочно-линейной формы. Первая детекторная матрица разделена на два линейных отрезка, включающих в себя верхний отрезок (51) первой детекторной матрицы и боковой отрезок (52) первой детекторной матрицы; аналогичным образом вторая детекторная матрица (6) разделена на верхний отрезок (61) второй детекторной матрицы и боковой отрезок (62) второй детекторной матрицы. Рентгеновские лучи, генерируемые из точки (О) мишени, выводятся двумя коллиматорами как планарный веерообразный первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и планарный веерообразный второй пучок (X 2) рентгеновских лучей, и X 1 и X 2 проникают через объекты и принимаются, соответственно, первой детекторной матрицей или второй детекторной матрицей. Веерообразная область, образованная детекторной матрицей и точкой мишени может полностью покрыть сечение объекта (9). Детекторная матрица с такого рода конструкцией имеет простую конструкцию и легко монтируется и прикрепляется.

На фиг. 5 (В) проиллюстрирован случай, при котором детекторные матрицы расположены в виде стандартной L-образной формы. Первая детекторная матрица (5) разделена на два перпендикулярных линейных отрезка с отрезком "-" сверху, представляющим собой верхний отрезок (51) первой детекторной матрицы, и отрезком "|" сбоку, представляющим собой боковой отрезок (52) первой детекторной матрицы; аналогичным образом вторая детекторная матрица (6) также разделена на отрезок "-" в качестве верхнего отрезка (61) второй детекторной матрицы, и отрезок "|" в качестве бокового отрезка (62) второй детекторной матрицы. Рентгеновские лучи, генерируемые из точки (О) мишени выводятся двумя коллиматорами как планарный веерообразный первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и планарный веерообразный второй пучок (X 2) рентгеновских лучей, и X 1 и X 2 проникают через объекты и принимаются, соответственно, первой детекторной матрицей или второй детекторной матрицей. Веерообразная область, образованная детекторной матрицей и точкой мишени может полностью покрывать сечение объекта (9). Детекторная матрица с такого рода конструкцией имеет простую и правильную конструкцию и легко формируется как складная конструкция.

На фиг. 5 (С) проиллюстрирован случай, при котором детекторные матрицы расположены в виде С-образной формы. Первая детекторная матрица (5) и вторая детекторная матрица (6), соответственно, расположены на двух дугах, которые могут иметь в качестве центра окружности точку (О) мишени. Рентгеновские лучи, генерируемые из точки (О) мишени выводятся двумя коллиматорами как планарный веерообразный первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и планарный веерообразный второй пучок (X 2) рентгеновских лучей, и X 1 и X 2 проникают через объекты и принимаются, соответственно, первой детекторной матрицей или второй детекторной матрицей. Веерообразная область, образованная детекторной матрицей и точкой (О) мишени может полностью покрывать сечение объекта (9). В детекторной матрице с такого рода конструкцией расстояние от каждого детектора до точки мишени является одинаковым, и пучки рентгеновских лучей, направляемые коллиматорами, имеют только равномерное распределение интенсивности на всех углах, и, таким образом, интенсивность начального рентгеновского сигнала, принимаемого каждым детектором, является одинаковой. Следовательно, для формирования первой и второй детекторных матриц могут быть выбраны детекторы с одним и тем же коэффициентом усиления, что способствует упрощению системы и уменьшению затрат.

На фиг. 5 (D) проиллюстрирован случай, при котором конфигурации детекторных матриц наблюдаются в направлении рентгеновского луча. Детекторные матрицы могут содержать множество детекторов, расположенных в один или более рядов. В случае, когда детекторы расположены в более чем один ряд, детекторы могут быть расположены бок о бок или расположены в шахматном порядке. Если используется более чем один ряд детекторов, то затраты на детекторы увеличиваются, однако, толщина сечения (или именуемая как количество срезов) объекта, получаемая каждый раз, также увеличивается в несколько раз, и скорость контроля в системе может повыситься в несколько раз.

На фиг. 5 (Е) проиллюстрировано то, что торцевая поверхность детектора в каждом положении перпендикулярна рентгеновскому лучу. В системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения все детекторы обычно принимают рентгеновский луч на свои передние поверхности, то есть, все детекторы расположены таким образом, чтобы их торцевые поверхности были обращены к точке (О) мишени.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения, двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно включает в себя первый кронштейн (10 а) для детекторов и второй кронштейн (10 b) для детекторов, каковые кронштейны используются для установки и прикрепления детекторов и образуют линейные конфигурации, кусочно-линейные конфигурации, стандартные L-образные конфигурации или С-образные конфигурации, которые описаны выше. Кронштейны для детекторов могут быть трубчатыми и могут защищать установленные в них детекторы. Кронштейны для детекторов имеют отверстия в положениях, соответствующих торцевым поверхностям детекторов, так чтобы не препятствовать прямому попаданию рентгеновского луча на торцевые поверхности детекторов.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит камеру (13) для устройств, в которой установлены и прикреплены устройства, такие как электронный ускоритель и тому подобное, и которая обеспечивает рабочую среду с надлежащей температурой и влажностью, так, чтобы выполнись предписания государства в отношении работы и управления рентгеновским оборудованием. Камера для устройств может представлять собой различные кабины, например, кабину для устройств, преобразованную из контейнера, и также может представлять собой временный домик или стационарное здание.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит камеру (14) управления, предназначенную для обеспечения надлежащего места для операций с устройствами для оператора системы. Камера управления может представлять собой различные кабины, такие как кабина для устройств, преобразованная из контейнера, и также может представлять собой временный домик или стационарное здание.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит соединительное и скрепляющее устройство (11), используемое для того, чтобы соединять и скреплять первый кронштейн (10 а) для детекторов и второй кронштейн (10 b) для детекторов. В качестве альтернативы, первый кронштейн (10 а) для детекторов и второй кронштейн (10 b) для детекторов жестко соединены с камерой (13) для устройств таким образом, чтобы первая детекторная матрица (5) была расположена в первой плоскости (плоскости 1), а вторая детекторная матрица (6) была расположена во второй плоскости (плоскости 2). Полный поперечный разрез двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией демонстрирует конструкцию с формой буквы "П", формой буквы "М" или формой буквы "Ω".

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит первое регулируемое крепежное устройство (15 а) и второе регулируемое крепежное устройство (15 b) для того, чтобы прикреплять, соответственно, первый кронштейн (10 а) для детекторов и второй кронштейн (10 b) для детекторов к основанию, и для того, чтобы гибко регулировать расположение кронштейнов для детекторов и направление отверстий таким образом, чтобы первая детекторная матрица (5) была расположена в первой плоскости (плоскости 1), а вторая детекторная матрица (6) была расположена во второй плоскости (плоскости 2). Вся двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией демонстрирует III-образную конструкцию.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит первое транспортировочное устройство (16 а) и второе транспортировочное устройство (16 b), которые располагаются, соответственно, в первом канале контроля и втором канале контроля и используются для того, чтобы тянуть объекты (9) таким образом, чтобы они проходили через первую плоскость и вторую плоскость, облучаемые рентгеновским лучом, с некоторой заданной скоростью. Транспортировочные устройства могут представлять собой одно или два устройства различных типов транспортировки, такие как лента конвейера, рольганг, цепи, колесо, буксирное приспособление и тому подобное.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит первый антирассеивающий экран (12 а) и второй антирассеивающий экран (12 b), расположенные с одной стороны или с обеих сторон от каналов контроля, для экранирования отраженных лучей и рассеянных лучей, образующихся при проникновении рентгеновского луча через объект, так, чтобы гарантировать безопасность оператора и публики. Антирассеивающие экраны около коллиматоров имеют полосообразные отверстия в положениях, соответствующих коллиматорам, что делает возможным прохождение рентгеновских лучей; антирассеивающий экран около детекторов находится позади кронштейна для детекторов.

В соответствии с одним вариантом реализации настоящего изобретения двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией дополнительно содержит наклонную площадку для поднимания объекта таким образом, чтобы любой участок сечения объекта находился в пределах охвата первым пучком рентгеновских лучей или вторым пучком рентгеновских лучей.

Особо следует отметить, что тип, количество, тип конфигурации, конструкция конфигурации двух детекторных матриц двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией могут быть одинаковыми или различными в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Особо следует отметить, что в экранирующем и коллимирующем устройстве двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может быть расположено большее количество коллиматоров, обращенных к каждому каналу контроля, для того, чтобы обеспечить большее количество пучков рентгеновских лучей, так, чтобы в каждом канале контроля могла быть образована рентгеновская система формирования флуороскопического изображения с множественными углами обзора или с множественными уровнями энергии в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

Особо следует отметить, что в отношении двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией каждый участок этой системы может быть расположен на основании, образуя стационарную систему; в качестве альтернативы: часть системы может быть закреплена на основании, а другая часть может быть расположена на установке, передвижной на короткое расстояние, образуя частично передвижную систему; еще в качестве альтернативы: система может быть полностью расположена на шасси, которое может перемещаться на большое расстояние, образуя самоходную передвижную систему, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения.

На фиг. 6 проиллюстрирован пример сборной стационарной двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией.

Сборная стационарная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией содержит электронный ускоритель (1), экранирующее и коллимирующее устройство (2), первый канал (3) контроля, второй канал (4) контроля, первую детекторную матрицу (5), вторую детекторную матрицу (6), подсистему (7) электропитания и управления, подсистему (8) анализа сигналов и обработки изображения, первый кронштейн (10 а) для детекторов, второй кронштейн (10 b) для детекторов, соединительное и скрепляющее устройство (11), первый антирассеивающий экран (12 а), второй антирассеивающий экран (12 b), камеру (13) для устройств, камеру (14) управления, первое регулируемое крепежное устройство (15 а), регулируемое крепежное устройство (15 b), первое транспортировочное устройство (16 а) и второе транспортировочное устройство (16 b).

Электронный ускоритель (1), экранирующее и коллимирующее устройство (2) и тому подобное установлены в камере (13) для устройств и расположены между первым каналом (3) контроля и вторым каналом (4) контроля, которые располагаются параллельно друг другу, и ось электронного ускорителя также параллельна каналам контроля. Первая плоскость (плоскость 1), в которой расположен коллиматор (202 а), перпендикулярна первому каналу (3) контроля, а вторая плоскость (плоскость 2), в которой расположен коллиматор (202 b), перпендикулярна второму каналу (4) контроля. Веерообразная прорезь коллиматоров (202 а) и (202 b), соответственно, имеет суммарные полевые углы, составляющие 90°, включающие в себя: - 15° в нижнем направлении, и +75° в верхнем направлении. Снаружи от первого канала (3) контроля располагается С-образный кронштейн (10 а) для детекторов, и внутри этого С-образного кронштейна (10 а) для детекторов установлена первая детекторная матрица (5). Снаружи от второго канала (4) контроля располагается С-образный кронштейн (10 b) для детекторов, и внутри этого С-образного кронштейна (10 b) для детекторов установлена вторая детекторная матрица (6). Вершины этих двух С-образных кронштейнов (10 а) и (10 b) для детекторов соединены соединительным и скрепляющим устройством (11), скрещивающегося с камерой (13) для устройств, а их нижние части прикреплены к основанию посредством первого регулируемого установочного и крепежного устройства (15 а) и второго регулируемого установочного и крепежного устройства (15 b), соответственно, в положениях, корреспондирующих коллиматору (202 а) и (202 b). То есть точка (О) мишени, коллиматор (202 а) и первая детекторная матрица (5) располагаются в первой плоскости (плоскости 1), и точка (О) мишени, коллиматор (202 b) и вторая детекторная матрица (6) располагаются во второй плоскости (плоскости 2). Кронштейн (10 b) для детекторов, соединительное и скрепляющее устройство (11) и регулируемое установочное и крепежное устройство (15) образуют форму большой буквы "Ω". Первое транспортировочное устройство (16 а) и второе транспортировочное устройство (16 b) соответственно установлены в первом канале (3) контроля и втором канале (4) контроля, и могут переносить большую коробку, такую как авиационный контейнер, авиационный поддон и тому подобное таким образом, чтобы они проходили через область контроля рентгеновскими лучами. Один участок первого антирассеивающего экрана (12 а) располагается между камерой (13) для устройств и первым каналом (3) контроля, а другой его участок располагается позади первого кронштейна (10 а) для детекторов. Один участок второго антирассеивающего экрана (12 b) располагается между камерой (13) для устройств и вторым каналом (4) контроля, а другой его участок располагается позади второго кронштейна (10 b) для детекторов. Антирассеивающие экраны (12 а) и (12 b) имеют составную конструкцию из свинцового листа и стального листа, при этом свинцовый лист используется для того, чтобы экранировать рентгеновские лучи, а стальной лист используется для того, чтобы поддерживать и крепить эти конструкции. Антирассеивающие экраны имеют полосообразные отверстия в положениях, соответствующих коллиматорам (202 а) и (202 b), так, чтобы не экранировать первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и второй пучок (X 2) рентгеновских лучей. Подсистема (7) электропитания и управления, подсистема (8) анализа сигналов и обработки изображения, офисное оборудование и тому подобное располагаются в камере (14) управления. Камера (13) для устройств и камера (14) управления представляют собой кабины из стальных конструкций с теплоизоляционным слоем, имеют основное оборудование, такое как окно, дверь, установку для кондиционирования воздуха, освещение, вентиляция и тому подобное, имеют подъемные конструкции на верхней части и крепежные конструкции в нижней части, и могут с гибкостью размещаться и устанавливаться. Камера для устройств, камера управления, транспортировочные устройства и кронштейны для детекторов соединены между собой посредством кабелей, и каждая из этих конструкций является относительно независимой и может с гибкостью крепиться и устанавливаться на месте, поэтому система именуется как система сборного стационарного типа. Такого рода сборная стационарная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией применима для выполнения контроля посредством формирования флуороскопического изображения, который осуществляется в отношении крупногабаритного или среднегабаритного контейнера, багажа, перевозимого в коробках, и других объектов в таких местах, как аэропорт или грузовая станция.

На фиг. 7 проиллюстрирован пример самоходной передвижной двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией.

Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией содержит электронный ускоритель (1), экранирующее и коллимирующее устройство (2), первый канал (3) контроля, второй канал (4) контроля, первую детекторную матрицу (5), вторую детекторную матрицу (6), подсистему (7) электропитания и управления, подсистему (8) анализа сигналов и обработки изображения, шасси (30), кабину (31) электропитания, кабину (32) источника рентгеновского излучения, кабину (33) для устройств, рабочую кабину (34) и, кроме того, содержит систему первого кронштейна, составленную из складного L-образного первого кронштейна (10 а) для детекторов, первого подъемного и поворотного устройства (41), первого соединительного и поддерживающего устройства (42), первого складывающего и соединительного устройства (43), и систему второго кронштейна, составленную из складного L-образного второго кронштейна (10 b) для детекторов, второго подъемного и поворотного устройства (45), второго соединительного и поддерживающего устройства (46), второго складывающего и соединительного устройства (47).

Шасси (30) представляет собой большой грузовой автомобиль, например, трехосное шасси-тяжеловоз Volvo, на котором располагается множество кабин. Эти кабины включают в себя кабину (31) электропитания, кабину (32) источника рентгеновского излучения, кабину (33) для устройств, рабочую кабину (34) и так далее. Каждая кабина спроектирована таким образом, чтобы иметь оборудование, такое как теплоизоляционный слой, окно, дверь, установку для кондиционирования воздуха, освещение, вентиляцию и тому подобное, согласно тому, что требуется.

В кабине (31) электропитания установлен аппарат электропитания. Аппарат электропитания может представлять собой аппарат, вырабатывающий электроэнергию, такой как дизельный генератор, и/или устройство подключения к электроснабжению, такое как устройство, включающее в себя кабель и автоматический барабан, который подключается к электроснабжению. Кабина электропитания подает электроэнергию для всей системы, и имеет мощность, обычно превышающую 15 киловольт-ампер.

В кабине (32) источника рентгеновского излучения установлены электронный ускоритель (1), экранирующее и коллимирующее устройство (2) и так далее. Ось (L) электронного ускорителя (1) является параллельной линии двусторонней симметрии шасси, и электронный ускоритель находится на этой линии симметрии. Два коллиматора (202 а) и (202 b) экранирующего и коллимирующего устройства (2) располагаются, соответственно, с обеих сторон от оси электронного ускорителя, и перпендикулярны этой оси. Извлеченные первый пучок (X 1) рентгеновских лучей и второй пучок (X 2) рентгеновских лучей излучаются с обеих сторон шасси, через полосообразные отверстия на обеих сторонах кабины (32) источника рентгеновского излучения. Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может, кроме того, содержать защитную подсистему радиологической безопасности, образованную вспомогательным экранирующим оборудованием, маркировкой, предупреждающей о радиации, акустооптическим предупреждением, дозиметром окружающей среды, дозиметром в камере, защитной блокировкой и тому подобным, которые подчиняются соответствующим предписаниям государства. Все или часть устройств защитной подсистемы радиологической безопасности могут также быть установлены в кабине источника излучения.

В камере (33) для устройств установлены подсистема (7) электропитания и управления, подсистема (8) анализа сигналов и обработки изображения и другие соответствующие устройства. Подсистема (7) электропитания и управления, кроме того, содержит дочернюю подсистему для управления перемещением системы первого кронштейна и системы второго кронштейна.

Рабочая кабина (34) установлена в конце шасси. В рабочей кабине (34) могут быть установлены офисные столы и кресла, устройства отображения, устройства управления работой и тому подобное. Рабочая кабина (34) представляет собой место для оператора, управляющего этой самоходной передвижной двухканальной системой формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией.

Первое подъемное и поворотное устройство (41) и второе подъемное и поворотное устройство (45) установлены в местах, соответствующих коллиматорам (202 а) и (202 b), соответственно, на каждой стороне на верхнем участке кабины (32) источника рентгеновского излучения. С первым подъемным и поворотным устройством (41) посредством первого соединительного и поддерживающего устройства (42) соединен складной L-образный первый кронштейн (10 а) для детекторов. Складной L-образный первый кронштейн (10 а) разделен на два линейных отрезка, а именно, отрезок "-" и отрезок "|". На отрезке "-" установлена первая детекторная верхняя матрица (51), а на отрезке "|" установлена первая детекторная боковая матрица (52). Эти два отрезка соединены первым складывающим и соединительным устройством (43), образуя систему первого кронштейна. Первое подъемное и поворотное устройство (41) используется для того, чтобы поднимать и поворачивать на некоторый угол систему первого кронштейна по отношению к шасси, посредством различных способов осуществления, таких как использование гидравлического устройства, пневматического устройства, электродвигателя или тому подобного. Первое складывающее и соединительное устройство (43) используется для того, чтобы соединять два линейных отрезка L-образного кронштейна для детекторов, а именно, отрезок "-" и отрезок "|", и складывать эти два отрезка в форме "=" или раскладывать их в форме буквы "L", также посредством различных способов осуществления, таких как использование устройства гидравлической цепи, пневматического устройства, сочетания электродвигателя и зубчатых колес или тому подобного. В нерабочем состоянии, система первого кронштейна размещается в положении, проиллюстрированном пунктирным прямоугольником (35), на верхней части шасси, посредством складывания и сворачивания; в рабочем состоянии она раскладывается с правой стороны от шасси таким образом, что первые детекторные верхняя матрица (51) и боковая матрица (52) располагаются в пределах первой плоскости (плоскости 1), в которой располагается первый пучок (X 1) рентгеновских лучей. Разложенная система первого кронштейна вместе с шасси образует конструкцию "портального типа", внутри которой находится первый канал (3) контроля.

Со вторым подъемным и поворотным устройством (45) посредством второго соединительного и поддерживающего устройства (46) соединен складной L-образный второй кронштейн (10 b) для детекторов. Складной L-образный второй кронштейн (10 b) разделен на два линейных отрезка, а именно, отрезок "-" и отрезок "|". На отрезке "-" установлена вторая детекторная верхняя матрица (61), а на отрезке "|" установлена вторая детекторная боковая матрица (62). Эти два отрезка соединены вторым складывающим и соединительным устройством (47), образуя систему второго кронштейна. Второе подъемное и поворотное устройство (45) используется для того, чтобы поднимать и поворачивать на некоторый угол систему второго кронштейна по отношению к шасси, посредством различных способов осуществления, таких как использование гидравлического устройства, пневматического устройства, электродвигателя или тому подобного. Второе складывающее и соединительное устройство (47) используется для того, чтобы соединять два линейных отрезка L-образного кронштейна для детекторов, а именно, отрезок "-" и отрезок "|", и складывать эти два отрезка в форме "=" или раскладывать их в форме буквы "L", также посредством различных способов осуществления, таких как использование устройства гидравлической цепи, пневматического устройства, сочетания электродвигателя и зубчатых колес или тому подобного. В нерабочем состоянии, система второго кронштейна размещается в положении, проиллюстрированном пунктирным прямоугольником (36), на верхней части шасси, посредством складывания и сворачивания; в рабочем состоянии она разворачивается с левой стороны от шасси таким образом, что вторые детекторные верхняя матрица (61) и боковая матрица (62) располагаются в пределах второй плоскости (плоскости 2), в которой располагается второй пучок (X 2) рентгеновских лучей. Разложенная система второго кронштейна вместе с шасси образует конструкцию "портального типа", внутри которой находится второй канал (4) контроля.

Все оборудование самоходной передвижной двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией объединено на шасси, образуя специально оборудованное транспортное средство. Обычно, системы кронштейнов для детекторов сложены и свернуты в области (35) и области (36) (показанных как пунктирные прямоугольники на фиг. 7). Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может, благодаря шасси, tplbnm по различным дорогам, таким как дороги муниципального уровня или выше, и, таким образом, может гибко отвечать эксплуатационным требованиям в различных случаях.

Принципы и процессы работы являются следующими:

Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией приезжает в некоторое требуемое место своего применения. Детализированные рабочие процессы представляют собой следующее:

(1) Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией паркуется на ровном и открытом рабочем месте, и оператор входит в рабочую кабину и запускает систему;

(2) Аппарат электропитания, расположенный в кабине (31) электропитания, начинает работать, например, запускается генератор, или к аппарату электропитания подсоединяется электрический кабель, и, в самоходную передвижную двухканальную систему формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, подается энергия;

(3) Дочерняя подсистема для управления перемещением систем кронштейнов для детекторов в подсистеме (7) электропитания и управления работает таким образом, что:

(a) что касается системы первого кронштейна, то сначала первое подъемное и поворотное устройство (41) поднимается на некоторую высоту и затем поворачивается по часовой стрелке на некоторый угол, например, на 90°, таким образом, чтобы первая детекторная верхняя матрица (41) и первая детекторная боковая матрица (42) располагались в первой плоскости (плоскости 1), в которой расположены точка (О) мишени и коллиматор (202 а); первое складывающее и соединительное устройство (43) перемещает складной L-образный первый кронштейн (10 а) для детекторов таким образом, чтобы он разложился из сложенного состояния "=" в состояние "L";

(b) что касается системы второго кронштейна, то сначала второе подъемное и поворотное устройство (41) поднимается на некоторую высоту и затем поворачивается против часовой стрелки на некоторый угол, например, на 90 градусов, таким образом, чтобы вторая детекторная верхняя матрица (61), вторая детекторная боковая матрица (62) располагались во второй плоскости (плоскости 2), в которой расположены точка (О) мишени и коллиматор (202 b); второе складывающее и соединительное устройство (47) перемещает складной L-образный второй кронштейн (10 b) для детекторов таким образом, чтобы он разложился из сложенного состояния "=" в состояние "L";

(а) и (b) могут быть выполнены либо последовательно, либо одновременно. Две системы кронштейнов для детекторов с каждой стороны шасси и шасси образуют конструкцию в форме буквы "М";

(4) Объекты, такие как грузовые автомобили с контейнерами, автофургоны, автобусы, автомашины и тому подобное, выстаиваются, соответственно, в две очереди: в первом канале (3) контроля или втором канале (4) контроля, и водители покидают эти объекты;

(5) Подсистема (7) электропитания и управления запускает электронный ускоритель (1), первый пучок (X 1) рентгеновских лучей выводится в первой плоскости через коллиматор (202 а), и в то же самое время второй пучок (X 2) рентгеновских лучей выводится во второй плоскости через коллиматор (202 b); X 1 достигает напрямую или достигает после проникновения через объекты детекторную матрицу (51) на отрезке "-" первого кронштейна (10 а) для детекторов и детекторной матрицы (52) на отрезке "|" первого кронштейна (10 b) для детекторов; X 2 достигает напрямую или достигает после проникновения через объекты детекторную матрицу (61) на отрезке "-" второго кронштейна (10 b) для детекторов и детекторной матрицы (62) на отрезке "|" второго кронштейна (10 b) для детекторов; все детекторные матрицы преобразуют принятые сигналы и передают преобразованные сигналы в подсистему (8) анализа сигналов и обработки изображения;

(6) В то время как подсистема (7) электропитания и управления запускает электронный ускоритель (1), шасси начинает двигаться в автоматическом режиме, и перемещается по прямой линии с некоторой заданной скоростью для того, чтобы заставить пучки (X 1) и (X 2) рентгеновских лучей последовательно просканировать все объекты в каналах контроля;

(7) Синхронно с этим (синхронно с этапом (5) и (6), описанным выше), подсистема (8) анализа сигналов и обработки изображения получает данные рентгеновской флуороскопии (рентгеноскопии) первого канала контроля и данные рентгеновской флуороскопии второго канала контроля, отражающие информацию о геометрической структуре и материале объектов, и после анализа сигналов, алгоритмического вычисления и конструирования изображения и так далее генерируются флуороскопические изображения объектов и в режиме реального времени отображаются на аппарате отображения; оператор, основываясь на этой информации изображения, достигает целей контроля, таких как контроль на наличие контрабанды, контроль на наличие опасных предметов, контроль на наличие запрещенных предметов и тому подобное;

(8) Если контроль завершен и не нужно улаживать никаких проблем, объект, такой как грузовой автомобиль с контейнерами, автофургон, автобус, автомашина или тому подобное покидает канал контроля;

(9) Если имеется множество групп объектов, то этапы (4)-(8) повторяются; если задача контроля выполнена, то электронный ускоритель останавливается, и не генерируется никаких рентгеновских лучей, и:

(a) что касается системы первого кронштейна, то сначала первое складывающее и соединительное устройство (43) перемещает складной L-образный первый кронштейн (10 a) для детекторов таким образом, чтобы он свернулся из разложенного состояния "L" в сложенное состояние "=", первое подъемное и поворотное устройство (41) поворачивается против часовой стрелки на некоторый угол, такой как 90°, таким образом, чтобы сложенный L-образный первый кронштейн (10 а) для детекторов достиг места над областью, проиллюстрированной пунктирным прямоугольником (35), и опускается на некоторую высоту для того, чтобы достигнуть места для его хранения;

(b) что касается системы второго кронштейна, то сначала второе складывающее и соединительное устройство (47) перемещает складной L-образный второй кронштейн (10 b) для детекторов таким образом, чтобы он свернулся из разложенного состояния "L" в сложенное состояние "=", второе подъемное и поворотное устройство (45) поворачивается по часовой стрелке на некоторый угол, такой как 90°, таким образом, чтобы сложенный L-образный первый кронштейн (10 b) для детекторов достиг места над областью, проиллюстрированной пунктирным прямоугольником (36), и опускается на некоторую высоту для того, чтобы достигнуть места для его хранения;

(а) и (b) могут быть выполнены либо последовательно, либо одновременно;

(10) Оператор останавливает систему, выключает электропитание, и покидает рабочую камеру, и самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может быть перевезена в следующее место работы.

Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может, кроме того, содержать наклонную площадку для поднимания объекта, и достижения формирования полного изображения объекта. Например, при контроле автомобиля, может также быть сформировано изображение автопокрышек автомобиля для того, чтобы проверить, не провозятся ли контрабандой в этих автопокрышках автомобиля запрещенные предметы, такие как наркотики. Наклонная площадка (37) имеет известную конструкцию, например, стальную рамную конструкцию или стационарную наклонную площадку. Когда система выполняет формирование изображения, часть информации о конструкции наклонной площадки (37) может игнорироваться, так, чтобы снизить или устранить влияние наклонной площадки на изображение объекта. Если наклонная площадка (37) представляет собой стальную рамную конструкцию, то в нерабочем состоянии она может быть подвешена под шасси в виде частей или сегментов и перемещаться вместе с шасси.

Самоходная передвижная двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией может быть расположена на таможне, в порту на суше, аэропорту, важном месте и так далее для того, чтобы выполнять формирование флуороскопического изображения в отношении контейнерного транспортного средства, крупногабаритных / среднегабаритных / малогабаритных грузовых автомобилей, разнообразных автомашин и малогабаритных автобусов и так далее и получать четкие флуороскопические изображения, так, чтобы быстро и эффективно инспектировать объект, который может содержать контрабандные товары, опасные предметы или запрещенные предметы.

На фиг. 8 проиллюстрирован пример самоходной передвижной двухканальной / имеющей два уровня энергии / имеющей два угла обзора системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией.

По сравнению с самоходной передвижной двухканальной системой формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, которая (система) проиллюстрирована на фиг. 7, самоходная передвижная двухканальная / имеющая два уровня энергии / имеющая два угла обзора система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией имеет сходные исходные конструкции, такие как шасси, и главным образом отличается тем, что: экранирующее и коллимирующее устройство (202) имеет четыре коллиматора (202 а), (202 b), (202 с) и (202 d), которые распределены по обеим сторонам от оси электронного пучка (Е), и генерируют, соответственно, первый пучок (X 1) рентгеновских лучей, второй пучок (X 2) рентгеновских лучей, третий пучок (X 2) рентгеновских лучей и четвертый пучок (X 4) рентгеновских лучей. X 1 и X 3 выводятся с правой стороны шасси, и имеют различную энергию. X 1 представляет собой пучок рентгеновских лучей с низкой энергией, а X 3 представляет собой пучок рентгеновских лучей с высокой энергией. Кроме того, первая плоскость (плоскость 1), в которой расположен X 1, и третья плоскость (плоскость 3), в которой расположен X 3, имеют различные углы обзора по отношению к каналу (3) контроля. X 2 и X 4 выводятся с левой стороны шасси, и имеют различную энергию. X 2 представляет собой пучок рентгеновских лучей с низкой энергией, а X 4 представляет собой пучок рентгеновских лучей с высокой энергией. Кроме того, вторая плоскость (плоскость 2), в которой расположен X 2, и четвертая плоскость (плоскость 4), в которой расположен X 4, имеют различные углы обзора по отношению к каналу (4) контроля. Соответственно, также имеется четыре набора кронштейнов для детекторов, и каждый набор имеет состав, конструкцию и принципы работы, по существу, одинаковые с составом, конструкцией и принципами работы обычной самоходной передвижной двухканальной системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, которая (система) проиллюстрирована на фиг. 7. В рабочем состоянии первый набор кронштейнов (10 а) для детекторов заставляет установленную внутри него первую детекторную матрицу для низкой энергии располагаться в первой плоскости (плоскости 1), а третий набор кронштейнов (10 с) для детекторов заставляет установленную внутри него первую детекторную матрицу для высокой энергии располагаться в третьей плоскости (плоскости 3), так, чтобы образовать первый канал (3) контроля; второй набор кронштейнов (10 b) для детекторов заставляет установленную внутри него вторую детекторную матрицу для низкой энергии располагаться во второй плоскости (плоскости 2), а четвертый набор кронштейнов (10 d) для детекторов заставляет установленную внутри него вторую детекторную матрицу для высокой энергии располагаться в четвертой плоскости (плоскости 4), так, чтобы образовать второй канал (4) контроля.

Самоходная передвижная двухканальная / имеющая два уровня энергии / имеющая два угла обзора система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией имеет рабочий процесс, по существу, аналогичный обычной самоходной передвижной двухканальной системе формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, которая (система) проиллюстрирована на фиг.7, за исключением того, что в обработке изображения имеется дополнительный этап, то есть, над четырьмя флуороскопическими изображениями, полученными посредством четырех наборов детекторных систем подсистема (8) анализа сигналов и обработки изображения выполняет дополнительные алгоритмический анализ и обработку данных, и формируются два флуороскопических изображения, отражающие информацию об иерархической структуре и материале объектов в первом канале (3) контроля и втором канале (4) контроля.

В патенте CN 101210895 дается детализированное описание способа для выполнения формирования флуороскопического изображения объекта с использованием двух рентгеновских пучков, имеющих различные углы обзора и, в конечном счете, для построения многослойного изображения. В одном варианте реализации изобретения флуороскопическое изображение, имеющее два угла обзора, для первого канала (3) контроля получают, применяя к изображениям, полученным в двух плоскостях: плоскости 1 и плоскости 3, алгоритм восстановления изображения с двумя углами обзора, и флуороскопическое изображение, имеющее два угла обзора, для второго канала (4) контроля получают, применяя алгоритм восстановления изображения с двумя углами обзора к изображениям, полученным в двух плоскостях: плоскости 2 и плоскости 4.

В патентах, таких как CN 101435783, дается детализированное описание способа для последовательного выполнения формирования флуороскопического изображение объекта с использованием двух рентгеновских пучков, имеющих различную энергию, и, в конечном счете, для построения флуороскопического изображения, отражающего информацию о материале. В одном варианте реализации изобретения флуороскопическое изображение с двумя уровнями энергии для первого канала (3) контроля получают, применяя к изображениям, полученным в двух плоскостях: плоскость 1 и плоскость 3, алгоритм распознавания материала посредством двух уровней энергии, и флуороскопическое изображение с двумя уровнями энергии для второго канала (4) контроля получают, применяя алгоритм распознавания материала посредством двух уровней энергии к изображениям, полученным в двух плоскостях: плоскости 2 и плоскости 4.

Поскольку пучки рентгеновских лучей, генерируемые в различных азимутальных углах относительно мишени имеют различные распределения энергии и интенсивности, то, когда электронный пучок бомбардирует мишень, подсистема, образованная электронным ускорителем (1) и множеством экранирующих и коллимирующих устройств (2), в случае, когда множество экранирующих и коллимирующих устройств (2) расположены под различными углами по отношению к мишени, может выводить множество рентгеновских пучков, имеющих различные углы, различные интенсивности, различные распределения энергии, и это множество пучков рентгеновских лучей имеют, в дополнение к различной интенсивности, различной энергии и различным углам, такие характеристики, как равномерное распределение интенсивности, относительно малый разброс по энергии и относительно малый фокус рентгеновских лучей, в соответствующих планарных веерообразных областях.

В заключение отметим, что самоходная передвижная двухканальная / имеющая два уровня энергии / имеющая два угла обзора система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, проиллюстрированная на фиг. 8, может выполнять формирование флуороскопического изображение с информацией о слоях структуры и информацией о материале объектов в двух каналах контроля одновременно. Система может быть расположена на таможне, на таможне, в порту на суше, аэропорту, важном месте или в подобных им местах для того, чтобы выполнять формирование флуороскопического изображения в отношении разнообразных контейнерных транспортных средств, крупногабаритных / среднегабаритных / малогабаритных грузовых автомобилей, разнообразных автомашин и малогабаритных автобусов и тому подобного и получать четкие флуороскопические изображения, имеющие информацию о слоях структуры и информацию о материале, так, чтобы быстро и эффективно инспектировать объекты, которые могут содержать контрабандные товары, опасные предметы или запрещенные предметы.

Двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующая вариантам реализации настоящего изобретения, может одновременно выполнять формирование флуороскопического изображения в отношении объектов в двух каналах контроля, используя только один электронный ускоритель, два набора пучков рентгеновских лучей и два набора детекторных систем, посредством конструкции из электронного ускорителя, экранирующего и коллимирующего устройства, первой детекторной матрицы, второй детекторной матрицы и различных механических составных конструкций, и имеет следующие преимущества: два канала контролируются одновременно, и скорость высока; используется только один электронный ускоритель, конструкция является простой, а стоимость является низкой; в качестве источника излучения вместо Кобальта 60 используется электронный ускоритель, и надежность обеспечения безопасности является более высокой; благодаря конструкции коллиматоров может быть извлечено большее количество наборов пучков рентгеновских лучей, и может быть реализована функция двойного угла обзора, что делает возможным иерархическую обзорность флуороскопического изображения; могут быть извлечены пучки рентгеновских лучей, имеющие различную энергию, для реализации распознавания материалов объектов; и может быть реализована двухканальная / имеющая два уровня энергии / имеющая два угла обзора система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией с интегрированной многофункциональностью. Кроме того, пучок рентгеновских лучей в настоящем изобретение имеет ряд преимуществ в своей планарной веерообразной области, таких как малый разброс по энергии, равномерное распределение интенсивности, малая точка мишени и способность быть извлеченным под большим углом и так далее. Качество изображения системы формирования рентгеновского флуороскопического изображения может быть повышено. Двухканальная система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновских лучей с высокой энергией, соответствующая настоящему изобретению, может быть спроектирована в конкретных формах стационарного типа, сборного типа, передвижного типа с направляющими или самоходного передвижного типа и так далее, и имеет такие преимущества, как простая конструкция, низкая стоимость, высокая функциональность, хорошее качество изображения и т.п.

Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано и описано на прилагаемых чертежах и в вышеприведенном описании, такая иллюстрация и описание должно толковаться как являющееся иллюстративным или приводимым в качестве примера, а не как являющееся ограничивающим. Настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами своей реализации.

Например, что касается вышеописанного электронного ускорителя, то настоящее изобретение не ограничено принятием ускорителя с единственным уровнем энергии, но также может быть принят ускоритель с двумя уровнями энергии или ускоритель с множественными уровнями энергии.

Например, хотя система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующая настоящему изобретению, была в вышеупомянутых вариантах реализации изобретения описана в контексте только двух каналов контроля, настоящее изобретение не ограничено случаем только двух каналов контроля. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что, в соответствии с принципом и концепцией настоящего изобретения, система формирования рентгеновского флуороскопического изображения в вышеприведенных вариантах реализации изобретения может быть с легкостью приспособлена к применению с более чем двумя каналами контроля.

Например, хотя вышеупомянутые варианты реализации изобретения описывают случаи расположения двух каналов контроля, соответственно, по обеим сторонам от электронного ускорителя, настоящее изобретение не ограничено такой конфигурации каналов контроля. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что, в соответствии с принципом и концепцией настоящего изобретения, система формирования рентгеновского флуороскопического изображения в вышеприведенных вариантах реализации изобретения может быть с легкостью приспособлена к применению с двумя или более каналами контроля расположенными, соответственно, с одной и той же стороны или с различных сторон от электронного ускорителя. Например, множество каналов контроля может быть расположено с одной и той же стороны от электронного ускорителя. В качестве альтернативы, один или более каналов контроля могут быть расположены с любой из сторон из числа: правой стороны, левой стороны и передней стороны электронного ускорителя, а другие каналы контроля могут быть расположены на другой стороне (других сторонах) из числа: правой стороны, левой стороны и передней стороны электронного ускорителя.

При осуществлении изобретения, заявленного в данной заявке, специалисты в данной области техники, изучая чертежи, раскрытие и прилагаемую формулу изобретения, в состоянии понять и осуществить другую разновидность раскрытых вариантов реализации изобретения. В формуле изобретения термин "содержит" или "включает в себя" не подразумевает исключения других элементов или этапов. Чистые факты конкретных мероприятий, перечисленных в зависимых пунктах формулы изобретения, которые отличаются друг от друга, не означают то, что сочетание этих мероприятий не может быть с пользой использовано. Любые цифры в формуле изобретения не должны интерпретироваться как ограничение объема изобретения.