專利名稱：移動(dòng)式x射線反向散射檢查車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于遙感并使隱藏在容器或人身上的物品成像的裝置和方法，其中使用從設(shè)置于一個(gè)或多個(gè)被探測(cè)容器一側(cè)的車(chē)載平臺(tái)發(fā)出的散射X射線和伽馬射線或中子的被動(dòng)探測(cè)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，X射線應(yīng)用于集裝箱，包括機(jī)動(dòng)車(chē)輛、運(yùn)貨托板等的檢查。然而，現(xiàn)有技術(shù)典型地要求一些與檢查系統(tǒng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)置于被檢查物兩側(cè)的任意一側(cè)。例如，因此X射線源可以被設(shè)置為遠(yuǎn)離被檢查物，而檢查系統(tǒng)被設(shè)置為接近被檢查物，以使X射線穿過(guò)被檢查物。在頒布于2001年9月18日的美國(guó)專利No.6292533中所說(shuō)明的另一種X射線檢查的模式下，貫穿輻射的輻射源設(shè)置在由固定集裝箱驅(qū)動(dòng)的可動(dòng)基礎(chǔ)上，同時(shí)吊桿象集裝箱的遠(yuǎn)端或者伸出一個(gè)探測(cè)器或者伸出一個(gè)射束光闌?？傊F(xiàn)有技術(shù)要求將被檢查物或人員或者移動(dòng)穿過(guò)檢查系統(tǒng)，或者置于近端檢查部件和遠(yuǎn)端檢查部件之間，這兩個(gè)部件中一個(gè)包括輻射源而另一個(gè)包括檢測(cè)器。
然而，可以期望有一種有效的裝置，用于快速、無(wú)干擾地檢查人員和車(chē)輛、集裝箱或其它物體的內(nèi)部。特別的是，對(duì)于貨物容器，所期望的是檢查人員、可能的違禁品、危險(xiǎn)品或其它被注意的東西的存在，而不向現(xiàn)有系統(tǒng)強(qiáng)加要求和限制。將這種檢查與放射性或裂變物質(zhì)的被動(dòng)探測(cè)相結(jié)合，也是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于檢查物體的檢查系統(tǒng)。例如，被檢查物可以為人員，也可以為任何類型的貨物或車(chē)輛。檢查系統(tǒng)具有封閉的運(yùn)輸工具，例如以封閉車(chē)體為特征的廂式貨車(chē)或其它車(chē)輛。而且，該系統(tǒng)具有整個(gè)容納于運(yùn)輸工具車(chē)體中的貫穿輻射輻射源，用于產(chǎn)生貫穿輻射，還具有空間調(diào)制器，用于使貫穿輻射形成射線束，以根據(jù)隨時(shí)間改變的掃描輪廓照射該物體。探測(cè)器模塊也完全地包含于運(yùn)輸工具的主體中，被設(shè)置為用于根據(jù)被物體容納物散射的貫穿輻射而產(chǎn)生散射信號(hào)，同時(shí)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳感器根據(jù)運(yùn)輸工具與被檢查物體的相對(duì)位移而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)。最后，該系統(tǒng)具有控制器，用于確保散射輻射的指定特性。另外，可以提供圖像生成器，以用于部分地根據(jù)散射信號(hào)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)而將信號(hào)形成物體容納物的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，運(yùn)輸工具可以包括能夠行駛于道路上的車(chē)輛。貫穿輻射源可以包括X射線管，更特別的是，單極X射線管并且發(fā)出的輻射能量低于約350keV。貫穿輻射源可以包括向封閉運(yùn)輸工具的一側(cè)或兩側(cè)發(fā)射輻射的轉(zhuǎn)動(dòng)選擇盤(pán)。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，近程傳感器可以從包括雷達(dá)、超聲波、光學(xué)、激光和激光雷達(dá)(LIDAR)的傳感器中選出?？梢耘c一個(gè)散射探測(cè)器分開(kāi)設(shè)置或者與其相同的探測(cè)器也可以對(duì)放射性或裂變物質(zhì)的衰變產(chǎn)物具有敏感性，特別是可以對(duì)中子或伽馬射線敏感。


通過(guò)參考下面的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，將更好地理解本發(fā)明的上述特性。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的的優(yōu)選實(shí)施例的車(chē)載貨物檢查系統(tǒng)的部分被截去的透視圖，該檢查系統(tǒng)配置于能夠在道路上行駛的卡車(chē)上，并在檢查系統(tǒng)和貨箱中的一個(gè)或兩個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)掃描例如車(chē)輛或集裝箱的貨箱；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、在圖1所示系統(tǒng)下反向散射輻射成像的各種車(chē)輛的圖像；而圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的檢查車(chē)的示意圖，該檢查車(chē)具有對(duì)該車(chē)任意一側(cè)的檢查能力。
具體實(shí)施例方式
如此說(shuō)明書(shū)中和所附權(quán)利要求中所使用的，“集裝箱”為一種用于存儲(chǔ)或運(yùn)輸貨物的容器，并包括運(yùn)貨托板以及車(chē)輛，無(wú)論是機(jī)動(dòng)的還是拖動(dòng)的，例如汽車(chē)、出租車(chē)和卡車(chē)拖車(chē)、火車(chē)車(chē)箱或船載容器。這里所使用的術(shù)語(yǔ)“集裝箱”還包括該容器的結(jié)構(gòu)和部件。
在此處說(shuō)明的本發(fā)明用于表示物質(zhì)的特征，這些物質(zhì)可以容納在集裝箱中并因而不容易受到視覺(jué)上的檢查，或者可選的是，該物質(zhì)可以由人體或其它生命體攜帶。物質(zhì)特性可以為非侵入式檢查的物體，它們由本發(fā)明所述裝置和方法探測(cè)，包括但不限于電子密度、原子序數(shù)、質(zhì)量密度、線性尺寸和形狀。這些特性通過(guò)貫穿輻射與該物質(zhì)相互作用的各種物理過(guò)程而被測(cè)定。
貫穿輻射是指由光子產(chǎn)生的足夠能量的的電磁輻射，將關(guān)注的物質(zhì)穿透達(dá)到相當(dāng)大的和有用的程度，并包括X射線和輻射的其它能量形式。這種輻射與物質(zhì)的相互作用通常能夠被歸為散射或吸收過(guò)程。這兩種過(guò)程都將X射線光子從準(zhǔn)直(例如定向的)射束中除去；散射過(guò)程通過(guò)將光子偏轉(zhuǎn)到新的方向(通常具有能量損耗)而將其除去，而吸收過(guò)程則簡(jiǎn)單地將光子從射束中除去。
在頒布于1998年6月9日的美國(guó)專利No.5764683中有對(duì)于車(chē)載式檢查系統(tǒng)的基本原理的說(shuō)明。如用于此說(shuō)明書(shū)和任一權(quán)利要求中的，術(shù)語(yǔ)“源”是廣義的，其包含用于產(chǎn)生照射被檢查物體的貫穿輻射束的整個(gè)裝置。所述源包括貫穿輻射發(fā)生器(狹義的“源”)，該貫穿輻射的發(fā)生器可以包括X射線管或放射性同位素。而且應(yīng)當(dāng)理解，此處和所附的任一權(quán)利要求中所用的、并總體地在附圖中以附圖標(biāo)號(hào)30示出的術(shù)語(yǔ)“源”，是指用于產(chǎn)生射束24的整個(gè)裝置，并可以具有內(nèi)部部件，其包括、但不限于窗孔、選擇器、準(zhǔn)直器等。
利用被物體散射(典型地大致沿反向)的X射線的散射成像，提供了多種獨(dú)特的檢查能力和操作特性。即使在成像物體僅能夠從一側(cè)接近時(shí)，散射成像也能夠獲得圖像。而且，由于散射信號(hào)隨著進(jìn)入物體的深度增加而相當(dāng)迅速地衰減，因而反向散射圖像有效地表示了最靠近X射線源側(cè)的一“片”物體特征，從而減少了可能透射成像的圖像干擾。在根據(jù)本發(fā)明所典型使用的能量范圍中占X射線散射的主導(dǎo)地位的康普頓效應(yīng)(Compton effect)，在具有密集的低原子序數(shù)(低Z)物質(zhì)的X射線的相互作用中占主導(dǎo)地位。麻醉劑將在反向散射圖像中產(chǎn)生較亮的信號(hào)，有機(jī)炸藥也是如此，使反向散射成為一種對(duì)于炸彈或毒品檢查有用的成像方式。最后，X射線束與探測(cè)器或準(zhǔn)直裝置的對(duì)齊要求不如透射成像那樣嚴(yán)格，從而能夠在較寬范圍的檢查情況下實(shí)現(xiàn)快速部署。
飛點(diǎn)掃描技術(shù)使得使用為收集被散射的X射線而特別設(shè)置的探測(cè)器獲取圖像是可能的。在一種典型的飛點(diǎn)系統(tǒng)中，一種X射線的細(xì)“筆形射束”迅速地和重復(fù)地掃過(guò)射束通路的以射束源為中心、垂直定向的“扇形”，該射束通路設(shè)置為截取被檢查的物體。同時(shí)，該物體以一個(gè)恒定的較低速度沿垂直于扇形的路徑運(yùn)動(dòng)，例如在一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)的傳送帶上。在此方式下，筆形射束以逐點(diǎn)的光柵方式穿過(guò)該物體，而整個(gè)物體在從幾秒鐘到幾分鐘的時(shí)間范圍內(nèi)穿過(guò)扇形平面時(shí)被掃描，時(shí)間長(zhǎng)短由該物體的長(zhǎng)度而定。
盡管整個(gè)掃描時(shí)間可以持續(xù)幾秒鐘到幾分鐘，被掃描物體任何部分的實(shí)際照射時(shí)間也只有筆形射束掃過(guò)給定象素的很短時(shí)間。視設(shè)計(jì)和應(yīng)用而定，暴露時(shí)間典型地處于毫秒范圍，并對(duì)所掃描的物體產(chǎn)生一個(gè)較低劑量的入口暴露，也就是說(shuō)，幾乎沒(méi)有散射到環(huán)境中的輻射，因而操作員和其它旁觀者受到的輻射劑量也相應(yīng)地較低。
現(xiàn)在參考圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用其中探測(cè)器設(shè)置于通常能夠在道路上行駛的車(chē)載平臺(tái)10或運(yùn)輸工具上的系統(tǒng)，該系統(tǒng)穿過(guò)待檢的較大物體，例如車(chē)輛或集裝箱12。為能夠描述檢查系統(tǒng)的其它部件，在截去視圖中，運(yùn)輸工具10特征在于外殼14，在此處即廂式貨車(chē)的廂壁。該運(yùn)輸工具能夠具有許多可選實(shí)施例，包括但并不限于汽油、柴油、電力、丙烷、燃料電池或氫動(dòng)力機(jī)動(dòng)車(chē)輛(包括廂式貨車(chē)、卡車(chē)等)、有軌車(chē)輛、雪橇、拖車(chē)、起重機(jī)或其它能夠運(yùn)動(dòng)、優(yōu)選的是能夠自驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，但也包括被牽引和拉拽的車(chē)輛，例如以電力方式。
輻射源30被容納在運(yùn)輸工具10的外殼14內(nèi)，其包括X射線管32(如圖3所示)和選擇器34。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，源能量典型地低于350keV。這允許了單極X射線管32的使用，其電壓僅加到該單極X射線管的一個(gè)電極。而且，這有利地使選擇器34可以小于在高能X射線的系統(tǒng)中使用的選擇器。選擇器34可以為轉(zhuǎn)動(dòng)的有孔軸，或者具有傳輸輻條的輪，或者現(xiàn)有技術(shù)中用于飛點(diǎn)射束的產(chǎn)生的任何數(shù)目的裝置，該射束位于一個(gè)大致與運(yùn)動(dòng)方向20正交的平面內(nèi)。圖3中以示例的方式示出的X射線管32為全景型X射線管，其能夠產(chǎn)生廣角射束并可以旋轉(zhuǎn)，以在運(yùn)輸工具10的任一側(cè)進(jìn)行掃描。具有窗孔36和38的轉(zhuǎn)動(dòng)箍34發(fā)出筆形射束24，從而實(shí)現(xiàn)在運(yùn)輸工具任意一側(cè)對(duì)物體的檢查，以下被稱為“雙側(cè)”檢查。然而，在實(shí)施此說(shuō)明書(shū)所述的方式時(shí)，所有的源都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。X射線源和探測(cè)器的方向可以被設(shè)置為允許從運(yùn)輸工具的“駕駛員側(cè)”、“乘客側(cè)”或兩側(cè)同時(shí)地掃描。
現(xiàn)有技術(shù)中有用于機(jī)械地或電氣地掃描貫穿輻射束的各種裝置，包括例如圖3所示的轉(zhuǎn)動(dòng)選擇盤(pán)34，或者在例如頒布于2002年7月16日的美國(guó)專利No.6421420中詳細(xì)說(shuō)明的電掃描，其通過(guò)參考結(jié)合在此。在使用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)選擇盤(pán)34的實(shí)施例中，隨著選擇盤(pán)沿箭頭22的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，X射線管32的靶發(fā)出的貫穿輻射24連續(xù)地穿過(guò)多個(gè)(典型地為三或四個(gè))通道。選擇盤(pán)34由典型為鉛的材料制成，它阻擋X射線，除了穿過(guò)窗孔36以外的透射。X射線24以筆形射束的形式從正被照射的通道出來(lái)，在選擇盤(pán)34轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)掃過(guò)被檢物體12。射束24的尺寸典型地決定例如所示系統(tǒng)的分辨率。窗孔36可以具有各種形狀，并可以為圓形或矩形，并可以被更特別地設(shè)計(jì)成其它形狀。其它X攝像發(fā)生裝置可以用于生成類似的掃描筆形射束，例如具有細(xì)長(zhǎng)切口的轉(zhuǎn)盤(pán)、具有中空輪輻的輪盤(pán)都是可選的實(shí)施例。
探測(cè)器模塊100由運(yùn)輸工具10運(yùn)載，并典型地封閉于封閉主體14內(nèi)并被從運(yùn)輸工具外側(cè)不可見(jiàn)。它們也可以被運(yùn)載到運(yùn)輸工具的外側(cè)，以用于本發(fā)明范圍內(nèi)的特殊用途。探測(cè)器模塊包括用于探測(cè)來(lái)自源30的貫穿輻射的探測(cè)器，該源與被檢測(cè)物體12的容納物相交互作用，并被其散射。
散射源的特征可以在于被掃描的人員或物品的性質(zhì)異常。因此，攜帶爆炸物的人員將會(huì)根據(jù)局部增強(qiáng)的X射線散射而被探測(cè)到。散射的特性，例如相對(duì)于被檢物體的位置或特殊分布，可以被確定，以確定該物體的危險(xiǎn)程度。探測(cè)器模塊100也可以對(duì)于危險(xiǎn)材料所發(fā)出的天然輻射敏感，例如，如提交于2002年5月29日，序號(hào)為10/156989，名稱為“Detectors for X-Rays and Neutrons”的同時(shí)申請(qǐng)美國(guó)專利申請(qǐng)中所詳細(xì)說(shuō)明的，該申請(qǐng)通過(guò)參考結(jié)合在此。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，使用了一種在探測(cè)熱中子和超熱中子(中間能量，典型地為1-104eV)方面具有高效率的探測(cè)器。該探測(cè)器使用已知的閃爍體Gd2O2S，在這里稱為“gadox”，來(lái)阻擋中子和光子。然后，典型地用光電倍增管或光電二極管檢測(cè)到在光譜的可見(jiàn)部分來(lái)自gadox的X射線產(chǎn)生的閃爍體。例如，諸如LiF的可選的閃爍體具有用于探測(cè)熱中子和超熱中子的較高截面，也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
在鄰近于被掃描物體的X射線源側(cè)上的射束平面處使用分立的、大面積的探測(cè)器，并且，這些探測(cè)器的活性表面朝向被掃描物體。這些探測(cè)器僅需要提供一個(gè)大的固定角，以收集散射輻射；不需要嚴(yán)格的對(duì)齊。在此位置，這些探測(cè)器響應(yīng)通常從該物體散射回散射源的X射線。圖3示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的示意頂視圖，其可以有利地用于檢查在檢查運(yùn)輸工具任意一側(cè)的物體。
根據(jù)本發(fā)明，用于檢查違禁品的各種現(xiàn)行檢查形式可以另外地被用于檢查它們所檢查容器中的可裂變物質(zhì)。一些方法是被動(dòng)的；即，來(lái)自放射性材料的中子或伽馬射線的發(fā)射可以為警告信號(hào)。另一些方法是主動(dòng)的；即，貫穿輻射照射一個(gè)容器，從而激發(fā)可裂變物質(zhì)的熒光輻射，而鈾或钚的X射線的特性為一種警告信號(hào)。
物體12的檢查可以由位于運(yùn)輸工具10內(nèi)的操作員執(zhí)行，或者可選的是，由位于遠(yuǎn)處的操作員執(zhí)行。為了檢查，物體12可以保持于一種固定條件下，而運(yùn)輸工具10沿方向20(向前或向后)穿過(guò)物體20，可選的是，可以在運(yùn)輸工具10和被檢物體12都在運(yùn)動(dòng)時(shí)執(zhí)行檢查。在另一種模式下，即“門(mén)模式”下，該系統(tǒng)固定而被檢物體被傳送過(guò)系統(tǒng)。當(dāng)被檢物體為人員時(shí)，可以要求該人員緩慢地步行通過(guò)運(yùn)輸工具，優(yōu)選地沿兩個(gè)方向，以使得該人的兩側(cè)都能夠受到搜查。
在一種“固定模式”下，系統(tǒng)和被掃描物體都固定，而構(gòu)造為該系統(tǒng)本身一部分的車(chē)載X射線掃描方法，被用于實(shí)現(xiàn)水平和垂直掃描，以生成反向散射X射線圖像。這種方法可以包括x-y轉(zhuǎn)換階段、電子轉(zhuǎn)向X射線源(例如，在美國(guó)專利No.6421420中所述)，或其它裝置。
運(yùn)輸工具10和物體12的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以被小心地控制，或者可以被傳感器18監(jiān)控，該傳感器使用多種傳感方法中的任意一種，例如雷達(dá)、超聲波、或光學(xué)、包括激光或LIDAR傳感，以感知運(yùn)輸工具10相對(duì)于物體12的相對(duì)速度，所有這些僅作為示例提供?？刂破?0以一種或多種下述形式使用由傳感器18提供的信號(hào)
可以調(diào)節(jié)車(chē)速，或者可選的是，可以修正象素對(duì)準(zhǔn)以補(bǔ)償車(chē)速異常，以產(chǎn)生修正了縱橫比的、無(wú)失真的反向散射X射線圖像。相關(guān)技術(shù)包含但不局限于●使用高精度的速度傳感裝置，以精確測(cè)量處于低(0.5至10英里每小時(shí))范圍內(nèi)的車(chē)速；●低速(0.5至10英里每小時(shí))下電的和/或基于軟件的發(fā)動(dòng)機(jī)和/或傳動(dòng)控制；●用戶定制車(chē)輛傳動(dòng)系齒輪設(shè)計(jì)，在保持上至至少55英里每小時(shí)的適于道路行駛的速度范圍性能時(shí)，其同時(shí)地產(chǎn)生較低的車(chē)輛掃描速度。在此情形下，車(chē)輛的巡航控制系統(tǒng)可以被“選用”為在低掃描速度下的受控運(yùn)動(dòng)。
●使用與儀表板指示器相連接的高精度傳感裝置對(duì)于駕駛員的超速/低速指示，駕駛員使用該裝置手動(dòng)的調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)并制動(dòng)以保持所期望的車(chē)速處于保持不失真圖像所必需的范圍；●在檢查過(guò)程中用于驅(qū)動(dòng)檢查車(chē)的車(chē)輪的摩擦驅(qū)動(dòng)；●動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)軟件修正。此方法并不試圖調(diào)節(jié)車(chē)速，而是使用來(lái)自車(chē)載傳感器的實(shí)時(shí)高精度車(chē)速和速度變化數(shù)據(jù)以及軟件算法，該傳感器在一個(gè)輪胎驅(qū)動(dòng)實(shí)施例中以附圖標(biāo)號(hào)26示出，該算法以插值、平均或其它方法修正由于失速或改變速度而引起的X射線圖像數(shù)據(jù)中的縱橫比失真。
●使用多個(gè)傳感器18中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)物體速度遙感，并在軟件算法中使用由傳感器18產(chǎn)生的信號(hào)和車(chē)速數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行反向散射X射線圖像的縱橫比修正。
用于控制和修正相對(duì)運(yùn)動(dòng)的改變的上述方法可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)或單獨(dú)使用或組合使用?？梢粤硗獾卦O(shè)置傳感器18以用于控制X射線射束方向，以使得源相對(duì)于被掃描物體的相對(duì)速度和軌跡角可以被主動(dòng)地探測(cè)。這種性能可以有利地以更快的速度實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的圖像并另外地允許不完全是單向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另外應(yīng)當(dāng)了解，在不需要水平空間分辨率的條件下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的探測(cè)被省略。
圖2示出了成一排的五輛車(chē)，它們被如本發(fā)明所述的一個(gè)系統(tǒng)掃描，圖中示出了車(chē)輛在各種情形下的藏匿物。
在車(chē)輛從裝置旁駛過(guò)的情形下，如果在X射線發(fā)生時(shí)車(chē)速保持在指定的最小值以上，那么固定人員的劑量被易于減少到常規(guī)閾值以下。在車(chē)輛運(yùn)動(dòng)停止或低于指定最低速度以下時(shí)，一種互鎖機(jī)構(gòu)用于停止X射線的發(fā)生。否則，不考慮物體是否靠近，也能夠使用X射線。
對(duì)于裝置固定的情形，或者對(duì)于在車(chē)輛從裝置旁駛過(guò)的情形下要求或期望額外的安全措施時(shí)，近程傳感器，例如激光、微波、超聲波或熱傳感器，可以用于判定待掃描物體的出現(xiàn)和/或辨別人是否在射束路徑上，以使X射線能夠僅在必要的時(shí)候發(fā)生。這種傳感器典型地一直工作，它們的信號(hào)由軟件和/或硬件處理以智能地控制X射線發(fā)生。在任何其它的安全裝置和控制之外，操作員也可以具有手動(dòng)“X射線發(fā)生/停止”控制。
本發(fā)明的特性可以有利地在包含但不限于下列的應(yīng)用中實(shí)施，這些應(yīng)用是●對(duì)被運(yùn)輸通過(guò)或?？扛劭?、邊界、空港或類似運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)的集裝箱化、貨盤(pán)化或以其它方式包裝的貨物、卡車(chē)或拖車(chē)進(jìn)行檢查/確認(rèn)清單。
●確認(rèn)集裝箱、物體或車(chē)輛如所聲明的一樣是空的。
●對(duì)試圖進(jìn)入控制區(qū)域或重要區(qū)域，例如軍事基地、核電站、隧道、空港、公共或政府建筑物、停車(chē)場(chǎng)、大廳、服務(wù)或交貨區(qū)、過(guò)路收費(fèi)亭、或其它重要設(shè)施的車(chē)輛進(jìn)行違禁品或危險(xiǎn)品檢查，例如爆炸物、武器或偷渡人員。
●對(duì)停放在停車(chē)場(chǎng)內(nèi)或者公共或私人通道上的許多車(chē)輛或集裝箱進(jìn)行爆炸物、武器、違禁品或其它危險(xiǎn)品的檢查。
●對(duì)運(yùn)動(dòng)的車(chē)輛進(jìn)行危險(xiǎn)品、違禁品檢查，或者核對(duì)其容納物。
●對(duì)于可能包含產(chǎn)生中子和或伽馬射線的放射性材料的物體進(jìn)行檢查。
●搜查投降的士兵/平民以確保他們沒(méi)有竊聽(tīng)裝置。
●在邊界通行/檢查站搜查人員以找出自殺性炸彈。
●對(duì)大量人員進(jìn)行仔細(xì)檢查。
本發(fā)明的所述實(shí)施例將僅僅是示例性的，并且對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)人員，各種改動(dòng)和修改應(yīng)是明顯地。所有這些改動(dòng)和修改都將包含在本發(fā)明如所附權(quán)利要求中所定義的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢查物體的檢查系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括a.一種封閉的運(yùn)輸工具，其特征在于具有一個(gè)封閉的主體；b.一種貫穿輻射源，其完全地容納于封閉運(yùn)輸工具的主體內(nèi)，用于產(chǎn)生貫穿輻射；c.一種空間調(diào)制器，其用于將貫穿輻射形成射束，以用一種可隨時(shí)間改變的掃描輪廓照射該物體；d.一種探測(cè)器模塊，其完全地容納于封閉運(yùn)輸工具的主體內(nèi)，用于基于物體容納物散射的貫穿輻射而產(chǎn)生散射信號(hào)；和e.一種控制器，其用于至少根據(jù)散射信號(hào)確定物體容納物的特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，還包括一個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器，該傳感器根據(jù)封閉運(yùn)輸工具相對(duì)于固定檢查物體的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，還包括一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳感器，該傳感器根據(jù)封閉運(yùn)輸工具和檢查物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)輸工具為一種能夠在道路上行駛的車(chē)輛。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，還包括一個(gè)圖像生成器，用于部分地依據(jù)散射信號(hào)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)而將信號(hào)形成為物體容納物的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于貫穿輻射源為一個(gè)具有軸線的X射線管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于貫穿輻射源為一個(gè)單極X射線管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于貫穿輻射源為一個(gè)X射線的發(fā)射被限制在350keV以下的X射線管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述空間調(diào)制器包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)選擇盤(pán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述空間調(diào)制器包括一個(gè)能夠繞大致與X射線管的軸線同軸的軸線旋轉(zhuǎn)的有孔盤(pán)轂心。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于貫穿輻射源向封閉運(yùn)輸工具的一側(cè)發(fā)出輻射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于貫穿輻射源向封閉運(yùn)輸工具的兩側(cè)發(fā)出輻射。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢查系統(tǒng)，還包括一個(gè)探測(cè)器，該探測(cè)器探測(cè)容器容納物所發(fā)出的輻射。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述探測(cè)容器容納物所發(fā)出輻射的探測(cè)器對(duì)中子是敏感的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述探測(cè)容器容納物所發(fā)出輻射的探測(cè)器對(duì)伽馬射線是敏感的。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢查系統(tǒng)，其特征在于所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳感器從包括雷達(dá)、超聲波、光學(xué)、激光和LIDAR(激光雷達(dá))傳感器中選出。
17.一種使用貫穿輻射檢查被檢查物體的方法，包括a.在封閉運(yùn)輸工具主體內(nèi)完全地產(chǎn)生一束貫穿輻射；b.使該貫穿輻射以一個(gè)可隨時(shí)間變化的掃描輪廓掃描過(guò)該物體；c.檢測(cè)由該物體散射并進(jìn)入封閉運(yùn)輸工具的貫穿輻射，并生成散射信號(hào)；d.根據(jù)封閉運(yùn)輸工具和所檢查的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，生成相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)；和e.部分地根據(jù)散射信號(hào)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)確定物體容納物的特性。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括部分地根據(jù)散射信號(hào)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)形成物體容納物的圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括至少部分地根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)引導(dǎo)貫穿輻射。
全文摘要
一種檢查系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于一種能夠在道路上行駛的封閉運(yùn)輸工具，例如廂式貨車(chē)，用于檢查可以包括人員在內(nèi)的待檢物體。該運(yùn)輸工具的特征在于封閉的主體或外殼。用于將貫穿輻射形成射束的貫穿輻射源和空間調(diào)制器，都完全地包含于封閉運(yùn)輸工具的主體內(nèi)，以一個(gè)可以隨著時(shí)間改變的掃描輪廓照射該物體。探測(cè)器模塊根據(jù)物體容納物散射的貫穿輻射而生成散射信號(hào)，同時(shí)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳感器根據(jù)運(yùn)輸工具和待檢物體的相對(duì)位置而生成相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)。物體容納物的圖像部分地根據(jù)散射信號(hào)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)而形成?？梢耘c散射探測(cè)器模塊分開(kāi)或作為其一部分的探測(cè)器可能對(duì)放射性材料的裂變產(chǎn)物具有敏感性。
文檔編號(hào)G01T3/06GK1556921SQ03801115
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月6日
發(fā)明者威廉·亞當(dāng)斯, 亞歷克斯·查默斯, 李·格羅津斯, 路易斯·W·佩里克, 彼得·羅思柴爾德, W 佩里克, 威廉 亞當(dāng)斯, 斯 查默斯, 羅思柴爾德, 羅津斯 申請(qǐng)人:美國(guó)科技工程公司