專利名稱：船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及用于船只的Y輻射成像檢測(cè)技術(shù)。它采用Y放射性同 位素射線源、陣列探測(cè)器等，依托港口通用的"船只吊運(yùn)裝置"，掃描獲取船體的輻射透視圖 像，借以對(duì)船只及其所載貨物進(jìn)行檢査。
技術(shù)背景-
當(dāng)今不少地區(qū)(如中東地區(qū))的近?；蚝恿鬟\(yùn)輸大都由中小型船只完成。對(duì)迪拜港的實(shí)
際調(diào)研表明，當(dāng)?shù)卮祟惔恢饕獮槟举|(zhì)結(jié)構(gòu)，其中小型木船的尺寸約為24m(長(zhǎng))X8m(寬)， 而中型木船的尺寸約為45m(長(zhǎng))X13m(寬)。有關(guān)管理部門指出，目前大量走私及偷運(yùn)違法物 質(zhì)(如武器、毒品)活動(dòng)就是依賴這類船只進(jìn)行的。因此，設(shè)法對(duì)此類船只進(jìn)行輻射成像檢 査，己經(jīng)成為十分迫切的需求。但迄今還未見到有公司、企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)能提供滿足要求的 船只檢査設(shè)備或裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以Y放射性同位素做射線源，能掃描獲取中小型木船的輻射透 視圖像，從而對(duì)其進(jìn)行在線檢測(cè)的Y船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)。
本發(fā)明含有置于屏蔽容器內(nèi)的Y射線源、Y射線陣列探測(cè)器、探測(cè)器前置電路及信號(hào)采集 與處理裝置，其特征在于，所述Y射線源和Y射線陣列探測(cè)器安裝在固定于船只吊運(yùn)裝置上的 軌道上，能夠沿軌道同步滑行；所述軌道與地面平行，且沿船只的長(zhǎng)度方向延伸；所述Y射 線源的照射野能夠覆蓋船體寬度方向的橫截面，所述Y射線陣列探測(cè)器能夠接收到穿過船體 的Y射線，所述探測(cè)器前置電路將探測(cè)信號(hào)輸入信號(hào)采集與處理裝置進(jìn)行處理。
所述Y射線源是高比活度的，o或137Cs射線源。所述屏蔽容器設(shè)置有前準(zhǔn)直器。所述y
射線陣列探測(cè)器是一維Y射線陣列探測(cè)器。所述一維Y射線陣列探測(cè)器是高壓陣列電離室或閃 爍體-光電二極管陣列探測(cè)器。所述軌道的長(zhǎng)度大于等于船只需要檢測(cè)部位的長(zhǎng)度。
所述船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)是能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)系統(tǒng)；所述Y射線源安
裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第一軌道(05 — 1)上，能夠沿該第一軌道(05_1)滑行，該 第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02 — 2a、 02 — 2b)上；所述y射線 陣列探測(cè)器是"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在位于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第二軌道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)上，能夠沿該第二軌道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)滑行；所述 第二軌道(05_2)和第三軌道(05 — 3)固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器含有豎直臂段和水平臂段，該豎直臂段安裝在第
二軌道(05—2)和第三軌道(05_3)上，該水平臂段的一端連接所述豎直臂段，另一端懸
置，所述水平臂段可在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)船只未吊離水面時(shí)，所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的水平臂段與船只長(zhǎng)度方向平行； 當(dāng)船只吊離水面，開始進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的水平臂段旋轉(zhuǎn)至與船只 長(zhǎng)度方向垂直。
所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的豎直臂段和水平臂段是一體的，并可整體在水平方向上 旋轉(zhuǎn)。所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的豎直臂段和水平臂段也可以是分體的，該水平臂段可 在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
所述船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)是能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)系統(tǒng)；所述Y射線源安 裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05_1)上，能沿該第一軌道(05 — 1)滑行，該第一軌 道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02 — 1)和輔助橫梁(02_1')上；所述y射 線陣列探測(cè)器是"U"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在船只吊運(yùn)裝置的底部，含有兩根豎直臂段 和兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二軌道(05_2)和第三 軌道(05_3)上，能夠沿所述第二和第三軌道滑行，所述第二軌道(05_2)和第三軌道(05 一3)固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02 — 2a， 02 — 2b)上，第一水平臂段的一端連 接所述第一豎直臂段，該第一水平臂段的另一端懸置，該第一水平臂段能夠在水平方向上旋 轉(zhuǎn)；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05 一4)和第五軌道(05 — 5)上，能夠沿所述第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4) 和第五軌道(05 — 5)固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上，第 二水平臂段的一端連接所述第二豎直臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段 能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第一豎直臂段和第一水平臂段是一體的，并可整體在水 平方向上旋轉(zhuǎn)。所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段和第二水平臂段是一體的，并 可整體在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第一豎直臂段和第一水平臂段可以是分體的，該水平臂 段可沿水平方向旋轉(zhuǎn)。所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段和第二水平臂段可以是 分體的，該水平臂段可沿水平方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)船只未吊離水面時(shí)，所述"U"形y射線陣列探測(cè)器的第一水平臂段和第二水平臂段與 船只長(zhǎng)度方向平行，當(dāng)船只吊離水面，開始進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所述"U"形y射線陣列探測(cè)器的第 一水平臂段和第二水平臂段旋轉(zhuǎn)至與船只長(zhǎng)度方向垂直，與所述第一豎直臂段和第二豎直臂 段構(gòu)成"U"形探測(cè)器。
所述船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)含有能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)和能夠獲得 船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)； 所述能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第一y射線源和"U"形y射線陣列探測(cè)
器；所述第一Y射線源安裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05 — 1)上，能沿該第一軌道(05 一l)滑行，該第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02 — 1)和輔助橫梁(02 一l，)上；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器安裝在船只吊運(yùn)裝置的底部，含有兩根豎直臂段和 兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二軌道(05 — 2)和第三軌道 (05 — 3)上，能夠沿所述第二和第三軌道滑行，所述第二軌道(05_2)和第三軌道(05 — 3) 固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02 — 2a， 02 — 2b)上，第一水平臂段的一端連接所述 第一豎直臂段，該第一水平臂段的另一端懸置，該第一水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所 述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05 — 4) 和第五軌道(05 — 5)上，能夠沿所述第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4)和第五 軌道(05 — 5)固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上，第二水平臂 段的一端連接所述第二豎直臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段能夠在水 平方向上旋轉(zhuǎn)；
所述能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第二y射線源和"L"形y射線陣列探測(cè) 器；所述第二Y射線源安裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第六軌道(05 — 6)上，能夠沿該第六 軌道(05—6)滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在位于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四 軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5)上，能夠沿該第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5) 滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器含有第三豎直臂段和第三水平臂段，該第三豎直臂段安 裝在第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5)上，該第三水平臂段的一端連接所述第三豎直 臂段，另一端懸置，所述第三水平臂段可在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
所述船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)含有能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)和能夠獲得船 只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)；
所述能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第一y射線源和"U"形Y射線陣列探測(cè) 器；所述第一Y射線源安裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05-1)上，能沿該第一軌道(05 一l)滑行，該第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02 — 1)和輔助橫梁(02 _1')上；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器安裝在船只吊運(yùn)裝置的底部，含有兩根豎直臂段和 兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二軌道(05 — 2)和第三軌道 (05 — 3)上，能夠沿所述第二和第三軌道滑行，所述第二軌道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3) 固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02—2a， 02—2b)上，第一水平臂段的一端連接所述 第一豎直臂段，該第一水平臂段的另一端懸置，該第一水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所 述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05—4) 和第五軌道(05_5)上，能夠沿所述第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4)和第五 軌道(05 — 5)固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02-3a， 02—3b)上，第二水平臂
段的一端連接所述第二豎直臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段能夠在水 平方向上旋轉(zhuǎn)；
所述能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第二y射線源和"L"形Y射線陣列探測(cè)
器；所述第二Y射線源安裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第六軌道(05 — 6)上，能夠沿該第六 軌道(05_6)滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在位于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四 軌道(05 — 4)和第七軌道(05 — 7)上，能夠沿該第四軌道(05 — 4)和第七軌道(05 — 7) 滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器含有第三豎直臂段和第三水平臂段，該第三豎直臂段安 裝在第四軌道(05 — 4)和第七軌道(05 — 7)上，且該豎直臂段的中部外凸，使第五軌道(05 一5)通過，第三水平臂段的一端連接所述第三豎直臂段，另一端懸置，所述第三水平臂段可 在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
試驗(yàn)證明，本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠獲得船只的輻射透視圖像，達(dá)到了預(yù)期的目的。


圖l ASCOM公司的港口船只吊運(yùn)裝置圖片；
圖2可獲取船只垂直方向透視圖像的頂視檢測(cè)系統(tǒng)的正視示意圖； 圖3頂視檢測(cè)系統(tǒng)的立體示意圖4可獲取船只側(cè)向透視圖像的側(cè)視檢測(cè)系統(tǒng)正視示意圖5 "側(cè)視"、"頂視"聯(lián)合檢査系統(tǒng)的"L"形陣列探測(cè)器形狀示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的船只輻射成像檢測(cè)裝置需要依托于港口通用的'船只吊運(yùn)裝置'。此類裝 置是一可移動(dòng)的大型起重框架，如圖1所示。該裝置用吊索將船只從水面吊起，再借助行駛 機(jī)構(gòu)將其移送至某場(chǎng)地進(jìn)行檢修。這是港口地區(qū)通用的裝備，在市場(chǎng)上有定型產(chǎn)品供應(yīng)，例 如ASC0M公司的LBS產(chǎn)品系列。
本發(fā)明所提出的'船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)'含有置于屏蔽容器內(nèi)的Y射線源、Y射線陣列 探測(cè)器、探測(cè)器前置電路、信號(hào)采集與處理裝置及機(jī)電系統(tǒng)等組成。本發(fā)明的主要特征是， 在船只吊運(yùn)裝置上裝上若干軌道，軌道的方向與船只的長(zhǎng)度方向一致，軌道平行于地面，7 射線源和Y射線陣列探測(cè)器安裝在這些軌道上，能夠沿軌道同步滑行。Y射線源和y射線陣列探 測(cè)器的安裝位置應(yīng)保證Y射線源的照射野能夠覆蓋船只寬度方向的橫截面，在同步滑行的過程 中，Y射線陣列探測(cè)器正好能夠接收到穿過船體的Y射線，探測(cè)器前置電路、信號(hào)采集與處理 裝置等都是常規(guī)技術(shù)，探測(cè)器前置電路將探測(cè)信號(hào)輸入信號(hào)采集與處理裝置進(jìn)行處理。這樣 在不移動(dòng)船只的情況下，只需同步滑行Y射線源和Y射線陣列探測(cè)器就能夠獲得船只的透視圖 像，同時(shí)采用Y射線源和Y射線陣列探測(cè)器，對(duì)于這種小型船只，能夠獲得良好的穿透效果， 做到了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、靈活等優(yōu)點(diǎn)，有很好的市場(chǎng)價(jià)值，也能夠取得很好的社會(huì)效益。
作為實(shí)施例，分別提供側(cè)視船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)和頂視船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)。下面 結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本具體內(nèi)容
如圖2和圖3的頂視船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)依托安裝在港口通用設(shè)備"船只吊 運(yùn)裝置"上，該 <吊運(yùn)裝置'包括鋼架、吊索02-4及行駛機(jī)構(gòu)02-5與02-6等，鋼架由橫梁 02-1、豎梁02-2a， 02-2b與02-3a， 02_3b等組成，被檢船只01由吊索02-4吊離水面。
頂視船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)的射線源是高比活度Y放射同位素放射源，為鈷-60 (6°Co)或 銫-137 (137Cs)，其活度不超過22TBq (600居里)。該放射源安裝在帶屏蔽閥的屏蔽容器03 內(nèi)，屏蔽容器具有足夠的屏蔽厚度，使得射線源發(fā)出的Y射線除經(jīng)過屏蔽閥出口射出的有用輻 射外，其它方向輻射均被屏蔽到安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值以下。屏蔽容器03安裝在與地面平行的 軌道05-l上，在船只吊運(yùn)裝置的頂部前方安裝一根輔助橫梁02 — 1'，軌道05-1固定在橫 梁02_1和輔助橫梁02 — 1，上。屏蔽容器03可按指令沿軌道05-1勻速移動(dòng)，"掃描"被 檢船只01。為減少散射影響，屏蔽容器03也可附帶設(shè)置射線"前準(zhǔn)直器"，它置于屏蔽容 器的屏蔽閥后，由兩塊平行重金屬板(鉛、鐵或其合金)組成，所構(gòu)成的狹縫將把Y射線準(zhǔn)直 成具有一定張角的片狀束，并對(duì)準(zhǔn)陣列探測(cè)器。
檢測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)器子系統(tǒng)04呈"U"形，它與頂部的射線源匹配、對(duì)準(zhǔn)，所構(gòu)成的照射 野應(yīng)能包容被檢船只需要檢査的部位。此"U"形探測(cè)器子系統(tǒng)有兩根豎直臂段和兩根水平臂 段， 一根豎直臂段安裝在兩根與地面平行的軌道05-2與05-3上，軌道05-2與05-3固定于 兩個(gè)豎梁02 —2a, 02 — 2b之上，另一根豎直臂段安裝在兩根與地面平行的軌道05-4與05-5 上，軌道05-4與05-5固定于兩個(gè)豎梁02 — 3a， 02 — 3b之上。兩根水平臂段各自的一端分別 連接兩根豎直臂段，另一端懸置。 一般狀態(tài)下水平臂段分別處于與軌道平行的位置，即與船 只長(zhǎng)度方向平行的位置，不會(huì)影響將被檢船只吊離水面的各項(xiàng)操作，待船只被吊出水面后， 在開始檢測(cè)行程之前，水平臂段的左、右兩段將分別水平旋轉(zhuǎn)90° ，達(dá)到如圖2所示位置， 并鎖定下來。然后，"U"形探測(cè)器子系統(tǒng)將與射線源一起，沿著軌道05-1、 05-2、 05-3、 05-4、 05-5同步勻速移動(dòng)，并始終保持對(duì)準(zhǔn)片狀射線束，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢船只的掃描檢測(cè)。 "U"形探測(cè)器子系統(tǒng)采用一維Y射線陣列探測(cè)器的高壓陣列電離室或是閃爍體(碘化銫或鎢 酸鎘閃爍晶體)-光電二極管陣列探測(cè)器。當(dāng)采用高壓陣列電離室時(shí)，由于它自身具備準(zhǔn)直性 (方向性)，因而可以不設(shè)置"后準(zhǔn)直器"。但當(dāng)采用閃爍體-光電二極管陣列探測(cè)器時(shí)，由 于探測(cè)器自身準(zhǔn)直性差，往往需要附加"后準(zhǔn)直器"(也是由兩塊重金屬板組成，所構(gòu)成的 縫隙寬度應(yīng)當(dāng)同探測(cè)器像素尺寸相匹配)以減少散射線的不良影響。此時(shí)，"U"形探測(cè)器 04將配以同樣呈"U"形，由二塊重金屬板(鉛、鐵或它們的合金)組成的"后準(zhǔn)直器"。
"U"型探測(cè)器的左右兩個(gè)水平臂段可分別與相應(yīng)的豎直臂段做成一體，在"準(zhǔn)備狀態(tài)" 與"檢測(cè)狀態(tài)"之間轉(zhuǎn)換時(shí)，只有探測(cè)器的左、右水平臂段需要旋轉(zhuǎn)90。，而左、右垂直臂 段則保持不動(dòng)。如果做成一體，則在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，"U"形陣列探測(cè)器的左、右兩部分都需要
整體旋轉(zhuǎn)90。。
如圖4所示的側(cè)視船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的Y射線源及屏蔽容器03安裝在與地 面平行的軌道05-l上，軌道05-l固定在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁02 — 2a， 02 — 2b上。 屏蔽容器03可按指令沿軌道05-l勻速移動(dòng)，"掃描"被檢船只Ol。為減少散射影響，屏蔽 容器03也可附帶設(shè)置射線"前準(zhǔn)直器"，它置于屏蔽容器的屏蔽閥后，由兩塊平行重金屬板 (鉛、鐵或其合金)組成，所構(gòu)成的狹縫將把Y射線準(zhǔn)直成具有一定張角的片狀束，并對(duì)準(zhǔn)陣 列探測(cè)器。
探測(cè)器子系統(tǒng)04呈"L"形，它與射線源匹配、對(duì)準(zhǔn)，所構(gòu)成的照射野應(yīng)能包容被檢船 只需要檢査的部位。此"L"形探測(cè)器子系統(tǒng)04為一維y射線陣列探測(cè)器，采用高壓陣列電離 室或是閃爍體(碘化銫或鎢酸鎘閃爍晶體)-光電二極管陣列探測(cè)器。探測(cè)器的豎直臂段安裝 在兩根與地面平行的軌道05-2與05-3上，軌道05-2與05-3固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的 兩個(gè)豎梁02 — 3a、 02 — 3b上。探測(cè)器的水平臂段一端連接豎直臂段，另一端懸置。當(dāng)檢測(cè)裝 置處于準(zhǔn)備狀態(tài)，未進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，探測(cè)器的水平臂段處于與軌道05-3平行的位置，及與船只 長(zhǎng)度方向平行的位置，不會(huì)影響將被檢船只吊離水面的各項(xiàng)操作。當(dāng)船只被吊出水面后，在 開始檢測(cè)行程之前，探測(cè)器子系統(tǒng)的水平臂段將水平旋轉(zhuǎn)90。，達(dá)到如圖4所示位置，并鎖 定下來。然后，"L"形探測(cè)器子系統(tǒng)04將與射線源沿著軌道05-1、 05-2及05-3同步勻速 移動(dòng)，并始終保持對(duì)準(zhǔn)片狀射線束，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢船只的掃描檢測(cè)。"L"形探測(cè)器也可以 將豎直臂段和水平臂段做成一體，在從準(zhǔn)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換為檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，"L"形陣列探測(cè)器需要 整體旋轉(zhuǎn)90。。
當(dāng)探測(cè)器采用高壓陣列電離室時(shí)，由于其自身具備準(zhǔn)直性(方向性)，因而可以不設(shè)置"后 準(zhǔn)直器"，但當(dāng)采用閃爍體-光電二極管陣列探測(cè)器時(shí)，由于探測(cè)器自身準(zhǔn)直性差，往往需要 附加"后準(zhǔn)直器"(也是由兩塊重金屬板組成，所構(gòu)成的縫隙寬度應(yīng)當(dāng)同探測(cè)器像素尺寸相 匹配)以減少散射線的不良影響。此時(shí)，"L"形探測(cè)器0)將匹配有同樣呈"L"形的"后 準(zhǔn)直器"。射線源安裝在如圖4所示的偏上方位置，從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)角度上考慮更為有利。
上述兩種實(shí)施例方案，軌道的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)大于所要求的船只掃描長(zhǎng)度，即需要檢測(cè)部位的 長(zhǎng)度。需要時(shí)，可以延長(zhǎng)超出'船只吊運(yùn)裝置'鋼架的范圍。作為常規(guī)技術(shù)，探測(cè)器的前置 電路(如放大器、AD變換等)均與探測(cè)器緊密相聯(lián)，共同組成陣列探測(cè)器子系統(tǒng)。前置電路 的輸出信號(hào)可通過有線或無線方式傳送給設(shè)置在船只吊運(yùn)裝置外面的信號(hào)釆集與處理系統(tǒng) (可處于專設(shè)的測(cè)量控制室內(nèi))。
由圖2 圖4可見，在掃描檢測(cè)過程中，射線源和"L"或"U"形陣列探測(cè)器系統(tǒng)04都 是在'船只吊運(yùn)裝置，的吊索02-4與豎梁02-2a、 02_2b與02-3a、 02-3b的間隙中移動(dòng)，不 會(huì)受到阻礙。在所獲得的船只側(cè)視圖像上，吊索02-4及其附件的影像可能會(huì)造成一些干擾，
但由于它們對(duì)射線的阻止本領(lǐng)不大(如繩索)或體積小(如吊具)，因而不致影響到檢測(cè)效果。 為使掃描檢測(cè)過程正常進(jìn)行，射線源的片狀射線束必須始終對(duì)準(zhǔn)陣列探測(cè)器，因此，在掃描 時(shí)二者必須是沿軌道同步移動(dòng)。但是，鑒于檢測(cè)裝置是裝架固定在通用設(shè)備'船只吊運(yùn)裝置' 上的，要在射線源與陣列探測(cè)器04之間架設(shè)剛性連接機(jī)構(gòu)，是不現(xiàn)實(shí)的。因此，射線源與探 測(cè)器之間的運(yùn)動(dòng)同步性需要靠非接觸測(cè)控技術(shù)(如激光測(cè)控等)來實(shí)現(xiàn)。而且，為了避免吊 索02-4等對(duì)激光的阻擋影響，需要采用'雙點(diǎn)測(cè)控'等特殊技術(shù)。這些技術(shù)都屬于公知的通 用技術(shù)，不再給予詳細(xì)說明。
這兩種檢測(cè)系統(tǒng)(型式)可以分別單獨(dú)設(shè)置與使用，即建成只具備"側(cè)視"或"頂視" 一種功能的^船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)'，也可以聯(lián)合應(yīng)用，即將兩種系統(tǒng)(型式)同時(shí)安裝 在一套'船只吊運(yùn)裝置'上。后者應(yīng)用兩個(gè)射線源及兩套陣列探測(cè)器系統(tǒng)，能夠同時(shí)獲得被 檢船只的側(cè)向與垂直方向的透視圖像，具有更強(qiáng)大的檢査能力。
對(duì)于"側(cè)視"、"頂視"聯(lián)合檢查系統(tǒng)，"L"形陣列探測(cè)器的豎直臂段與"U"形陣列 探測(cè)器的一根豎直臂段可共用船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根軌道，如圖5所示的05 — 4， 05 — 5軌 道；也可以在船只吊運(yùn)裝置的一側(cè)加裝一根軌道，如圖5所示的05 — 7軌道，由于"L"形探 測(cè)器的豎直臂段較"U"形長(zhǎng)一些，因此"L"形探測(cè)器豎直臂段應(yīng)有一部分凸起，以便"U" 形探測(cè)器的軌道05 — 5能夠通過，二者可共用最下端的一根軌道05_4。在船只吊運(yùn)裝置的 豎梁02 — 2a， 02 — 2b頂U(kuò)，上方加裝一根軌道05_6，用于安裝"側(cè)視"檢測(cè)系統(tǒng)的y射線及 屏蔽容器，如圖5所示。
采用"側(cè)視與頂視聯(lián)合檢査系統(tǒng)"，兩組射線源與探測(cè)器子系統(tǒng)能夠并行不悖地掃描檢 測(cè)客體船只，同時(shí)給出其側(cè)向與垂直方向的透視圖像，大大提高了檢査違禁物品的能力。
本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)主要用于對(duì)近?；蚝恿髫涍\(yùn)所使用的中小型船只，如中東地區(qū)廣泛使 用的木船，進(jìn)行輻射透視檢査。它需要于依托港口通用設(shè)備'船只吊運(yùn)裝置'，將射線源、 探測(cè)器、掃描運(yùn)行軌道等裝架固定在該'吊運(yùn)裝置'的鋼鐵梁柱之上，待到將船只吊到離開 水面一定高度后，再進(jìn)行掃描檢測(cè)。
另外一種可能的實(shí)行方式是，在某場(chǎng)地按一定距離與方位分別設(shè)置固定不動(dòng)的射線源裝 置及陣列探測(cè)器裝置，二者的間距恰好能使它們處在'船只吊運(yùn)裝置，吊繩與鋼鐵梁柱之間 的空隙內(nèi)。這時(shí)，讓'船只吊運(yùn)裝置'當(dāng)作船只的'拖動(dòng)系統(tǒng)，，吊著船只準(zhǔn)確地、無碰撞 地勻速通過由固定好的射線源與探測(cè)器等構(gòu)成固定式檢測(cè)系統(tǒng)，從而獲取其透視圖像。當(dāng)然， 由于船只重達(dá)百噸以上，吊繩又是柔性約束，難保船只在移動(dòng)過程中不發(fā)生晃蕩，以致出現(xiàn) 與射線源裝置或探測(cè)器系統(tǒng)相撞的嚴(yán)重情況。這在實(shí)施過程中需要精心設(shè)計(jì)、嚴(yán)加防范。
下面是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，結(jié)合圖4描述如下。
本實(shí)施例是由射線源裝置、陣列探測(cè)器子系統(tǒng)、運(yùn)行軌道及信號(hào)采集與處理子系統(tǒng)等組成。
射線源采用高比活度的鈷-60 (6°Co)探傷源，活度為llTBq (300居里)。射線源的屏蔽 容器(帶屏蔽閥)主要由鎢制成，而所附帶的前準(zhǔn)直器則由兩塊平行鋼板組成。屏蔽容器帶 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠按指令沿軌道(05-1)勻速移動(dòng)。
陣列探測(cè)器04子系統(tǒng)由截面直徑30mm的圓柱形高壓電離室組合而成，它對(duì)鈷-60 (6°Co) Y射線探測(cè)效率不小于40%，而工作電壓不高于IOOOV。由多個(gè)圓柱型電離室及其配套前置電 路按向心方式(均指向射線源)分別排列組合成"L"形探測(cè)器系統(tǒng)的豎直臂段與水平臂段。 "L"形探測(cè)器系統(tǒng)卡裝在上下軌道05-2及05-3之上，并可按指令沿此二軌道勻速運(yùn)動(dòng)。由 于電離室自身具有良好的準(zhǔn)直性(方向性)，不再設(shè)置后準(zhǔn)直器。
為保證掃描檢測(cè)過程中，射線源與陣列探測(cè)器始終保持同步移動(dòng)，采用激光測(cè)控儀表， 并通過調(diào)控使二者的前后位置差距不超過3mm。為了避免吊繩擋光而使同步測(cè)控儀表失靈， 可同時(shí)采用兩套激光測(cè)控儀表，即使有一路激光被擋掉，仍能依靠另一路激光而繼續(xù)保證射 線源與探測(cè)器之間的同步性。
本實(shí)施例的信號(hào)采集與處理系統(tǒng)置于設(shè)在 <船只吊運(yùn)裝置，鋼鐵梁架外面的測(cè)控室內(nèi)， 有專人操作、管理。它與探測(cè)器之間的信息交換均為無線方式。
權(quán)利要求
1、船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，含有置于屏蔽容器內(nèi)的γ射線源、γ射線陣列探測(cè)器、探測(cè)器前置電路及信號(hào)采集與處理裝置，其特征在于，所述γ射線源和γ射線陣列探測(cè)器安裝在固定于船只吊運(yùn)裝置上的軌道上，能夠沿軌道同步滑行；所述軌道與地面平行，且沿船只的長(zhǎng)度方向延伸；所述γ射線源的照射野能夠覆蓋船體寬度方向的橫截面，所述γ射線陣列探測(cè)器能夠接收到穿過船體的γ射線，所述探測(cè)器前置電路將探測(cè)信號(hào)輸入信號(hào)采集與處理裝置進(jìn)行處理。
2、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述Y射線源是高比活度的MCo 或137"射線源。
3、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述屏蔽容器設(shè)置有前準(zhǔn)直器o
4、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述y射線陣列探測(cè)器是一維 Y射線陣列探測(cè)器。
5、 如權(quán)利要求4所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述一維y射線陣列探測(cè)器是 高壓陣列電離室或閃爍體-光電二極管陣列探測(cè)器。
6、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述軌道的長(zhǎng)度大于等于船 只需要檢測(cè)部位的長(zhǎng)度。
7、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，是能夠獲得船只側(cè)視透視圖 像的檢測(cè)系統(tǒng)；所述Y射線源安裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第一軌道(05 — 1)上，能 夠沿該第一軌道(05 — 1)滑行，該第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根 豎梁(02 — 2a、 02 — 2b)上；所述Y射線陣列探測(cè)器是"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在 位于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第二軌道(05_2)和第三軌道(05_3)上，能夠沿該第二 軌道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)滑行；所述第二軌道(05—2)和第三軌道(05_.3) 固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 —3a， 02 — 3b)上；所述"L"形y射線陣 列探測(cè)器含有豎直臂段和水平臂段，該豎直臂段安裝在第二軌道(05—2)和第三軌道(05 _3)上，該水平臂段的一端連接所述豎直臂段，另一端懸置，所述水平臂段可在水平方 向上旋轉(zhuǎn)。
8、 如權(quán)利要求7所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)船只未吊離水面時(shí)，所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的水平臂段與船只長(zhǎng)度方向平行；當(dāng)船只吊離水面，開始進(jìn)行 檢測(cè)時(shí)，所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器的水平臂段旋轉(zhuǎn)至與船只長(zhǎng)度方向垂直。
9、 如權(quán)利要求7所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"L"形Y射線陣列探測(cè) 器的豎直臂段和水平臂段是一體的，并可整體在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
10、 如權(quán)利要求7所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"L"形Y射線陣列探 測(cè)器的豎直臂段和水平臂段是分體的，該水平臂段可在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
11、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，是能夠獲得船只頂視透視 圖像的檢測(cè)系統(tǒng)；所述y射線源安裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05 — 1)上，能沿 該第一軌道(05_1)滑行，該第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02 _1)和輔助橫梁(02 — 1')上；所述Y射線陣列探測(cè)器是"U"形Y射線陣列探測(cè)器，安 裝在船只吊運(yùn)裝置的底部，含有兩根豎直臂段和兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝 在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二軌道(05 — 2)和第三軌道(05_3)上，能夠沿所述第二和 第三軌道滑行，所述第二軌道(05_2)和第三軌道(05_3)固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè) 的兩根豎梁(02 — 2a， 02 — 2b)上，第一水平臂段的一端連接所述第一豎直臂段，該第 一水平臂段的另一端懸置，該第一水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所述"U"形Y射線 陣列探測(cè)器的第二豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5)上，能夠沿所述第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 一5)固定于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上，第二水平臂段的 一端連接所述第二豎直臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段能夠在水 平方向上旋轉(zhuǎn)。
12、 如權(quán)利要求11所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"U"形Y射線陣列 探測(cè)器的第一豎直臂段和第一水平臂段是一體的，并可整體在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
13、 如權(quán)利要求11所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"U"形Y射線陣列 探測(cè)器的第二豎直臂段和第二水平臂段是一體的，并可整體在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
14、 如權(quán)利要求11所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"U"形Y射線陣列 探測(cè)器的第一豎直臂段和第一水平臂段是分體的，該水平臂段可沿水平方向旋轉(zhuǎn)。
15、 如權(quán)利要求11所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述"U"形Y射線陣列 探測(cè)器的第二豎直臂段和第二水平臂段是分體的，該水平臂段可沿水平方向旋轉(zhuǎn)。
16、 如權(quán)利要求11所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)船只未吊離水面時(shí)， 所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第一水平臂段和第二水平臂段與船只長(zhǎng)度方向平行，當(dāng) 船只吊離水面，開始進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第一水平臂段和第二 水平臂段旋轉(zhuǎn)至與船只長(zhǎng)度方向垂直，與所述第一豎直臂段和第二豎直臂段構(gòu)成"U"形 探測(cè)器。
17、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，含有能夠獲得船只側(cè)視透 視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)和能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)；所述能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第一Y射線源和"U"形Y射線陣列 探測(cè)器；所述第一Y射線源安裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05 — 1)上，能沿該第 一軌道(05 — 1)滑行，該第一軌道(05_1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02 — 1) 和輔助橫梁(02 — 1')上；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器安裝在船只吊運(yùn)裝置的底部， 含有兩根豎直臂段和兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二 軌道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)上，能夠沿所述第二和第三軌道滑行，所述第二軌 道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02 — 2a， 02 — 2b)上，第一水平臂段的一端連接所述第一豎直臂段，該第一水平臂段的另一端懸置， 該第一水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段 安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05_5)上，能夠沿所述 第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5)固定于船只吊運(yùn)裝 置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上，第二水平臂段的一端連接所述第二豎直 臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所述能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第二Y射線源和"L"形Y射線陣列 探測(cè)器；所述第二Y射線源安裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第六軌道(05 — 6)上，能夠 沿該第六軌道(05_6)滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在位于船只吊運(yùn)裝置 另一側(cè)的第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05_5)上，能夠沿該第四軌道(05 — 4)和第 五軌道(05 — 5)滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器含有第三豎直臂段和第三水平臂段， 該第三豎直臂段安裝在第四軌道(05—4)和第五軌道(05 — 5)上，該第三水平臂段的 一端連接所述第三豎直臂段，另一端懸置，所述第三水平臂段可在水平方向上旋轉(zhuǎn)。 18、 如權(quán)利要求1所述的船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，含有能夠獲得船只側(cè)視透 視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)和能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)；所述能夠獲得船只側(cè)視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第一Y射線源和"U"形Y射線陣列 探測(cè)器；所述第一Y射線源安裝在船只吊運(yùn)裝置頂部的第一軌道(05 — 1)上，能沿該第 一軌道(05 — 1)滑行，該第一軌道(05 — 1)固定在船只吊運(yùn)裝置頂部的橫梁(02_1) 和輔助橫梁(02 — 1')上；所述"U"形Y射線陣列探測(cè)器安裝在船只吊運(yùn)裝置的底部， 含有兩根豎直臂段和兩根水平臂段，其中第一豎直臂段安裝在船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第二 軌道(05_2)和第三軌道(05 — 3)上，能夠沿所述第二和第三軌道滑行，所述第二軌 道(05 — 2)和第三軌道(05 — 3)固定于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的兩根豎梁(02 — 2a， 02 — 2b)上，第一水平臂段的一端連接所述第一豎直臂段，該第一水平臂段的另一端懸置， 該第一水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所述"U"形y射線陣列探測(cè)器的第二豎直臂段 安裝在船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05—4)和第五軌道(05_5)上，能夠沿所述 第四和第五軌道滑行，所述第四軌道(05 — 4)和第五軌道(05 — 5)固定于船只吊運(yùn)裝 置另一側(cè)的另兩根豎梁(02 — 3a， 02 — 3b)上，第二水平臂段的一端連接所述第二豎直 臂段，該第二水平臂段的另一端懸置，該第二水平臂段能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)；所述能夠獲得船只頂視透視圖像的檢測(cè)子系統(tǒng)含有第二Y射線源和"L"形Y射線陣列 探測(cè)器；所述第二Y射線源安裝在位于船只吊運(yùn)裝置一側(cè)的第六軌道(05_6)上，能夠 沿該第六軌道(05 — 6)滑行；所述"L"形Y射線陣列探測(cè)器，安裝在位于船只吊運(yùn)裝置另一側(cè)的第四軌道(05 — 4)和第七軌道(05 — 7)上，能夠沿該第四軌道(05 — 4)和第 七軌道(05 — 7)滑行；所述"L"形y射線陣列探測(cè)器含有第三豎直臂段和第三水平臂段， 該第三豎直臂段安裝在第四軌道(05—4)和第七軌道(05 — 7)上，且該豎直臂段的中 部外凸，使第五軌道(05_5)通過，第三水平臂段的一端連接所述第三豎直臂段，另一 端懸置，所述第三水平臂段可在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
船只輻射成像檢測(cè)系統(tǒng)本發(fā)明屬核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。其特征在于，將γ射線源和γ射線陣列探測(cè)器安裝在固定于船只吊運(yùn)裝置上的軌道上，能夠沿軌道同步滑行；該軌道與地面平行，且沿船只的長(zhǎng)度方向延伸；γ射線源的照射野能夠覆蓋船體寬度方向的橫截面，γ射線陣列探測(cè)器能夠接收到穿過船體的γ射線，探測(cè)器前置電路將探測(cè)信號(hào)輸入信號(hào)采集與處理裝置進(jìn)行處理。本發(fā)明能夠獲得船只的輻射透視圖像，能夠獲得良好的穿透效果，做到了經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、靈活等優(yōu)點(diǎn)，有很好的市場(chǎng)價(jià)值，也能夠取得很好的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)G01N23/02GK101183082SQ20071017948
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者劉以思, 向新程, 吳志芳, 安繼剛, 王立強(qiáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)