專利名稱：掃描系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及掃描系統(tǒng)，特別是安全掃描系統(tǒng)。其在使用高能量X射線輻射對(duì)于包裹、貨物、集裝箱載貨以及汽車檢查違法物質(zhì)和設(shè)備的存在中具有特別的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)前風(fēng)氣下威脅程度的增加，使用X射線成像檢查所有種類的行李和貨物正在增加。雖然有與X射線掃描相關(guān)聯(lián)的益處，但也有由于對(duì)被檢查的物體、對(duì)輻射產(chǎn)生掃描儀設(shè)備的操作者以及對(duì)操作過(guò)程中位于掃描設(shè)備附近的公眾的成員的輻射劑量導(dǎo)致的損害。好的X射線掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該在尋求優(yōu)化的圖像質(zhì)量以便提供足夠級(jí)別的檢測(cè)能力的同時(shí)還尋求最小化掃描期間放出的總輻射劑量。當(dāng)前已知的系統(tǒng)通常通過(guò)如下方式設(shè)計(jì)對(duì)于所有的成像使用單個(gè)最優(yōu)化條件，并且這個(gè)條件通常是對(duì)于給定的輻射覆蓋區(qū)(footprint)同時(shí)獲得最大的穿透性能、最好 的空間分辨率以及最好的對(duì)比度性能的條件。通常，通過(guò)選擇X射線源的能量?jī)?yōu)化穿透性能，通過(guò)選擇X射線檢測(cè)器的粒度優(yōu)化空間分辨率，以及通過(guò)X射線源輸出劑量率(rate)—起優(yōu)化對(duì)比度性能和穿透性能。典型地，使用準(zhǔn)直來(lái)提供輻射的扇形束，以將X射線束約束到從X射線源延伸覆蓋部分或全部檢測(cè)元件的較窄的體積。這個(gè)準(zhǔn)直起到減少X射線散射以及進(jìn)一步影響穿透、對(duì)比度性能和總的放出的輻射劑量的作用。輻射覆蓋區(qū)由向在期望的周邊中的公眾放出監(jiān)管劑量的最大源輸出來(lái)確定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種掃描儀系統(tǒng)，包括福射產(chǎn)生器，被布置為產(chǎn)生福射以照射物體；以及檢測(cè)裝置，被布置為在輻射已經(jīng)和物體相互作用之后檢測(cè)該輻射以及產(chǎn)生檢測(cè)器數(shù)據(jù)集的序列?？梢噪S著物體相對(duì)于產(chǎn)生器移動(dòng)而產(chǎn)生該數(shù)據(jù)集。該系統(tǒng)還包括處理裝置，被布置為處理每個(gè)檢測(cè)器數(shù)據(jù)集由此產(chǎn)生控制輸出，該控制輸出被布置為控制所述輻射產(chǎn)生器，以例如改變當(dāng)物體被掃描時(shí)輻射產(chǎn)生器的輻射輸出。處理裝置可被布置為定義檢測(cè)器數(shù)據(jù)的參數(shù)。其還可被布置為對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)集確定參數(shù)的值。其可被布置為產(chǎn)生控制輸出，該控制輸出被布置為如果該參數(shù)的值不滿足預(yù)定的條件則改變輻射輸出。處理裝置可以定義多個(gè)條件并且以不同的方式改變輸出，例如取決于沒有滿足哪個(gè)條件而增加或減少輸出。處理裝置可被配置為當(dāng)滿足該條件時(shí)或滿足所有條件時(shí)保持輸出恒定。檢測(cè)裝置可包括多個(gè)檢測(cè)器。檢測(cè)器數(shù)據(jù)可包括一組強(qiáng)度值，例如指示每個(gè)檢測(cè)器處的輻射強(qiáng)度?？刂戚敵隹杀徊贾脼榭刂戚椛涞哪芰?。例如其可控制平均能量，或輻射的能量分布或譜，或輻射的最大或最小能量。控制輸出可被布置為控制輻射束的尺寸，諸如其寬度(例如如果其是扇形束)，或者否則控制其橫截面的形狀或面積。輻射產(chǎn)生器可被布置為以脈沖形式產(chǎn)生輻射。控制輸出可被布置為控制脈沖的持續(xù)時(shí)間和頻率中的至少一個(gè)。輻射產(chǎn)生器看包括可調(diào)節(jié)的準(zhǔn)直器?？刂戚斎氡徊贾脼轫憫?yīng)于控制輸入調(diào)節(jié)該準(zhǔn)直器。該準(zhǔn)直器可具有變化的厚度，從而準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)輻射束的能量。準(zhǔn)直器可包括多個(gè)準(zhǔn)直器元件，每個(gè)準(zhǔn)直器元件可以是獨(dú)立可調(diào)節(jié)的從而改變輻射束的不同的相應(yīng)部分。輻射產(chǎn)生器可包括準(zhǔn)直器，且控制輸入被布置為產(chǎn)生作為束的輻射以及響應(yīng)于控制輸入改變?cè)撌奈恢?，由此改變?cè)撌粶?zhǔn)直器阻擋的比例。輻射產(chǎn)生器可包括被布置為將電子束指引向靶的電子源。輻射產(chǎn)生器可被布置為響應(yīng)于控制輸入調(diào)節(jié)電子束。輻射產(chǎn)生器可包括被布置為阻擋束中可變比例的電子的鏟除器。輻射產(chǎn)生器可被布置為產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及指引所述電子束穿過(guò)磁場(chǎng)從其轉(zhuǎn)向。該磁場(chǎng)可 以是可變的以改變被阻擋的電子的比例。輻射產(chǎn)生器可被布置為產(chǎn)生可變的磁場(chǎng)以及改變?cè)摯艌?chǎng)從而改變電子束的聚焦。取決于電子束的聚焦，其可以和鏟除器組合使用以阻擋可變比例的電子束，或和可以阻擋可變比例的X射線的固定的準(zhǔn)直器組合使用。處理裝置可被布置為調(diào)節(jié)檢測(cè)器數(shù)據(jù)以至少部分地補(bǔ)償輻射輸出的受控變化?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明的很多實(shí)施例涉及用于在掃描期間減少輻射劑量以最小化到貨物的劑量、到操作者的劑量以及操作系統(tǒng)的輻射覆蓋區(qū)的方法。本發(fā)明的一些實(shí)施例可以提供一種成像系統(tǒng)，其被優(yōu)化為通過(guò)對(duì)成像系統(tǒng)正在產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，最小化向物體和周圍排除區(qū)域放出的輻射劑量，同時(shí)保持足夠級(jí)別的圖像質(zhì)量。本發(fā)明涉及例如X射線、伽馬射線和中子產(chǎn)生成像設(shè)備，該設(shè)備可以以多種方式操作，包括傳輸模式、相干散射模式、不相干散射模式和/或反向散射模式?？偟膩?lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為其中物體相對(duì)于靜態(tài)成像系統(tǒng)移動(dòng)，或在替換配置中，通過(guò)移動(dòng)的成像系統(tǒng)掃描靜態(tài)物體。特別地，復(fù)雜系統(tǒng)可能要求物體和成像系統(tǒng)兩者的運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)示例描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的輻射成像系統(tǒng)的示意圖；圖2是在圖I的系統(tǒng)的初級(jí)和次級(jí)準(zhǔn)直器的X射線束的方向上的視圖；圖3a示出由圖I的系統(tǒng)產(chǎn)生的X射線圖像的例子，且圖3b是示出如何基于圖3a的圖像的內(nèi)容控制劑量率的曲線；圖4是類似于圖2的示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、形成掃描儀的一部分的初級(jí)和次級(jí)準(zhǔn)直器的視圖；圖5是類似于圖2的示出根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的、形成掃描儀的一部分的初級(jí)和次級(jí)準(zhǔn)直器的視圖；圖6a是圖5的形成掃描儀的一部分的準(zhǔn)直器的平面圖；圖6b是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的掃描儀的準(zhǔn)直器的平面圖7是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的形成掃描儀的一部分的準(zhǔn)直系統(tǒng)的平面圖；圖8是類似于圖2的示出根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的形成掃描儀的一部分的準(zhǔn)直系統(tǒng)的視圖；圖8a是圖8的準(zhǔn)直系統(tǒng)的平面圖；圖8b是類似于圖8的又一個(gè)準(zhǔn)直系統(tǒng)的平面圖；圖9是示出在圖8的系統(tǒng)中如何可以優(yōu)化上部、中間和下部的準(zhǔn)直器的寬度且因此優(yōu)化貨物中每個(gè)點(diǎn)處放出的劑量以匹配必需的圖像質(zhì)量特征的圖；圖10是示出如何可以改變其它X射線束品質(zhì)(E=能量，D=劑量，R=產(chǎn)生X射線脈沖的速率(rate))以輔助X射線系統(tǒng)優(yōu)化的圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的掃描儀系統(tǒng)的平面圖； 圖12是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的掃描儀系統(tǒng)的平面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的掃描系統(tǒng)的處理鏈的圖；圖14是圖13的系統(tǒng)的決策處理器的簡(jiǎn)化功能框圖；圖15示出由圖8的系統(tǒng)產(chǎn)生的顯示；圖16是根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例通過(guò)CT掃描儀的截面；以及圖17是圖16的掃描儀的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，掃描儀系統(tǒng)包括X射線束產(chǎn)生系統(tǒng)，該X射線束產(chǎn)生系統(tǒng)包括屏蔽的輻射源10、初級(jí)準(zhǔn)直器套件(collimator set) 12A、和次級(jí)準(zhǔn)直器套件12B，以及在此例中被配置為折疊的L形陣列16的一組輻射檢測(cè)器14。初級(jí)準(zhǔn)直器套件12A起到將由源10發(fā)出的輻射限制到大致的扇形束18中的作用。束18典型地將具有在+/-20度到+/-45度的范圍內(nèi)的扇形角以及在檢測(cè)器元件14處在O. 5mm到50mm的范圍內(nèi)的寬度。次準(zhǔn)直器套件12B可調(diào)節(jié)地安裝，并且可以在決策處理器22的控制下通過(guò)致動(dòng)器20調(diào)節(jié)兩個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器12B的位置。檢測(cè)器14輸出指示其檢測(cè)的輻射強(qiáng)度的檢測(cè)器信號(hào)，并且這些檢測(cè)器信號(hào)在以下更詳細(xì)地描述的轉(zhuǎn)換和處理之后，形成輸入到?jīng)Q策處理器22的基本的圖像數(shù)據(jù)。決策處理器22被布置為分析該圖像數(shù)據(jù)，以及響應(yīng)于該分析的結(jié)果控制致動(dòng)器20控制次級(jí)準(zhǔn)直器套件12B的位置。決策處理器22還連接到輻射源10的控制輸入，并且被布置為產(chǎn)生和改變其提供給控制輸入用來(lái)控制由輻射源10產(chǎn)生的X射線脈沖的能量和定時(shí)的控制信號(hào)。決策處理器22還連接到顯示器24，在顯示器24上可以顯示從圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的被成像物體的圖像。舉例來(lái)說(shuō)，輻射源10可以包括具有合適的靶材料(諸如鎢)的高能量線性加速器，其從典型地在Imm到IOmm直徑范圍內(nèi)的相對(duì)小的焦斑產(chǎn)生具有在O. 8MV到15MV范圍內(nèi)的典型束品質(zhì)的寬X射線譜。在本例中，輻射源以通常在5Hz到IHz范圍內(nèi)的脈沖重復(fù)頻率施以脈沖，其中產(chǎn)生脈沖的實(shí)際速率由決策處理器22確定。在此例中，檢測(cè)器14有利地由光學(xué)耦合到合適的光檢測(cè)器(諸如光電二極管或光電倍增管)的一組閃爍晶體(通常是高密度閃爍體，優(yōu)選諸如CsI、CdW04、ZnW04、LS0、GS0及類似物)制造。來(lái)自這些檢測(cè)器14的信號(hào)由合適的電子電路(諸如具有帶寬濾波的電流積分器或跨阻放大器，其跟隨有模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并且采樣的強(qiáng)度測(cè)量的這些數(shù)字值被傳輸?shù)經(jīng)Q策處理器22用于分析。在此例中的初級(jí)和次級(jí)準(zhǔn)直器12A和12B有利地由諸如鉛或鎢的高密度材料制造。在第一實(shí)施例中，如圖2所示，次級(jí)準(zhǔn)直器12B包括通常大致平行于初級(jí)準(zhǔn)直器夾爪12A放置的兩個(gè)獨(dú)立可移動(dòng)的夾爪(jaw)?？梢噪娍刂频闹聞?dòng)器20位于每個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器夾爪12B的基部和頂部，且每個(gè)致動(dòng)器布置為移動(dòng)準(zhǔn)直器夾爪12B的相應(yīng)端。因此四個(gè)致動(dòng)器20可以獨(dú)立操作以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器部分12B中任一個(gè)的任一端靠近或遠(yuǎn)離另一個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器部分。這個(gè)運(yùn)動(dòng)的效果是按照需要使次級(jí)準(zhǔn)直的輻射束18變窄或加寬。這樣做的影響在于調(diào)節(jié)輻射束強(qiáng)度，以及其作為在輻射扇形束18中的位置的函數(shù)如何變化，例如其從束的頂部到底部是增加或是減少，并且如果是這樣，以什么速率。
可以以對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的很多方式制造致動(dòng)器20。然而，合適的機(jī)構(gòu)例如包括導(dǎo)螺桿組件(assembly)，其中電機(jī)被用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)嚙合在螺紋嵌件上的螺絲釘，該螺紋嵌件安裝在準(zhǔn)直器部分上。準(zhǔn)直器釘在支撐架上從而使得其可以向相對(duì)的準(zhǔn)直器部分移入和移出但是不能相對(duì)于輻射扇形束向上或向下移動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)螺桿時(shí)，次級(jí)準(zhǔn)直器間隙根據(jù)需要而變化。在這個(gè)機(jī)構(gòu)的改進(jìn)中，螺紋嵌件和電機(jī)組件的每個(gè)安裝到可以相對(duì)于準(zhǔn)直器組件旋轉(zhuǎn)的獨(dú)立的固定件(fixing)上，從而使得隨著準(zhǔn)直器夾爪移入和移出，該固定件旋轉(zhuǎn)以避免導(dǎo)螺桿被緊固在(bind in)螺紋嵌件中。在又一個(gè)改進(jìn)中，導(dǎo)螺桿/電機(jī)組件配備有絕對(duì)位置編碼器，用于導(dǎo)螺桿/螺紋嵌件位置的準(zhǔn)確測(cè)量以向決策處理器22直接反饋。理想地，導(dǎo)螺桿由容易用機(jī)器制造且堅(jiān)固的材料，諸如不銹鋼制造，且螺紋嵌件由不同的材料，諸如黃銅制造，從而最小化當(dāng)對(duì)于組件的兩個(gè)元件使用類似的材料時(shí)會(huì)發(fā)生的螺紋緊固。其它用于控制次級(jí)準(zhǔn)直器的合適的機(jī)構(gòu)包括電致動(dòng)螺線管、剪式機(jī)構(gòu)等。為了掃描物體，該物體移動(dòng)通過(guò)扇形束18，并由決策處理器22周期性地收集并存儲(chǔ)來(lái)自檢測(cè)器14的傳輸信號(hào)數(shù)據(jù)的行，從而形成一維投射集，隨后通過(guò)簡(jiǎn)單地并排堆疊一維的投射而將其組合為二維圖像。好的做法是調(diào)整獲得投射數(shù)據(jù)的速率從而使其隨著要被掃描的物體相對(duì)于輻射扇形束18的速率而變化。應(yīng)該理解，由合適的輻射衰減材料形成的次級(jí)準(zhǔn)直器12B布置有受控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，以允許次級(jí)準(zhǔn)直器系統(tǒng)12B相對(duì)于固定的初級(jí)準(zhǔn)直器組件12A的精確定位。通過(guò)精細(xì)地調(diào)節(jié)初級(jí)準(zhǔn)直器12A和次級(jí)準(zhǔn)直器12B之間的重疊，有可能調(diào)節(jié)劑量率，使其在輻射扇形束18的高度上線性變化，從而使得具有高衰減的物體的區(qū)域被提供有高劑量率以最大化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍，而低衰減的區(qū)域可以被輻射低劑量率以便在保持圖像質(zhì)量的可接受級(jí)別的同時(shí)最小化輻射劑量。如圖I所示，來(lái)自輻射檢測(cè)器14的圖像數(shù)據(jù)傳遞到?jīng)Q策處理器22。決策處理器22被布置為當(dāng)其已經(jīng)接收到對(duì)于每個(gè)檢測(cè)器14包括一個(gè)采樣強(qiáng)度值的一個(gè)線性圖像數(shù)據(jù)集時(shí)，分析該圖像數(shù)據(jù)集并從數(shù)據(jù)確定合適的參數(shù)，諸如具有大于閾值衰減的樣本的數(shù)目和具有小于另一閾值的樣本的數(shù)目?；谳斎氲臄?shù)據(jù)，決策處理器22被布置為調(diào)節(jié)次級(jí)準(zhǔn)直器12B設(shè)定、調(diào)節(jié)輻射源10的特性以及針對(duì)最佳顯示質(zhì)量處理圖像。一旦已經(jīng)收集到下一個(gè)數(shù)據(jù)樣本集，決策處理器22確定針對(duì)次級(jí)準(zhǔn)直器12B的新的最佳位置設(shè)定、針對(duì)輻射源10的能量和脈沖定時(shí)設(shè)定以及針對(duì)顯示處理的最佳設(shè)定，并且隨著掃描物體以及收集了越來(lái)越多行的圖像數(shù)據(jù)的行該處理繼續(xù)。應(yīng)該理解，盡管輻射源10的控制是電子的且可以非常快地變化，準(zhǔn)直器位置的控制需要致動(dòng)器20的操作，并且因此將在更長(zhǎng)的時(shí)標(biāo)上發(fā)生。因此，盡管可以響應(yīng)于每個(gè)連續(xù)的線性圖像數(shù)據(jù)集而控制源，然而如果采樣率高，則需要只有在已經(jīng)收集了每?jī)蓚€(gè)或更多個(gè)線性數(shù)據(jù)集之后才更新準(zhǔn)直器位置。圖3a和圖3b示出當(dāng)成像具有變化的成分的物體30時(shí)，具有圖I所描述的架構(gòu)的輻射成像系統(tǒng)將如何工作。圖3b示出基于被檢查的物體30的成分，準(zhǔn)直器寬度W如何隨時(shí)間t變化，并且被檢查的物體的圖像在圖3a中示出。當(dāng)束中沒有令人感興趣的東西時(shí)， 準(zhǔn)直器縮窄到小的寬度。當(dāng)物體30開始出現(xiàn)在圖像中時(shí)，準(zhǔn)直器變寬到足以達(dá)到合理的圖像質(zhì)量。次級(jí)準(zhǔn)直器寬度連續(xù)地變化，在低衰減的區(qū)域較窄，且在需要增加的劑量以維持令人滿意的圖像質(zhì)量的高衰減的區(qū)域較寬。參照?qǐng)D4，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供固定的初級(jí)準(zhǔn)直器42A，且單個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器部分42B可樞轉(zhuǎn)地安裝從而使得其可以在合適的致動(dòng)器機(jī)構(gòu)46(諸如在旋轉(zhuǎn)支撐之間起作用的導(dǎo)螺桿布置)的控制下繞下部的角44旋轉(zhuǎn)。該設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)到諸如機(jī)動(dòng)車的物品(item)的頂部典型地比物體的基部負(fù)載(load)要輕。因此，高劑量總是提供給物體的負(fù)載重的基部，而較低劑量被提供給物體的上部。作為對(duì)圖4中所示的簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)的延伸，圖5示出一個(gè)實(shí)施例，由各個(gè)致動(dòng)器56獨(dú)立地致動(dòng)一個(gè)次級(jí)準(zhǔn)直器部分52B的頂部和底部。這提供了與圖2中所示的次級(jí)準(zhǔn)直器相同的效果，但是只有一半的復(fù)雜度。有時(shí)，提供從最大到零以及之間的所有等級(jí)的分級(jí)的劑量率是明智的(prudent)。為了實(shí)現(xiàn)此，使用具有矩形橫截面的阻塞(blocking)次級(jí)準(zhǔn)直器(類似于圖2如圖6a中所示)的替換方法是使用如圖6b所示的部分透明的次級(jí)準(zhǔn)直器62B。這里，示出楔形的次級(jí)準(zhǔn)直器62B，形成為錐形使得其朝著其限定束的邊緣的切斷(cut-off)邊緣越變?cè)秸摯渭?jí)準(zhǔn)直器62B可以滑動(dòng)經(jīng)過(guò)初級(jí)準(zhǔn)直器62A的孔以便在圖像的所有部分提供劑量率的逐漸變化。在基于X射線或伽馬射線的成像系統(tǒng)中，該準(zhǔn)直器可以有利地由相對(duì)低衰減的材料(諸如鋁)，或衰減更大的材料(諸如銅或鋼)制成。在這個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)校準(zhǔn)器62B提供調(diào)節(jié)輻射束的有效能量譜的進(jìn)一步的益處。與相同劑量的較低有效能量束相比，輻射譜的有效能量越高，該束穿透得越多。束穿過(guò)的準(zhǔn)直器的厚度越大，穿過(guò)準(zhǔn)直器的束的平均能量越聞。參照?qǐng)D7，在這個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)中，矩形截面的次級(jí)準(zhǔn)直器72B可樞轉(zhuǎn)地安裝從而其可通過(guò)致動(dòng)器70繞一個(gè)角74繞垂直軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)入束中。這給出可廣泛變化的過(guò)濾準(zhǔn)直器厚度，其可以用來(lái)在優(yōu)化成像系統(tǒng)時(shí)達(dá)到良好效果。這個(gè)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)的動(dòng)作可以與第二平移(translation)致動(dòng)的動(dòng)作組合，第二平移致動(dòng)的動(dòng)作由例如與圖2中類似的滑動(dòng)安裝和單獨(dú)的線性致動(dòng)器提供，從而提供沿準(zhǔn)直器截面的長(zhǎng)度的變化的過(guò)濾。參照?qǐng)D8，根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的更復(fù)雜的準(zhǔn)直器包括形成次級(jí)準(zhǔn)直器的一側(cè)的多個(gè)獨(dú)立致動(dòng)的準(zhǔn)直器截面82B，其能夠使用矩形截面和楔形截面準(zhǔn)直器提供增強(qiáng)級(jí)別的劑量控制和減少。這里示出了五個(gè)準(zhǔn)直器截面82B，但是當(dāng)然可以使用其它數(shù)目以提供更多或更少的可變性。參照?qǐng)D8a，準(zhǔn)直器截面82b在橫截面上可以是矩形，或者如圖Sb所示，其可以以與如圖6b中的那些類似的方式形成為錐形。通常，上部準(zhǔn)直器截面82U會(huì)顯著地限制劑量，而中部和下部的準(zhǔn)直器截面82M和82L會(huì)較少地限制劑量。然而獨(dú)立可控的準(zhǔn)直器截面意味著輻射劑量的曲線(profile)可以在扇形束的高度上變?yōu)槿魏嗡栊螤?。如上所述，基于?lái)自圖像數(shù)據(jù)自身的立即反饋由決策處理器控制實(shí)際準(zhǔn)直器設(shè)定。如圖9所示，基于如從決策處理器對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分析而確定的被檢查的物體的特性，準(zhǔn)直器截面的上部U、中部M和下部L的寬度W連續(xù)可變。如同其它實(shí)施例，作為這個(gè)實(shí)施例的又一個(gè)方面，X射線源的特性也可以基于如在每個(gè)位置處記錄并且由決策處理器確定的物體的特性以動(dòng)態(tài)的方式變化。圖10示出輻射源的能量E、瞬時(shí)劑量率D以及脈沖速率R (如適用)可以如何響應(yīng)于具有變化的成分且因此具有變化的衰減的物體而變化。如同準(zhǔn)直器寬度，這些參數(shù)可以響應(yīng)于總衰減(或強(qiáng)度)的改變或一個(gè)線性圖像數(shù)據(jù)集中的強(qiáng)度變化的改變而改變?？梢砸远喾N方式改變X射線源的能量。例如，通過(guò)調(diào)節(jié)X射線管的加速電壓改變X射線管的能量。對(duì)于線性加速器系統(tǒng)，存在多種方式用來(lái)改變束能量，包括改變每脈沖發(fā)出的RF功率(其影響單個(gè)電子將經(jīng)歷多大的加速度)、改變脈沖間的束電流(其影響RF束的 加載從而影響加速能量)以及改變電子槍電壓(以及因此改變當(dāng)電子進(jìn)入加速器結(jié)構(gòu)的第一級(jí)時(shí)電子的平均能量)。應(yīng)該理解這些方法會(huì)改變輻射的平均能量(或頻率)，并且可能在有些情況下同時(shí)或者可選地改變輻射的能量譜。也可以以多種方式改變X射線源的劑量率。例如,在X射線管中,可以改變燈絲電流，其影響燈絲溫度以及因此還影響可得到的對(duì)于X射線產(chǎn)生有貢獻(xiàn)的電子的產(chǎn)生。在線性加速器系統(tǒng)中，可以使用多種方法來(lái)控制劑量率，包括電子槍注入電流的變化和電子束脈沖寬度的變化。在基于線性加速器的系統(tǒng)中，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變激勵(lì)磁控管的速率(rate)，可以在相當(dāng)寬的設(shè)定上改變脈沖速率，并且因此改變RF功率傳播到導(dǎo)波中的速率。必須相應(yīng)地調(diào)節(jié)電子槍脈沖速率。參照?qǐng)D11，在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，并非改變準(zhǔn)直器的位置而改變束的強(qiáng)度，而是相對(duì)于固定的初級(jí)準(zhǔn)直器112A改變輻射源點(diǎn)110的位置，從而使得更多或更少的產(chǎn)生的輻射能夠傳播通過(guò)準(zhǔn)直器到達(dá)成像傳感器。在這個(gè)實(shí)施例中不需要次級(jí)準(zhǔn)直器，盡管可以提供固定的準(zhǔn)直器。作為例子，在一個(gè)實(shí)施例中，放置磁鐵使得在垂直方向上產(chǎn)生平行的磁場(chǎng)113，從而使得X射線管或線性加速器系統(tǒng)中的聚焦的電子束114在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)離開其正常路徑。如果定位初級(jí)準(zhǔn)直器112A使得X射線源電子束114在沒有磁鐵的情況下轟擊(fire to)在初級(jí)準(zhǔn)直器112A的開口的中心的靶116上的點(diǎn)110，則隨著磁場(chǎng)的增加，焦斑將移出準(zhǔn)直器112A的中心線到來(lái)自源的逐漸減少的輻射118能夠通過(guò)準(zhǔn)直器112A且有效的瞬時(shí)劑量率下降的點(diǎn)。在圖11的實(shí)施例中，靶被示出為與電子束成45°角，且X射線與電子束成90°角發(fā)射。然而在許多高能量X射線系統(tǒng)中，靶的表面與電子束垂直，且X射線以“直穿(straight through)”布置與電子束平行且在與電子束相同的方向上發(fā)射。應(yīng)該理解，這樣的系統(tǒng)中的電子束可以以與在圖11的系統(tǒng)中控制X射線束一樣的被控制。參照?qǐng)Dlla、llb、llc和lld，在可選的配置中，定位磁鐵113a使得具有沿著電子束114a的軌跡的軸的四極磁場(chǎng)，從而使得改變磁場(chǎng)可以改變電子束聚焦的程度。在最佳磁場(chǎng)處，電子束114a將在靶116a聚焦至由初級(jí)準(zhǔn)直器117a槽寬度的寬度匹配的直徑，如圖Ila和Ilb所示。這個(gè)實(shí)施例中的靶是直穿結(jié)構(gòu)。隨著磁場(chǎng)變化離開最佳點(diǎn)，焦斑會(huì)散焦產(chǎn)生更寬、強(qiáng)度較小的X射線束，并且一些直接的焦點(diǎn)的輻射會(huì)被初級(jí)準(zhǔn)直器117a衰減，如圖Ilc和圖Ild中所示。為了保持成像系統(tǒng)中的空間分辨率，可以放置單獨(dú)的準(zhǔn)直器119a限定在與初級(jí)準(zhǔn)直器117a的方向垂直的方向上延伸且鄰近X射線焦斑IlOa的槽。這確保了當(dāng)電子束散焦時(shí)準(zhǔn)直的X射線束的尺寸不增大，因此最小化明顯的聚焦變寬。在可選的實(shí)施例中，可以同時(shí)調(diào)節(jié)焦斑位置和焦斑大小兩者，從而在成像系統(tǒng)的輸入處提供有效劑量率的較寬程度的控制。參照?qǐng)D12，在又一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)從X射線源中的電子束阻擋可變比例的電子而調(diào)節(jié)X射線束的強(qiáng)度和能量。在這個(gè)實(shí)施例中，一組四個(gè)磁偶極子123a、123b、123c和123d，第一和第四磁偶極子具有一個(gè)場(chǎng)極，第二和第三磁偶極子具有相反的極性，從而它們首先使得電子124彎曲離開其初始的路徑，然后進(jìn)入與最初的平行的偏移路徑，然后朝著原始路徑返回，并且然后返回到初始路徑。這樣的設(shè)計(jì)(device)通常被稱為減速?gòu)?chicane)。注意電子束124并非必須要從與其進(jìn)入相同的方向出來(lái)，且可以通過(guò)增加恒定的固定場(chǎng)而產(chǎn)生不同的方向。然而重要的是最終的束軸必須獨(dú)立于減速?gòu)澊艌?chǎng)強(qiáng)度中的改 變?？梢允褂寐窂街修D(zhuǎn)向、偏移部分中的刮除器(scraper) 125從束124移除電子，由此改變強(qiáng)度。減速?gòu)澊艌?chǎng)強(qiáng)度123確定束從標(biāo)定的路徑偏離多少，并且因此確定有多少電子被鏟除。因此改變磁場(chǎng)強(qiáng)度123調(diào)節(jié)電子束124的強(qiáng)度，并且因此還調(diào)節(jié)電子束轟擊在靶126而產(chǎn)生的X射線束128的強(qiáng)度。這樣的設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是有可能占用很大的空間。然而，如果整體束路徑不直，則允許以一定角度安裝加速器。優(yōu)點(diǎn)是可以使用減速?gòu)潄?lái)使得電子束在形狀和能量上更統(tǒng)一由于磁場(chǎng)中電子的轉(zhuǎn)向半徑和因此轉(zhuǎn)向角與它們的能量成比例，因此減速?gòu)澠鸬酱盆F分析(組)的作用。這意味著通過(guò)適當(dāng)定位鏟除器，例如在基于電子能量電子束已經(jīng)散開的第二磁場(chǎng)123b和第三磁場(chǎng)123c之間，可以從束移除更高或更低能量電子。因此可以使用這個(gè)方法更精確地確定實(shí)際的束能量。注意，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)將允許能量略微不同的電子通過(guò)鏟除器?？紤]到這里所討論的很小的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)并且假定從相對(duì)單能的電子束開始，這樣的影響不大。由于針對(duì)兩個(gè)能量期望的場(chǎng)不同，因此嘗試用雙能機(jī)去進(jìn)行任何這個(gè)更加復(fù)雜。然而，“沖擊磁鐵”可以在非常短的時(shí)間內(nèi)非常精確地改變場(chǎng)。圖13示出獨(dú)立控制系統(tǒng)準(zhǔn)直、輻射源和顯示的圖像所需的信號(hào)處理鏈。其將作為圖I和圖2的系統(tǒng)的部分描述，但是對(duì)于其它描述的實(shí)施例是類似的。信號(hào)處理鏈的中心處具有決策處理器22，其任務(wù)是從成像信號(hào)提取數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)地優(yōu)化輻射源10和次級(jí)準(zhǔn)直器12B的設(shè)定，以及處理圖像用于顯示器24上的最佳顯示。圖像處理22a示出為單獨(dú)的功能塊，但是可以由與決策處理功能相同的處理器執(zhí)行，或由不同的處理器執(zhí)行。這個(gè)實(shí)施例的決策處理器架構(gòu)在圖14中示出，并使用基于規(guī)則的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。其包括低級(jí)處理元件140、布置為從低級(jí)元件140接收輸出的較高級(jí)處理元件142、以及布置為從較高級(jí)處理元件接收輸出以及向準(zhǔn)直器致動(dòng)器和輻射源輸出最終的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最終仲裁器。這里，組成來(lái)自檢測(cè)器14的圖像數(shù)據(jù)的強(qiáng)度值的組或行的形式的輸入數(shù)據(jù)被傳給低級(jí)信號(hào)處理元件140，每個(gè)低級(jí)信號(hào)處理元件從最新到達(dá)的圖像數(shù)據(jù)列提取某些特定的參數(shù)。因此決策處理器22被布置為基于這些參數(shù)控制X射線源，經(jīng)歷較高級(jí)處理器142的處理。有用的參數(shù)包括數(shù)據(jù)集中的最小信號(hào)強(qiáng)度或灰度級(jí)(如果太小，則處理器22被布置為通過(guò)打開次級(jí)準(zhǔn)直器12A或通過(guò)增加源劑量率和/或脈沖速率而增大檢測(cè)器陣列14處的凈信號(hào))、在可編程閾值之下的數(shù)據(jù)的百分比(如果該百分比達(dá)到預(yù)定的閾值，則處理器布置為增加劑量率、準(zhǔn)直器寬度和/或束能量)、在可編程閾值之上的數(shù)據(jù)的百分比(如果這個(gè)百分比達(dá)到預(yù)定的閾值，則處理器被布置為減小準(zhǔn)直器寬度、降低劑量率和/或束能量)以及信號(hào)中的變化量(列到列和/或在每個(gè)列內(nèi)信號(hào)的變化越大，圖像越復(fù)雜，且因此處理器越被布置為越多地增加準(zhǔn)直器寬度、劑量率和/或束能量以提高記錄的圖像的質(zhì)量)。來(lái)自低級(jí)參數(shù)塊140的輸出隨后輸入到較高級(jí)的處理塊142，該較高級(jí)的處理塊關(guān)注于主系統(tǒng)變量(準(zhǔn)直器、輻射源設(shè)定和圖像處理方法)的獨(dú)立的優(yōu)化。從這些高級(jí)塊142輸出的推薦隨后輸入到最終仲裁處理器144，該最終仲裁處理器確定輻射源、輻射準(zhǔn)直器和圖像處理方法的最終設(shè)定。這個(gè)最終的階段是必要的，這是因?yàn)槿绻捎盟鼈冏陨?，每個(gè)子系統(tǒng)的凈效果會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的過(guò)優(yōu)化。在本發(fā)明的又一個(gè)方面，選擇應(yīng)用到顯示圖像的圖像處理，以在一個(gè)實(shí)例中產(chǎn)生圖像最令人滿意的視覺外觀，并且在另一個(gè)實(shí)例中產(chǎn)生用于威脅監(jiān)測(cè)分析的圖像的最有用 形式。這兩種實(shí)例可能產(chǎn)生不相同的圖像威脅檢測(cè)算法可能具有與將結(jié)果視覺呈現(xiàn)給操作者不同的圖像要求。第一，圖像處理器被布置為校準(zhǔn)每個(gè)數(shù)據(jù)元素，即每個(gè)檢測(cè)器強(qiáng)度值，單個(gè)地反映在圖像中那個(gè)點(diǎn)放出的實(shí)際劑量以及橫跨圖像補(bǔ)償輻射束能量中的受控變化。用于校準(zhǔn)圖像的合適的機(jī)制是使用從用于每個(gè)源的等效束質(zhì)量(或能量)和等效束過(guò)濾得出的非線性校準(zhǔn)曲線應(yīng)用非線性增益和偏移補(bǔ)償。將這些曲線參數(shù)化為首先是有效輻射束質(zhì)量的函數(shù)，其次是有效準(zhǔn)直器厚度的函數(shù)以獲得以下形式的校準(zhǔn)因子是有益的Ic=I2mF2 (E，C) +ImF1 (E，C) +I0其中I。=校正后的像素強(qiáng)度，Im=測(cè)量的像素強(qiáng)度，F(xiàn)2O =基于能量和準(zhǔn)直器設(shè)定(寬度和/或厚度)的二階校正因子，F(xiàn)1 O =基于能量和校準(zhǔn)器設(shè)置的一階校準(zhǔn)因子，以及Itl=偏移校準(zhǔn)因子。根據(jù)需要可以應(yīng)用更高階的校正。這樣的方法標(biāo)準(zhǔn)化圖像中的強(qiáng)度，并且特別是在高衰減的區(qū)域提供平滑得多的(較少條紋狀的)圖像。第二，校正散射效應(yīng)是有益的，該散射效應(yīng)發(fā)生在密集物體周圍，在此處，由于在密集物體的邊緣的散射引起的相鄰檢測(cè)元件處的過(guò)度散射導(dǎo)致可以觀察到“光暈(halo)”效應(yīng)。第三，可以對(duì)那些具有特別高衰減的區(qū)域應(yīng)用圖像著色，在那些區(qū)域由于輻射源和準(zhǔn)直系統(tǒng)的物理限制因此所需程度的圖像優(yōu)化可能是不可能的。例如，在高衰減區(qū)域，有可能無(wú)法得到穿過(guò)物體的足夠穿透以使檢測(cè)器在其線性或低噪聲區(qū)域內(nèi)響應(yīng)?？梢砸苑磻?yīng)優(yōu)化誤差的嚴(yán)重性的特定顏色著色這樣的區(qū)域。第四，優(yōu)化結(jié)果的圖像表示可以與X射線圖像相鄰地顯示在檢查屏幕上，例如圖15中所示。這里，輻射圖像150顯示在屏幕152的頂部且有效劑量率在屏幕的底部顯示為曲線154?？蛇x地，可以在檢查屏幕的底部使用填充帶的色塊顯示優(yōu)化結(jié)果——熱線(hotwire)譜將例如以深紅色示出低劑量區(qū)域、以白色示出最高劑量區(qū)域、以淺橘色示出中間的劑量區(qū)域。第五，特別是對(duì)于威脅檢測(cè)分析，在高衰減區(qū)域中，多個(gè)像素可以被組合為較大的像素，以便提取統(tǒng)計(jì)上相當(dāng)大的穿透測(cè)量。這些較大的像素可以被或不被視覺呈現(xiàn)給操作者。雙能掃描是用于區(qū)分不同范圍內(nèi)具有原子序數(shù)(Z)的材料的方法；例如來(lái)自鋼-銅的有機(jī)材料，以及來(lái)自非常高Z的這些，諸如鈾和钚。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙能系統(tǒng)包括被布置為產(chǎn)生兩個(gè)輻射束的輻射產(chǎn)生器，兩個(gè)輻射束中的一束具有比另一束高的能量。低能量束的較低傳輸支配圖像中的噪聲并且因此支配穿透。增加兩個(gè)能量的X射線源輸出在大多數(shù)情況下將增加穿透，但是也將增加到貨物和附近的劑量。然而，該實(shí)施例中的決策處理器被布置為控制低能量束的輸出，從而增加到低能量束和高能量束的噪聲貢獻(xiàn)大致相同的程度。這可以最小化劑量暴露。通過(guò)確定傳輸?shù)膱D像中的噪聲電平以及使用上述方法中的一個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)地調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)束直到獲得期望的噪聲電平，來(lái)確定低能量束和高能量束輸出的比例。本發(fā)明的一些實(shí)施例被布置用于海運(yùn)貨物掃描，海運(yùn)貨物掃描要求只檢查海運(yùn)集裝箱。然而，諸如陸上交叉路口(crossing)的檢查點(diǎn)除了檢查拖車之外還要求檢查駕駛員以及有可能是乘客乘坐的座艙。為了避免對(duì)乘坐者的輻射暴露，有時(shí)不檢查座艙，顯然在檢 查過(guò)程中留下了缺口。其它的方法包括使乘坐著者從交通工具中出去并使用臺(tái)架配置或使用牽引配置以檢查整個(gè)卡車。另一個(gè)現(xiàn)有的方法使用低能量束檢查包括其乘坐者的座艙。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，使用了上述的一個(gè)或更多個(gè)方法以減少對(duì)乘坐者的劑量。劑量曲線可以被微調(diào)為放出較高的劑量至機(jī)車以及在駕駛員和乘客所位于的區(qū)域放出低得多的劑量，以及隨著束平面從乘坐者移開而增加劑量。優(yōu)化該劑量曲線，從而在由于直接暴露和束散射而保持對(duì)乘客的滿足監(jiān)管限制的劑量暴露的同時(shí)最大化穿透。貨物負(fù)載典型地是在底部放置較重的貨物。許多貨物，特別是較重的負(fù)載沒有裝填到集裝箱或拖車的高度。此外，穿透貨運(yùn)集裝箱的平板載貨車或底部所需的X射線輸出已知在某個(gè)特定范圍內(nèi)。在這些和其它情況下，調(diào)節(jié)取決于高度的準(zhǔn)直器以放出足以穿透這些區(qū)域的劑量。例如，可以調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器以向沒有貨物的集裝箱的頂部提供很低的劑量。應(yīng)該理解，本發(fā)明還可用于使用連續(xù)波(CW) X射線源(即與脈沖源相對(duì)的、連續(xù)產(chǎn)生X射線的源)、電子感應(yīng)加速器等，以及其它類型的輻射源(諸如放射性同位素源和中子產(chǎn)生器)的系統(tǒng)。參照?qǐng)D16和17，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的醫(yī)療CT掃描器包括支撐X射線源171和檢測(cè)器陣列172的旋轉(zhuǎn)臺(tái)架170。臺(tái)架170可以繞軸Z旋轉(zhuǎn)從而收集用于成像體174的二位圖像切片的數(shù)據(jù)。布置支架176來(lái)支撐患者，以及步進(jìn)地(in steps)沿著軸方向移動(dòng)患者通過(guò)掃描體174。在每一步，旋轉(zhuǎn)臺(tái)架并收集另一個(gè)二維圖像數(shù)據(jù)集。處理器單元178控制X射線源171，該處理器單元被布置為分析每個(gè)二維數(shù)據(jù)集并產(chǎn)生輸出信號(hào)，如果一個(gè)二維圖像數(shù)據(jù)集(或一組數(shù)據(jù)集)中的數(shù)據(jù)不滿足要求的條件，則該輸出信號(hào)被發(fā)送到源171以改變下一步源171的輸出。在此例中，所述條件可以是圖像中沒有偽影。眾所周知，如果檢測(cè)器陣列172處的輻射級(jí)別太低，則在從檢測(cè)器數(shù)據(jù)產(chǎn)生的圖像中會(huì)呈現(xiàn)偽影。如果限定另一個(gè)條件，諸如最大總圖像強(qiáng)度，如果超過(guò)該最大總圖像強(qiáng)度使處理器單元178減少輻射輸出，則這個(gè)系統(tǒng)可以操作以掃描整個(gè)患者同時(shí)保持輻射大致在獲得沒有偽影的圖像所需的最低級(jí)別。這具有很多益處，包括最小化對(duì)患者的劑量，以及最小化掃描儀周圍所需的屏蔽量。
權(quán)利要求
1.一種掃描儀系統(tǒng)，包括輻射產(chǎn)生器，被布置為產(chǎn)生輻射以照射物體；檢測(cè)裝置，被布置為在輻射已經(jīng)和物體相互作用之后檢測(cè)該輻射并且隨著物體相對(duì)于產(chǎn)生器移動(dòng)而產(chǎn)生檢測(cè)器數(shù)據(jù)集的序列；以及處理裝置，被布置為處理每個(gè)檢測(cè)器數(shù)據(jù)集由此以產(chǎn)生控制輸出，該控制輸出被布置為控制所述福射產(chǎn)生器以改變當(dāng)物體被掃描時(shí)福射產(chǎn)生器的福射輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述處理裝置被布置為定義檢測(cè)器數(shù)據(jù)的參數(shù)，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集確定參數(shù)的值，以及產(chǎn)生控制輸出，該控制輸出被布置為如果該參數(shù)的值不滿足預(yù)定的條件則改變輻射輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的掃描儀，其中所述檢測(cè)裝置包括多個(gè)檢測(cè)器，且檢測(cè)器數(shù)據(jù)包括指示每個(gè)檢測(cè)器處的輻射強(qiáng)度的一組強(qiáng)度值。
4.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述控制輸出被布置為控制輻射的能量。
5.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中控制輸出被布置為控制福射束的尺寸。
6.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述福射產(chǎn)生器被布置為以脈沖形式產(chǎn)生輻射，且所述控制輸出被布置為控制脈沖的持續(xù)時(shí)間和頻率中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器包括可調(diào)節(jié)的準(zhǔn)直器，并且控制輸入被布置為響應(yīng)于控制輸入而調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述準(zhǔn)直器具有變化的厚度，從而準(zhǔn)直器的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)輻射束的能量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述準(zhǔn)直器包括多個(gè)準(zhǔn)直器元件，每個(gè)準(zhǔn)直器元件可以獨(dú)立調(diào)節(jié)從而改變輻射束的不同的相應(yīng)部分。
10.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器包括準(zhǔn)直器，且控制輸入被布置為產(chǎn)生作為束的輻射以及響應(yīng)于控制輸入而改變?cè)撌奈恢糜纱烁淖冊(cè)撌粶?zhǔn)直器阻擋的比例。
11.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器包括被布置為將電子束指引向靶的電子源，并且輻射產(chǎn)生器被布置為響應(yīng)于控制輸入調(diào)節(jié)電子束。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器包括被布置為阻擋束中可變比例的電子的鏟除器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器被布置為產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及指引所述電子束穿過(guò)磁場(chǎng)從而其轉(zhuǎn)向，并且其中所述磁場(chǎng)是可變的以改變被阻擋的電子的比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求11到13中任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器被布置為產(chǎn)生可變的磁場(chǎng)以及改變?cè)摯艌?chǎng)從而改變電子束的聚焦。
15.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述處理裝置被布置為調(diào)節(jié)檢測(cè)器數(shù)據(jù)以至少部分地補(bǔ)償輻射輸出的受控變化。
16.根據(jù)前述任一個(gè)權(quán)利要求所述的掃描儀系統(tǒng)，其中所述輻射產(chǎn)生器和檢測(cè)裝置支撐在可旋轉(zhuǎn)的臺(tái)架上，該臺(tái)架被布置為在收集每個(gè)數(shù)據(jù)集時(shí)旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種掃描儀系統(tǒng)包括輻射產(chǎn)生器(10)，被布置為產(chǎn)生輻射以照射物體；檢測(cè)裝置(14)，被布置為在輻射已經(jīng)和物體相互作用之后檢測(cè)該輻射并且隨著該物體相對(duì)于該產(chǎn)生器移動(dòng)而產(chǎn)生檢測(cè)器數(shù)據(jù)集的序列；以及處理裝置，被布置為處理每個(gè)檢測(cè)器數(shù)據(jù)集由此產(chǎn)生被布置用來(lái)控制的控制輸出。
文檔編號(hào)G01V5/00GK102822696SQ201180017126
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者E.J.莫頓, J.本達(dá)漢, W.G.J.蘭格維爾德 申請(qǐng)人:拉皮斯坎系統(tǒng)股份有限公司