專利名稱：交疊排列的ct行李掃描儀的制作方法
發(fā)明簡述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足都大體上被本發(fā)明的包括大角度的X射線管和多組探測器的CT掃描儀所克服。一組探測器被放置在X射線輻射源居中的位置，一組或另外更多組散布在大角度X射線束的外部邊緣。本發(fā)明的CT掃描儀在保留了和傳統(tǒng)掃描儀相同尺寸的通道的同時卻擁有縮小的尺寸。依照本發(fā)明的另一個方面，探測器被設(shè)置為不同的間距，以保持探測器之間一致的角度。這樣，圖像重現(xiàn)過程的運算法則就可以簡單化。依照本發(fā)明的另一個方面，僅在探測器環(huán)的一部分上安裝探測器。依照本發(fā)明的另一個方面，對不同的能量譜敏感的第二組探測器安置在探測器環(huán)的另一部分上。本發(fā)明的CT掃描儀能夠在使用多組探測器，在一次行李掃描過程中提供雙重的能量分析。
依照本發(fā)明的另一個方面，X射線輻射源在比傳統(tǒng)的系統(tǒng)低的能量通量水平下運行。由于本發(fā)明的CT掃描儀的尺寸緊湊，更短的輻射源到探測器之間的距離允許更低的X射線強度。依照本發(fā)明的另一個方面，一部分行李可以多次掃描然后得到平均化的結(jié)果。多次掃描的數(shù)據(jù)經(jīng)過平均后可以除去干擾。減少干擾而產(chǎn)生的結(jié)果是允許用減少通量的X射線輻射源來重現(xiàn)厚重的行李。
依照本發(fā)明的另一個方面，減小尺寸的CT掃描儀被結(jié)合到航空公司的檢查柜臺。安置該CT掃描儀是為了允許顧客放入行李接受檢查?；诮Y(jié)果良好的掃描和分析(或者是早先的掃描和分析)，行李被航空公司人員以慣常的方式標(biāo)記然后被轉(zhuǎn)移到現(xiàn)有的行李處理系統(tǒng)。依照本發(fā)明的另一個方面，若干CT掃描儀聯(lián)網(wǎng)工作。
附圖的簡單描述

圖1是傳統(tǒng)的CT掃描儀的橫向剖視圖。
圖2是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀的透視圖。
圖3A和3B是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的機架系統(tǒng)的透視圖。
圖4是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀機架的橫向截面圖。
圖5是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀的探測器的陣列組件的透視圖。
圖6是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀探測器的一部分的正視圖。
圖7是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的雙重能量的CT掃描儀的探測器組件的橫截面圖。
圖8是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀的組件的方框圖。
圖9是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀的計算機組件的方框圖。
圖10是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的航班檢查柜臺的透視圖。
圖11是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的方框圖。
圖12是描繪的是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的探測器元件之間的間距的示意圖。
圖13是依照本發(fā)明的另一個具體實施方案的CT掃描儀的橫向截面圖。
圖14A-C描繪的是來自如圖13所示的CT掃描儀的數(shù)據(jù)。
圖15是依照本發(fā)明的另一個具體實施方案的CT掃描儀的橫向截面圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明的CT掃描儀通過運用大角度的X射線輻射源和交疊的探測器排列，包括將探測器陣列設(shè)置在離X射線輻射源不同的距離上，從而擁有了相對于常規(guī)的掃描儀更加緊湊的尺寸。如圖2所示是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀100的具體形象的示意圖。CT掃描儀100包括有牢固的圓形通道120從其中穿過的外殼110。通道120包括輸入端121和輸出端122。傳輸帶123從通道120的輸入端121一直延展到其輸出端122。為了能夠更加輕松的放置行李，傳輸帶可以延伸超過通道120的末端。另外，也可以安裝其它的傳輸帶并用它來從或者是向CT掃描儀100的傳輸帶123傳送行李?？梢詫⒄诒挝?未顯示)，如鉛襯里的橡膠或織物，放置在通道120內(nèi)，或在輸入端121和輸出端122，以提供X射線屏蔽。CT掃描儀100的X射線區(qū)130朝向其中心區(qū)。如圖2所示，X射線區(qū)130可以比通道130的末端121、122要大。另外，外殼110可以被加工成形為單一的尺寸以適應(yīng)X射線區(qū)130的尺寸。
圖3A和3B所示是安裝在外殼110的X射線區(qū)130內(nèi)的機架系統(tǒng)。該機架系統(tǒng)包括支撐結(jié)構(gòu)210(圖3A)和機架220(圖3B)。該支撐結(jié)構(gòu)210包括支架211和環(huán)形的垂直支撐212。該垂直支撐212被放在支架211上。機架220包括可轉(zhuǎn)動的安裝在垂直支撐212上的環(huán)221，以便通道120通過環(huán)221的中心。X射線輻射源230安放在環(huán)221上，向通道120的整個區(qū)域范圍提供大角度的X射線束。更適宜的是，X射線輻射源的上表面是圓形的，與機架的外表面的形狀相似。通過這樣的方式，由于不再需要容納矩形的X射線輻射源的延伸部分，機架的尺寸可以被縮小。此外，機架有三組檢測器陣列240、241、242，安裝在環(huán)221上X射線輻射源230的投射光束內(nèi)。比較特別的是，在機架上沒有計算機。傳統(tǒng)的CT掃描儀包括在機架上的計算機，該計算機用于處理來自探測器的數(shù)據(jù)并且格式化這些數(shù)據(jù)以將其從機架傳送到操縱掃描儀的主計算機。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，CT掃描儀不包括在機架上的計算機。作為替代，從探測器傳來的數(shù)據(jù)直接被傳送到主計算機。取消了在機架上的計算機可以讓機架變得更小更輕。對于傳統(tǒng)的CT掃描儀，機架包括邊緣接點(未顯示)，用來向機架傳送電力和控制信號，以及在機架轉(zhuǎn)動的時候傳出來自機架的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，本發(fā)明也可以像傳統(tǒng)的CT掃描儀一樣包括在機架上的計算機，用于完成一些數(shù)據(jù)的處理工作。
圖4所示是安裝在環(huán)221上的X射線輻射源230以及交疊排列的探測器240、241、242。機架220上的環(huán)221實質(zhì)上要比有類似尺寸的通道120的傳統(tǒng)的CT掃描儀要更小些。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，在通道的直徑約為80厘米的時候，機架的直徑大約為130厘米。而傳統(tǒng)的CT掃描儀如果要有80厘米的通道直徑的話，其自身直徑將會有大約210厘米。因而，通過本發(fā)明，該CT掃描儀的尺寸被減小了大約40％。大角度的X射線輻射源230位于機架220上，這樣可以使X射線束貫穿通道120的全部區(qū)域。因為有比傳統(tǒng)的CT掃描儀寬的射線束250，所以該X射線輻射源230可以安裝在更加接近通道的位置上。本發(fā)明的CT掃描儀包括交疊的探測器陣列，該探測器陣列包括離射線輻射源230不同距離的兩組或更多組探測器240、241、242。一組探測器240覆蓋機架環(huán)的中央部分，并且被置于X射線輻射源的中央部位，距離等于射線輻射源到中央探測器的距離。其他各組探測器241、242位于與X射線扇形光束250的外部范圍相交的位置。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，第二組探測器241、242始于在探測器240延伸到環(huán)221的邊緣的射線束250內(nèi)的位置。另外，第二組探測器也可以始于射線束250內(nèi)的、內(nèi)部探測器末端的任何位置，這要取決于機器和機架的尺寸。第二組探測器241、242離X射線輻射源的230的距離要比內(nèi)部探測器240離得更近一些。
因為探測器都距離X射線輻射源比較近，所以它們可以在不犧牲通量水平和光子數(shù)的情況下，有比傳統(tǒng)的CT掃描儀更短的行距。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，探測器元件的尺寸和位置的確定，使得每組探測器都有大致上相同的間距和通量水平。與X射線輻射源230之間更近的距離，允許第二組探測器241、242有比第一組探測器240更短的探測器間距。由于距離更短，在第二組探測器241、242上的每一單元面積的光子數(shù)要比第一組探測器240的更高。較高的光子數(shù)允許在不犧牲信噪比的情況下得到更小的探測器間距。
另外，通過減小的行距，可以在整個扇形光束250內(nèi)維持恒定的探測器之間角度。如圖12所示是的第一組探測器240和第二組探測器241、241之間的相互關(guān)系。當(dāng)探測器之間的行距(δ1，δ2)變化的時候，探測器之間的角度(α)保持恒定。為了維持相同的角度，必須滿足等式δ1/R1＝δ2/R2。另外，為了維持最小的通量水平，必須滿足下式，(δ2×w2)/R22)＝(δ1×W1)/R12，其中w1和w2是探測器的寬度。因為距離的減小，以上兩個等式都能夠得到滿足，并保持一致的角度和最小的噪音干擾。這些特點使重現(xiàn)軟件能夠簡單化。已知的“相等角度的”扇形光束重現(xiàn)運算法則可以無需太大的改動而用于此。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，第一組探測器240的探測器元件大約10毫米長，2.2毫米寬。第二組探測器241、242的探測器元件大約8毫米長，1.8毫米寬。
如圖5和圖6所示的是用于使本發(fā)明的CT掃描儀的組件簡化并且提高質(zhì)量控制的探測器組件。圖5所示的探測器組件300包括外殼310、處理板320和探測器陣列330。探測器陣列330包括沿著組件300的寬度方向排列的若干探測器(未顯示)。如圖6所示，探測器組件300，301，302都附在機架220的環(huán)221上。這樣布置探測器組件300，301，302是為了使該探測器或探測器陣列330的每個末端能夠緊挨著在鄰近的探測器陣列末端的探測器。從理想上來說，為了達(dá)到重現(xiàn)的目的，在陣列中的每個探測器都將會與x射線輻射源垂直并且等距。然而，由于使用的是扁平的探測器組件300，穿越該組件時就會在入射角度和距離上有微小的變化。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，在第一組探測器240中央的探測器組件和垂直于X射線輻射源的定位的中央探測器元件排列在一起。對于其他的探測器組件，最外面的探測器元件與X射線輻射源垂直。如圖6所示，X射線輻射源的方向350、351與位于機架左手邊組件的左手邊垂直。在機架的其他側(cè)面的組件的右手邊將被定位為與X射線輻射源的方向垂直。這樣的布置允許該探測器陣列被適當(dāng)?shù)爻山遣⑶仪短?，如圖6所示，以將不同組件上鄰近的元件之間的距離減到最小。
本發(fā)明的CT掃描儀比傳統(tǒng)的掃描儀更小更便宜。大角度的光束的寬度不僅能夠減小直徑，還能夠提供其它附加的好處。輻射源到探測器之間的更短的距離，允許X射線輻射源的功率更小，這可以轉(zhuǎn)化為更低的零部件的花費，簡單化的冷卻(消音器)和動力要求。X射線通量的減少也使得對屏蔽的要求更少，又使得系統(tǒng)更加便宜(輕便)。
依照本發(fā)明的一個具體實施方案，該CT掃描儀在雙重能量模式下運轉(zhuǎn)。如圖7所示是適用于雙重能量運轉(zhuǎn)的探測器元件330的橫截面圖。該探測器元件包括低能量的閃爍器層331、低能量光電二極管層332、銅質(zhì)層333、高能量的閃爍器層334、以及高能量光電二極管層335。高能量層334、335要比低能量層331、332寬。依照本發(fā)明的一個具體實施方案，低能量層大約5毫米長，高能量層大約10毫米長。即使有銅質(zhì)層和附加層的更大的屏蔽，不同的長度也在低能量層和高能量層之間產(chǎn)生相似的通量水平，從而使數(shù)據(jù)采集電子器件以及隨后的信號處理簡單化。另外，雙重能量掃描可以使用已知的技術(shù)通過探測器中脈動調(diào)制的X射線輻射源和單一的光電二極管層來完成。
如圖8所示是依照本發(fā)明的一個具體實施方案的CT掃描儀100的組成。該CT掃描儀100包括機架221，以及兩臺計算機400、500。主計算機400控制掃描儀的操作，并且從探測器獲取數(shù)據(jù)。探測運算計算機500對數(shù)據(jù)進(jìn)行運算，以確定是否有爆炸裝置或者其他目前值得注意的目標(biāo)。當(dāng)然，也可以使用一臺計算機來為CT掃描儀完成所有這些功能。然而，使用兩臺計算機可以防止由于大量的探測運算處理而減慢CT掃描儀的操作和數(shù)據(jù)的采集。同樣，控制和數(shù)據(jù)元件連接在機架221和計算機400、500之間。交流電源輸入端224，連接在普通的240伏交流交流電源上，向CT掃描儀提供電力。直流電源225接收交流電然后將其轉(zhuǎn)換為直流電，為機架上的處理元件提供動力。由交流電源或者是直流電源驅(qū)動的一組電機驅(qū)動器，帶動傳輸帶并且轉(zhuǎn)動機架。數(shù)據(jù)中繼器223將探測器組件連接到主計算機上。直流電源和數(shù)據(jù)中繼器都位于機架上的環(huán)上，以在轉(zhuǎn)動期間提供數(shù)據(jù)。探測器組件300上的電路板320每秒鐘采集探測器數(shù)據(jù)1440次。
數(shù)據(jù)然后通過數(shù)據(jù)中繼器223被傳送到主計算機400。譯碼器也被用于確定機架和傳輸帶的轉(zhuǎn)動位置。這些數(shù)據(jù)同樣也被傳送到主計算機。
計算機的組成如圖9所示。主計算機400包括母板410和數(shù)據(jù)采集卡420。數(shù)據(jù)采集卡420包括來自成像陣列423的輸入端，傳輸帶譯碼器422，以及機架譯碼器421。它也包括用于獲取數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到母板410的現(xiàn)場可編程門式陣列卡424。母板410包括處理器411，如英特爾公司的奔騰處理器，大型隨機存取存儲器412，以及用于數(shù)據(jù)處理的背景影像加速卡520。它也包括用于從數(shù)據(jù)采集卡和其他計算機發(fā)送和接收信息的主/PCI信橋(Host/PCI bridge)。從CT掃描儀獲取的數(shù)據(jù)被送到探測運算計算機500。以太網(wǎng)線路允許快速的傳輸大量的數(shù)據(jù)。探測運算計算機也包括用來正確地處理數(shù)據(jù)以探測是否有爆炸物或其它物質(zhì)存在的母板510。
來自帶有交疊探測器陣列的CT掃描儀的數(shù)據(jù)可以運用傳統(tǒng)的CT操作和重現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行處理，如螺旋掃描或開/停掃描方式。對主計算機編程以控制X射線輻射源、傳輸帶，并且依照期望的掃描方案讀取探測器數(shù)據(jù)。同樣，也對探測運算計算機編程，以基于所運用的掃描方案重現(xiàn)CT數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的CT掃描儀的較小的尺寸使它可以比現(xiàn)有的EDS系統(tǒng)更加容易地與行李處理過程結(jié)合在一起。如圖10所示，航空公司檢查柜臺700與依照本發(fā)明的一個具體實施方案的行李掃描儀結(jié)合在一起。與傳統(tǒng)的檢查柜臺一樣，本發(fā)明的柜臺700包括兩個檢查站710、720，在它們之間是被檢行李的載入?yún)^(qū)730?？梢詫⑷舾晒衽_700一起放置在航空站大廳。本發(fā)明的CT掃描儀100就位于行李載入?yún)^(qū)730。乘客上前接受檢查時，將他或她的行李放在位于行李載入?yún)^(qū)730內(nèi)的或者是作為孤立系統(tǒng)的傳輸帶上。然后進(jìn)行是否存在爆炸物的自動掃描和處理。如果行李被通過，檢查人員就會以通常的方式為其加上標(biāo)簽然后運送到行李處理系統(tǒng)。用依照本發(fā)明的一個具體實施方案的檢查柜臺，只需要非常小的額外的大廳空間是來掃描行李，并且無需對行李處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。作為一種選擇，行李可以像通常那樣處理，在掃描之前由售票代理人加上標(biāo)簽。一旦檢查，行李被掃描然后送入行李處理系統(tǒng)。如果期望得到改良的操作流程，任何可疑的行李都可以在遠(yuǎn)離終點區(qū)域乘客的行李整理區(qū)被攔截。作為選擇，本發(fā)明的CT掃描儀可以與自助登機柜臺結(jié)合在一起，或者作為大廳檢查區(qū)的一部分，或者作為自立式的亭子(free standing kiosk)。
如上所述，本發(fā)明的這個CT掃描儀可以是自立式的，有TSA操作員檢查圖像并且處理潛在的威脅的獨立的單元。依照本發(fā)明的另一個具體實施方案，一些CT掃描儀700的主計算機通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，以組成信號EDS系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化的CT掃描儀可以包括由自立式單元，自助登機單元和綜合的檢查柜臺單元組成的任何聯(lián)合體。大多數(shù)行李可以根據(jù)對掃描數(shù)據(jù)的分析自動地通過?？墒?，有些可能需要由操作人員進(jìn)一步的檢查。與其就像用于手提行李那樣，每臺掃描儀安排一個操作人員，還不如在通過網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系威脅控制室760配備的多名操作人員。如果行李不能夠自動通過，投射和/或重現(xiàn)的數(shù)據(jù)將被傳送到在威脅控制室760中的操作人員。操作人員這時就可以確定是有威脅的存在還是可以通過。如果可能的威脅被操作人員清除，行李將以通常的方式通過并進(jìn)入到行李處理系統(tǒng)?？墒牵绻{無法清除，行李將被傳送給其他的工作人員以人工的方式檢查處理。網(wǎng)絡(luò)可包括附加的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器750，打印機771，網(wǎng)絡(luò)控制站772，以及遠(yuǎn)程處理計算機773。
小尺寸的行李掃描系統(tǒng)也可以放置在其他一些地方，已對被檢行李進(jìn)行分類處理。例如，掃描儀可以放置在路邊檢查或者是在出租汽車返回區(qū)用于進(jìn)行簡單化處理。另外，可以在旅館或者是其他場所準(zhǔn)備掃描儀和檢查后行李的安全區(qū)來提供檢查行李的服務(wù)。客人們可以通過旅館將他們的行李自動地處理，然后安全地轉(zhuǎn)移到機場，而無需在登機的時候進(jìn)一步的處理或延遲。此外，這樣尺寸的掃描儀可以允許放置在用于從不同的地方收撿行李運輸?shù)綑C場的的車輛上。自立式單元可以在機場內(nèi)不同的地方為乘客提供自助檢查或者是受助檢查。此外，本發(fā)明的CT掃描儀可以用在安全檢查站用于掃描手提式行李。每臺掃描儀，獨立于它在機場的位置，或者遠(yuǎn)離機場，可以作為孤立單元或者是網(wǎng)絡(luò)化的形式進(jìn)行操作，由TSA操作人員提供普通的檢查服務(wù)。
如圖13所示是本發(fā)明的另一個具體實施方案，可以將掃描儀的尺寸和造價進(jìn)行額外削減的。在第三個具體實施方案中，CT掃描儀810在探測器環(huán)811的半環(huán)上有多個探測器841、842、843、844、845。正如在前兩個具體實施方案中一樣，探測器距離X射線放射源的距離不同，并且角度也不一樣。使用半個探測器環(huán)就充分創(chuàng)建含全部360度數(shù)據(jù)的CT重現(xiàn)。探測器環(huán)的半環(huán)收集數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)上同等于180度加上扇形射線束，這對于重現(xiàn)而言所必需的。圖14A-14C所示的是CT重現(xiàn)。如圖14A所示是運用完整的探測器環(huán)得到的重現(xiàn)。如圖14B所示是通過半個探測器環(huán)得到的數(shù)據(jù)的重現(xiàn)。通過圖14B得到的數(shù)據(jù)可以完成如圖14C所示的完整的重現(xiàn)。在這個具體實施方案中，僅僅使用了半個探測器環(huán)，這樣由于必需的探測器更少，使成像成本被充分減少。
為了進(jìn)一步的削減成本，本發(fā)明的掃描儀可以在相對傳統(tǒng)的掃描儀減小的通量水平下運轉(zhuǎn)。在設(shè)計探測行李的X射線系統(tǒng)的時候，有時候經(jīng)常將通量設(shè)計得很充足，以穿透在行李中約5％的最厚重的行李。大多數(shù)行李要求的通量要小得多。通過將該系統(tǒng)設(shè)計為僅為90％的行李提供通量，通量的數(shù)量將被大大地降低。降低的通量可以減少干擾水平以及所必需的屏蔽物，這樣又充分地減少了裝置的尺寸和成本。為了處理重大的行李，通過對行李進(jìn)行兩次或更多的掃描，然后將得到的X射線圖像進(jìn)行平均處理。如下所述，通過對原始數(shù)據(jù)的分析，來確定哪一個行李或者行李的哪個區(qū)域很可能需要進(jìn)行額外的掃描。行李部分掃描兩次或更多次后，將第二組原始數(shù)據(jù)與在第一次旋轉(zhuǎn)過程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，將會減小重現(xiàn)圖象中的噪音，并且酷似通過較高的通量水平的系統(tǒng)所得到的圖像。對于那些在一千件行李中才會有的非常厚重混亂的行李可以這樣做第三或第四次。本發(fā)明的掃描儀通過針對“異常的”或者是“遮蔽的”行李的問題提供實用的解決方案，從而減少了人工檢查行李的要求。對特殊行李中的厚重或者“遮蔽的”物體掃描多次，可以獲得關(guān)于厚重混亂區(qū)域的有用的數(shù)據(jù)，而無需人工檢查。
依照本發(fā)明的另一個具體實施方案，本發(fā)明的CT掃描儀可以在行李僅一次通過掃描儀的時候適用雙重能量的CT掃描。如圖15所示的是依照本發(fā)明的這一具體實施方案的CT掃描儀910。CT掃描儀910包括大角度的X射線輻射源930，以及兩組探測器940、950。各組探測器940、950包括若干探測器元件941、942、943、944、945和951、952、953、954、955。各組探測器中的探測器元件都各自位于探測器環(huán)911的半環(huán)部分，正如第三個具體實施方案中一樣。這兩組探測器940、950分別對不同的能量譜敏感。通過這一具體實施方案的CT掃描儀，可以在探測器環(huán)的一次轉(zhuǎn)動過程中得到不同能量的兩個CT削波。這樣就可以進(jìn)行該CT圖像的雙重能量分析。也可以通過緊挨著的探測器獲得雙重能量的CT圖像。雙重能量的CT對于減少機器的錯誤警報來說是非常有用的。這對于像在機場這樣的環(huán)境下是非常適用的。雖然如圖15所示的每組探測器有五個探測器排列，但是任何其他數(shù)目的探測器排列也是可以的。各組探測器940、950，對X射線輻射源的一個能量級相對應(yīng)，被安置在探測器環(huán)911的一個半環(huán)上。
本發(fā)明已經(jīng)關(guān)于受檢行李的檢查進(jìn)行了描述，因為其已經(jīng)大量地運用在此領(lǐng)域。然而，依照本發(fā)明的減小尺寸的交疊排列的CT掃描儀也可以被用在CT掃描儀所應(yīng)用的很多其他的領(lǐng)域。例如，它可以用于貨物或者是集裝箱的檢查或顯像。對于貨物或者是集裝箱來說，當(dāng)然需要更大的通道，而傳統(tǒng)的CT掃描儀相比較而言就太大了。本發(fā)明的CT掃描儀即使也有一個寬大的通道，其尺寸也要明顯地小些。本發(fā)明也可以應(yīng)用于醫(yī)療方面的CT掃描。
此外，上面描述的本發(fā)明同樣包括X射線源。按照慣例，CT掃描儀使用X射線輻射源來照射并且有適當(dāng)?shù)膶射線敏感的探測器。當(dāng)然，其它的輻射源，例如伽馬射線，也可以用于本發(fā)明中。使用不同的輻射源，將需要更換適當(dāng)?shù)奶綔y器和/或閃爍器材料來測量適當(dāng)?shù)纳渚€譜。
已經(jīng)描述了至少一個本發(fā)明的具體實施方案，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，其他修改、改裝以及改進(jìn)將會輕易的聯(lián)想到。這些修改、改裝以及改進(jìn)都被視為本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種用于掃描物體的CT掃描儀，包括通道；用于移動物體通過通道的傳輸帶；可圍繞通道旋轉(zhuǎn)的機架；在機架上用于提供垂直于通道的X射線束的X射線輻射源；在機架上相距X射線輻射源第一距離的第一組探測器；以及在機架上相距X射線輻射源第二距離的第二組探測器，其中第二距離小于第一距離。
2.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，其中在第一組探測器中的一個探測器位于X射線束內(nèi)緊挨著第二組探測器中的一個探測器的位置。
3.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀進(jìn)一步包括在機架上相距X射線輻射源第二距離的第三組探測器。
4.依照權(quán)利要求3的CT掃描儀，其中第一組探測器中的一個探測器位于X射線束內(nèi)緊挨著第二組探測器中的一個探測器的位置；并且第一組探測器中的另一個探測器位于X射線束內(nèi)緊挨著第三組探測器中的一個探測器的位置。
5.依照權(quán)利要求4的CT掃描儀，其中X射線束與整個通道的橫斷面相交；并且第一、第二和第三組探測器都位于機架上，這樣整個的X射線束至少與一個探測器相交。
6.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，其中在第一組探測器中相鄰探測器之間的距離不同于第二組探測器中相鄰探測器之間的距離。
7.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，其中從X射線輻射源射出的光束與第一組探測器中鄰近探測器之間的夾角和從X射線輻射源射出的光束與第二組探測器中鄰近探測器之間的夾角相同。
8.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，進(jìn)一步包括位于機架上，相距X射線輻射源的第三距離的第三組探測器。
9.依照權(quán)利要求8的CT掃描儀，其中X射線束與小于整個通道橫截面的一部分通道橫截面相交；并且第一、第二和第三組探測器都安裝在機架上以便探測器與全部的X射線束相交。
10.依照權(quán)利要求9的CT掃描儀，其中X射線束與通道橫截面的一半相交。
11.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，進(jìn)一步包括至少一個用于接收來自探測器的數(shù)據(jù)并且重現(xiàn)物體至少一部分圖像的計算機。
12.依照權(quán)利要求11的CT掃描儀，進(jìn)一步包括在機架上的探測器和至少一臺不在機架上的計算機之間的數(shù)據(jù)中繼器。
13.依照權(quán)利要求12的CT掃描儀，其中數(shù)據(jù)中繼器從探測器向至少一臺計算機提供穩(wěn)定的探測器數(shù)據(jù)流。
14.依照權(quán)利要求1的CT掃描儀，其中在第一組和第二組探測器中的每一個探測器包括在第一能量級的響應(yīng)X射線能量的第一光電二極管層，第一光電二極管層包括第一X射線接收區(qū)；以及在高于第一能量級的第二能量級響應(yīng)X射線能量的第二光電二極管層，第二光電二極管層位于第一光電二極管層之后相對于X射線輻射源的位置，并且第二光電二極管層包括比第一X射線接收區(qū)大的第二X射線接收區(qū)。
15.依照權(quán)利要求14的CT掃描儀，其中每個探測器進(jìn)一步包括位于第一光電二極管層和第二光電二極管層之間的屏蔽層。
16.依照權(quán)利要求15的CT掃描儀，其中第一X射線接收區(qū)和第二X射線接收區(qū)的大小使得第一光電二極管層和第二光電二極管層的X射線通量的水平大體上相等。
17.用于掃描物體的CT掃描儀，包括通道；用于移動物體通過通道的傳輸帶；可以圍繞通道旋轉(zhuǎn)的機架；在機架上提供與通道垂直的X射線束的X射線輻射源，其中X射線束包括至少兩個能量級；對至少有兩個能量級中的第一級響應(yīng)的第一組探測器位于機架上與X射線束的第一部分相交；對至少有兩個能量級中的第二級響應(yīng)的第二組探測器位于機架上與和X射線束的第一部分分開的第二部分相交。
18.依照權(quán)利要求17的CT掃描儀，其中第一組探測器包括位于相距X射線輻射源第一距離的第一分探測器；以及位于相距X射線輻射源第二距離的第二分探測器，其中第二距離小于第一距離。
19.依照權(quán)利要求18的CT掃描儀，其中第二組探測器包括位于相距X射線輻射源第三距離的第三分探測器；以及位于相距X射線輻射源第四距離的第四分探測器，其中第四距離小于第三距離。
20.依照權(quán)利要求17的CT掃描儀，其中第一組探測器進(jìn)一步包括位于相距X射線輻射源第三距離的第三分探測器，其中第三距離小于第二距離。
21.行李處理系統(tǒng)，包括一組用于掃描行李的CT掃描儀，每個CT掃描儀包括一臺用于處理來自CT掃描儀的數(shù)據(jù)并且重現(xiàn)至少行李的一部分圖像的計算機；至少有一個操作人員檢查站用于顯示被重現(xiàn)的圖像；以及用于從至少一臺CT掃描儀傳輸被重現(xiàn)的圖像到至少一個操作人員檢查站顯示的網(wǎng)絡(luò)。
22.依照權(quán)利要求21的行李處理系統(tǒng)，其中在每臺CT掃描儀中的計算機包括基于被重現(xiàn)的圖像來探測行李中潛在成脅的裝置，其中重現(xiàn)的圖像被傳輸?shù)街辽僖粋€操作人員檢查站以探測潛在的威脅。
23.依照權(quán)利要求22的行李處理系統(tǒng)，其中CT掃描儀組中至少有一臺位于航班檢查柜臺。
24.依照權(quán)利要求22的行李處理系統(tǒng)，其中CT掃描儀組中至少有一臺位于機場安檢站。
25.依照權(quán)利要求22的行李處理系統(tǒng)，其中CT掃描儀組中至少有一臺位于機場路邊檢查站。
26.依照權(quán)利要求22的行李處理系統(tǒng)，其中CT掃描儀組中至少有一臺位于除了機場以外的其他需要傳送行李的地方。
27.行李檢查系統(tǒng)，包括用于乘客進(jìn)行航班登機檢查并且檢查行李的第一檢查站；用于乘客進(jìn)行航班登機檢查并且檢查行李的第二檢查站；以及位于第一檢查站和第二檢查站之間的CT掃描儀。
28.依照權(quán)利要求27的行李檢查系統(tǒng)，其中CT掃描儀包括位于第一檢查站和第二檢查站之間的通道；以及將行李從第一檢查站和第二檢查站的第一側(cè)穿過通道運送到第一檢查站和第二檢查站的第二側(cè)的傳輸帶；其中行李檢查系統(tǒng)進(jìn)一步包括將行李從第一檢查站和第二檢查站的第二側(cè)傳送到航空器的行李處理系統(tǒng)。
29.依照權(quán)利要求27的行李檢查系統(tǒng)，其中CT掃描儀包括用于在將行李運送到行李處理系統(tǒng)之前探測行李中潛在的威脅的計算機。
30.一種用于在飛機場處理受檢行李的方法，其步驟包括在飛機場的一些地方執(zhí)行以下步驟掃描行李并且重現(xiàn)每個行李的一部分至少一個圖像；基于重現(xiàn)的圖像探測潛在的威脅；在沒有探測到潛在危險的情況下傳送行李到飛機；在探測到潛在的威脅的時候傳輸至少一個圖像到檢查站；并且在檢查站執(zhí)行如下步驟由操作人員顯示傳輸來的至少一個圖像以供檢查。
31.依照權(quán)利要求30的處理受檢行李的方法，進(jìn)一步包括如下步驟在檢查站執(zhí)行如下步驟接受操作人員基于顯示圖像作出的有或者沒有威脅的指示；然后傳輸指示到提供圖像的檢查站；在檢查站執(zhí)行如下步驟接受來自檢查點的指示；將基于沒有威脅指示的行李分配到飛機上；防止將有威脅指示的行李分配到飛機上。
全文摘要
一種縮小尺寸的用于行李檢查的CT掃描儀，擁有大角度的X射線輻射源和離X射線輻射源不同距離的多組探測器。每組裝置中的探測器的尺寸和位置使得在所有的探測器之間維持一致的定位和通量水平。對于來自CT掃描儀的數(shù)據(jù)的處理可以使用傳統(tǒng)的重現(xiàn)方法。掃描儀也可以被結(jié)合到網(wǎng)絡(luò)化掃描儀的檢查柜臺中。
文檔編號G01N23/04GK1708686SQ200380102646
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月2日
發(fā)明者邁克爾·埃利博吉, 理查德·羅貝爾·比簡 申請人:顯示成像技術(shù)有限公司