Система формирования рентгеновского флуороскопического изображения

Система формирования рентгеновского флуороскопического изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе, которая выполняет формирование флуороскопического (рентгеноскопического) изображения в отношении контролируемого объекта под двумя или более различными углами посредством использования рентгеновского излучения, соответственно, с двумя или более уровнями энергии, в частности, к системе, которая выполняет формирования флуороскопического изображения посредством использования рентгеновского излучения с высокой энергией, генерируемых электронным ускорителем с высокой энергией в ходе неразрушающей дефектоскопии, формирования флуороскопического изображения, равно как и к аппарату контроля безопасности, используемому для контроля крупногабаритных контейнеров, контроля транспортных средств, контроля авиационных грузов, контроля поездов и так далее.

Предшествующий уровень техники

Рентгеновское излучение широко используются в таких областях, как промышленный неразрушающий контроль, контроль безопасности и так далее. Для крупногабаритных контролируемых объектов, например, паровых котлов, авиационных двигателей, насыпные грузов в аэропорту/на железной дороге/на таможне, нераспакованные вещи в автомобилях/грузовых автомобилях/контейнерах/поездах и так далее, для их флуороскопического контроля требуются использовать рентгеновское излучение с высокой энергией, которое обычно генерируется с использованием электронного ускорителя с энергией выше, чем 2 МэВ. Основной способ для генерирования рентгеновского излучения электронным ускорителем является следующим: генерирование электронного пучка с использованием электронной пушки, ускорение этого электронного пучка таким образом, чтобы он получил высокую энергию, посредством электрического поля, и генерирование рентгеновского излучения посредством бомбардировки мишени этим электронным пучком, имеющего высокую энергию. Система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией использует высокую проникающую способность рентгеновского излучения. Когда рентгеновское излучение проникает через контролируемый объект, его интенсивность уменьшится, и степень уменьшения связана с плотностью, формой, толщиной, составляющим материалом и подобными характеристиками контролируемого объекта. Информацию об интенсивности рентгеновского излучения после прохождения через объект получают с использованием детектора и подвергают таким процессам, как обработка сигналов, алгоритмический анализ, восстановление изображения и тому подобным, так чтобы получить флуороскопическое изображение, отражающее информацию, такую как информация о форме, структуре, и даже составляющем материале, в отношении контролируемого объекта, таким образом, достигаются цели, такие как анализ структуры, дефектоскопия, проверка вещей в отношении их наименования и типа, распознавание опасных вещей, контроль запрещенных вещей и тому подобное.

В китайском патенте "Method and System for Scanning Radiation Imaging with Double Viewing Angles" CN 101210895 ("Способ и система для формирования изображения посредством сканирующего излучения с двумя углами обзора") раскрывается специфический способ, в котором с использованием одного источника излучения генерируются два пучка рентгеновского излучения для выполнения формирования флуороскопического (рентгеноскопического) изображения в отношении контролируемого объекта, и строится многоуровневое изображение. Это недорогой, удобный и быстрый способ глубокого распознавания.

Кроме того, в китайском патенте "Multiple Energy Double Frequency Particle Accelerator and Method thereof" CN 101163372 ("Имеющий множественные уровни энергии двухчастотный ускоритель заряженных частиц и способ для этого аппарата") раскрывается технология, которая использует электронный ускоритель для того, чтобы генерировать электронные пучки и рентгеновское излучение с рядом различных энергий в различное время; а в китайских патентах "Apparatus and Method for Generating an X-ray with Different Energies and Material Recognition System" CN 101076218 («Аппарат и способ для генерирования рентгеновского излучения с различными энергиями и система распознавания материала»), "Method for Radiation Scanning Substance with Multiple Energies and Apparatus thereof" CN 1995993 («Способ для сканирования вещества посредством излучения с множественными энергиями и аппарат для этого способа»), "Method and Apparatus for Substance Recognition" CN 101435783 («Способ и аппарат для распознавания вещества») и др. раскрывается способ, в котором контролируемый объект подвергают формированию флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией и рентгеновского излучения с низкой энергией, так чтобы получить флуороскопическое изображение и информацию о материале контролируемого объекта.

Помимо этого, в китайском патенте "Method and System for Materiel Recognition with Double-Viewing-Angle Multiple-Energy Fluoroscopic Image" CN 101358936 («Способ и система для распознавания материала посредством имеющего два угла обзора флуороскопического изображения с множественными уровнями энергии») раскрывается способ, в котором посредством двух коллиматоров, используя в качестве источника излучения электронный ускоритель с множественными уровнями энергии, получают симметричные пучки рентгеновского излучения (с симметричными положениями, идентичными энергиями, идентичными интенсивностями и так далее), таким образом, достигается флуороскопическое изображение с двумя углами обзора и множественными уровнями энергии. Это представляет собой сочетание вышеупомянутых двух типов патентных технологий. Здесь, термин "электронный ускоритель с множественными уровнями энергии" относится к ускорителю, который может выводить рентгеновское излучение с различными энергиями в различное время, как, например, в технологиях, раскрытых в китайских патентах CN 101163372 и CN 101076218. Хотя здесь имеются два коллиматора, рентгеновское излучение, получаемое посредством этих двух коллиматоров, имеет одинаковые характеристики.

Сущность изобретения

Для устранения этих недостатков существующих технологий, в настоящем изобретении получают два рентгеновских пучка с различными характеристиками (включающими в себя различные энергии, различные интенсивности и различные углы обзора) посредством, соответственно, двух коллиматоров в различных местах расположения, используя в качестве источника излучения недорогой электронный ускоритель с единственным уровнем энергии (поскольку эти два пучка рентгеновского излучения генерируются одновременно и имеют различные энергии, то пучки рентгеновского излучения с двумя энергиями могут быть получены посредством ускорителя с только единственным уровнем энергии; и эти два пучка рентгеновского излучения имеют очень хорошую однородность в плоскости), таким образом достигается формирование флуороскопического изображения с двумя углами обзора/двумя уровнями энергии. Настоящее изобретение по сравнению с существующими технологиями имеет несколько преимуществ, таких как низкая стоимость, множественные функции, хорошее качество изображения и т.п.

В настоящем изобретении предлагается система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, содержащая:

контролируемый проход, через который пропускают контролируемый объект;

электронный ускоритель, содержащий блок ускорения электронов, блок эмиссии электронов и мишень, причем электронный пучок, поступающий из блока эмиссии электронов и ускоренный блоком ускорения электронов, бомбардирует мишень для того, чтобы сгенерировать рентгеновское излучение;

экранирующее коллиматорное приспособление, содержащее экранирующую конструкцию и первый коллиматор для извлечения планарного секторного пучка рентгеновского излучения с низкой энергией и второй коллиматор для извлечения планарного секторного пучка рентгеновского излучения с высокой энергией, расположенные в пределах экранирующей конструкции;

детекторную матрицу для низкой энергии, предназначенную для приема пучка рентгеновского излучения из первого коллиматора;

детекторную матрицу для высокой энергии, предназначенную для приема пучка рентгеновского излучения из второго коллиматора;

при этом экранирующая конструкция окружает мишень;

при этом первый коллиматор, детекторная матрица для низкой энергии и точка мишени, бомбардируемая электронным пучком, располагаются в некоторой первой плоскости; и

при этом второй коллиматор, детекторная матрица для высокой энергии и точка мишени, бомбардируемая электронным пучком, располагаются в некоторой второй плоскости.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, углы между направлениями, в которых расположены первый и/или второй коллиматоры, и электронным пучком, бомбардирующим мишень, составляют от 30° до 150°.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, угол между осью электронного ускорителя и контролируемым проходом меньше чем 60°.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, первый и второй коллиматоры располагаются с одной и той же стороны от оси L электронного пучка.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, ось электронного ускорителя является параллельной контролируемому проходу.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, угол между линией центральной симметрии первого и второго коллиматоров и контролируемым проходом больше, чем 45°.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, линия центральной симметрии первого и второго коллиматоров является перпендикулярной контролируемому проходу.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, детекторные матрицы для низкой и высокой энергии имеют конфигурацию линейного типа, конфигурацию разделенного на отрезки линейного типа, стандартную конфигурацию L-типа, конфигурацию C-типа, и составлены, соответственно, из множества детекторов для низкой энергии и высокой энергии.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, детекторные матрицы для низкой и высокой энергии представляют собой множество детекторов, расположенных в один ряд или множество рядов, соответственно.

Кроме того, система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующая настоящему изобретению, дополнительно содержит подсистему 7 анализа сигналов и обработки изображения, предназначенную для того, чтобы принимать сигналы от детекторных матриц для низкой и высокой энергии и, в конечном счете, посредством вычисления и анализа генерировать флуороскопическое изображение; и подсистему 6 электропитания и управления, предназначенную для того, чтобы обеспечивать электропитание и управление работой системы формирования рентгеновского флуороскопического изображения.

Кроме того, система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующая настоящему изобретению, дополнительно содержит любое сочетание нижеследующих компонентов: кронштейна для детекторов, предназначенного для установки и прикрепления детекторов, и регулируемого крепежного приспособления для независимого прикрепления кронштейна для детекторов на основании, при этом кронштейн для детекторов сформирован в виде структуры конфигурации, относящейся к линейному типу, разделенному на участки линейному типу, стандартному L-типу или C-типу; транспортирующего приспособления для того, чтобы тянуть контролируемый объект таким образом, чтобы он проходил через контролируемый проход с некоторой заданной скоростью; конструкции, экранирующей рассеяние, расположенной с одной стороны или с обеих сторон от контролируемого прохода; помещения для оборудования, которое (помещение) предназначено для установки и прикрепления аппаратов, таких как электронный ускоритель и тому подобное; помещения управления, которое (помещение) предназначено для обеспечения рабочего персонала системы местом для управления оборудованием и работы; и наклонной платформы для увеличения высоты расположения контролируемого объекта.

Кроме того, система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующая настоящему изобретению, дополнительно содержит множество коллиматоров и множество соответствующих им детекторных матриц.

Кроме того, в системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующей настоящему изобретению, электронный ускоритель представляет собой ускоритель с единственным уровнем энергии, ускоритель с двумя уровнями энергии или ускоритель с множественными уровнями энергии, и детекторные матрицы представляют собой, соответственно, детекторные матрицы для единственного уровня энергии, детекторные матрицы для двух уровней энергии, детекторные матрицы для множественных уровней энергии.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящаяся к комбинированному и стационарному типу, содержащая:

систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующую настоящему изобретению;

помещение для оборудования, прикрепленное к основанию с одной стороны от контролируемого прохода и имеющее установленные в нем электронный ускоритель и экранирующее коллиматорное приспособление, причем первый и второй коллиматоры обращены к контролируемому проходу под различными углами;

транспортирующее приспособление, установленное в контролируемом проходе;

первый и второй кронштейны для детекторов, расположенные с другой стороны от контролируемого прохода, прикрепленные к основанию посредством регулируемого крепежного приспособления, и имеющие установленные на них, соответственно, детекторные матрицы для низкой и высокой энергии;

экранирующую рассеяние конструкцию, расположенную между помещением для оборудования и контролируемым проходом; и

помещение управления, прикрепленное к основанию, имеющее установленные в нем подсистему анализа сигналов и обработки изображения, так же как и подсистему электропитания и управления, и управляющее этой системой формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящейся к комбинированному и стационарному типу.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает, систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящуюся к подвижному типу с направляющими, содержащую:

систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующую настоящему изобретению;

множество направляющих, расположенных параллельно, причем контролируемый проход расположен между двумя соседними направляющими;

перемещающее приспособление, расположенное на направляющих;

помещение для оборудования, размещенное на направляющих с одной стороны от контролируемого прохода посредством перемещающего приспособления и имеющее установленные в нем электронный ускоритель и экранирующее коллиматорное приспособление, причем первый и второй коллиматоры обращены к контролируемому проходу под различными углами;

два кронштейна для детекторов, относящиеся к L-типу, причем нижние части отрезков "|" этих кронштейнов размещены на направляющих с другой стороны контролируемого прохода посредством перемещающего приспособления, другие концы присоединены и прикреплены к верхней части помещения для оборудования, и на этих кронштейнах установлены, соответственно, детекторные матрицы для низкой и высокой энергии; и

помещение управления, прикрепленное к основанию, имеющее установленные в нем подсистему анализа сигналов и обработки изображения, так же как и подсистему электропитания и управления, и управляющее этой системой формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящейся к подвижному типу с направляющими.

Кроме того, настоящее изобретение предлагает систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящуюся к подвижному типу, установленному на транспортном средстве, содержащую:

систему формирования рентгеновского флуороскопического изображения, соответствующую настоящему изобретению; и

транспортное средство с шасси и установленные на транспортном средстве с шасси кабину источника рентгеновского излучения, кабину для оборудования, рабочую кабину, систему кронштейна для детекторов для низкой энергии и систему кронштейна для детекторов для высокой энергии;

при этом в кабине источника рентгеновского излучения установлены электронный ускоритель и экранирующее коллиматорное приспособление, и пучки рентгеновского излучения, имеющие низкую и высокую энергию, извлекаются с одной стороны транспортного средства с шасси под различными углами через, соответственно, первый и второй коллиматоры;

при этом система кронштейна для детекторов для низкой энергии имеет установленную на ней детекторную матрицу для низкой энергии, и в рабочем состоянии система кронштейна для детекторов для низкой энергии раскрыта с одной стороны от транспортного средства с шасси, образует с транспортным средством с шасси конструкцию "портального" типа и заставляет детекторную матрицу для низкой энергии располагаться в первой плоскости, в которой находится первый коллиматор, а в нерабочем состоянии система кронштейна для детекторов для низкой энергии сложена и хранится на верхней части транспортного средства с шасси;

при этом система кронштейна для детекторов для высокой энергии имеет установленную на ней детекторную матрицу для высокой энергии, и в рабочем состоянии система кронштейна для детекторов для высокой энергии раскрыта с одной стороны от транспортного средства с шасси, образует с транспортным средством с шасси конструкцию "портального" типа и заставляет детекторную матрицу для высокой энергии располагаться во второй плоскости, в которой находится второй коллиматор, а в нерабочем состоянии система кронштейна для детекторов для высокой энергии сложена и хранится на верхней части транспортного средства с шасси;

при этом системы кронштейнов для детекторов для низкой и высокой энергии располагаются с одной и той же стороны от транспортного средства с шасси и образуют с транспортным средством с шасси две конструкции "портального" типа, расположенные одна за другой, и внутренний проход, образованный этими двумя конструкциями "портального" типа становится контролируемым проходом;

при этом кабина для оборудования имеет установленные в ней подсистему электропитания и управления, так же как и подсистему анализа сигналов и обработки изображения; и

при этом рабочая кабина имеет установленные в ней оборудование для управления системой и офисное оборудование, и управляет системой формирования рентгеновского флуороскопического изображения, относящейся к подвижному типу, установленному на транспортном средстве.

В настоящем изобретении, главным образом, предлагается система формирования рентгеновского флуороскопического изображения. Эта система формирования рентгеновского флуороскопического изображения состоит из электронного ускорителя с высокой энергией, у которого энергия выше, чем 2 МэВ, экранирующего коллиматорного приспособления, контролируемого прохода, детекторной матрицы для низкой энергии, детекторной матрицы для высокой энергии, подсистемы электропитания и управления, подсистемы анализа сигналов и обработки изображения и тому подобного, при этом электронный ускоритель и экранирующее коллиматорное приспособление генерируют две группы пучков рентгеновского излучения с различными энергиями и различными углами, эти пучки рентгеновского излучения проникают через контролируемый объект, расположенный в контролируемом проходе, и принимаются, соответственно, детекторной матрицей для низкой энергии и детекторной матрицей для высокой энергии, принятые сигналы подвергаются процессу анализа и восстановлению изображения, и, в конечном счете, отображается флуороскопическое изображение, отражающее форму, структуру и характеристики составляющего материала контролируемого объекта.

В настоящем изобретении, главным образом, предлагается система формирования рентгеновского флуороскопического изображения, которая выполняет формирование флуороскопического изображения, используя две группы пучков рентгеновского излучения, имеющие различные энергии и различные углы, но с равномерным распределением в различных направлениях в их соответствующих плоскостях, посредством конструкции из электронного ускорителя, экранирующего коллиматорного приспособления, детекторной матрицы для низкой энергии, детекторной матрицы для высокой энергии и различных механических объединяющих конструкций. Эта система имеет следующие преимущества: по сравнению с другими схемами, использующими электронный ускоритель с двумя уровнями энергии, используется электронный ускоритель с единственным уровнем энергии, таким образом, конструкция является более простой, а стоимость является более низкой; по сравнению с другими схемами, генерирующими высокую энергию и низкую энергию, соответственно, в различное время, эти две группы пучков с различными энергиями генерируются в одно и то же время, таким образом, скорость контроля является более высокой; по сравнению с другими системами, использующими комплексные детекторы для высокой и низкой энергии, эти две группы пучков рентгеновского излучения с различными энергиями располагаются в различных местах, при этом соответствующие детекторы являются, соответственно, детекторами для низкой энергии и детекторами для высокой энергии, таким образом, конструкция является более простой, а стоимость является более низкой; интенсивности пучка рентгеновского излучения в различных угловых направлениях в пределах плоскости являются одинаковыми, таким образом, расстояние между источником излучения и контролируемым объектом может быть уменьшено, и рентгеновское излучение может извлекаться в большом угле, охватывая контролируемый объект; каждая группа пучков рентгеновского излучения имеет множество преимуществ, таких как малый разброс по энергии, равномерное распределение интенсивности и малый размер мишени в пределах ее планарной секторной области, таким образом качество изображения в этой системе формирования рентгеновского флуороскопического изображения может быть повышено. Система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, имеющая два уровня энергии/два угла обзора, по настоящему изобретению может быть спроектирована в виде некоторого конкретного типа, такого как стационарный тип, комбинированный тип, подвижный тип с направляющими, подвижный тип, установленный на транспортным средстве, и так далее, что имеет такие преимущества, как простая конструкция, низкая стоимость, высокая функциональность, хорошее качество изображения и так далее.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичный разрез системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, по настоящему изобретению.

Фиг. 2 - схематичный разрез конструкции одного типа электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления по настоящему изобретению, при этом (A) представляет собой схематичный разрез электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления, а (B) представляет собой чертеж в поперечном разрезе экранирующего коллиматорного приспособления.

Фиг. 3 - схемы двух типов систем формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, при этом схема (A) иллюстрирует вариант, в котором ось L электронного ускорителя и контролируемый проход 3 образуют угол β, а схема (B) иллюстрирует вариант, в котором линия H центральной симметрии коллиматоров 202a и 202b и контролируемый проход 3 образуют угол γ.

Фиг. 4 - схемы конструкций и способов расположения нескольких детекторных матриц, имеющих различные формы, в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, при этом схема (A) иллюстрирует разделенный на отрезки линейный тип, схема (B) иллюстрирует стандартный L-тип, схема (C) иллюстрирует C-тип, схема (D) иллюстрирует детекторы, расположенные в одну линию и во множественных линиях, и схема E иллюстрирует вариант, в котором торцевые плоскости детекторов направлены на точку O мишени.

Фиг. 5 - схема системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, относится к комбинированному и стационарному типу.

Фиг. 6 - схема системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, относится к подвижному типу с направляющими.

Фиг. 7 - схема системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, относится к подвижному типу, установленному на транспортном средстве.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на чертежи.

Фиг. 1 - схема системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, с двумя уровнями энергии/двумя углами обзора, по настоящему изобретению. Фиг. 2 - схема электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления по настоящему изобретению, при этом (A) представляет собой схему электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления, а (B) представляет собой схему в поперечном разрезе экранирующего коллиматорного приспособления.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, система формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, имеющая два уровня энергии/два угла обзора, соответствующая настоящему изобретению состоит из электронного ускорителя 1 с высокой энергией, экранирующего коллиматорного приспособления 2, контролируемого прохода 3, детекторной матрицы 4 для низкой энергии, детекторной матрицы 5 для высокой энергии, подсистемы 6 электропитания и управления и подсистемы 7 анализа сигналов и обработки изображения, при этом электронный ускоритель 1 содержит блок 101 эмиссии электронов, блок 102 ускорения электронов и мишень 103, и сгенерированный электронный пучок E имеет высокую энергию, превышающую 2 МэВ; кроме того, экранирующее коллиматорное приспособление 2 содержит экранирующую конструкцию 201 и, по меньшей мере, два коллиматора 202a и 202b, и эти два коллиматора расположены с одной и той же стороны от оси электронного пучка E. Кроме того, коллиматор 202a, детекторная матрица 4 для низкой энергии и точка мишени, бомбардируемая электронным пучком E, располагаются в некоторой первой плоскости, тогда как коллиматор 202b, детекторная матрица 5 для высокой энергии и точка мишени, бомбардируемая электронным пучком E, располагаются в некоторой второй плоскости.

Кроме того, углы между первой и второй плоскостями, в которых располагаются коллиматоры 202a и 202b, и осью электронного пучка E, различны, каковые углы имеют диапазон от 30° до 150° и под каковыми углами извлекаются, соответственно, пучок рентгеновского излучения с высокой энергией и пучок рентгеновского излучения с низкой энергией, имеющие равномерное распределение интенсивности в пределах их соответствующих плоскостей.

На фиг. 1 показан схематичный чертеж структуры системы формирования флуороскопического изображения посредством рентгеновского излучения с высокой энергией, каковая система имеет два уровня энергии/два угла обзора. Электронный ускоритель 1 генерирует электронный пучок E с высокой энергией, осью которого является L. Электронный пучок Е бомбардирует мишень и в месте O расположения точки мишени создается рентгеновское излучение, излучаемое в телесном угле 4π. Экранирующее коллиматорное приспособление 2, окружающее точку О мишени, экранирует и поглощает большую часть рентгеновского излучения, и двумя коллиматорами 202а и 202b, с одной и той же стороны от оси L электронного пучка, извлекаются, соответственно, планарный секторный пучок X1 рентгеновского излучения с низкой энергией и планарный секторный пучок X2 рентгеновского излучения с высокой энергией. X1 и X2 одновременно проникают, под различными углами, через различные места контролируемого объекта 8, располагающегося в контролируемом проходе 3. Интенсивность рентгеновского излучения уменьшается до различных уровней, и эти лучи принимаются, соответственно, детекторной матрицей 4 для низкой энергии и детекторной матрицей 5 для высокой энергии. Детекторная матрица 4 для низкой энергии и детекторная матрица 5 для высокой энергии выполняют предварительные процессы над сигналами, отражающими интенсивность рентгеновского излучения, и после этого передают их в подсистему 7 анализа сигналов и обработки изображения. Флуороскопические изображения, отражающие два сечения контролируемого объекта 8, через которые проникает рентгеновское излучение, получаются после таких процессов, как анализ сигналов, алгоритмическое вычисление, построение изображения и так далее. Во время работы, если поддерживается относительное движение контролируемого объекта 8 и системы формирования рентгеновского флуороскопического изображения, то есть соответствующие части контролируемого объекта 8 последовательно проходят через область рентгеновской флуороскопии с низкой энергией и область рентгеновской флуороскопии с высокой энергией, то могут быть получены два завершенных флуороскопических изображения контролируемого объекта 8, одно из которых представляет собой флуороскопическое изображение при левом обзоре с низкой энергией, получаемое при прохождении рентгеновского излучения с низкой энергией под левым углом обзора, и принимаемое детекторной матрицей 4 для низкой энергии, а другое из которых представляет собой флуороскопическое изображение при правом обзоре с высокой энергией, получаемое при прохождении рентгеновского излучения с высокой энергией под правым углом обзора, и принимаемое детекторной матрицей 5 для высокой энергии. При обработке этих двух изображений посредством алгоритма восстановления изображения с двумя углами обзора получается всестороннее изображение с восприятием уровня, а при обработке этих двух изображений посредством алгоритма распознавания материала с использованием двух уровней энергии получается изображение с характеристиками материала, в конечном счете, эти изображения объединяются во флуороскопическое изображение контролируемого объекта 8 с информацией о материале и информацией об уровне.

В патенте CN 101210895 компании Nuctech Company Limited подробно описывается способ, в котором формирование флуороскопического изображения выполняется в отношении контролируемого объекта посредством пучков рентгеновского излучения под двумя различными углами обзора, и, в конечном счете, конструируется многоуровневое изображение. Хотя два пучка рентгеновского излучения, используемые в этой заявке, не являются однородными (то есть один из них имеет низкую энергию, а другой имеет высокую энергию) с большим количеством равномерных распределений и меньшими точками мишени, которые отличаются от симметричного рентгеновского излучения, используемого в патенте CN 101210895, алгоритмы восстановления изображения с двумя углами обзора могут, по существу, быть теми же самыми, и, соответственно, в этой заявке их детализированное описание опускается.

В нескольких патентах компании Nuctech Company Limited, таких как CN 101435783 и ему подобные, подробно описывается способ, в котором формирование флуороскопического изображения выполняется, соответственно, в отношении контролируемого объекта посредством рентгеновских пучков с двумя различными энергиями последовательно, и, в конечном счете, конструируется флуороскопическое изображение, отражающее информацию о составляющем материале. Хотя в этой заявке для генерирования рентгеновского излучения с низкой энергией и с высокой энергией в двух различных местах одновременно используется ускоритель с единственным уровнем энергии, что отличается от способа, раскрытого в патенте CN 101435783 и ему подобных, в которых ускоритель с двумя уровнями энергии используется для того, чтобы генерировать, соответственно, рентгеновское излучение с низкой энергией и высокой энергией в одном и том же самом месте последовательно во времени, способы для распознавания вещества посредством двух уровней энергии являются, по существу, теми же самыми, и, соответственно, в этой заявке их детализированное описание опускается.

При бомбардировке мишени электронным пучком, интенсивность и распределения энергии пучка рентгеновского излучения, генерируемого под различными азимутальными углами относительно мишени, различаются. Следовательно, когда множество коллиматоров расположено относительно мишени под различными азимутальными углами, подсистема, содержащая электронный ускоритель и экранирующее коллиматорное приспособление с множеством коллиматоров, может извлекать множество групп пучков рентгеновского излучения с различными углами, различными интенсивностями и различными распределениями энергии. Кроме того, в дополнение к их различным интенсивностям, различным энергиям и различным углам, это множество групп пучков рентгеновского излучения, как было здесь замечено, имеет, в пределах своих соответствующих планарных секторных областей, такие характеристики, как равномерное распределение интенсивности рентгеновского излучения, малый разброс по энергии, малый размер фокуса и т.п.

На фиг. 2 показана схема одного типа электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления, используемых в настоящем изобретении.

Компоненты электронного ускорителя и экранирующего коллиматорного приспособления показаны на фиг. 2 (A). Электронный ускоритель 1 содержит блок 101 эмиссии электронов, блок 102 ускорения электронов и мишень 103. Блок 101 эмиссии электронов генерирует электронный пучок Е. Блок ускорения электронов ускоряет электронный пучок Е для того, чтобы он был электронным пучком с высокой энергией, при этом осью электронного пучка является L, которая также определена как ось электронного ускорителя 1. Этот электронный пучок с высокой энергией бомбардирует мишень, и в месте О расположения точки мишени генерируется рентгеновское излучение, излучаемое под соответствующими углами в пространство. Экранирующее коллимматорное приспособление 2 окружает мишень, и оно содержит экранирующую конструкцию 201 и коллиматоры 202. Коллиматоры 202 представляют собой планарные секторные прорези, расположенные в экранирующей конструкции 201, и используются для извлечения рентгеновского излучения, подлежащего использованию, и ограничения этого рентгеновского излучения в требуемых планарных формах. Угловая точка сектора представляет собой точку О мишени, бомбардируемую электронным пучком, и толщина этой прорези имеет миллиметровый порядок, что как правило составляет, например, от 0,5 миллиметров до 5 миллиметров, обычно 2 миллиметра. Кроме того, эта прорезь может представлять собой щель с некоторой конусообразностью, например, толщина этой щели тоньше в местах, находящихся ближе к месту О расположения точки мишени, и толщина щели толще в местах, находящихся дальше от места О расположения точки мишени. Например, толщина этой щели у точки мишени составляет 1,5 миллиметра, толщина среднего сегмента составляет 2 миллиметра, толщ