行走式履帶底座背散射成像儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于安全監(jiān)測設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種利用X射線的背散射成像的行走式背散 射成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 對進(jìn)入重要場所的人員、行李及貨柜，實(shí)施非接觸的安全檢查，已成為目前最廣泛 采用的安檢措施。各類金屬或非金屬武器，毒藥、爆炸物是檢測的重點(diǎn)。目前，使用最多的 是X射線透射成像技術(shù)，其原理是由于X射線有很強(qiáng)的穿透能力，在經(jīng)過不同密度物質(zhì)時(shí)， 透射光強(qiáng)度不一樣，接收器接收到的光強(qiáng)不一樣，把這個(gè)信號發(fā)大，便可以成像。X成像設(shè)備 中使用較為廣泛的有地鐵安檢系統(tǒng)和便攜式X光檢測儀。地鐵安檢系統(tǒng)借助傳送帶將被檢 測物體送入履帶式通道進(jìn)行檢測，其優(yōu)點(diǎn)是檢測效率高，可對流動(dòng)人員的行李進(jìn)行流水式 檢測，缺點(diǎn)是體積大，搬運(yùn)不便，而且由于傳送帶的限制使設(shè)備只能檢測可放入通道內(nèi)的物 體，對檢測物體體積有了限制，設(shè)備本身對X射線防護(hù)較弱，X射線容易從傳送帶出入口泄 露。便攜式X光檢測儀的優(yōu)點(diǎn)是方便攜帶，每臺(tái)儀器配有一個(gè)檢測箱和一個(gè)X射線機(jī)以及 若干電源配件，只需一到兩人便可隨身攜帶至使用場所，缺點(diǎn)是檢測的面積取決于檢測箱 的大小，不能檢測較大物體，而且由于檢測時(shí)需要將檢測體擺放在X光光機(jī)與檢測箱之間， 所以無法檢測墻壁這類檢測體，設(shè)備本身對X射線基本無防護(hù)，需操作人員遠(yuǎn)離設(shè)備來避 免受到X射線的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種行走式履帶底座背散射成像 儀，其檢測面積大，可以檢測墻壁，能在野外崎嶇路面運(yùn)作，可旋轉(zhuǎn)探測器對扇形區(qū)域進(jìn)行 成像，并且對X射線具有較好防護(hù)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種行走式履帶底座背散射成像儀，包括：
[0005] 屏蔽外殼，其底部設(shè)有轉(zhuǎn)盤式履帶底座，該屏蔽外殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)盤式履帶 底座帶動(dòng)該屏蔽外殼旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)的底座驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)部件；
[0006] 探測器，設(shè)在所述屏蔽外殼內(nèi)的一側(cè)，用于采集圖像并處理成完整的圖像；
[0007] X射線機(jī)，設(shè)在所述屏蔽外殼內(nèi)，處于所述探測器旁，該X射線機(jī)的發(fā)光面朝向所 述探測器；
[0008] 轉(zhuǎn)筒，罩設(shè)在所述X射線機(jī)的發(fā)光面外，能圍繞所述X射線機(jī)的發(fā)光面轉(zhuǎn)動(dòng)，其上 設(shè)有出光口，所述出光口對應(yīng)于所述探測器；
[0009] 轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)在所述轉(zhuǎn)筒外側(cè)，與轉(zhuǎn)筒連接，能驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒圍繞所述X射線 機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)；
[0010] 驅(qū)動(dòng)控制裝置，分別與所述底座驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置電氣連接，用于分別控 制所述底座驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：該成像儀通過將X射線機(jī)與探測器設(shè)在同側(cè)，并固定在屏 蔽外殼內(nèi)部，可實(shí)現(xiàn)背散射成像，不需要將檢測體擺放在X光光機(jī)與檢測箱之間，即可檢測 墻壁類的檢測體；采用轉(zhuǎn)盤式履帶底座，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)和掃描機(jī)械分開的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)時(shí)采用履 帶式結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)野外復(fù)雜地理環(huán)境。掃描圖像時(shí)，履帶停止移動(dòng)，轉(zhuǎn)盤式底座平滑轉(zhuǎn)動(dòng)， 有較高的穩(wěn)定性，保證獲取精準(zhǔn)的圖像，而且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作；由于X射線機(jī)與探測器 均集成在屏蔽外殼內(nèi)，可采用小型X射線機(jī)與探測器，體積小重量輕，便于搬運(yùn)，適合移動(dòng) 到較大的墻壁類的物體處檢測；采用屏蔽外殼，能有效屏蔽X射線，對X射線具有較好的防 護(hù)，避免工作中X射線傷害現(xiàn)場人員。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。
[0013] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀整體正視三維示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀整體反視三維示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀的轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)至X射線機(jī)發(fā)光角上端位置示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀的轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)至X射線機(jī)發(fā)光角下端位置示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀的X射線機(jī)發(fā)光范圍示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀的X射線機(jī)與轉(zhuǎn)筒二維主視角位置示意圖；
[0019]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的成像儀的底座旋轉(zhuǎn)時(shí)采集范圍示意圖；
[0020] 圖中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為：1.探測器，2.轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)電機(jī)，3.轉(zhuǎn)筒，31.轉(zhuǎn)筒上的出 光口，4.X射線機(jī)，40.X射線機(jī)的外屏蔽殼，41.外屏蔽殼上的發(fā)光口，5.轉(zhuǎn)盤式履帶底座， 51.履帶機(jī)構(gòu)，52.轉(zhuǎn)盤式底座，6.轉(zhuǎn)底座驅(qū)動(dòng)裝置，61.傳動(dòng)部件，7.屏蔽外殼，10.成像 儀，20.被測物體。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 如圖1、2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種行走式履帶底座背散射成像儀，包括：
[0023] 屏蔽外殼，其底部設(shè)有轉(zhuǎn)盤式履帶底座，該屏蔽外殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤式履帶底座 帶動(dòng)該屏蔽外殼旋轉(zhuǎn)及移動(dòng)的底座驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)部件；優(yōu)選的，底座驅(qū)動(dòng)裝置6采用電 機(jī)，傳動(dòng)部件61米用傳動(dòng)齒輪；
[0024] 探測器，設(shè)在屏蔽外殼內(nèi)的一側(cè)，用于采集圖像并處理成完整的圖像；
[0025] X射線機(jī)，設(shè)在屏蔽外殼內(nèi)，處于探測器旁，該X射線機(jī)的發(fā)光面朝向探測器；
[0026] 轉(zhuǎn)筒，罩設(shè)在X射線機(jī)的發(fā)光面外，能圍繞X射線機(jī)的發(fā)光面轉(zhuǎn)動(dòng)，其上設(shè)有出光 口，出光口對應(yīng)于探測器；
[0027] 轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置，設(shè)在轉(zhuǎn)筒外側(cè)，與轉(zhuǎn)筒連接，能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒圍繞X射線機(jī)勻速旋轉(zhuǎn) (參見圖6);
[0028] 驅(qū)動(dòng)控制裝置，分別與底座驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置電氣連接，用于分別控制底 座驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置。
[0029] 上述成像儀中，轉(zhuǎn)盤式履帶底座包括：履帶機(jī)構(gòu)和設(shè)在履帶機(jī)構(gòu)上的轉(zhuǎn)盤式底座， 屏蔽外殼內(nèi)設(shè)置的底座驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)傳動(dòng)部件與轉(zhuǎn)盤式底座連接，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤式底座帶動(dòng)屏蔽 外殼旋轉(zhuǎn)。
[0030] 上述成像儀中，探測器中間部位設(shè)有供X射線機(jī)的X射線通過的通道，通道兩側(cè)為 接收從被測物體上散射回來X的光接收面。
[0031] 上述成像儀中，X射線機(jī)外罩設(shè)有外屏蔽殼，該X射線機(jī)的外屏蔽殼上設(shè)有作為發(fā) 光口的豎狹縫；轉(zhuǎn)筒上的出光口為若干均勻分布在該轉(zhuǎn)筒上的細(xì)長橫狹縫，各細(xì)長橫狹縫 的位置分別與X射線機(jī)的外屏蔽殼上的豎狹縫對應(yīng)。優(yōu)選的，轉(zhuǎn)筒上的細(xì)長橫狹縫為四個(gè)。 這種結(jié)構(gòu)的X射線機(jī)與轉(zhuǎn)筒配合，可由X射線機(jī)的外屏蔽殼的豎狹縫與轉(zhuǎn)筒上細(xì)長橫狹縫 配合，能發(fā)出豎直扇形的X射線。該X射線機(jī)外屏蔽殼的豎狹縫與轉(zhuǎn)筒上的細(xì)長橫狹縫的 尺寸無特殊要求，只要能滿足X射線的出光掃描以及探測器的接收成像即可。
[0032] 上述成像儀中，屏蔽外殼7采用由前面板與鉛制后殼構(gòu)成的外殼，前面板可采用 輕質(zhì)硬體材料制成，如前面板可采用碳纖維前面板、木質(zhì)前面板或塑料前面板等中的任一 種，前面板方便探測器對散射回的X光接收，而鉛制后殼可以防護(hù)X光對操作人員的輻射； X射線機(jī)4的外屏蔽殼也采用鉛制外殼以及轉(zhuǎn)筒為采用鉛制成的轉(zhuǎn)筒。X射線只從X射線 機(jī)4豎直狹縫與轉(zhuǎn)筒3上橫長狹縫交叉的孔中射出至被測物體，在不影響成像效果的前提 下使設(shè)備操作人員得到有效防護(hù)，輻射劑量很小。上述成像儀還包括：攝像頭8和通信裝置 (圖中未示出），其中，攝像頭8設(shè)在屏蔽外殼上，可設(shè)在屏蔽外殼頂部上；通信裝置，分別攝 像頭和驅(qū)動(dòng)控制裝置電氣連接，用于與遠(yuǎn)程控制端進(jìn)行通信，傳輸攝像頭采集的圖像，并根 據(jù)接收的遠(yuǎn)程控制端的指令傳輸給驅(qū)動(dòng)控制裝置，以使驅(qū)動(dòng)控制裝置根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)操 作?？梢灾?，通信裝置可采用無線或有線通信裝置，只要能方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，對該成像 儀進(jìn)行遠(yuǎn)程控制即可。
[0033] 優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)控制裝置可采用PLC控制裝置，能方便控制底座驅(qū)動(dòng)裝置6和轉(zhuǎn)筒驅(qū) 動(dòng)裝置2,只要能方便控制底座驅(qū)動(dòng)裝置6和轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)裝置2的電氣控制裝置均可以使用。
[0034] 本發(fā)明的成像儀采用X射線背散射成像，背散射探測原理利用的是康普頓散射理 論，X射線遇到不同的物質(zhì)會(huì)發(fā)生不同的散射。背散射設(shè)備的X射線源和探測器在同一側(cè)， X射線源向需要檢測的物體發(fā)射低能X射線，射線照射到被檢物體后發(fā)生散射，而散射光子 的強(qiáng)度與被檢測物體的關(guān)系只與以下因子Q有關(guān)：
[0036]由于低Z或含有較多氫元素的物質(zhì)來說，值比較大，而且低能情況下低Z物質(zhì)的質(zhì)