ES2836755T3 - Sistema de inspección de seguridad por TC de equipaje y dispositivo detector del mismo - Google Patents
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Abstract
Un sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje, comprendiendo el sistema de inspección de seguridad por TC: un paso de escaneo, a través del que un equipaje entra y sale del sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje; una fuente de rayos X (8) que comprende un objetivo (15) dispuesto en un lado del paso de escaneo; una pluralidad de unidades de detectores (20), en el que cada unidad de detector (20) de la pluralidad de unidades de detectores (20) comprende dos o más cristales detectores; y un pórtico (5) dispuesto en un lado opuesto del paso de escaneo, y en el que se monta la pluralidad de unidades de detectores (20); en el que, en cada una de la pluralidad de unidades de detectores (20), un punto de vértice (18, 23) de al menos una cara de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores de los dos o más cristales detectores está situado en un círculo de distribución (22) de las unidades de detectores centrado en un centro (21) del paso de escaneo, y toda la pluralidad de unidades de detectores (20) montadas en el pórtico (5) se disponen sucesivamente en la que una es adyacente a otra; y las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores de toda la pluralidad de unidades de detectores (20) están dentro del alcance de rayos radiantes con su centro en el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8), y, en cada una de la pluralidad de unidades de detectores (20), una línea de conexión entre un punto medio (17, 25) de al menos una de las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8) es normal a la cara de recepción correspondiente (16, 24, 32) de los cristales detectores.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de inspección de seguridad por TC de equipaje y dispositivo detector del mismo
Antecedentes de la invención
Campo técnico
La presente invención se refiere a un sistema de inspección de seguridad por TC (tomografía computarizada) para equipaje, y en particular, a un sistema de inspección de seguridad por TC para mercancías de pequeño tamaño, que permite una alta velocidad de escaneo con la premisa de una dimensión y perfil externos óptimos del aparato.
Breve descripción de la técnica relacionada
En la tecnología de escaneo por tomografía computarizada (en lo sucesivo, "tecnología TC") basada en imágenes de radiación de rayos X, Los datos para la distribución característica de un objeto que se va a escanear en la imagen de tomografía se obtienen mediante reconstrucción de datos de TC. El análisis de estos datos característicos contribuye a la identificación de sustancias sospechosas comunes en el equipaje. En el ámbito de la inspección de seguridad para equipaje, la velocidad de escaneo aumentada y el área ocupada reducida, especialmente la anchura reducida, de la inspección de seguridad son factores clave que impactan en diversas aplicaciones de la tecnología TC en el campo de la inspección de seguridad.
El aparato de TC convencional incluye una fuente de rayos X, dispositivo de colimación, anillo deslizante giratorio, unidades de detección, subsistema informático dedicado para el cálculo de datos, y subsistemas de potencia y control, etc. Los factores clave que afectan el rendimiento de la T c y la dimensión externa de este aparato incluyen la fuente de rayos, el dispositivo de colimación y la disposición de las unidades de detección. En estos factores anteriores, la disposición de las unidades de detección determina directamente la anchura del aparato perpendicular a la dirección del paso de escaneo.
En la configuración del aparato de TC convencional, las unidades de detección se distribuyen por lo general en un círculo centrado en el objetivo de la fuente de rayos, de forma que los valores P de las recepciones simultáneas de los rayos por estas unidades de detección están tan cerca que reducen el trabajo posterior, tal como el procesamiento de algoritmos. De forma adicional, algunos detectores se fabrican en partes para que la anchura del aparato se reduzca adecuadamente, sin embargo, esto no reduce el impacto de la disposición de los detectores sobre la anchura del aparato. También, puesto que los cristales detectores se utilizan principalmente de forma sellada, la fabricación de los detectores en partes hace que las adquisiciones de datos y los controles de los cristales detectores sean realizados por diferentes módulos de control y adquisición, lo que conduce a diferentes tiempos de adquisición y transferencia de datos, degradando así la velocidad de escaneo del aparato de TC.
El documento WO 2004/031755 A2 desvela un escáner TC de tamaño reducido para la inspección de equipaje que tiene una fuente de rayos X de ángulo amplio para proporcionar un haz de rayos X en forma de abanico y múltiples conjuntos de detectores a diferentes distancias de la fuente de rayos X. Los detectores de cada conjunto están dimensionados y colocados para mantener niveles consistentes de paso y flujo entre todos los detectores. Un conjunto de detectores cubre una parte central de un anillo de pórtico y se centra en la fuente de rayos X. Los otros conjuntos de detectores se colocan para intersecar los alcances exteriores del haz en abanico de rayos X.
Sumario
La presente invención se ha realizado para resolver al menos uno de los problemas mencionados anteriormente que existen en la técnica anterior.
Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar una nueva disposición de detectores, alrededor del paso de escaneo, para un sistema de TC, que supera el cuello de botella técnico de la miniatura del aparato de TC.
Por consiguiente, otro objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje, que adopta la disposición de detectores mencionada anteriormente en la que una pluralidad de unidades de detectores están dispuestas en la dirección axial del paso de escaneo, logrando así el escaneo rápido así como la miniatura del aparato.
La invención proporciona un sistema de inspección de seguridad por TC de acuerdo con la reivindicación 1.
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje, que tiene un tamaño en miniatura y una velocidad de escaneo rápido. El sistema de inspección de
seguridad por TC comprende un paso de escaneo a través del que un equipaje entra y sale del sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje, una fuente de rayos X que comprende un objetivo dispuesto en un lado del paso de escaneo, una pluralidad de unidades de detectores, en el que cada unidad de detector de la pluralidad de unidades de detectores comprende dos o más cristales detectores, y, un pórtico dispuesto en un lado opuesto del paso de escaneo y en el que se monta una pluralidad de unidades de detectores. En cada una de toda la pluralidad de unidades de detectores, un punto de vértice de al menos una cara de recepción de los cristales detectores de los dos o más cristales detectores se coloca en un círculo de distribución de la unidad de detector centrada en el centro del paso de escaneo. Toda la pluralidad de unidades de detectores montadas en el pórtico están dispuestas sucesivamente en el que una es adyacente a la otra. Las caras de recepción de los cristales detectores de toda la pluralidad de unidades de detectores están dentro del alcance de los haces de rayos radiantes con su centro en el objetivo de la fuente de rayos X. En cada una de toda la pluralidad de unidades de detectores, una línea de conexión entre un punto medio de al menos una de las caras de recepción de los cristales detectores y el objetivo de la fuente de rayos X es normal a la cara de recepción correspondiente de los cristales detectores.
En la solución técnica mencionada anteriormente de acuerdo con la presente invención, para lograr el objeto a ser resuelto por la tecnología TC (es decir, para obtener imágenes escaneando el equipaje que se va a escanear), el pórtico se dispone centrando el paso de escaneo de equipaje. Las unidades de detectores están dispuestas, alrededor del centro del paso de escaneo, en el pórtico. Con tal disposición, el sistema de inspección de seguridad por TC permite que el centro giratorio del anillo deslizante coincida sustancialmente con el centro de la disposición de las unidades de detectores, de forma que el diámetro giratorio del anillo deslizante de TC giratorio se reduzca de forma efectiva, reduciendo así de forma eficaz la anchura final del aparato.
Entre tanto, a fin de garantizar que todas las caras de recepción de los cristales detectores estén dispuestas para que sean normales a los haces de rayos emitidos por la fuente de rayos, durante el montaje, cada unidad de detector está dispuesta para que pueda girar alrededor del punto de vértice de la cara de recepción correspondiente de los cristales detectores, de tal forma que una línea de conexión entre el punto medio de la cara de recepción de los cristales detectores en la unidad de detector correspondiente y que el objetivo de la fuente de rayos X sea normal a la cara de recepción de los cristales detectores en la unidad de detector correspondiente, lo que logra la fabricación integrada del pórtico así como una sensibilidad mejorada para la adquisición de datos por las unidades de detectores. Los circuitos de adquisición/control de datos están dispuestos en el mismo pórtico, lo que mejora la disponibilidad del sistema al tiempo que reduce el impacto causado por la asincronía de la adquisición de datos.
Se incluyen dos o más cristales detectores en cada unidad de detector en la dirección axial del paso de escaneo. La línea de conexión entre el punto medio de la cara de recepción de los cristales detectores y el objetivo de la fuente de rayos X tiene un ángulo mínimo, mayor que 85°, con respecto a la cara de recepción correspondiente de los cristales detectores, de forma que se reduzca el impacto de la dispersión de los bordes sobre los datos adquiridos por los detectores.
Preferentemente, un ángulo de emisión de la fuente de rayos X es al menos mayor que un ángulo de una línea de conexión entre el extremo de un cristal detector de entrada y el objetivo de la fuente de rayos X con el que hay entre el extremo de un cristal detector de salida y el objetivo de la fuente de rayos X.
Preferentemente, una región de escaneo efectiva para el paso de escaneo está ubicada dentro del alcance del ángulo de la línea de conexión entre el extremo del cristal detector de entrada y el objetivo de la fuente de rayos X con el que hay entre el extremo del cristal detector de salida y el objetivo de la fuente de rayos X.
Al menos dos cristales detectores están dispuestos en cada unidad de detector. En una realización preferida, la distancia entre cada dos cristales detectores adyacentes está relacionada con la velocidad de entrega de la correa, velocidad de giro del anillo deslizante y la frecuencia de adquisición del detector. Siempre que la velocidad de entrega de la correa sea superior a 0,1 m/s y la velocidad de giro del anillo deslizante no sea inferior a 90 r/m, la distancia entre cada dos cristales detectores adyacentes no será inferior a 20 mm/s.
Preferentemente, cada una de las unidades de detectores puede comprender un soporte, una placa a prueba de radiación de alta densidad conectada al soporte, y, una pluralidad de cristales detectores dispuestos en la placa a prueba de radiación de alta densidad y enfrentados a la fuente de rayos X.
Preferentemente, el sistema de inspección de seguridad por TC puede comprender además un módulo de adquisición para adquirir señales de las unidades de detectores; un subsistema de codificación para registrar el ángulo de giro del anillo deslizante, y un módulo de control eléctrico para controlar la emisión de radiación de la fuente de rayos X y la adquisición de las señales. El módulo de adquisición y el módulo de control se montan dentro del mismo pórtico.
Preferentemente, el sistema de inspección de seguridad por TC puede comprender además un primer y un segundo colimadores, cada uno de los que incluye una pluralidad de rejillas, para descomponer el rayo original emitido por la fuente de rayos X en una pluralidad de haces de rayos en abanico.
Preferentemente, el sistema de inspección de seguridad por TC puede comprender además una placa de montaje de los detectores en la que se monta una pluralidad de filas de cristales detectores a lo largo de una dirección axial del paso de escaneo. Los haces de rayos en abanico descompuestos corresponden a las caras de recepción de los cristales detectores, respectivamente, para obtener sincrónicamente una pluralidad de filas de datos de tomografía para el equipaje en la dirección axial del paso de escaneo.
Preferentemente, las rejillas para los primeros colimadores se pueden realizar como curvas de ajuste discontinuas relacionadas con la distribución de la dosis de radiación, en las que las ranuras entre algunas de las rejillas en el medio son relativamente estrechas mientras que las ranuras entre algunas de las rejillas en el margen son relativamente más anchas. Esto puede ajustar la dosis de radiación de los haces de rayos de forma que los alcances de energía en lugares en los que se colocan diferentes caras de recepción de los cristales detectores puedan ser sustancialmente los mismos.
Preferentemente, el primer colimador puede incluir una pluralidad de rejillas en la dirección de entrega de la correa. Los números de las rejillas y las distancias entre las rejillas adyacentes se pueden poner en correspondencia con las filas de los detectores y las distancias entre las caras de recepción de los detectores adyacentes en la dirección de entrega de la correa, respectivamente.
Preferentemente, en las unidades de detectores, la placa a prueba de radiación de alta densidad contiene plomo, aleación de W-Ni-Fe o acero.
Preferentemente, las rejillas de los colimadores están formadas con al menos dos ranuras.
Preferentemente, el sistema de inspección de seguridad por TC puede comprender además un subsistema de anillo deslizante dispuesto alrededor del paso de escaneo, en el que la fuente de rayos X y el pórtico están montados en el subsistema de anillo deslizante y pueden girar alrededor del centro del paso de escaneo.
De acuerdo con la presente invención, la fuente de rayos X y el primer colimador están montados en las ubicaciones que corresponden a las unidades de detectores en el pórtico de escaneo por TC. Cuando la fuente de rayos X emite una radiografía, el primer colimador descompone el rayo cónico en la región de escaneo en una pluralidad de haces de rayos en abanico con cierta cobertura, en el que cada haz de rayos en abanico corresponde a una cara de recepción de los cristales detectores. Por tanto, cuando la fuente de rayos X emite una radiografía, los detectores pueden obtener simultáneamente una pluralidad de haces de rayos X transmitidos a través de las posiciones de tomografía del objeto que se va a escanear. A continuación, las señales de rayos X acumuladas en los detectores se transforman en señales eléctricas, que se transforman después en señal digital mediante el ajuste de ganancia. Finalmente, por reconstrucción de datos de TC, se obtienen datos para la distribución característica del objeto que se va a escanear en diferentes direcciones en la misma imagen de tomografía.
Con tal disposición, se pueden obtener datos de tomografía en diferentes direcciones en varias posiciones de tomografía al mismo tiempo. En el aparato de inspección de seguridad TC específico, puesto que las distancias entre el objetivo de la fuente de rayos y las caras de recepción de los cristales detectores son mucho mayores que la distancia entre los cristales detectores adyacentes, los datos adquiridos por estas unidades de detectores pueden considerarse como los datos en las correspondientes posiciones de tomografía adyacentes. Es decir, se pueden obtener varios conjuntos de datos en un escaneo de forma que se incremente la velocidad de escaneo de este aparato de TC.
En una realización preferida, el protector de sombra a prueba de polvo está montado entre las caras de recepción de los cristales detectores y el objetivo de la fuente de rayos X. Preferentemente, el protector de sombra a prueba de polvo está hecho de material liviano, incluyendo, pero sin limitarse a, Teflón, plásticos, baquelita, y lámina de aluminio.
Con la disposición de detectores de acuerdo con la presente invención, puesto que se determina la relación angular entre el centro del paso de escaneo y el objetivo de la fuente de rayos X, la estabilidad de los valores P alcanzados en las caras de recepción de los cristales detectores se puede obtener mediante la corrección de datos realizada por el ordenador y, por tanto, se puede reducir el impacto de la intensidad de la radiación.
Breve descripción de los dibujos
Estos y/u otros aspectos y ventajas del sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje de acuerdo con las realizaciones de la presente invención serán más evidentes y apreciados más fácilmente a partir de la siguiente descripción, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos de los que:
la Figura 1 es una vista esquemática de un sistema de inspección de seguridad de TC global de acuerdo con una realización de la invención;
la Figura 2 es una vista esquemática en perspectiva de los componentes principales del sistema de inspección de seguridad por TC;
la Figura 3 es una vista esquemática de una disposición de detectores perpendicular a un paso de escaneo;
la Figura 4 es una vista esquemática ampliada que muestra detalles de la disposición de detectores en la Figura 3; y
la Figura 5 es una vista esquemática que muestra la construcción de la disposición de detectores en una vista superior.
Explicaciones de estos números de referencia.
1 subsistema de entrega por correa
2 entrada para el paso de escaneo
3 subsistema de anillo deslizante
4 soporte para fuente de rayos X
5 pórtico
6 salida para el paso de escaneo
7 placa base para el aparato
8 Fuente de rayos X de TC
9 primer colimador
10 segundo colimador
11 región de detección del pórtico
12 placa de montaje del pórtico
13 soporte para anillo deslizante
14 motor de accionamiento del anillo deslizante
15 objetivo de la fuente de rayos X
16 cara de recepción de los cristales detectores de entrada
17 punto medio de la cara de recepción de los cristales detectores de entrada
18 puntos de vértice de la cara de recepción de los cristales detectores de entrada
19 región efectiva para el paso de escaneo
20 tres unidades de detectores en el medio del pórtico
21 centro del paso de escaneo
22 círculo de distribución de las unidades de detectores
23 punto de vértice de la cara de recepción de los cristales detectores de salida
24 cara de recepción de los cristales detectores de salida
25 punto medio de la cara de recepción de los cristales detectores de salida
26 ángulo máximo de línea de conexión entre la cara de recepción de los cristales detectores y el objetivo para la fuente de rayos X con respecto a la cara de recepción correspondiente de los cristales detectores
27 soporte de montaje de los cristales detectores
28 placa a prueba de radiación de alta densidad
29 distancia entre cristales detectores adyacentes
30 cristal detector
31 soporte interno para las unidades de detectores
32 cara de recepción de los cristales detectores
33 accesorios de montaje de las unidades de detectores
34 módulo de adquisición/control de datos
35 carcasa de montaje de detectores
36 vista en sección transversal de la unidad de detector
37 rejillas para el segundo colimador
38 protector de sombra a prueba de polvo
39 rejillas para el primer colimador
40 haz de rayos X paralelo al paso de escaneo
41 fijación del paso de escaneo al anillo deslizante
42 soporte de fijación
Descripción detallada de los ejemplos de realización
A continuación se hará referencia en detalle a los ejemplos de realización de la presente memoria descriptiva, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos. Cabe señalar que el alcance de la presente invención no se limitará de ninguna forma a los componentes, etapas ni a la disposición relativa de los mismos, expresiones numéricas ni valores, etc., establecidos en estas realizaciones, a no ser que se especifique lo contrario. Entre tanto, debe entenderse que, estas
figuras de los dibujos adjuntos pueden no estar dibujadas a escala, ayudando a la descripción de la presente invención. La siguiente descripción se presenta únicamente a modo de ilustraciones y no posee limitaciones en las aplicaciones y usos de la presente invención. Las tecnologías, métodos y aparatos conocidos para los expertos en la materia pueden no describirse en detalle, excluyendo, en algunas situaciones adecuadas, los que se ven como partes de la presente memoria descriptiva. En estos ejemplos de realización descritos e ilustrados a continuación, los valores específicos se explican solo a modo de representación y sin limitaciones. Por consiguiente, pueden adoptarse valores diferentes en ejemplos alternativos de estos ejemplos de realización. Cabe señalar que pueden haberse utilizado números de referencia y caracteres similares en estas Figuras para indicar partes similares.
Con referencia a la Figura 1, muestra un sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema de inspección de seguridad por TC comprende un paso de escaneo 2 o 6, y el equipaje (no mostrado) entra y sale del sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje a través del paso de escaneo 2. Se proporciona una fuente de rayos X 8 entre la entrada 2 y la salida 8 del paso de escaneo 2. Se proporciona un pórtico 5 en un lado opuesto del paso de escaneo, y una pluralidad de unidades de detectores 20 se monta en el pórtico 5. En cada una de la pluralidad de unidades de detectores, un punto de vértice 18 o 23 de al menos una cara de recepción de los cristales detectores se coloca en un arco circular 22 con su centro en un punto medio 21 del paso de escaneo, y estas unidades de detectores se disponen sucesivamente. Todas las caras de recepción 16 o 24 de los cristales detectores de la pluralidad de unidades de detectores están dentro del alcance de rayos radiantes con su centro en un objetivo de la fuente de rayos X. En cada una de la pluralidad de unidades de detectores, una línea de conexión entre un punto medio 17 o 25 de al menos una de las caras de recepción de los cristales detectores y el objetivo de la fuente de rayos X es normal a la cara de recepción correspondiente 16 o 24 de los cristales detectores. Tal y como se muestra en la Figura 1, en una realización preferida, el sistema de inspección de seguridad por TC comprende además un subsistema de anillo deslizante 3 dispuesto alrededor del paso de escaneo, en el que la fuente de rayos X 8 y el pórtico 5 están montados en el subsistema de anillo deslizante 3 y pueden girar alrededor del punto medio 21 del paso de escaneo.
Tal y como se muestra en la Figura 3, en cada unidad de detector, un punto de vértice 18 o 23 de al menos una cara de recepción de los cristales detectores se coloca en un arco circular 22 con su centro en el punto medio del paso de escaneo, y la pluralidad de unidades de detectores se disponen sucesivamente. Todas las caras de recepción 16 o 24 de los cristales detectores están colocadas dentro del alcance de los rayos de radiación con su centro en el objetivo de la fuente de rayos X. Esta disposición óptima de las unidades de detectores reduce la anchura del aparato sin reducir la dimensión del paso de escaneo, para lograr reducciones del área ocupada y del coste.
Como se muestra en las Figuras 2 y 3, con el fin de obtener imágenes del equipaje que se va a escanear en la tecnología TC, las unidades de detectores están dispuestas en el pórtico 5 de tal forma que se disponen sucesivamente en un círculo con su centro en el punto medio 22 del paso de escaneo. En un ejemplo, un centro giratorio del anillo deslizante 3 coincide con el centro de la disposición circular de las unidades de detectores 20, de tal forma que el diámetro del anillo deslizante de TC giratorio 3 (objeto giratorio) se reduzca de forma efectiva, para lograr un tamaño mínimo para el aparato bajo una condición de TC giratoria.
Entre tanto, con el fin de garantizar que todas las caras de recepción 16 o 24 de los cristales detectores estén dispuestas para que sean normales al rayo emitido por la fuente de rayos X 8, durante el montaje, el cristal detector en cada unidad de detector 20 puede girar alrededor del punto de vértice 18 o 23 de la cara de recepción correspondiente de los cristales detectores como punto de pivote en un cierto ángulo, de forma que una línea de conexión entre el punto medio 17 o 25 de la al menos una de las caras de recepción 16 o 24 de los cristales detectores en las unidades de detectores y el objetivo 15 de la fuente de rayos X 8 es normal a la cara de recepción correspondiente 16 o 24 de los cristales detectores en las unidades de detectores, que consigue la fabricación integrada del pórtico 5. Los módulos de adquisición/control de datos 34 para cristales detectores se disponen en un pórtico 5, lo que asegura una emisión precisa de los rayos X sobre las caras de recepción de los cristales detectores y mejora la sensibilidad de la adquisición de datos por la disposición de detectores.
Tal y como se muestra en la Figura 4, de acuerdo con la presente invención, cada unidad de detector 20 puede incluir uno o más cristales detectores 30. La línea de conexión entre el punto medio de la cara de recepción 32 de los cristales detectores y el objetivo de la fuente de rayos X tiene un ángulo mínimo, igual o mayor que 85°, con respecto a la cara de recepción correspondiente 32 de los cristales detectores. Preferentemente, el ángulo de emisión de la fuente de rayos X 8 es al menos mayor que un ángulo 26 de la línea de conexión entre el extremo 16A del cristal detector de entrada y el objetivo de la fuente de rayos X con el que hay entre el extremo 25A del cristal detector de salida y el objetivo de la fuente de rayos X. Preferentemente, una región de escaneo efectiva 19 para el paso de escaneo está ubicada dentro del alcance del ángulo de la línea de conexión entre el extremo 16A del cristal detector de entrada y el objetivo de la fuente de rayos X con el que hay entre el extremo 25A del cristal detector de salida y el objetivo de la fuente de rayos X.
Con la disposición antes mencionada, se proporciona un número de unidades de detectores dentro de la región de detección 11 en el pórtico 5 para cubrir toda la región efectiva 19 para el paso de escaneo, de forma que se eliminan
inconvenientes tales como imágenes incompletas. Haciendo referencia a las Figuras 1 y 3, durante un escaneo de TC, la superficie superior del subsistema de entrega por correa 1 debe colocarse dentro de la región de escaneo efectiva para el paso de escaneo 2 o 6 de forma que el equipaje en la correa de entrega pueda caer en la región de escaneo con cobertura de los rayos de la fuente de rayos X. De forma adicional, con tal diseño, la cara de recepción 32 de los cristales detectores de cada cristal detector 30 está generalmente en línea con la dirección del haz principal de los rayos X de forma que la cantidad de radiación efectiva lograda por cada cristal detector 30 aumenta y se dispersa en el lateral del cristal detector, para mejorar la calidad de la formación de imágenes en el aparato de TC.
Tal y como se muestra en la Figura 2, en el sistema de inspección de seguridad por TC antes mencionado, el pórtico 5 está montado en la placa de montaje giratoria del pórtico 12 en el anillo deslizante, y la placa de montaje del pórtico 12 está montada en el soporte para el anillo deslizante 13 y se acciona por un motor de accionamiento 14 del anillo deslizante. También, las unidades de detectores 20, la fuente de rayos X de TC 8 y el primer colimador 9 y el segundo colimador 10 están montados en el pórtico 5. En esta realización preferida, solo hay un pórtico 5 en este sistema. El pórtico 5 tiene una construcción cerrada en la que se monta el módulo de control/adquisición de datos 34 para la adquisición de datos. Además, los datos adquiridos pueden ser procesados por un tipo de algoritmo, para aumentar la velocidad para realizar una operación de escaneo en el sistema de inspección de seguridad por TC y la velocidad de transferencia y procesamiento de datos.
Tal y como se muestra en la Figura 4, se disponen dos o más cristales detectores 30 en cada unidad de detector 20, y una distancia 29 entre cada dos cristales detectores adyacentes no es inferior a 20 mm. El uso de una pluralidad de cristales detectores 30 obtiene más datos del objeto que se va a escanear en un escaneo, de forma que se mejora la tasa de aprobación final y la precisión del reconocimiento. Además, cada unidad de detector puede comprender un soporte de montaje 27 del detector, una placa a prueba de radiación de alta densidad 28 conectada al soporte de montaje del cristal detector, y un cristal detector 30 dispuesto en la estructura de soporte interna 31 para las unidades de detectores y orientado hacia la fuente de rayos X 8. Como se muestra, la placa a prueba de radiación de alta densidad 22 para las unidades de detectores contiene plomo, aleación de W-Ni-Fe, o acero, y su espesor satisface los requisitos del índice de fuga de radiación ambiental requerido en el estándar de la industria.
La Figura 5 es una vista esquemática que muestra la construcción de la disposición de detectores en una vista superior. El sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje comprende además un primer colimador 9 y un segundo colimador 10. El primer colimador 9 incluye rejillas para descomponer el rayo emitido por la fuente de rayos X 8 y controlar la intensidad energética de los rayos X emitidos desde la misma. El segundo colimador 10 incluye rejillas 37 para proteger los rayos X que inciden en las unidades de detectores de forma que los rayos X incidan en el área principal de la cara de recepción de los cristales detectores, en lugar de esparcirse por el margen de la cara de recepción de los cristales detectores. Tal y como se muestra en la Figura 5, las rejillas para el primer colimador 39 incluyen al menos dos divisiones en las mismas para descomponer el rayo emitido por la fuente de rayos X en dos o más haces de rayos en abanico. Además, tal y como se muestra en la figura 5, a lo largo de la dirección del paso de escaneo 2 o 6, una pluralidad de cristales detectores 30 se monta en el soporte de montaje 27 de los cristales detectores. Los haces de rayos en abanico descompuestos corresponden a estas caras de recepción de los cristales detectores, respectivamente, para adquirir sincrónicamente los datos de una pluralidad de unidades de detectores a lo largo de la dirección del paso de escaneo. La pluralidad de unidades de detectores puede constar de varios módulos de cristales detectores montados dentro de la carcasa de montaje 35 de los detectores mediante el soporte de montaje 27 de los cristales detectores. La carcasa de montaje de los detectores está sellada para reducir los problemas de perturbación en los cristales detectores causados por la luz, polvo y humedad ambiental. La carcasa de montaje 35 de los detectores se monta en el pórtico de TC mediante un soporte de fijación 42. Para reducir la protección de los haces de rayos en la dirección principal con la premisa de sellado y sombreado, un protector de sombra a prueba de polvo 38 se monta en una posición antes de las caras de recepción de los cristales detectores, hacia el objetivo de la fuente de rayos X. Preferentemente, el espesor no es superior a 3 mm. El protector de sombra a prueba de polvo está hecho de material liviano, incluyendo, pero sin limitarse a, Teflón, plásticos, baquelita, y lámina de aluminio. En la realización preferida, las rejillas de los colimadores están incorporadas como una o más curvas de ajuste discontinuas relacionadas con la distribución de la dosis de radiación, en las que las ranuras de algunas de las rejillas en el medio son relativamente estrechas mientras que las ranuras de algunas de las rejillas en el margen son relativamente más anchas, de tal forma que los alcances de energía en lugares en los que se colocan diferentes caras de recepción de los cristales detectores sean sustancialmente los mismos. En esta realización, la rejilla para el primer colimador 39 está provista de una pluralidad de ranuras, al menos dos, por ejemplo, tres se muestran en la Figura 5.
A continuación se introducirá una breve descripción sobre la operación específica de este sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje de acuerdo con la presente invención. A través de la entrada para el paso de escaneo, el equipaje (no mostrado) se entrega en este sistema de inspección de seguridad por TC y mientras tanto se activa la barrera de luz en la entrada, a continuación, con el comando de adquisición emitido por el módulo de control, accionado por el motor de accionamiento 14 del anillo deslizante, el pórtico 5 comienza a girar junto con el giro del anillo deslizante 3. El rayo X emitido por la fuente de rayos X 8 en el sistema pasa a través del primer colimador 9 como dispositivo de colimación de energía de frontera, y este último descompone el rayo de energía en varios haces de rayos X en abanico, y a continuación, las unidades de detectores 20 comienzan a adquirir los datos sobre estos haces de rayos X, y
finalmente, por procesamiento de datos en la unidad de procesamiento de datos, se realiza una reconstrucción en 3D para obtener una imagen de TC.
Si bien se han mostrado y descrito ciertos ejemplos de realización de la invención, los expertos en la materia apreciarán que se pueden realizar cambios en estos ejemplos de realización sin apartarse de los principios de la presente invención, cuyo alcance se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (9)
1. Un sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje, comprendiendo el sistema de inspección de seguridad por TC:
un paso de escaneo, a través del que un equipaje entra y sale del sistema de inspección de seguridad por TC para equipaje;
una fuente de rayos X (8) que comprende un objetivo (15) dispuesto en un lado del paso de escaneo; una pluralidad de unidades de detectores (20), en el que cada unidad de detector (20) de la pluralidad de unidades de detectores (20) comprende dos o más cristales detectores; y
un pórtico (5) dispuesto en un lado opuesto del paso de escaneo, y en el que se monta la pluralidad de unidades de detectores (20); en el que, en cada una de la pluralidad de unidades de detectores (20), un punto de vértice (18, 23) de al menos una cara de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores de los dos o más cristales detectores está situado en un círculo de distribución (22) de las unidades de detectores centrado en un centro (21) del paso de escaneo, y toda la pluralidad de unidades de detectores (20) montadas en el pórtico (5) se disponen sucesivamente en la que una es adyacente a otra; y
las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores de toda la pluralidad de unidades de detectores (20) están dentro del alcance de rayos radiantes con su centro en el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8), y, en cada una de la pluralidad de unidades de detectores (20), una línea de conexión entre un punto medio (17, 25) de al menos una de las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8) es normal a la cara de recepción correspondiente (16, 24, 32) de los cristales detectores.
2. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 1, en el que una línea de conexión entre un punto medio (17, 25) de otra de las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8) tiene un ángulo mínimo, mayor que 85°, con respecto a la otra de las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores; en el que, preferentemente, la distancia entre cada dos cristales detectores adyacentes no debe menor que 20 mm.
3. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 2, en el que un ángulo de emisión de la fuente de rayos X (8) es al menos mayor que un ángulo de una línea de conexión entre el extremo de un cristal detector de entrada y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8) con el que hay entre el extremo de un cristal detector de salida y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8).
4. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 3, en el que una región de escaneo efectiva (19) para el paso de escaneo está ubicada dentro del alcance del ángulo de la línea de conexión entre el extremo del cristal detector de entrada y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8) con el que hay entre el extremo del cristal detector de salida y el objetivo (15) de la fuente de rayos X (8).
5. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 1, comprendiendo, además:
un módulo de adquisición (34) para adquirir señales de las unidades de detectores (20); y
un módulo de control (34) para controlar la emisión de radiación de la fuente de rayos X (8) y la adquisición de las señales;
en el que el módulo de adquisición (34) y el módulo de control (34) están montados dentro del mismo pórtico (5).
6. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 5, comprendiendo, además:
primer y segundo colimadores (9, 10), cada uno de los que incluye una pluralidad de rejillas (37, 39), para descomponer el rayo original emitido por la fuente de rayos X (8) en una pluralidad de haces de rayos en abanico.
7. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 6, comprendiendo, además:
una placa de montaje de los detectores en la que se monta la pluralidad de cristales detectores a lo largo de una dirección axial del paso de escaneo;
en el que los haces de rayos en abanico corresponden a las caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores, respectivamente, para obtener una pluralidad de datos de detección sincrónicamente en la dirección axial del paso de escaneo.
8. El sistema de inspección de seguridad por TC de la reivindicación 6, en el que las rejillas (37, 39) para los colimadores (9, 10) están incorporadas como una o más curvas de ajuste discontinuas relacionadas con la distribución de la dosis de radiación, en el que las ranuras entre algunas de las rejillas (37, 39) en el medio son relativamente estrechas mientras que las ranuras entre algunas de las rejillas (37, 39) en el margen son relativamente más anchas, de forma que los alcances de intensidad en lugares en los que se colocan diferentes caras de recepción (16, 24, 32) de los cristales detectores son sustancialmente los mismos.
9. El sistema de inspección de seguridad por TC de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, que comprende además un subsistema de anillo deslizante (3) dispuesto alrededor del paso de escaneo, en el que la fuente de rayos X (8) y el pórtico (5) están montados en el subsistema de anillo deslizante (3) y pueden girar alrededor del centro (21) del paso de escaneo.
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