雙能探測器裝置、系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請涉及雙能探測器裝置、系統(tǒng)，屬于輻射檢查領(lǐng)域。該裝置包括：靠近射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測射線源光子；遠(yuǎn)離射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過第一像素探測器陣列后的射線源光子；其中第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，其包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于射線源入射的第一入射面及與第一光敏器件耦合的第一窗口，第一入射面朝向射線源；第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，其包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、第二入射面及與第二光敏器件耦合的第二窗口；每個第二像素探測器與其正前方對應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。本公開能夠同時兼顧物質(zhì)有效原子序數(shù)的識別、提升空間分辨能力和增強(qiáng)對射線的有效探測。
【專利說明】
雙能探測器裝置、系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及輻射檢查技術(shù)，具體而言，涉及雙能探測器裝置、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在兆伏級的X射線檢查系統(tǒng)中，提升物質(zhì)有效原子的分辨能力和空間分辨能力是兩個重要的發(fā)展方向。
[0003]因此，需要一種新的雙能探測器裝置、系統(tǒng)。
[0004]在所述【背景技術(shù)】部分公開的上述信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本申請公開一種雙能探測器裝置、系統(tǒng)，能夠提升物質(zhì)識別的能力并提高空間分辨指標(biāo)。
[0006]本公開的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然，或部分地通過本公開的實(shí)踐而習(xí)得。
[0007]根據(jù)本公開的一個方面，提供一種雙能探測器裝置，包括:靠近射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測具有第一能的射線源光子;遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，所述第二能高于所述第一能。其中所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于所述射線源入射的第一入射面及與所述第一光敏器件耦合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源;所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口；每個第二像素探測器與其正前方對應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。
[0008]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第一靈敏介質(zhì)為第一閃爍體，每個第一像素探測器包括長方形的所述第一閃爍體及包覆所述第一閃爍體的第一反射層，所述第一反射層暴露所述第一窗口，每個第一像素探測器的與所述第一窗口相對的一側(cè)為所述第一入射面。
[0009]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第二靈敏介質(zhì)為第二閃爍體，每個第二像素探測器包括長方形的所述第二閃爍體及包覆所述第二閃爍體的第二反射層，所述第二反射層暴露所述第二窗口。
[0010]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)采集板。
[0011]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)采集板。
[0012]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。
[0013]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度根據(jù)所述射線源類型、第一靈敏介質(zhì)類型和像素大小中的任意一種或幾種的組合確定。
[0014]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度選擇使得所述第二像素探測器陣列能夠有效探測到所述經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，且所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度大于所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度。
[0015]根據(jù)本公開的另一個方面，提供一種雙能探測器系統(tǒng)，包括:位于被檢物體一側(cè)的射線源;位于所述被檢物體另一側(cè)的雙能探測器裝置。其中所述雙能探測器裝置包括:靠近所述射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測具有第一能的射線源光子;遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，所述第二能高于所述第一能。其中所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于所述射線源入射的第一入射面及與所述第一光敏器件耦合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源；所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口；每個第二像素探測器與其正前方對應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。
[0016]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)采集板。
[0017]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)采集板。
[0018]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，還包括處理裝置，所述處理裝置分別與所述第一數(shù)據(jù)采集板和所述第二數(shù)據(jù)采集板連接，讀取所述第一像素探測器陣列和所述第二像素探測器陣列的輸出信號，并根據(jù)所述輸出信號獲得所述被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。
[0019]根據(jù)本公開的一實(shí)施方式，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。
[0020]根據(jù)本公開的雙能探測器裝置、系統(tǒng)，能夠提升物質(zhì)識別能力和提高空間分辨指標(biāo)。
[0021]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本公開。
【附圖說明】
[0022]通過參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本公開的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0023]圖1示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測器裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的多排第一像素探測器陣列的結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的單排第二像素探測器陣列的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖4示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖5示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施例。然而，示例實(shí)施例能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施例;相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將全面和完整，并將示例實(shí)施例的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分，因而將省略對它們的重復(fù)描述。
[0029]此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實(shí)施例中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對本公開的實(shí)施例的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以實(shí)踐本公開的技術(shù)方案而沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、方法、裝置、實(shí)現(xiàn)、材料或者操作以避免模糊本公開的各方面。
[0030]附圖中所示的方框圖僅僅是功能實(shí)體，不一定必須與物理上獨(dú)立的實(shí)體相對應(yīng)。即，可以采用軟件形式來實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體，或在一個或多個軟件硬化的模塊中實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體或功能實(shí)體的一部分，或在不同網(wǎng)絡(luò)和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實(shí)現(xiàn)這些功能實(shí)體。
[0031]圖1示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]如圖1所示，該裝置110包括:靠近射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列120，用于探測相對低能的射線源光子;遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列170，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列120后的相對高能的所述射線源光子。其中所述第一像素探測器陣列120包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件150、用于所述射線源入射的第一入射面130及與所述第一光敏器件150耦合的第一窗口140，所述第一入射面130朝向所述射線源;所述第二像素探測器陣列170包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件1100、用于所述射線源入射的第二入射面190及與所述第二光敏器件1100耦合的第二窗口 180;每個第二像素探測器與其相應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。
[0033]根據(jù)示例實(shí)施例，所述第一像素探測器為小像素探測器或者低能探測器，所述第二像素探測器為大像素探測器或者高能探測器，其中，這里的“大像素”和“小像素”、“高能”和“低能”均是相對而言的，例如，小像素可以根據(jù)所述第一像素探測器的橫向尺寸(即垂直射線入射方向的尺寸)和次級電子射程相比較，當(dāng)兩者基本相當(dāng)時，則認(rèn)為所述第一探測器為所述小像素探測器。小像素還可以根據(jù)所述第一像素探測器的橫向尺寸與所述第一靈敏介質(zhì)(例如閃爍體)的長度相比進(jìn)行判定，當(dāng)所述第一像素探測器的橫向尺寸小于所述第一靈敏介質(zhì)一個量級時，例如所述第一靈敏介質(zhì)的長度為30_時，所述第一像素探測器的橫向尺寸小于3mm時，則認(rèn)為所述第一探測器為所述小像素探測器。同理，所述大像素也可以分別依據(jù)所述第二像素探測器的橫向尺寸和所述次級電子射程相比較或者和所述第二靈敏介質(zhì)的長度相比進(jìn)行判定，例如，當(dāng)所述第二像素探測器的橫向尺寸與所述第二靈敏介質(zhì)的長度是一個量級或者是其長度的20%以上，則認(rèn)為所述第二探測器為所述大像素探測器。當(dāng)然，具體可以根據(jù)應(yīng)用場合進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型在此不作限定。
[0034]根據(jù)示例實(shí)施例，可以根據(jù)具體的系統(tǒng)設(shè)置，例如將探測低于2兆伏的X射線光子為主的像素探測器稱為低能探測器，探測高于2兆伏為主的像素探測器稱為高能探測器。當(dāng)然，具體可以根據(jù)應(yīng)用場合進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型在此不作限定。
[0035]圖1為本公開的雙能探測器裝置的沿X射線入射方向的剖面圖，低能小像素探測器陣列位于靠近X射線源的一側(cè)，X射線垂直于靈敏面(即所述第一入射面)入射到該探測裝置中，每一個低能小像素探測器通道的正對著所述第一入射面的所述第一窗口上有所述第一光敏器件，所述第一光敏器件輸出的信號傳送到所述第一數(shù)據(jù)采集板上;高能大像素探測器陣列位于低能小像素探測器陣列的后方，其在一個面上耦合的有第二光敏器件，所述第二光敏器件輸出信號發(fā)送至第二數(shù)據(jù)采集板上;在圖示中，一個高能大像素探測器與前方的2 X 4個低能小像素探測器對應(yīng)，且像素面積相同。
[0036]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第一靈敏介質(zhì)為第一閃爍體，每個第一像素探測器包括長方形的所述第一閃爍體及包覆所述第一閃爍體的第一反射層，所述第一反射層暴露所述第一窗口，每個第一像素探測器的與所述第一窗口相對的一側(cè)為所述第一入射面。
[0037]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第二靈敏介質(zhì)為第二閃爍體，每個第二像素探測器包括長方形的所述第二閃爍體及包覆所述第二閃爍體的第二反射層，所述第二反射層暴露所述第二窗口。每個第二像素探測器的與所述第二窗口相對的一側(cè)為所述第二入射面。
[0038]在目前的輻射檢查領(lǐng)域，輻射檢查系統(tǒng)的核心組成部分是其探測器陣列，直接決定著整個系統(tǒng)的性能指標(biāo)。一般一個輻射檢查系統(tǒng)需要幾百到幾萬個探測單元(在輻射成像中，則表現(xiàn)為像素)，每個探測單元的靈敏面的尺寸從Imm到幾十mm不等。目前閃爍探測器是輻射成像的主流探測器，閃爍探測器中包括多個閃爍體單元(即所述第一閃爍體和所述第二閃爍體))。為方便生產(chǎn)，通常將多個閃爍體單元固定組成一排或幾排進(jìn)行生產(chǎn)和安裝。此類閃爍探測器主要由外圍是反射層的閃爍體(即所述靈敏介質(zhì))和光敏器件組成。
[0039]目前在兆伏級的X射線檢查系統(tǒng)中，主要采用的是雙能X射線束的方法來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)有效原子序數(shù)信息的測量，即通過交替產(chǎn)生兩組不同能量組成的X射線束來實(shí)現(xiàn)，但是，這種方法一方面兩個X射線束之間會有時差，即對應(yīng)著被檢物體存在著位置偏差，限制了物質(zhì)識別的精度;另一方面，在實(shí)際的產(chǎn)品中，一般采用雙能電子加速器作為X射線源，該方法對其輸出能量和射線強(qiáng)度的穩(wěn)定性有較高的要求，技術(shù)復(fù)雜性較大。
[0040]對于提升兆伏級的X射線檢查系統(tǒng)中的空間分辨指標(biāo)，主要的方法是采用像素較小的探測器。但是，小像素探測器在兆伏級系統(tǒng)中有局限性，為了保證檢查速度，對于小像素探測器，一般采用多排的小像素探測器陣列結(jié)構(gòu)。這種多排小像素探測器陣列結(jié)構(gòu)要求閃爍探測器的光敏器件安放在閃爍體背對著射線束輻射的一面。然而，為了能夠保證足夠的探測效率，閃爍體沿著射線束入射的方向的尺寸(即所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度)就要比較大，閃爍光需要經(jīng)過多次反射才能被收集，從而導(dǎo)致閃爍光的收集效率降低，從而影響輸出信號的幅度和信噪比，最終將影響穿透力指標(biāo)。同時，也會導(dǎo)致探測器間的串?dāng)_增加，影響空間分辨指標(biāo)。并且，小像素探測器質(zhì)量厚度的增加對加工工藝要求較高，即在實(shí)現(xiàn)中存在困難。這里的“質(zhì)量厚度”是指沿厚度方向物品平均密度與厚度的乘積(單位一般為g/cm2)
[0041]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)采集板160。
[0042]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)采集板1110。
[0043]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。
[0044]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度根據(jù)所述射線源類型、第一靈敏介質(zhì)類型和像素大小中的任意一種或幾種的組合確定。
[0045]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度選擇使得所述第二像素探測器陣列能夠探測到所述相對高能的所述射線源光子，且所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度大于所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度。
[0046]根據(jù)示例實(shí)施例，所述雙能探測器裝置同時也可以應(yīng)用于雙能X射線束的系統(tǒng)中，高、低能兩組探測器和高、低能X射線束產(chǎn)生更高的可用于解析被檢物質(zhì)有效原子序數(shù)的信息，有提升其物質(zhì)識別能力的效果。
[0047]其中，前置的小像素探測器可以有很好的空間分辨能力。當(dāng)被檢物質(zhì)較厚時，這時在實(shí)際作業(yè)中關(guān)注的焦點(diǎn)將是穿透力，前置的低能小像素探測器和后置的高能大像素探測器的信號合并，能夠提升穿透力指標(biāo)。
[0048]根據(jù)示例實(shí)施例，所述小像素探測器的像素大小、質(zhì)量厚度(即沿射線入射方向的尺寸)和材料等參數(shù)，以及后置的所述大像素探測器的參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)計算和實(shí)驗(yàn)確定出最佳方案。如果質(zhì)量厚度太小，難以保證探測足夠的相對低能X射線光子;如果質(zhì)量厚度太大，則會導(dǎo)致探測到較多的能量較高的X射線光子，影響后置的所述大像素探測器輸出信號。例如，所述小像素探測器的質(zhì)量厚度可以選擇為4_，所述大像素探測器的質(zhì)量厚度可以選擇為30_，但本實(shí)用新型不以此為限。
[0049]本公開的雙能探測器裝置包括靠近射線源的低能多排小像素探測器和遠(yuǎn)離射線源的單排大像素高能探測器，可以用于兆伏級的X射線檢查系統(tǒng)中，能夠同時提升物質(zhì)識別和空間分辨指標(biāo)，提供雙能物質(zhì)識別的功能和更高的空間分辨率、更高的探測效率和更高的靈敏度。
[0050]圖2示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的多排第一像素探測器陣列的結(jié)構(gòu)圖。
[0051]如圖2所示，該圖是多排第一像素探測器(例如小像素探測器)陣列210垂直于X射線入射方向的剖面圖，多個低能小像素探測器組成4 X 16第一像素探測器陣列，每個第一像素探測器都是由閃爍體組成的探測器第一靈敏介質(zhì)220和外包的第一反射層230構(gòu)成。具體的小像素探測器二維排列數(shù)目可以根據(jù)應(yīng)用場合進(jìn)行選擇，并不限于圖2中所示。
[0052]圖3示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的單排第二像素探測器陣列的結(jié)構(gòu)圖。
[0053]如圖3所示，該圖是單排的第二像素探測器(例如大像素探測器)陣列310垂直于X射線入射方向的剖面圖，8個通道的高能大像素探測器組成的高能第二像素探測器陣列;這些高能大像素探測器也是由閃爍體組成的探測器第二靈敏介質(zhì)320和外包的第二反射層330構(gòu)成。
[0054]電子加速器(可以為單能、雙能或者多能電子加速器)產(chǎn)生的軔致輻射X射線能譜是一個連續(xù)能譜，X射線光子的能量從O到電子束的能量都有分布，大致上來講，X射線光子能量越高，其半值層越小，即穿透力越強(qiáng)。被檢物質(zhì)根據(jù)其有效原子序數(shù)不同，吸收的不同能量的X射線光子比例也不同。小像素探測器由于質(zhì)量厚度受限，適用于前置而探測到相對低能的X射線光子，后置的高能探測器可以探測更多的相對高能的X射線光子，解析這兩種探測器的輸出信號，可以得到被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。這樣，對高能和低能的能量響應(yīng)差異固化在本公開的裝置中，工作更加穩(wěn)定;且高能信號和低能信號的產(chǎn)生來自于同一時刻的X射線束，不存在時間和位置偏差。
[0055]圖4示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0056]如圖4所示，該系統(tǒng)包括:位于被檢物體一側(cè)的射線源410;位于所述被檢物體420另一側(cè)的雙能探測器裝置430。
[0057]其中所述雙能探測器裝置430包括:靠近所述射線源410—側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測相對低能的射線源光子;遠(yuǎn)離所述射線源410—側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的相對高能的所述射線源光子。
[0058]其中所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于所述射線源410入射的第一入射面及與所述第一光敏器件耦合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源410;所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口；每個第二像素探測器與其相應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。
[0059]根據(jù)示例實(shí)施例，多排小尺寸的所述小像素探測器的質(zhì)量厚度根據(jù)具體的系統(tǒng)，如主要是采用的電子加速器的類型、其靈敏介質(zhì)類型和像素大小等因素，確定最佳的物質(zhì)識別效果來進(jìn)行確定。該多排小尺寸的所述小像素探測器用來探測相對能量較低的X射線光子。
[0060]根據(jù)示例實(shí)施例，所述雙能探測器裝置430組成的探測器模塊弧形陣列和射線源(例如X射線源)分列在被檢物體420的兩側(cè)。每一個探測器的靈敏面都正朝向X射線源410。
[0061]該模塊在采用單能電子加速器的輻射檢查系統(tǒng)中即可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)有效序數(shù)識別;并且在采用雙能或者多能的X射線的輻射檢查系統(tǒng)中可以提升物質(zhì)識別能力。
[0062]通過小像素探測器和大像素探測器的組合，兼顧了空間分辨和穿透力指標(biāo)。
[0063]根據(jù)示例實(shí)施例，后置的所述大像素探測器的質(zhì)量厚度足夠可以保證探測到大部分經(jīng)過所述小像素探測器陣列后的X射線光子，這些X射線光子的具有相對高的能量。且一個大像素探測器的像素大小和其正前方的對應(yīng)的多個小像素探測器的總像素大小相同。
[0064]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)采集板。
[0065]根據(jù)示例實(shí)施例其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)采集板。
[0066]根據(jù)示例實(shí)施例，還包括處理裝置，所述處理裝置分別與所述第一數(shù)據(jù)采集板和所述第二數(shù)據(jù)采集板連接，讀取所述第一像素探測器陣列和所述第二像素探測器陣列的輸出信號，并根據(jù)所述輸出信號獲得所述被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。
[0067]根據(jù)示例實(shí)施例，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。
[0068]根據(jù)示例實(shí)施例，還包括數(shù)據(jù)讀取電路和相關(guān)機(jī)械件等輔助部件。
[0069]本公開的系統(tǒng)同時兼顧提升物質(zhì)識別、空間分辨和穿透力性能指標(biāo)。通過解析位置對應(yīng)的前置低能小像素探測器陣列和后置的高能大像素探測器輸出信號，獲取被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。同時，前置的小像素探測器有很好的空間分辨功能，與后置的大像素探測器結(jié)合在一起，有助于提升穿透力。
[0070]圖5示意性示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測的方法的流程圖。
[0071]如圖5所示，在步驟S510，在靠近射線源一側(cè)設(shè)置第一像素探測器陣列，用于探測相對低能的射線源光子，其中所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一閃爍體、第一光敏器件、用于所述射線源入射的第一入射面及與所述第一光敏器件親合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源。
[0072]在步驟S520，在遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)設(shè)置第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的相對高能的所述射線源光子，其中所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二閃爍體、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口，每個第二像素探測器與其相應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。
[0073]在步驟S530，用所述射線源從所述第一入射面照射所述第一像素探測器陣列。
[0074]根據(jù)示例實(shí)施例，還包括:讀取所述第一像素探測器陣列和所述第二像素探測器陣列的輸出信號;根據(jù)所述輸出信號獲得所述被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。
[0075]本實(shí)施方式中的其它內(nèi)容參考上述其它實(shí)施方式中的內(nèi)容，在此不再贅述。
[0076]圖5示出根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的雙能探測的方法的流程圖。該方法可例如利用如圖1、2、3或4所示的雙能探測器裝置和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，但本公開不限于此。需要注意的是，圖5僅是根據(jù)本公開示例實(shí)施方式的方法所包括的處理的示意性說明，而不是限制目的。易于理解，圖5所示的處理并不表明或限制這些處理的時間順序。另外，也易于理解，這些處理可以是例如在多個模塊/進(jìn)程/線程中同步或異步執(zhí)行的。
[0077]通過以上的實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于理解，本公開實(shí)施例的方法和相應(yīng)模塊可以通過軟件或部分軟件硬化的方式來實(shí)現(xiàn)。因此，本公開實(shí)施例的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲在一個非易失性存儲介質(zhì)(可以是CD-R0M，U盤，移動硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺計算設(shè)備(可以是個人計算機(jī)、服務(wù)器、移動終端、或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行根據(jù)本公開實(shí)施例的方法。
[0078]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，附圖只是示例實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實(shí)施本公開所必須的，因此不能用于限制本公開的保護(hù)范圍。
[0079]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解上述各模塊可以按照實(shí)施例的描述分布于裝置中，也可以進(jìn)行相應(yīng)變化位于不同于本實(shí)施例的一個或多個裝置中。上述實(shí)施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進(jìn)一步拆分成多個子模塊。
[0080]以上具體地示出和描述了本公開的示例性實(shí)施例。應(yīng)該理解，本公開不限于所公開的實(shí)施例，相反，本公開意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙能探測器裝置，其特征在于，包括: 靠近射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測具有第一能的射線源光子； 遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，所述第二能高于所述第一能;其中 所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于所述射線源入射的第一入射面及與所述第一光敏器件耦合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源； 所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口； 每個第二像素探測器與其正前方對應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述第一靈敏介質(zhì)為第一閃爍體，每個第一像素探測器包括長方形的所述第一閃爍體及包覆所述第一閃爍體的第一反射層，所述第一反射層暴露所述第一窗口，每個第一像素探測器的與所述第一窗口相對的一側(cè)為所述第一入射面。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述第二靈敏介質(zhì)為第二閃爍體，每個第二像素探測器包括長方形的所述第二閃爍體及包覆所述第二閃爍體的第二反射層，所述第二反射層暴露所述第二窗口。4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)采集板。5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)采集板。6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，其中所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度根據(jù)所述射線源類型、第一靈敏介質(zhì)類型和像素大小中的任意一種或幾種的組合確定。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，其中所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度選擇使得所述第二像素探測器陣列能夠有效探測到所述經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，且所述第二像素探測器的質(zhì)量厚度大于所述第一像素探測器的質(zhì)量厚度。9.一種雙能探測器系統(tǒng)，其特征在于，包括: 位于被檢物體一側(cè)的射線源； 位于所述被檢物體另一側(cè)的雙能探測器裝置;其中 所述雙能探測器裝置包括: 靠近所述射線源一側(cè)的第一像素探測器陣列，用于探測具有第一能的射線源光子； 遠(yuǎn)離所述射線源一側(cè)的第二像素探測器陣列，用于探測經(jīng)過所述第一像素探測器陣列后的具有第二能的射線源光子，所述第二能高于所述第一能;其中 所述第一像素探測器陣列包括多排第一像素探測器，所述第一像素探測器包括第一靈敏介質(zhì)、第一光敏器件、用于所述射線源入射的第一入射面及與所述第一光敏器件耦合的第一窗口，所述第一入射面朝向所述射線源； 所述第二像素探測器陣列包括單排第二像素探測器，所述第二像素探測器包括第二靈敏介質(zhì)、第二光敏器件、用于所述射線源入射的第二入射面及與所述第二光敏器件耦合的第二窗口； 每個第二像素探測器與其正前方對應(yīng)的多個第一像素探測器的像素面積相同。10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第一像素探測器還包括第一數(shù)據(jù)米集板。11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述第二像素探測器還包括第二數(shù)據(jù)米集板。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括處理裝置，所述處理裝置分別與所述第一數(shù)據(jù)采集板和所述第二數(shù)據(jù)采集板連接，讀取所述第一像素探測器陣列和所述第二像素探測器陣列的輸出信號，并根據(jù)所述輸出信號獲得所述被檢物質(zhì)的有效原子序數(shù)信息。13.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述射線源包括X射線源和同位素源。
【文檔編號】G01N23/04GK205506718SQ201521128077
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月29日
【發(fā)明人】張清軍, 李元景, 李樹偉, 趙自然, 朱維彬, 王均效, 李建華
【申請人】同方威視技術(shù)股份有限公司