[发明专利]紧凑的多焦点X射线源,X射线衍射成像系统,以及紧凑的多焦点X射线源的制造方法

说明书

技术领域

本发明在此介绍的实施方式涉及一种多探测器反转扇形波束X射线衍射成 像(MIFB XDI)系统，以及，更特别地，涉及一种适合与MIFB XDI系统一起 使用的X射线源。

背景技术

已知的安检系统用在旅行检查点处，检查随身包和/或托运包中是否藏有武 器，麻醉品，和/或爆炸物。至少有一些已知的安检系统包括x射线成像系统。 在x射线成像系统中，x射线源朝探测器发射x射线，所述X射线穿过物体或 容器，比如手提箱，然后探测器的输出被处理从而识别出容器内的一个或多个 物体和/或一种或多种物质。

至少有一些已知的安检系统包括多探测器反转扇形波束X射线衍射成像 (MIFB XDI)系统。MIFB XDI系统使用反转扇形波束几何排列(大型源和小型 探测器)和多焦点x射线源(MFXS)。与其他已知的x射线成像系统所提供的 辨别能力相比，至少有一些已知的X射线衍射成像(XDI)系统通过测量物质 中微晶的晶格面之间的间隔d，改进了对物质的辨别能力。进一步说，x射线衍 射能够从分子相干函数中产生数据，其可被用于识别容器中的其他物质，如液 体。

然而，对于在反转扇形波束几何排列中包括MFXS的至少一些XDI系统来 说，散射信号在接受调查的物体(例如手提箱)上的分布情况可以显著地不均 匀。散射信号不均匀的分布会发生在MFXS的空间范围，手提箱的侧向宽度及 相干x射线散射探测器阵列的空间范围都彼此相当的时候。图1示出了所述不 均匀性的例子。参照图1，MFXS(未示出)和探测器阵列(未示出)的宽度都 与放置在传统MIFB XDI系统检查区6中的例如手提箱5这样的容器的水平宽 度相等。由MFXS发出并穿过每个都由附图标记数字7表示的区域的X射线束 仅由一个探测器探测，但是由MFXS发出并穿过每个都由附图标记数字8表示 的区域的x射线束由两个探测器探测，并且这些区域就范围而言相当大。

为了能更均匀的覆盖物体，就期望MFXS比物体宽度小。因此，从MFXS 到达每个探测器的对应的x射线组(本文中被称作x射线的反转扇形波束)是 相当狭窄的(在水平方向上)并近似“笔形波束”(“pencil beam”)，它从扫描 的起始到扫描的末端扫过物体。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于多个反转扇形波束x射线衍射成像(MIFB  XDI)系统的多焦点x射线源(MFXS)。MIFB XDI包括检查区和多个相干x 射线散射探测器，所述探测器相对于检查区被放置并构造成用于在多个原波束 (primary beam)传播穿过位于检查区内的物体时探测多个原波束的相干散射射 线。多个相干x射线散射探测器相对于多个会聚点放置，所述会聚点沿着平行 于MIFB XDI系统的y轴的坐标为X＝L的直线设置。MFXS包括沿与y轴共线 的MFXS的长度限定的多个焦点(N)。多个焦点中的每一个焦点都被构造成顺 序地受激发发出包括多个原波束的x射线扇形波束，所述多个原波束的每一个 都指向多个会聚点中的对应会聚点。MFXS构造成用来生成多个原波束，而多 个相干x射线散射探测器中的至少M个相干x射线散射探测器构造成用来探测 多个原波束传播穿过位于检查区内的物体的截面时来自多个原波束的相干散射 射线，此时多个相干x射线散射探测器中的相邻相干x射线散射探测器之间的 间隔P满足以下方程：

P=WS·VM·U,]]>

其中W_s是多个焦点的侧向广度，U是从y轴到检查区顶部表面的距离，而 V是从顶部表面到坐标为X＝L的直线的距离。