特許 6033961 荷物の保安検査用ＣＴシステム及びその検知装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6033961

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】荷物の保安検査用ＣＴシステム及びその検知装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/04 20060101AFI20161121BHJP

   G01N 23/083 20060101ALI20161121BHJP

   G01N 23/10 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/04 320

   G01N23/083

   G01N23/10

【請求項の数】19

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-531431(P2015-531431)

(86)(22)【出願日】2013年7月15日

(65)【公表番号】特表2015-528576(P2015-528576A)

(43)【公表日】2015年9月28日

(86)【国際出願番号】CN2013079381

(87)【国際公開番号】WO2014044078

(87)【国際公開日】20140327

【審査請求日】2015年3月17日

(31)【優先権主張番号】201210350516.X

(32)【優先日】2012年9月19日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】503414751

【氏名又は名称】同方威視技術股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100183276

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 裕三

(72)【発明者】

【氏名】陳 志強

(72)【発明者】

【氏名】李 元景

(72)【発明者】

【氏名】張 麗

(72)【発明者】

【氏名】張 金宇

(72)【発明者】

【氏名】段 占軍

(72)【発明者】

【氏名】冉 龍松

(72)【発明者】

【氏名】黄 清萍

【審査官】 藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５０２３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０８２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１３７３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１９４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３４００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５２８２５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／０４

Ｇ０１Ｎ ２３／０８３

Ｇ０１Ｎ ２３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物を通過させて荷物の保安検査用ＣＴシステムから出入りするための走査通路と、
走査通路の一方の側に設けられているＸ線ソースと、
前記走査通路の他方の側に設けられている検知アーム台と、
前記検知アーム台に実装されている複数の検知ユニットと、を備える前記荷物の保安検査用ＣＴシステムにおいて、
前記複数の検知ユニットのそれぞれにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の頂点が、前記走査通路の中心を円心とする円弧の上に位置し、且つ前記複数の検知ユニットが、順次に連続的に配列され、
前記複数の検知ユニットにおける検知器結晶体の全ての受信面が、Ｘ線ソースのターゲットを円心とする放射状ビームの範囲内に位置し、各検知ユニットにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直する
ことを特徴とする荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項2】

各検知ユニットは、一つ以上の検知器結晶体を備え、Ｘ線ソースのターゲットと検知器結晶体の受信面の中点とを結ぶ線が受信面となす角の最小値は、８５°よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項3】

前記Ｘ線ソースの射出角は、少なくとも、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角よりも大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項4】

前記走査通路の有効な走査領域は、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角の範囲内にある
ことを特徴とする請求項３に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項5】

各検知ユニットに、二つ以上の検知器結晶体を配置し、
各検知器結晶体間の距離は、２０ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項４に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項6】

各検知ユニットは、支持体と、支持体に接続する高密度の放射防止板と、前記高密度の放射防止板の上に前記Ｘ線ソース側に対向するように設けられた検知器結晶体と、を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項7】

前記複数の検知ユニットからの信号を収集するための収集モジュールと、
Ｘ線ソースの放射及び前記信号の収集操作を制御するための制御モジュールと、
をさらに備え、
前記制御モジュール及び前記収集モジュールは、同一検知アーム台内に実装されている
ことを特徴とする請求項６に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項8】

Ｘ線ソースからのビームを複数の扇形ビームに分解するための複数の格子を有する第１及び第２のコリメーターをさらに備える
ことを特徴とする請求項７に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項9】

前記走査通路の軸方向に沿って、複数の検知器結晶体が実装されている検知器実装板を、さらに備え、
前記分解された複数の扇形ビームを、前記複数の検知器結晶体の受信面に対応させることで、前記走査通路の軸方向に沿って、同時に複数の検知データを取得する
ことを特徴とする請求項８に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項10】

第１及び第２のコリメーターの格子は、Ｘ線の分布に関する一つまたは複数の点状のフィッティング曲線であり、異なる検知器結晶体の受信面におけるエネルギーの範囲をほぼ一致させるために、中央部分の格子のスリットが狭く、エッジ部分の格子のスリットが広くなるように形成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項11】

前記第１及び第２のコリメーターの格子に、複数のスリットが設けられ、
前記スリットの数は、少なくとも二つである
ことを特徴とする請求項１０に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項12】

前記高密度の放射防止板は、鉛、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、または、鋼を含む
ことを特徴とする請求項６に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項13】

前記走査通路を囲むスリップリングシステムを、さらに備え、
前記Ｘ線ソースと検知アーム台が、前記スリップリングシステムに実装されて、前記走査通路の中心の周りに回転する
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の荷物の保安検査用ＣＴシステム。

【請求項14】

荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置において、
荷物を通過させて荷物の保安検査用ＣＴシステムから出入りするための走査通路と、
走査通路の一方の側に設けられているＸ線ソースと、
前記走査通路の他方の側に設けられて、前記検知装置を実装するための検知アーム台と、を備える検知装置であって、
少なくとも一つの検知器結晶体の頂点が、走査通路の中心を円心とする一つの円弧上に位置してなる、順次に連続的に配置されている複数の検知ユニットを、さらに備え、
前記複数の検知ユニットにおける検知器結晶体の全ての受信面は、ターゲットを円心とする放射状のビームの範囲内にあり、各検知ユニットにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直する
ことを特徴とする荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【請求項15】

各検知ユニットは、一つ以上の検知器結晶体を備え、
Ｘ線ソースのターゲットと検知器結晶体の受信面の中点とを結ぶ線が前記受信面となす角の最小値は、８５°以上である
ことを特徴とする請求項１４に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【請求項16】

前記Ｘ線ソースの射出角は、少なくとも、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角よりも大きい
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【請求項17】

前記走査通路の有効な走査領域は、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１６に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【請求項18】

Ｘ線ソースからのビームを複数の扇形ビームに分解するための複数の格子を有する第１及び第２のコリメーターを、さらに備える
ことを特徴とする請求項１４に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【請求項19】

第１のコリメーターと第２のコリメーターとの間に、塵埃などの異物が検知器結晶体の受信面に付着しないように、検知器結晶体の受信面上の可視光をシールドするための遮光防塵材が実装され、
前記遮光防塵材は、軽い材料で、ポリテトラフルオロエチレン、プラスチック、ベークライト、アルミ箔を含むが、これらに限らない
ことを特徴とする請求項１８に記載の荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の参照】

【0001】

本出願は、２０１２年９月１９日に提出した、出願番号が２０１２１０３５０５１６．Ｘで、発明の名称が「荷物の保安検査用ＣＴシステム及びその検知装置」である中国特許出願の優先権を主張し、当該出願の内容をすべて本出願にとりこむものとする。

【技術分野】

【0002】

本発明は、荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置に関する。より具体的には、本発明は、高速かつサイズの小さいＣＴ結像の技術に用いられる検知装置に関し、最適なデバイス外形のサイズを保証するというニーズに応じる上で、高い走査速度を図ることができる。また、本発明は、上記検知装置を含む荷物の保安検査用ＣＴシステムに関する。

【背景技術】

【0003】

Ｘ線放射結像に基づくコンピュータ断層走査技術（以下、「ＣＴ走査技術」と略称する）において、ＣＴデータの再構成によって断層内の被走査体の特徴の分布データを得ることができ、特徴のデータを解析することによって、荷物によくある疑いのある物質を識別することができる。荷物の保安検査領域において、保安検査機器の走査速度を向上し、機器全体の占めるスペース、特に機器全体の幅を減少させることは、保安検査領域でのコンピュータ断層走査技術（以下、「ＣＴ走査技術」と略称する）の応用広さに影響する重要的な要素である。

【0004】

一般的なＣＴ機器は、Ｘ線ソースと、キャリブレーション装置と、回転スリップリングと、検知部材と、データ計算を行う専用コンピュータシステムと、給電システムと、制御システムなどからなる。ＣＴ性能及びデバイス外形のサイズに影響する主要な要素は、Ｘ線ソース、キャリブレーション装置及び検知部材のレイアウト方式がある。上記の各要素で、検知部材の配置形態は、直接に通路方向に垂直する機器全体の幅を決めるので、注目されている。

【0005】

普通のＣＴシステム構成において、一般的に、検知部材は、Ｘ線ソースのターゲットを中心とする同じ円周上に配置される。これによって、同じ時間内に、ビームが検知部に受信されるＰの値の範囲が近づき、後段のアルゴリズム処理の負荷を減少させることができる。また、一部のメーカーは、検知器を簡単に複数の部分に分けることで、適当に機器全体の幅を減少しているが、検知器の配置による機器全体の幅に対する影響を完全に解消することができない。なお、検知器結晶体は、封止されて用いられる場合が多いので、検知器結晶体を簡単に複数の部分に分けると、データに対する収集及び制御を、それぞれ異なる制御部及び収集モジュールで図らなければならない。そのため、ユーザは、異なる収集時系列、伝送による影響を解決しなければならず、これはデータ収集の過程に不利になり、ＣＴシステム走査の高速化を妨害する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の状況に鑑みて、本発明は、従来技術に存在する上記問題及び欠陥の少なくとも一つを解決することを目的とする。

【0007】

本発明の一つの目的は、ＣＴシステムに用いられる検知器の新規の配置形態を提供することで、走査通路のレイアウトを中心に、ＣＴ走査技術における小型化を有効に解決することにある。

【0008】

本発明のもう一つの目的は、新規の荷物の保安検査用ＣＴシステムを提供することで、上記の検知器の配置形態を採用して、走査通路の軸方向に複数の検知器を配置すると共に、小型化及び走査の高速化を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の形態は、高速で、サイズの小さい荷物に係る保安検査用ＣＴシステムであって、荷物を通過させてＣＴシステムから出入りするための走査通路と、走査通路の一方の側に設けられているＸ線ソースと、前記走査通路の他方の側に設けられている検知アーム台と、前記検知アーム台に実装されている複数の検知ユニットと、を備える荷物の保安検査用ＣＴシステムにおいて、前記複数の検知ユニットのそれぞれにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の頂点が、前記走査通路の中心を円心とする円弧の上に位置し、且つ前記複数の検知ユニットが、順次に連続的に配列され、前記複数の検知ユニットにおける検知器結晶体の全ての受信面が、Ｘ線ソースのターゲットを円心とする放射状ビームの範囲内に位置し、各検知ユニットにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直する、ことを特徴とする荷物の保安検査用ＣＴシステムである。

【0010】

本発明の上記形態においては、ＣＴ技術の解決しようとする目的（荷物を走査して被走査体の画像を得ること）を出発点として、主に荷物の走査通路のサイズを考慮して、検知アーム台を配置し、検知ユニットを、走査通路の中心を円周の中心とするアーム台に実装している。該当する保安検査用ＣＴシステムにおいては、このような配置によって、ＣＴのスリップリングの回転中心と検知ユニットの配置中心とを重ねて、ＣＴのスリップリングという回転体の回転する直径を有効に低下させ、より効果的に機器全体の幅を減少させることができる。

【0011】

同時に、全ての検知器受信面がＸ線ソースから射出されるビームに垂直することを確保するために、実装する時、各検知ユニットを、その頂点を円心として一定の角度を回転するようにして、ＣＴのＸ線ソースのターゲットと検知ユニット上の検知器結晶体の受信面の中点とを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直するよう形成される。これにより、システムの収集に係る感度を向上することができると共に、検知アーム台の加工の一体化を確保することができ、全ての収集及び制御回路が一つの検知アーム内に位置するようにして、データが同期でないことによる検知性能への影響を低下し、システムの利用可能性を向上することができる。

【0012】

上記構成で、走査通路の軸方向に沿って、各検知ユニットは、二つ以上の検知器結晶体を備え、Ｘ線ソースのターゲットと検知器結晶体の受信面の中点とを結ぶ線が、受信面となす角の最小値は、８５°よりも大きい。これによって、エッジの分散による検知器に収集されたデータに対する影響を減少することができる。

【0013】

好ましくは、前記Ｘ線ソースの射出角は、少なくとも、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角よりも大きい。

【0014】

好ましくは、前記走査通路の有効な走査領域は、前記Ｘ線ソースのターゲットと前記円弧上における首尾の二つの検知器結晶体の末端とを結ぶ二つの線がなす角の範囲内にある。

【0015】

具体的な実施形態においては、各検知ユニットに、二つ以上の検知器結晶体を配置することができ、各検知器結晶体間の距離は、ベルトの搬送速度、スリップリングの回転速度、及び、検知器のデータ収集の頻度に関連している。ベルトの搬送速度が０．１ｍ／ｓ以上で、スリップリングの回転速度が９０回／分以上である場合、各検知器結晶体間の距離は、２０ｍｍ以上である。

【0016】

さらに、各検知ユニットは、支持体と、支持体に接続する高密度の放射防止板と、前記高密度の放射防止板の上に前記Ｘ線ソース側に対向するように設けられた検知器結晶体と、を備える。

【0017】

上記形態においては、荷物の保安検査用ＣＴシステムは、前記複数の検知ユニットからの信号を収集するための収集モジュールと、スリップリングの回転角を記録するためのコーディングシステムと、Ｘ線ソースの放射及び前記信号の収集操作を制御するための制御モジュールと、をさらに備え、前記制御モジュール及び前記収集モジュールは、同一検知アーム台内に実装されている。

【0018】

具体的形態においては、前記荷物の保安検査用ＣＴシステムは、Ｘ線ソースからのビームを複数の扇形ビームに分解するための複数の格子を有する第１及び第２のコリメーターをさらに備える。

【0019】

さらに、前記荷物の保安検査用ＣＴシステムは、前記走査通路の軸方向に沿って、複数の検知器結晶体が実装されている検知器結晶体の実装ホルダをさらに備え、前記コリメーターによって分解された複数の扇形ビームを、前記複数の検知器結晶体の受信面に対応させることで、同一時点に、前記走査通路の軸方向に沿って、複数列の被走査体の断層データを同時に取得することができる。

【0020】

より具体的には、前記第１のコリメーターの格子は、Ｘ線の分布に関する点状のフィッティング曲線であり、中央部分の格子のスリットが狭く、エッジ部分の格子のスリットが広くなるように形成されている。これによって、Ｘ線の量を調整して、異なる検知器結晶体の受信面におけるエネルギーの強度範囲をほぼ一致させることができる。

【0021】

より具体的には、第１のコリメーターは、ベルトの搬送方向に沿って複数の格子を含むことができ、格子の数および格子間の距離は、検知器の列数およびベルトの搬送方向に沿って隣接する検知器受信面間の距離と一致している。

【0022】

上記形態において、前記検知ユニットの高密度の放射防止板は、鉛、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ合金または鋼を含んでも良い。

【0023】

上記形態において、前記コリメーターの格子に、複数のスリットが設けられており、前記スリットの数は、少なくとも二つである。

【0024】

具体的な実施形態において、上記した荷物の保安検査用ＣＴシステムは、前記走査通路を囲むスリップリングシステムを更に備え、前記Ｘ線ソースと検知アーム台が前記スリップリングシステムに実装され、前記走査通路の中心の周りに回転する。

【0025】

本発明では、ＣＴ走査アーム台において検知ユニットに対応する位置に、Ｘ線ソース及び第１のコリメーターが実装されている。Ｘ線ソースからＸビームが射出される時、第１のコリメーターは、走査扇形領域に入ったＸ線を、コーン状のビームから一定の角度の範囲を覆う可能な複数列の扇形ビームに分解することができる。ここで、各扇形ビームは、一つの検知器結晶体の受信面に対応する。これによって、Ｘ線ソースのターゲットからＸ線を一回射出すると、検知器は、遮断なく、複数の被走査体の対応する断層位置を透過してきたＸビームを同時に得ることができる。該当列の検知体上のＸ光信号の蓄積を検知することにより、それらを電気信号に変換することができる。ゲインの調整により、デジタル信号に変換し、コンピュータシステムによるデータの再構成に基づいて、被走査体の同一断層内における異なる方向の特徴を得ることができる。

【0026】

このように構成することで、同一時刻に、異なる角度の方向で複数の断層データを得ることができる。具体的に、保安検査用ＣＴの走査デバイスにとって、ターゲットから検知体の受信面までの距離が、各検知器結晶体間の距離よりもはるかに大きいため、各検知体によって収集されたデータ情報は、隣接する断層内のデータ情報にそれぞれ対応すると考えられる。即ち、被走査体の一回の通過は、被走査体の複数の断層データを得ることができるため、ＣＴの走査速度を向上することができる。

【0027】

本発明のもう一つの形態によれば、荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置において、荷物を通過させて当該荷物の保安検査用ＣＴシステムから出入りするための走査通路と、走査通路の一方の側に設けられているＸ線ソースと、前記走査通路の他方の側に設けられて、前記検知装置を実装するための検知アーム台と、を備える検知装置であって、少なくとも一つの検知器結晶体の頂点が、走査通路の中心を円心とする一つの円弧上に位置してなる、順次に連続的に配置されている複数の検知ユニットと、をさらに備え、前記複数の検知ユニットにおける検知器結晶体の全ての受信面は、ターゲットを円心とする放射状のビームの範囲内にあり、各検知ユニットにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直することを特徴とする荷物の保安検査用ＣＴシステムに用いられる検知装置である。

【0028】

一実施形態においては、全ての検知器結晶体の受信面とＸ線ソースのターゲットとの間に、塵埃などの異物が検知器結晶体の受信面に付着しないように、可視光をシールドするための、軽い材料である遮光防塵材が実装され、前記遮光防塵材は、ポリテトラフルオロエチレン、プラスチック、ベークライト、アルミ箔を含むが、これらに限らない。

【0029】

本発明の上記形態において、各検知ユニットにおいて、少なくとも一つの検知器結晶体の頂点が、走査通路の中心を円心とする一つの円弧上に位置し、少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面に垂直する。そして、検知ユニットは、先端から末端まで、順次に連続的に配置されたものである。そして、複数の検知器結晶体の全ての受信面は、放射状のビームの範囲内に位置する。

【発明の効果】

【0030】

上記形態によれば、走査通路の中心と、Ｘ線ソースのターゲットとがなす角度の対応関係が決まっているため、コンピュータのデータ補正のみで、検知器結晶体の受信面に受けられるＰの値のデータの安定性を確保し、射線の強度による影響を減少することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る荷物の保安検査用ＣＴシステムを説明する。

【図1】本発明の具体的な実施形態による保安検査用ＣＴシステム全体を示す模式図

【図2】保安検査用ＣＴシステムの主な組成部材を示す斜視模式図

【図3】垂直走査通路の検知ユニットの配置を示す模式図

【図4】図３の検知ユニットの具体的な構成を拡大して示す模式図

【図5】平面視での検知装置の構成を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、実施例によって、図面を参照しながら、本発明の技術案をより具体的に説明する。明細書において、同じまたは類する図面符号は、同じまたは類する部品を示す。図面を参照しながらの本発明の実施形態に対する下記の説明は、本発明の総体的な発明思想を解釈するもので、本発明に対する限制と理解してはいけない。

【0033】

図１を参照すると、本発明の具体的な実施形態による荷物の保安検査用ＣＴシステムを示すものであり、荷物（図示せず）を通過させて前記荷物の保安検査用ＣＴシステムに進入させる入り口の走査通路２と、出口の走査通路６と、入り口の走査通路２と出口の走査通路６との間に設けられているＸ線ソース８と、前記Ｘ線ソース８の反対側に設けられている検知アーム台５と、検知アーム台５に実装されている複数の検知ユニット２０と、を備える保安検査用ＣＴシステムにおいて、前記複数の検知ユニットの各々の少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の頂点１８または２３が、走査通路の中心２１を円心とする配置円２２に位置し、前記複数の検知ユニットが順次に連続的に配置され、前記複数の検知ユニットの検知器結晶体の受信面１６または２４が、Ｘ線ソースのターゲットを円心とする放射状のビームの範囲内にあり、各検知ユニットの少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の中点１７または２５とＸ線ソースのターゲットとを結ぶ線が、検知器結晶体の受信面１６または２４に垂直することを特徴とする。図１に示すように、好ましくは、前記走査通路を囲むスリップリングシステム３をさらに備え、前記Ｘ線ソース８と検知アーム台５が、前記スリップリングシステム３上に実装され、前記走査通路の中心２１の回りを回動する。

【0034】

図３に示すように，各検知ユニットにおける少なくとも一つの検知器結晶体の受信面の頂点１８または２３が、走査通路の中心点を円心とする円弧面２２上に位置し、且つ、検知ユニットが、順次に連続的に配列されており、検知器結晶体の全ての受信面１６または２４が、Ｘ線ソースのターゲットを円心とする放射状のビームの範囲内に位置する。検知ユニットの最適化配置によって、走査通路を縮小しない上に、機器の外形の幅を低下させて、機器の占める面積を減少させ、さらにＣＴ機器のコストを低下させることができる。

【0035】

図２及び図３に示すように、本発明は、ＣＴ走査技術の目的である荷物を走査して被走査体の画像を得ることを出発点として、荷物通路の中心点２２を元に検知アーム台５を配列し、走査通路の中心点２２を円周の中心とする検知アーム台５上に、検知ユニットを連続に配列している。一実施例においては、スリップリング３の回転中心と検知ユニット２０の配列中心点とを重ね合わせることによって、ＣＴ スリップリング３の回転体の回転直径を効率的に減少させ、回転可能なＣＴ条件での機器サイズの最小化を図ることができる。

【0036】

同時に、全ての検知器受信面１６または２４をＸ線ソース８からの放射線ビームに垂直させるために、実装する時、各検知ユニット２０上の検知器結晶体を、検知器結晶体の受信面の頂点１８または２３を円心として一定の角度を回転させて、Ｘ線ソース８のターゲット１５と検知ユニット上の少なくとも一つの検知器結晶体の受信面１６または２４の中点１７または２５とを結ぶ線が、検知ユニット上の対応する検知器結晶体の受信面１６または２４に垂直するようにし、検知アーム台５の加工の一体化を図る。全ての検知器結晶体の得られたデータ及び電気制御モジュール３４が、いずれも一つの検知アーム内に収容されることで、Ｘ線が検知器結晶体の受信面へ達する安定化を確保し、検知システムのデータ収集に対する感度を向上することができる。

【0037】

図４に示すように，上記形態においては、各検知ユニット２０は、一つ以上の検知器結晶体３０を含み、Ｘ線ソースのターゲット１５と検知器結晶体の受信面３２の中点とを結ぶ線が、前記受信面３２となす角の最小値は、８５°以上である。前記Ｘ線ソース８の射出角は、少なくとも、ターゲット１５と前記円弧上の始まりの検知器結晶体の受信面の先端である１６Ａとを結ぶ線と、ターゲット１５と前記円弧上の終わりの検知器結晶体の受信面の末端である２５Ａとを結ぶ線とがなす角２６よりも大きいのが好ましい。前記走査通路の有効走査領域１９は、ターゲット１５と検知ユニットの配置される円の始まりの検知器結晶体の受信面の先端である１６Ａとを結ぶ線と、ターゲット１５と検知ユニットの配置される円の終わりの検知器結晶体の受信面の末端である２５Ａとを結ぶ線とで形成される領域の範囲に位置する。

【0038】

上記のように配置することで、検知アーム台５上で、検知領域１１内の検知ユニットの配列数で、走査通路全体の有効エリア１９を覆うことができ、結像が不十分である欠陥を解消することができる。図１及び図３を参照すると、具体的なＣＴ走査過程では、搬送ベルトシステム１の上面を、走査通路２または６の有効エリア内に位置させることで、搬送ベルト上の物品全体がＸ線ソースのビームに照射されることを確保することができる。また、このようにデザインすると、各検知器結晶体３０の受信面３２と射線のメインビームの方向とがほぼ一致するので、各検知器結晶体３０の取得される有効的な放射量を増加し、検知器結晶体の側面からの分散を減少することで、ＣＴ機器の結像の品質を向上することができる。

【0039】

図２に示すように、上記のＣＴシステムにおいては、検知アーム台５を、スリップリングシステム３の回転可能な検知アーム台の実装板１２に実装しており、検知アーム台の実装板１２は、スリップリング支持体１３に実装され、スリップリング駆動モータ１４によって駆動されている。そして、検知ユニット２０、ＣＴのＸ線ソース８、ＣＴの第１のコリメーター９、及び、第２のコリメーター１０は、検知アーム台５に実装されている。上記する具体的な実施例においては、システムは、ただ一つの検知アーム台５を備え、それは封止されたケースで、内部にデータ収集／制御モジュール３４が実装されており、全てのＣＴデータ収集は、一つのデータ収集モジュール及び制御モジュールを使用しても良い。さらに、収集されたデータ全体は、同じアルゴリズムによって処理されてもよい。これにより、ＣＴ機器が走査操作を実行するスピードを向上し、データに対する伝送及び処理のスピードを向上することができる。

【0040】

図４に示すように、検知ユニット２０毎に２つ以上の検知器結晶体３０を配列することができ、検知器結晶体間の距離２９は、２０ｍｍ以上である。複数の検知器結晶体３０を使用することにより、一回の走査で，より多い被走査体の情報を得ることができる。これにより、システムの最終の通過率及び識別精度を向上することができる。さらに、各検知ユニットは、検知器結晶体の実装ホルダ２７と、実装ホルダに接続する高密度の放射防止板２８と、前記検知ユニットの内部支持体３１に設けられ、前記Ｘ線ソース８側に対向する検知器結晶体３０とを備える。実施例に示すように、検知ユニットの高密度の放射防止板２８は、鉛、Ｗ−Ｎｉ−Ｆｅ合金または鋼などの材料を含んでもよく、その厚さは、対応する規格下で環境への放射漏れ指標の要求を満たす。

【0041】

図５は、平面視での検知ユニットの構成を示す模式図である。前記荷物の保安検査用ＣＴシステムは、さらに、Ｘ線ソース８からのビームを分解し各格子から出力されるＸ線ビームのエネルギーの強度を制御するための格子３９を含む第１のコリメーター９と、検知器結晶体の受信面に達するＸ線が、検知器結晶体の受信面のエッジからの分散によるものではなく、検知器結晶体の受信面からのものであることを確保するように、検知ユニットに入射されるＸ線をシールドする格子３７を含む第２のコリメーター１０と、をさらに含む。図５に示すように、前記第１のコリメーターの格子３９は、Ｘ線ソース８からのビームを二つ以上の扇形ビームに分解するための少なくとも二つの仕切りを含む。さらに、図５に示すように、前記走査通路２または６の方向に沿って、前記検知器結晶体の実装ホルダ２７に、複数の検知器結晶体３０が実装されており、前記分解された扇形ビームを、前記検知器結晶体３０の受信面に一対一に対応させることで、前記走査通路の方向に沿って同時に数列の検知器のデータを収集することができる。前述複数の検知ユニットは、複数の検知器結晶体３０のモジュールからなり、検知器結晶体の実装ホルダ２７によって検知器実装ボックス３５に実装されている。検知器実装ボックスは、光線、塵埃及び環境湿度が検知器結晶体の性能に対する干渉を減少するように、封止されている。検知器実装ボックス３５は、さらに、接続ホルダ４２によってＣＴ検知器アーム台に実装されている。封止、遮光を確保した下で、射線のメインビームの方向の遮断を減少するために、検知器結晶体の受信面の前方において、Ｘ線ソースのターゲットに対向する箇所に、防塵遮光板３８が実装されている。防塵遮光板３８は、厚さが３ｍｍ以下であり、軽い材料からなることが好ましい。このような材料は、ポリテトラフルオロエチレン、プラスチック、ベークライト、アルミ箔を含むことができるが、これに限らない。上記の好ましい実施例においては、第１のコリメーターの格子３９は、射線のエネルギー分布に関する点状のフィッティング曲線であり、中央部分の格子のスリットが狭く、エッジ部分の格子のスリットが広いように設けることで、異なる検知器結晶体の受信面におけるエネルギー強度をほぼ一致させることができる。具体的な実施例においては、前記第１のコリメーターの格子３９に、複数のスリットが設けられている。前記スリットの数は、少なくとも二つであり、例えば、図５では三つのスリットを示している。

【0042】

次で、本発明の荷物の保安検査用ＣＴシステムによる具体的な操作について簡単に説明する。荷物（図示せず）が、入り口の走査通路を通じて保安検査用ＣＴシステムに入ると、入り口の光の遮断をトリガーし、システムの制御モジュールは、収集指令を送信し、スリップリングの駆動モータ１４の駆動によって、ＣＴ走査アーム台５は、スリップリング３に従い回転することになる。ＣＴ部分のＸ線ソース８は、Ｘ線ビームを射出する。前段のエネルギーの補正装置である第１のコリメーター９によって、エネルギービームを扇形のＸ線ビームに数列分解する。ＣＴの検知ユニット２０は、Ｘ線データの収集を開始し、データ処理センターのデータに対する再構成によって３次元の画像を生成することで、ＣＴの断層画像を取得することができる。

【0043】

ここで、本発明の総体的な思想による実施例を説明したが、当業者が理解できるように、本発明の総体的な思想の原則及び主旨に違反しない限り、これらの実施例を変更することは勿論である。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそれらの同等物によって限定される。

【符号の説明】

【0044】

１ 搬送ベルトシステム
２ 入り口の走査通路
３ スリップリングシステム
４ Ｘ線ソースホルダ
５ 検知アーム台
６ 出口走査通路
７ 機器支持ベース
８ ＣＴ Ｘ線ソース
９ 第１のコリメーター
１０ 第２のコリメーター
１１ 検知アーム台の検知領域
１２ 検知アーム台の実装板
１３ スリップリングの支持体
１４ スリップリングの駆動モータ
１５ Ｘ線ソースのターゲット
１６ 先端検知器結晶体の受信面
１７ 先端検知器結晶体の受信面の中点
１８ 先端検知器結晶体の受信面の頂点
１９ 走査通路の有効エリア
２０ アーム台の中間位置での三つの検知ユニット
２１ 走査通路の中心
２２ 検知ユニットの配置円
２３ 末端の検知器結晶体の受信面の頂点
２４ 末端の検知器結晶体の受信面
２５ 末端の検知器結晶体の受信面の中点
２６ ターゲットが検知器結晶体の受信面となす最大角
２７ 検知器結晶体の実装ホルダ
２８ 高密度の放射防止板
２９ 隣接の検知器結晶体間の距離
３０ 検知器結晶体
３１ 検知ユニットの内部支持体
３２ 検知器結晶体の受信面
３３ 検知ユニットの実装のための付属品
３４ データ収集・制御モジュール
３５ 検知器実装ボックス
３６ 検知ユニットの断面図
３７ 第２のコリメーターの格子
３８ 防塵遮光板
３９ 第１のコリメーターの格子
４０ 平行走査通路のＸ線ビーム
４１ 走査通路及びスリップリングの接続
４２ 接続ホルダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】