射線照射裝置以及安全檢測設備的制造方法
【專利摘要】一種射線照射裝置以及安全檢測設備，包括：射線源，用于提供射線；屏蔽殼體，具有用于容納所述射線源的腔室以及與所述腔室連通的開口，使得所述射線能夠通過所述開口向外輻射；移動機構，用于使所述射線源相對所述屏蔽殼體在第一位置和第二位置之間進行運動；其中，在所述第一位置，所述射線源對準所述開口，使得所述射線通過所述開口向外輻射；在所述第二位置，所述射線源偏離所述開口，使得所述射線不能通過所述開口向外輻射。從而提高射線照射裝置的快門開啟和關閉速度。
【專利說明】
射線照射裝置以及安全檢測設備
技術領域
[0001]本發明涉及核技術應用領域，尤其涉及一種射線照射裝置以及安全檢測設備。
【背景技術】
[0002]目如，在車站、地鐵、機場、海關、港口、核電站、政府機關、郵檢中心、法院、會議場所等已廣泛應用放射性安全檢測設備，通過射線穿過待測物體，由另一邊設置的探測器進行信號采集，得到射線穿透不同物質后衰減所得的強度，以分辨所檢測物體的密度，得到不同的灰度圖像，而對物體或者車輛進行安全查驗。
[0003]已知一種針對大型貨車、集裝箱的雙投影輻射成像檢測技術，其中通過設置同位素為輻射源。輻射源通常被安置在厚重的屏蔽室中，在屏蔽室上開設發射射線的發射孔，具有屏蔽功能的快門能夠通過往復移動使所述發射孔被遮擋或者露出，從而使射線能夠以一定的頻率從發射孔進行射出，對待檢測物體進行檢測。但是由于這種快門結構過重，使得快門的開啟、關閉速度緩慢，并且沖擊力大，不能滿足檢測需要。
[0004]因此，需要一種快門啟閉速度快、沖擊小的射線照射裝置以及安全檢測設備。
【發明內容】
[0005]根據本發明的一個方面提供了一種射線照射裝置，包括:射線源，用于提供射線；屏蔽殼體，具有用于容納所述射線源的腔室以及與所述腔室連通的開口，使得所述射線能夠通過所述開口向外輻射;移動機構，用于使所述射線源相對所述屏蔽殼體在第一位置和第二位置之間進行運動;其中，在所述第一位置，所述射線源對準所述開口，使得所述射線通過所述開口向外輻射;在所述第二位置，所述射線源偏離所述開口，使得所述射線不能通過所述開口向外輻射。
[0006]本發明的射線照射裝置通過射線源可在第一位置和第二位置之間進行移動切換，從而使射線源可通過與開口對準實現對外進行輻射，或者使射線源偏離開口實現停止對外輻射。由于射線源的重量遠小于屏蔽殼體的重量，從而可以實現較高的快門啟閉速度，也可以減小對屏蔽殼體產生的沖擊力。
[0007]根據本發明的一個方面，所述射線源為同位素放射源。
[0008]根據本發明的一個方面，所述放射源為6()C0、137CS、192Ir、75Se中的其中一種。
[0009]根據本發明的一個方面，所述移動機構與所述射線源連接，使所述射線源進行直線往復運動。
[0010]根據本發明的一個方面，所述移動機構包括驅動氣缸或者液壓缸或者電動推桿或者電磁鐵，用于驅動所述射線源進行直線往復運動。
[0011]根據本發明的一個方面，所述移動機構與所述射線源連接，使所述射線源進行旋轉運動。
[0012]根據本發明的一個方面，所述移動機構包括旋轉部件，所述射線源相對于所述旋轉部件的旋轉軸線偏心地設置。
[0013]根據本發明的一個方面，所述屏蔽殼體還包括可動部，該可動部能夠關閉所述開
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[0014]根據本發明的一個方面，所述開口呈狹縫狀，以使通過所述開口輻射的射線形成掃描面。
[0015]根據本發明的另一個方面還提供一種安全檢測設備，包括上述之一的射線照射裝置。
【附圖說明】
[0016]下面將參考附圖來描述本發明示例性實施例的特征、優點和技術效果。
[0017]圖1是示出根據本發明實施例的射線照射裝置的主視結構示意圖；
[0018]圖2是圖1的射線照射裝置的俯視結構示意圖；
[0019]圖3是圖2的射線照射裝置沿A-A方向的剖面結構示意圖；
[0020]圖4是示出根據本發明實施例的另一射線照射裝置的主視結構示意圖；
[0021 ]圖5是圖4的射線照射裝置的左視結構示意圖；
[0022]圖6是示出根據本發明實施例的又一種射線照射裝置的主視結構示意圖；
[0023]圖7是圖6的射線照射裝置的俯視結構示意圖；
[0024]圖8是圖7的射線照射裝置沿B-B方向的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將詳細描述本發明的各個方面的特征和示例性實施例。在下面的詳細描述中，對許多具體細節進行了闡釋和說明，以便提供對本發明的全面理解。但是，對于本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過描述本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明不限于下面所提出的任何具體配置，而是在不脫離本發明精神的前提下覆蓋了對本發明的結構和部件做出的任何修改、替換和改進。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以避免對理解本發明的技術方案造成不必要的困擾。
[0026]圖1是根據本發明實施例的射線照射裝置的主視結構示意圖，射線照射裝置可安裝于多種類型的安全檢測設備(圖未示)的檢測通道中，用于根據需要向待檢測物體(示例性地，例如車輛或者集裝箱)發射檢測射線，配合檢測通道中布置的探測器以及其他單元對檢測物體進行檢測。
[0027]請一并參見圖2示出的圖1中的射線照射裝置的俯視結構示意圖，以及圖3示出的圖2中的射線照射裝置沿A-A方向的剖面結構示意圖。射線照射裝置包括屏蔽殼體10和設置于屏蔽殼體10內部的腔室中的射線源20，屏蔽殼體10上具有與腔室連通的開口 11，通過開口 11輻射的射線形成掃描面，并且射線照射裝置通過移動機構使射線源20相對于該開口 11運動，使得所述射線照射裝置被構造成為:通過射線源20對準或者偏離開口 11實現射線照射裝置快門的開啟或者關閉(即向外發射檢測射線或者停止發射檢測射線)。
[0028]根據本發明的一個實施例，具體地，屏蔽殼體10采用具有屏蔽性能的材料制成，其具有較好的屏蔽效果和較高的強度。例如:可以通過鉛、鎢、鉛合金或鎢合金、鈾238等高密度金屬或者合金制成。其主體呈橢圓形球體結構，可安裝于檢測通道的射線照射裝置安裝座上，內部具有容納射線源20的腔室，并且屏蔽殼體10上設置的開口 11根據實際照射需要可以選擇開設為圓形孔或者呈狹縫狀開口，示例性地，如圖1或圖2所示，可以在屏蔽殼體10主體上直接開設開口 11，當然開口 11的位置可以根據腔室中射線源20的位置確定，只要能夠滿足射線源20具有可對準開口 11的第一位置或者偏離開口 11的第二位置即可。
[0029]由于本發明實施例的開口11開設于橢圓形球體結構上，當開口 11為狹縫狀時，其在屏蔽殼體10上可最大化地選擇開設角度。使得射線照射裝置在保證良好的屏蔽效果的同時可具有較大的張角，即呈現較寬的輻射面積。因此可以布置得盡可能靠近檢測物體，減小整個檢測設備所占的空間。在一些實施例中，當開口 11為狹縫狀，又因其本身具有足夠厚度，還可以使用開口 11作為射線照射裝置的準直器，用于引出檢測射線并對檢測射線進行形狀和大小的約束，使射線被準直成以射線源20為頂點的、能夠涉及到整個檢測物體的較大的扇形面積，這樣不僅能夠保證射線源20提供的射線不重復、不漏空并且無死角，又能使檢測射線與對應的探測器(圖未示)嚴格對準，提高檢測效率以及呈現的檢測圖像質量，從而能夠更準確地對待測物體進行檢測。
[0030]屏蔽殼體10可以防止腔室中發射的射線從除開口11之外的其他部分泄露，為腔室提供良好的屏蔽空間防止發生射線泄露。當然，上述屏蔽殼體10的結構并不限于此，為保證其厚度均勻分布并便于安裝，本實施例中的屏蔽殼體10采用橢圓球體形結構，在其它實施例中其還可以為正方體、圓柱體或者其它殼體結構，只要其厚度能夠滿足屏蔽需要即可。
[0031]根據本發明的實施例，射線源20通過安裝部安裝于腔室中，因此上述屏蔽殼體10內部的腔室根據射線源20安裝部的形狀被相應地設置。根據射線源20和開口 11彼此的配合狀態形成第一位置和第二位置。而上述移動機構則可以使射線源20相對于開口 11在第一位置和第二位置之間進行運動。
[0032]當然，本發明對于射線源20的類型不做限制，根據本發明的實施例，射線源20例如可以為:χ射線源或者γ射線源。其中X射線源包括X光機和電子加速器；γ射線源包括同位素放射源，具體地，可以包括:60Co、137Cs ,192Ir, 75Se，優選采用6t3Co，其能量高，可配合開口 11提供的較大張角以形成較強的扇形掃描面，對待測物體進行更為精準的掃描檢測。
[0033]為更好地理解本發明的射線源照射裝置如何實現快門的開啟和關閉，以下將根據圖3至圖8示例性地對本發明實施例中的幾種射線照射裝置進行說明。
[0034]請參見圖3，根據本發明的一個實施例，具體地，移動機構與射線源20連接，驅動射線源20進行直線往復運動，以實現其相對開口處于第一位置或者第二位置。具體地，如圖所示，為保證射線源20在直線往復運動中的平穩性以及安全性，屏蔽殼體的腔室為垂直于開口 11設置的圓柱形通孔，射線源20通過兩端連接的安裝桿21可滑動安裝于腔室中，并且為保證射線不會從通孔中泄漏，安裝桿21采用屏蔽材料制成。示例性地，通過在射線源20包殼兩端設置凹接部與安裝桿21的凸接部配合連接，當然射線源20還可以通過其他連接方式與安裝桿21配合。
[0035]上述移動機構為氣缸30，氣缸30與安裝桿21連接傳動，或者通過連接桿與安裝桿21間接配合傳動，當然本發明對氣缸30與安裝桿21之間的連接方式不做限制，只要能夠實現彼此之間可拆卸的固定連接即可。控制氣缸30啟動，驅動安裝桿21在腔室中沿其軸向方向進行直線往復運動，即可實現射線源20移動，在第一位置和第二位置之間切換。在一些實施例中，安裝桿21的橫截面還可以為正方形、長方形或者其他形狀，其只要與腔室配合可以實現直線往復運動即可。
[0036]并且移動機構還可以為液壓缸或者電動推桿或者電磁鐵，當然液壓缸和電動推桿對射線源20安裝桿21的驅動形式與氣缸30類似，故不再贅述。當然本發明對于上述移動機構不做限制，只要能夠提供驅動力驅動安裝桿21進行直線往復運動，實現射線源20可以對準或者偏離開口即可。在其他的實施例中，還可以采用其他電動機構作為射線源20的驅動機構，例如還可以采用非直接驅動方式，示例性地，可以通過電機帶動齒輪和齒條結構為安裝桿21提供直線運動的驅動力，其中，齒條與安裝桿21連接，電機通過驅動齒輪轉動，實現與齒輪嚙合的齒條進行直線往復運動，從而帶動安裝桿21進行直線往復運動。再例如，驅動機構還可以采用電機驅動絲杠螺母運動，從而實現與其連接的安裝桿21帶動射線源20進行直線往復運動。當然上述驅動機構中不一定要由電機提供驅動力，在其他實施例中還可以選擇其他可提供動力的機構或者由人工操作替代，其中，電機可以直接驅動也可以連接減速器進行驅動。
[0037]通過射線源20在腔室中的直線往復運動，實現在第一位置對準開口11或者在第二位置偏離開口 11控制快門的開啟和關閉，由于射線源20以及安裝桿21的體積小、質量輕，使本發明的射線照射裝置相比以往射線照射裝置中通過在裝置外部設置單獨的快門開啟或者關閉結構，可以有效提尚快門的開啟和關閉速度，同時避免以往的快門開啟或者關閉結構給裝置本身帶來的沖擊力，從而延長射線照射裝置的使用壽命。并且由于快門的開啟速度快，輻射張角可以控制，因此示例性地，在對車輛進行檢測時，可以在駕乘人員駕駛車輛進入檢測通道時，快速控制快門開啟，在對除駕駛室外的車體以及攜帶物品進行快速照射后，即可使車輛駛離檢測通道，能夠省去拖動系統，簡化安全檢測設備的結構并節省成本。
[0038]根據本發明的一個實施例，請參見圖4，根據本發明實施例的另一射線照射裝置的主視結構示意圖以及圖5示出的圖4所示的射線照射裝置的左視結構圖，在屏蔽殼體50的主體上通過切割形成有可動部52，其設置為可相對屏蔽殼體50主體進行移動，通過可動部52向遠離屏蔽殼體50主體方向移動一預設距離能夠形成狹縫狀開口51，即可根據需要設定開口51寬度。如圖5所示，該可動部52為在屏蔽殼體50水平方向呈現的切割角度小于180，當然還可以根據輻射面的角度需要，對可動部52在水平方向的切割角度進行相應調整。
[0039]根據本發明的實施例，可動部52還可與氣缸40連接，在氣缸40的驅動作用下沿水平方向進行直線往復運動，遠離屏蔽殼體50主體部分或者復位。其作為射線照射裝置的冗余設置，可在射線源20的驅動機構出現故障，或者在射線源20的安裝桿21連接異常或斷裂的情況下，通過氣缸40驅動可動部52運動，及時將可動部52復位，使屏蔽殼體50的開口被關閉，從而保證射線的驅動機構異常時，不會出現射線泄漏事故而威脅人身安全，從而增加系統的安全性與可靠性。當然，可動部52的直線往復運動不限于被氣缸40驅動，該氣缸40同樣可以被上述的驅動射線源20直線往復運動的任意驅動機構所替代。可動部52還可被應用于本發明實施例中的任意一種射線照射裝置中，作為冗余設置或者實現快門的開啟和關閉，并且可動部52的體積小，操作輕便，避免現有技術中出現的在快門開啟和關閉時射線照射裝置受到較大的沖擊力。
[0040]請參見圖6根據本發明實施例的又一射線照射裝置的主視結構示意圖，圖7示出的圖6中的射線照射裝置的俯視結構示意圖，以及圖8示出的圖7中的射線照射裝置沿B-B方向的剖面結構示意圖。根據本發明的實施例，移動機構與射線源20連接，驅動射線源20進行旋轉運動，以實現其與相對于開口 61處于第一位置或者第二位置。具體地，如圖所示，腔室中設置有旋轉部件22，其一端形成旋轉軸23與旋轉氣缸70連接，通過旋轉氣缸70驅動旋轉軸23轉動，從而實現旋轉部件22帶動設于其上的射線源20旋轉，使射線源20在轉動過程中可處于第一位置(對準開口 61)或者處于第二位置(偏離開口 61)。當然，根據需要可使射線源20持續處于第一位置處對待檢測物體進行持續掃描，或者通過移動機構帶動射線源20周期性地在第一位置和第二位置之間移動切換，對待檢測物體進行間隔地掃描。
[0041]由于射線源20與旋轉部件22的體積小，操作輕便，因此在提高射線照射裝置的快門開啟和關閉速度的同時，還可以避免出現現有技術中的因快門開啟和關閉動作給裝置本身帶來的巨大沖擊力問題。
[0042]示例性地，旋轉部件22為圓盤結構，腔室為可供旋轉部件22轉動的回轉空間，為便于將帶有射線源20的旋轉部件22放入腔室中，開設有進源通道63，安裝有射線源20的旋轉部件22放入腔室后，為避免射線發生泄漏，將屏蔽體80裝入進源通道63對其進行密封。當然還可以通過兩半結構對接形成屏蔽殼體60，即不需要單獨設置進源通道63，可簡化射線照射裝置的結構。
[0043]當然本發明對于移動機構中驅動旋轉軸23進行旋轉的機構也不限于此，該驅動機構只要能夠實現驅動旋轉軸23帶動射線源20進行轉動即可。在其他實施例中例如還可以將旋轉軸23與電機直接連接進行傳動或者通過電機連接減速器間接驅動旋轉軸23運動，還可以通過其他可執行旋轉運動的機構進行驅動。
[0044]本實施例中的旋轉部件22設置為圓盤結構，使其可旋轉帶動射線源20在第一位置和第二位置之間移動切換，當然，旋轉部件還可以為其它結構，例如，可在旋轉軸23下端連接一擺動桿，并且擺動桿的中間位置與旋轉軸23固定，其在腔室中具有擺動空間或者旋轉空間，射線源20安裝于擺動桿的一端，當旋轉軸23帶動擺動桿左右擺動或者以擺動桿中間為軸進行旋轉運動時，實現帶動射線源20在第一位置和第二位置之間進行移動切換。
[0045]當然，本發明中可驅動射線源20進行運動的移動機構不限于此，在其他實施例中，例如還可以將圖8所示的屏蔽殼體60的腔室設置為垂直于開口 61形成平面的扇形腔結構，在腔室中設置一擺動桿，射線源20安裝于擺動桿上，通過擺動機構使擺動桿在扇形腔內左右擺動，從而可帶動射線源20在第一位置和第二位置之間進行移動切換。當然，移動機構還可以包括其它結構。
[0046]在本實施例中，屏蔽殼體60的開口61與上述實施例中相似，都是通過切割屏蔽殼體60主體的部分結構形成，但是不同于上述實施例的是本實施例中切割形成的可動部62的橫截面呈扇形結構，使得可動部62可貼合其傾斜切割面沿斜面方面被提升或者下放。可動部62同樣可以作為冗余設置與驅動機構連接，在旋轉部件或者旋轉部件的驅動機構出現故障時及時將開口61關閉，并且由于可動部62體積小，操作輕便，同樣可作為控制快門開啟和關閉的結構，避免現有技術中出現的在快門開啟和關閉時射線照射裝置受到較大的沖擊力。
[0047]根據本發明實施例提供的安全檢測設備(以對車輛檢測為例)，其安裝有上述的射線照射裝置，并且所述射線照射裝置可安裝于安全檢測設備的檢測通道的底面、頂面或者側面。優選為將射線照射裝置安全于檢測通道的底面，由于本發明實施例中的射線照射裝置具有較大的輻射張角，在檢測過程中，安裝于檢測通道的底面上，在與檢測車輛之間保持較近距離同時具有較寬的輻射面積，有利于呈現更為清晰的檢測圖像。
[0048]根劇本發明的一個實施例，上述安全檢測設備還包括控制單元以及用于對檢測通道中的待檢測車輛進行檢測的傳感器，傳感器檢測到移動目標進入安全檢測設備的檢測通道并且駕駛室越過射線照射裝置后，將信息傳送于控制單元，控制單元即控制設置在所述檢測通道中的射線照射裝置中的移動機構工作，帶動射線源移動至屏蔽殼體的開口處，與設于檢測通道中的探測器配合對待檢測車輛進行掃描檢測，當然，根據需要可使射線源持續處于開口處對檢測車輛進行掃描或者通過移動機構帶動射線源周期性地運動對檢測車輛進行掃描。當傳感器監測到對檢測車輛完成檢測后，再次將信息傳送于控制單元，控制單元即控制移動機構帶動射線源移動至第二位置，并使移動機構停止工作，車輛即可駛出檢測通道。本實施例中的安全檢測設備由于安裝有上述的射線照射裝置，并可根據待檢測車輛的進入情況控制射線照射裝置的快門的快速開啟或者關閉，從而對射線照射裝置進行方便快捷并且合理的控制，提高檢測效率的同時，保證檢測結果的準確性，并避免射線照射裝置本身受到沖擊。
【主權項】
1.一種射線照射裝置，包括: 射線源，用于提供射線； 屏蔽殼體，具有用于容納所述射線源的腔室以及與所述腔室連通的開口，使得所述射線能夠通過所述開口向外福射； 移動機構，用于使所述射線源相對所述屏蔽殼體在第一位置和第二位置之間進行運動； 其中，在所述第一位置，所述射線源對準所述開口，使得所述射線通過所述開口向外輻射;在所述第二位置，所述射線源偏離所述開口，使得所述射線不能通過所述開口向外輻射。2.根據權利要求1所述的射線照射裝置，其中，所述射線源為同位素放射源。3.根據權利要求2所述的射線照射裝置，其中，所述放射源為6<3C0、mCS、192Ir、75Se中的其中一種。4.根據權利要求1所述的射線照射裝置，其中，所述移動機構與所述射線源連接，使所述射線源進行直線往復運動。5.根據權利要求4所述的射線照射裝置，其中，所述移動機構包括驅動氣缸或者液壓缸或者電動推桿或者電磁鐵，用于驅動所述射線源進行直線往復運動。6.根據權利要求1所述的射線照射裝置，其中，所述移動機構與所述射線源連接，使所述射線源進行旋轉運動。7.根據權利要求6所述的射線照射裝置，其中，所述移動機構包括旋轉部件，所述射線源相對于所述旋轉部件的旋轉軸線偏心地設置。8.根據權利要求1所述的射線照射裝置，其中，所述屏蔽殼體還包括可動部，該可動部能夠關閉所述開口。9.根據權利要求1所述的射線照射裝置，其中，所述開口呈狹縫狀，以使通過所述開口輻射的射線形成掃描面。10.—種安全檢測設備，包括:如權利要求1-9中任意一項所述的射線照射裝置。
【文檔編號】G01V5/00GK105891898SQ201610371705
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】張顏民, 裘偉東, 向新程, 叢鵬, 談春明, 李立濤, 王振濤, 童建民
【申請人】清華大學