CN106526688A - 背散射检查车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背散射检查车。背散射检查车包括车辆、舱体、射线源、探测器和空调装置，所述舱体包括射线源室和探测器室，所述射线源设置于所述射线源室内，所述探测器设置于所述探测器室内，所述空调装置用于调节所述射线源室的温度。基于本发明提供的背散射检查车，可以减小背散射检查车的能耗。

Description

背散射检查车

技术领域

本发明涉及射线检查技术领域，特别涉及一种背散射检查车。

背景技术

X射线背散射成像技术是使用笔形X射线束流照射待检测物体，通过探测待检测物体的背散射光子来成像的技术。X射线背散射成像技术具有辐射剂量低、对轻质材料敏感、图像直观等优点，被广泛应用在人体、货物、车辆安全检查领域，适用于检查藏匿的毒品和爆炸物。X射线背散射成像装置可以安装在车辆上，这种X射线背散射检查车具有良好的机动性，可以快速转场到不同的场地使用，能很好的满足公安、国安等客户的需求。

申请人为美国科技工程公司的专利申请CN1556921A公开了一种移动式X射线反向散射检查车。该移动式X射线反向散射检查车的结构如图1和图2所示。图1和图2中各附图标记分别代表：10-车载平台；12-集装箱；14-外壳；18-传感器；22-选择器的转动方向；24-射线束；26-车载传感器；30-源；34-选择器；36，38-窗孔；40-控制器；100-探测器模块。该专利申请将背散射成像装置的射线源和探测器模块放置在封闭运输工具如厢式货车的封闭舱体里。

该专利申请CN1556921A中，探测器在封闭舱体内，被检物的散射光子需要穿透舱壁才能到达探测器，而舱壁阻挡一部分光子，使成像效果变差。为了使舱壁的影响变小，舱壁一般选择非常薄的金属，如薄铝板。然而舱壁变薄，会导致舱体的保温性能变差，为了在环境温度过高或过低的情况下保护舱体内的高压发生器、控制器等部件，维持舱体的空调功率需要加大，从而耗电加大。舱体内的设备的供电一般依靠车载的柴油发电机组或汽油发电机组，为了美观和制造简单，发电机组一般也会布置在舱体内，发电机组发电会产生大量的热，耗电越多产热越多，产热越多，就需要功率更大的空调装置，反而又增大了耗电量。因此，该技术方案需要使用到大功率的发电机和大功率的空调装置，因此，检查车的自重会较大、体积也较大。

申请人为上海英迈吉东影图像设备有限公司的专利申请CN102854539A公开了一种基于背散射成像的外挂式移动检查系统。该外挂式移动检查系统如图3所示。图3中，各附图标记代表：1-被测物体；2-散射探测器；3-准直器；4-运输工具；5-飞轮；6-贯穿辐射源。该专利申请将背散射成像装置的射线源放置在运输工具内部，将探测器外挂在运输工具的外侧。

专利申请CN102854539A公开的技术方案中将探测器外置，但外置的探测器更容易在使用中损坏，而且不够美观。同时，其整体化的舱体同样不容易解决发电机和空调功率大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背散射检查车，旨在使背散射检查车的能耗降低。

本发明提供一种背散射检查车，包括车辆、舱体、射线源、探测器和空调装置，所述舱体包括射线源室和探测器室，所述射线源设置于所述射线源室内，所述探测器设置于所述探测器室内，所述空调装置用于调节所述射线源室的温度。

进一步地，所述射线源室为保温舱室和/或密闭舱室。

进一步地，所述空调装置设置于所述射线源室内。

进一步地，所述背散射检查车还包括用于使所述射线源放出的射线束形成笔形束流的飞点束流调整装置，所述飞点束流调整装置设置于所述射线源室内。

进一步地，所述背散射检查车还包括与所述射线源电连接的高压发生器，所述高压发生器设置于所述射线源室内。

进一步地，所述背散射检查车还包括控制柜，所述控制柜设置于所述射线源室内。

进一步地，所述探测器室的与所述探测器的光子接收部相对的舱壁的壁厚小于所述射线源室的舱壁的壁厚。

进一步地，所述探测器室为与大气连通的开放舱室。

进一步地，所述探测器室的舱壁上设有进风窗和出风窗。

进一步地，所述背散射检查车还包括用于向所述探测器室内送风的送风机和/或用于向大气排风的排风机。

进一步地，所述背散射检查车还包括用于冷却所述射线源的水冷机组，所述水冷机组设置在所述探测器室内。

进一步地，所述背散射检查车还包括发电机组，所述发电机组设置于所述探测器室内。

进一步地，所述发电机组包括燃烧发动机，所述燃烧发动机的进气口与所述探测器室连通，所述燃烧发动机的排气口与大气连通。

基于本发明提供的背散射检查车，由于射线源和探测器分设于不同的舱体内，射线源所在的射线源室相对于整个舱体而言空间较小，从而，空调装置在调节射线源室的温度时，所需调节的空间变小，因此，空调装置所需的功率下降，带动空调装置所需的电量下降，从而可以减小背散射检查车的能耗。并且由于小功率的空调装置的重量和体积减小，从而可以减小背散射检查车的自重和体积。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中移动式X射线反向散射检查车结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为现有技术中基于背散射成像的外挂式移动检查系统结构示意图。

图4为本发明实施例的背散射检查车的俯视结构示意图。

图5为图4所示的背散射检查车的剖视结构示意图。

图4至图5中，各附图标记分别代表：

1-探测器室；2-射线源室；3-舱体内隔板；4-厚舱壁；5-薄舱壁；6-出风窗；7-进风窗；8-发电机组；9-水冷机组；10-探测器；11-空调装置；12-高压发生器；13-控制柜；14-射线源；16-飞点束流调整装置；17-被检物体；18-车辆；19-舱体；100-背散射检查车。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在以下的描述中，“前”是指背散射扫描车的车头所在的方向，“后”是指与“前”相对的方向，“左”和“右”是指面对前方时的左右方向。

图4和图5示出了本发明实施例的背散射检查车100的结构。

如图4和图5所示，该实施例的背散射检查车100主要包括发电机组8、水冷机组9、探测器10、空调装置11、高压发生器12、控制柜13、射线源14、飞点束流调整装置16、车辆18和舱体19。该背散热检查车100利用背散射成像技术对被检物体17进行检查。

如图4所示，舱体19设置于车辆18的车架上，可以随车辆18一起移动。

如图5所示，舱体19包括射线源室2和探测器室1，射线源14设置于射线源室2内；探测器10设置于探测器室1内。射线源室2和探测器室1彼此隔离。

由于射线源14和探测器10分设于不同的舱体内，射线源14所在的射线源室2相对于整个舱体而言空间较小，从而空调装置11在调节射线源室2的温度时，所需调节的空间变小，因此，空调装置11所需的功率下降，带动空调装置11所需的电量下降，从而可以减小背散射检查车100的能耗。并且由于小功率的空调装置的重量和体积减小，从而可以减小背散射检查车100的自重和体积。

射线源室2设置为保温舱室。由于射线源室2与探测器室1分开设置，不必在射线源室2的舱壁上预设薄壁部分，并且，可以在射线源室2的内壁均设置保温材料，从而相对于仅设置一个舱室而言，由于可以在射线源室2的各舱壁上均设置保温材料，可以更好地与外界形成热隔离，减少射线源室2与外界的热交换，使射线源室2内的温度保持稳定，也利于进一步减少空调装置11的能源消耗、重量和体积。

射线源室2还设置为密闭舱室。射线源室2是完全封闭的，由空调装置11以内循环的方式制冷或制热，从而对射线源室2进行温度调节。该设置可以减少射线源室2与外界的热交换，从而，易于保持射线源室2内的温度稳定，也利于减少空调装置11的功率和能源消耗、重量和体积。

另外，探测器室1的与探测器10的光子接收部相对的舱壁的壁厚小于射线源室2的舱壁的壁厚。如图5所示，舱体19整体由位于前侧、左侧和后侧的厚舱壁4和位于右侧的薄舱壁5围成。在舱体19内部还设置舱体内隔板3，舱体内隔板3将舱体19的内部空间分隔为前述探测器室1和射线源室2。舱体内隔板3是探测器室1和射线源室2的共用舱壁。薄舱壁5与探测器10的光子接收部相对，薄舱壁5具有较弱的阻挡射线的能力，可以使从被检物体17反射回来的光子能较少衰减的到达探测器10，以免妨碍探测器10接收待检物体17反射的光线。厚舱壁4和舱体内隔板3的壁厚大于薄舱壁5的壁厚。舱体内隔板3可以设置得与厚舱壁4的厚度大体相同。该设置使得舱体19的整体结构得到有效加强，提高舱体19的安全性能。另外，本实施例中，厚舱壁4与舱内隔板3都较厚，并使用保温材料，使射线源室2具有很好的保温特性。

舱体内隔板3的形状可以根据舱体19内的各结构的布置需要设置，例如可以设置成图5中所示形式，包括左右方向上间隔、前后方向上错位且平行设置的两段隔板，两段隔板的相邻端通过连接板相连。舱体内隔板3也可以设置为前后方向的任意部分向射线源室凹入或凸出的隔板和/或设置为上下方向的任意部分向射线源室凹入或凸出的隔板，还可以设置为平板形的隔板等等。

如图5所示，本实施例中，空调装置11设置于射线源室2内。该设置可以保护空调装置11。但是，只要保证空调装置与射线源室2以及外界的热交换，空调装置11也可以至少部分设置于探测器室1内或舱体19外部。

如图5所示，水冷机组9设置在探测器室1内。水冷机组9通过水管与射线源室2内的射线源14相连，将射线源14产生的热量排出到探测器室1，最终通过设置在薄舱壁5上的出风窗6将热量排出。

水冷机组9设置在探测器室1内，可以避免将水冷机组9产生的热量排入射线源室2内，可以进一步减少空调装置11的工作负担。但是本发明并不排除将水冷机组9设置于射线源室2内的情况。

本实施例中，射线源14具体地为产生扇形X射线束流的X射线管。背散射检查车100还包括与射线源14相连的高压发生器12，高压发生器12设置于射线源室2内。高压发生器12用于对射线源14提供高压电。高压发生器12产生的高压电使射线源14产生扇形X射线束流。高压发生器12对工作环境的温度较为敏感，该设置可以使高压发生器12在较为理想的工作环境中工作，从而提高高压发生器12的工作稳定性。

飞点束流调整装置16用于使射线源14放出的射线束形成笔形束流。如图5所示，飞点束流调整装置16设置于射线源室2内。扇形X射线束流被飞点束流调整装置16调制，变成空间位置不断变化笔形束流，笔形束流穿过舱体19的舱壁打到被检物体17上。飞点束流调整装置16对扇形X射线束流的调制有多种实现方法，如美国专利US6434219B1和US8861684B2所描述的束流调整装置即可用于本实施例的背散射检查车100。

控制柜13设置于射线源室2内。控制柜13中有控制扫描和进行数据采集的电子电气部件，如PLC、变频器、探测器10的数据采集板、数据采集与处理的计算机等。控制柜13对工作环境的温度也较为敏感，该设置有利于控制柜13的各控制元件在较为理想的工作环境中工作，从而提高控制柜13内各控制元件的工作稳定性。

本实施例中，探测器室1为与大气连通的开放舱室。该设置可以增强探测器室1与外界的热交换，利于探测器室1散热，从而可以使探测器室1内的各设备在相对友好的工作环境中工作。本实施例中，如图5所示，探测器室1的舱壁上设有进风窗7和出风窗6，探测器室1通过进风窗7和出风窗6与大气连通。

进风窗7和出风窗6可以是完全敞开的窗口，也可以为百叶窗或安装空气过滤装置的窗口。

发电机组8设置于探测器室1内。发电机组8与射线源14物理隔离，因此，可以减少二者在散热方面的相互影响。并且，受益于探测器10与放射源14分置于不同的舱室，无需空调机组11负担发电机组8的散热工作，从而相对于将发电机组与射线源置于一个舱室的技术方案而言，空调机组的负担进一步减少，由于空调机组11的功率减少，发电机组8的功率也相应减少，因此，可以进一步减少背散射扫描车的能耗、自重和体积。

发电机组8可以是具有汽油机或柴油机等燃攻发动机的汽油发电机组或柴油发电机组。发电机组8的燃烧发动机的进气口与探测器室1连通，以从探测器室1中获得燃烧所需要的空气，燃烧发动机的排气口则与大气连通。本实施例中，通过进风窗7补充空气，燃烧后的尾气通过排烟管排到探测器室1外。

另外，发电机组8通过内置或外置的散热器向探测器室1中排热，并通过出风窗6将热量排出。

优选地，探测器室1、探测器10、水冷机组9和发电机组8设置为：进入探测器室1的空气依次流经探测器10、水冷机组9和发电机组8后从探测器室1流出。该设置可以利于保证探测器10和射线源14的工作温度，最后再对发电机8的燃烧发动机供气并冷却发电机组8，然后经出风窗6将吸收热量后的空气排出。由于对发电机组8的燃烧发动机供应的空气吸收了探测器10和水冷机组9发出的热量，因此，相当于进入汽油机或柴油机等燃烧发动机的气体经过了预热，还可以提高发动机的工作稳定性和工作效率。

具体地，进风窗7开设在舱体16的厚舱壁4的后端，出风窗6开设在舱体19的薄舱壁5的前部，外界空气从进风窗7进入，依次流经探测器10、水冷机组9和发电机8之后经出风窗6流出探测器室1。

优选地，背散射检查车100还包括用于向探测器室1内送风的送风机和/或用于向大气排风的排风机。该设置有利于空气沿设定的流路流动，提高探测器室1内部的空气流动速度，提高探测器室1与外界的换热速度，从而使探测器室1内的工作环境更符合相关设备的工作条件。送风机可以设置在进风窗7的窗口处，排风机可以安装在出风窗6的窗口处。

本实施例在把舱体19分为封闭、保温的射线源室2和通风的探测器室1后，只将对温度敏感的且发热量少的部件如高压发生器12和控制柜13放在封闭、保温的射线源室2，而将对温度不敏感的且发热量大的部件如发电机组8和水冷机组9放在通风的探测器室1，从而有效降低了对空调机组11的和发电机组8功率要求，从而使背散射检查车100的自重降低、体积减小、耗电减少。探测器室1对舱壁厚度的要求小于射线源室2，而探测器10又对温度不敏感，从而把探测器10放在探测器室1解决了舱壁过厚影响成像质量的问题。

根据以上描述可知，本发明实施例通过对舱体19的结构和各设备的布置的合理设计，达到了良好的热管理效果，具有以下技术效果至少之一：

1、降低了对空调装置的功率需求。在自带有发电机组的情况下，还降低了对发电机组的功率需求。

2、小功率的空调装置(和小功率的发电机组)使背散射检查车的更加节能、自重降低、体积减小。

3、探测器置于探测器室内，可以对探测器形成保护，防止探测器不必要的损伤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种背散射检查车，其特征在于，包括车辆(18)、舱体(19)、射线源(14)、探测器(10)和空调装置(11)，所述舱体(19)包括射线源室(2)和探测器室(1)，所述射线源(14)设置于所述射线源室(2)内，所述探测器(10)设置于所述探测器室(1)内，所述空调装置(11)用于调节所述射线源室(2)的温度。

2.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述探测器室(1)的与所述探测器(10)的光子接收部相对的舱壁的壁厚小于所述射线源室(2)的舱壁的壁厚。

3.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述射线源室(2)为保温舱室和/或密闭舱室。

4.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述空调装置(11)设置于所述射线源室(2)内。

5.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括用于使所述射线源(14)放出的射线束形成笔形束流的飞点束流调整装置(16)，所述飞点束流调整装置(16)设置于所述射线源室(2)内。

6.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括与所述射线源(14)电连接的高压发生器(12)，所述高压发生器(12)设置于所述射线源室(2)内。

7.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括控制柜(13)，所述控制柜(13)设置于所述射线源室(2)内。

8.根据权利要求1所述的背散射检查车，其特征在于，所述探测器室(1)为与大气连通的开放舱室。

9.根据权利要求8所述的背散射检查车，其特征在于，所述探测器室(1)的舱壁上设有进风窗(7)和出风窗(6)。

10.根据权利要求8所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括用于向所述探测器室(1)内送风的送风机和/或用于向大气排风的排风机。

11.根据权利要求8所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括用于冷却所述射线源(14)的水冷机组(9)，所述水冷机组(9)设置在所述探测器室(1)内。

12.根据权利要求8所述的背散射检查车，其特征在于，所述背散射检查车还包括发电机组(8)，所述发电机组(8)设置于所述探测器室(1)内。

13.根据权利要求12所述的背散射检查车，其特征在于，所述发电机组(8)包括燃烧发动机，所述燃烧发动机的进气口与所述探测器室(1)连通，所述燃烧发动机的排气口与大气连通。