(57)【要約】縦経路に沿って移動する高エネルギー電子の源を備えたX線源を開示している。対象物材料は縦経路に沿って配置され、また、高エネルギー電子が対象物に衝突した際の衝撃によってX線放射線が生成される。対象物の少なくとも一部分の周囲に遮蔽材料が設けられる。遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びるスロットを画定し、生成された放射線の通過を可能にする。スロットは、縦経路を横断する軸を備えている。この軸は、縦経路に対して垂直であってもよい。遮蔽材料は、横軸を設けた複数のスロットを画定している。高エネルギー電子は、例えば直線加速器であってよい。さらに、このような源を採用した走査システムを開示している。
2005534151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線源であって、
電子を加速させるためにチャンバを画定するハウジングと、該チャンバの出力部とを備え、前記チャンバが第1縦軸を有しており、前記出力部が該第1縦軸と整列しているために、チャンバを出た加速した電子の通過が可能になり、
第2縦軸を有する通路を画定する管をさらに備え、該管が、前記ハウジングの出力部と結合した基端部を有しているため、前記第2縦軸が前記第1縦軸と整列でき、加速した電子が前記通路内に入ることが可能になり、
前記管内の対象物材料をさらに備えており、加速した電子による前記対象物材料への衝撃によって、X線放射線が生じ、さらに、
前記管の少なくとも一部分における遮蔽材料をさらに備え、前記遮蔽材料が、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びているスロットを画定しており、前記スロットにより、生成された放射線の通過が可能になり、
前記スロットが、前記第1、第2縦軸を横断する軸を有するX線源。
【請求項２】
電子を、前記第1縦軸に沿って、チャンバ内へ発するための電子源をさらに備えており、前記縦軸がハウジングによって支持されている、請求項1に記載のX線源。
【請求項３】
前記ハウジングが、前記チャンバへの入力開口部を画定しており、、さらに、
前記電子源が出力開口部と結合している、請求項2に記載のX線源。
【請求項４】
前記対象物が管の末端部に位置している、請求項1に記載のX線源。
【請求項５】
前記遮蔽材料が、管全体、およびハウジング基端部の一部分を包囲している、請求項1に記載のX線源。
【請求項６】
前記スロットの軸が第1、第2軸に対して垂直である、請求項1に記載のX線源。  
【請求項７】
前記スロットがファンビームまたはコーンビームを画定している、請求項1に記載のX線源。
【請求項８】
前記遮蔽材料が、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びた複数のスロットを画定しており、前記スロットが第1、第2軸を横断している、請求項1に記載のX線源。
【請求項９】
前記スロットの各々が、これと対応する、第1、第2軸に対して垂直な軸を有する、請求項8に記載のX線源。
【請求項１０】
前記スロットの開閉を選択的に行うために、各スロット付近において、前記ハウジングと結合しているシャッターをさらに備えている、請求項8に記載のX線源。
【請求項１１】
ベンドマグネットをさらに備え、
該ベンドマグネットをハウジングの出力部と結合する第2管をさらに備え、前記第1管の基端部が、前記ベンドマグネットと第2管によって、ハウジングの出力部と結合しており、
前記ベンドマグネットと結合した第1端部を有する第3管をさらに備え、
前記第3管内の第2対象物材料をさらに備え、
前記第3管の、対象物材料を包囲している少なくとも一部分の周囲に遮蔽材料をさらに備えており、
これにより、前記ハウジングから出る電子が、前記第1または第3管を介し、ベンドマグネットによって、第1または第2対象物へ選択的に向けられる、請求項1に記載のX線源。
【請求項１２】
前記ベンドマグネットが電磁石である、請求項11に記載のX線源。
【請求項１３】
第2ベンドマグネットをさらに備え、
前記ベンドマグネットを第2ベンドマグネットと結合する第4管をさらに備えており、
前記第3管が、第4管および第2ベンドマグネットを介して、第1ベンドマグネットと結合されており、
前記第2管、前記ベンドマグネット、前記第1対象物が、前記第1および第2縦軸に沿って整列している、請求項11に記載のX線源。
【請求項１４】
前記対象物が耐火金属である、請求項1に記載のX線源。
【請求項１５】
前記対象物がタングステンである、請求項1に記載のX線源。
【請求項１６】
前記遮蔽材料が、タングステン、鋼鉄、鉛で構成されたグループから選択される、請求項1に記載のX線源。
【請求項１７】
前記ハウジングが直線加速器を画定している、請求項1に記載のX線源。
【請求項１８】
前記直線加速器が、電子を、複数のエネルギーのうち選択した1つへと加速させる、請求項17に記載のX線源。
【請求項１９】
X線源であって、
電子を加速させるためにチャンバを画定する直線加速器と、該チャンバの出力部とを備え、前記チャンバが第1縦軸を有しており、前記出力部が該第1縦軸と整列しているために、チャンバを出た加速した電子の通過が可能になり、
前記第1縦軸に沿って電子を発するための、前記チャンバに関連した電子源をさらに備え、
第2縦軸を有する通路を画定する管をさらに備え、該管が、前記ハウジングの出力部と結合した入力部を具備した基端部を有しているため、前記第2縦軸が前記第1縦軸と整列でき、加速した電子が前記通路内に入ることが可能になり、
前記管の末端部に設けられた耐火金属の対象物材料をさらに備え、電子による前記対象物材料への衝撃によって、X線放射線が生成され、さらに、
前記管の少なくとも一部分における遮蔽材料をさらに備え、前記遮蔽材料が、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びているスロットを画定しており、前記スロットが、発せられた電子が対象物に衝突した結果生じた放射線の通過を許容し、前記スロットが該第1、第2縦軸に対して垂直であるX線源。
【請求項２０】
前記遮蔽材料が、前記対象物から該遮蔽材料の外面へと延びている複数のスロットを画定し、前記複数のスロットの各々が、該第1、第2軸に対して垂直である、請求項19に記載のX線源。
【請求項２１】
X線源であって、
高エネルギー電子源を備え、該高エネルギー電子が縦経路に沿って移動し、
前記高エネルギー電子の縦経路に沿った対象物材料をさらに備え、前記対象物材料が、該高エネルギー電子が対象物に衝突したことにより、X線放射線を生成し、
前記対象物の少なくとも一部分の周囲における遮蔽材料をさらに備え、前記遮蔽材料が、対象物から遮蔽材料の表面へと延びたスロットを画定しており、前記スロットにより、発せられた電子が対象物に衝突したことにより生じた放射線の通過が可能になり、
前記スロットが、前記縦経路を横断する軸を有するX線源。
【請求項２２】
前記スロットの軸が該縦経路に対して垂直である、請求項21に記載のX線源。
【請求項２３】
前記遮蔽材料が、前記対象物から該遮蔽材料の外面へと延びた複数のスロットを画定している、請求項21に記載のX線源。
【請求項２４】
前記複数のスロットの各々の軸が縦経路に対して垂直である、請求項23に記載のX線源。
【請求項２５】
前記高エネルギー電子源が、
電子源と、
前記電子源から電子を受容し、該電子を加速するための加速チャンバとを備えている、請求項21に記載のX線源。
【請求項２６】
前記加速チャンバが直線加速器である請求項25に記載のX線源。
【請求項２７】
前記遮蔽材料が、該対象物の経路の一部分の周囲を被っている、請求項21に記載のX線源。
【請求項２８】
前記経路の少なくとも一部分が、高エネルギー電子源にかけて延びている、請求項27に記載のX線源。
【請求項２９】
前記遮蔽材料が、高エネルギー電子源の少なくとも一部分周囲を被っている、請求項28に記載のX線源。
【請求項３０】
前記経路の一部分が、前記高エネルギー電子源から延びた管によって画定されており、前記遮蔽材料が、該管の少なくとも一部分周囲を被ってる、請求項21に記載のX線源。
【請求項３１】
物体を検査するためのシステムであって、
前記物体を、該システムの縦軸に沿って、該システムにかけて移動するためのコンベヤ・システムを備え、
放射線源をさらに備え、前記放射線源が、
高エネルギー電子源を備え、前記高エネルギー電子が縦経路に沿って移動し、
前記高エネルギー電子の縦経路に沿って対象物材料をさらに備え、また、該高エネルギー電子が対象物に衝突するために、前記対象物材料が放射線を生成し、
前記スロットが、該縦経路を横断する軸を有し、
前記放射線源が、前記搬送システムに関連して位置決めされているため、前記スロットを介して発せられた放射線が、検査のために、前記搬送システム上の物体を照射する、物体を検査するためのシステム。
【請求項３２】
前記放射線源が、前記搬送システムの第1側面上に在り、前記システムが、
物体を介して発せられた放射線を検出するために、前記搬送システムの第2側面上に検出器をさらに備えている、請求項31に記載の走査システム。
【請求項３３】
前記放射線源がX線放射線源である、請求項31に記載の走査システム。
【請求項３４】
放射線源は縦軸を有し、縦経路と縦軸が鋭角縦軸を形成している、請求項31に記載の走査システム。
【請求項３５】
前記鋭角が、45°よりも小さいか、これと等しい、請求項34に記載の走査システム。
【請求項３６】
前記鋭角が、10°よりも小さいか、これと等しい、請求項35に記載の走査システム。
【請求項３７】
前記放射線源が縦軸を有し、前記縦経路と縦軸が平行している、請求項31に記載の走査システム。
【請求項３８】
生成された放射線を発するために、前記放射線源が、前記縦経路を横断する軸を有する第2スロットを有し、
前記走査システムがさらに、
前記第1縦軸と平行する第2縦軸に沿った前記システムを介して物体を移動するために、  第2搬送システムを備えている、請求項31に記載の走査システム。
【請求項３９】
前記第1、第2スロットを選択的に開閉するために、前記スロットの各々の付近において、前記システムと機械的に結合した第1、第2シャッターをさらに備える、請求項38に記載の走査システム。
【請求項４０】
前記放射線源が、生成された放射線を発するための、縦経路を横断する軸を有する第3スロットを有し、
前記走査システムがさらに、
前記システムにかけて、前記第1軸と平行した第3縦軸に沿って、物体を移動するために、第3搬送システムを備えており、前記第3スロットが、前記第3搬送システム上の物体を照射するために、生成された放射線を発するべく位置決めされている、請求項38に記載の走査システム。
【請求項４１】
前記放射線源が、生成された放射線を発するための、縦経路を横断する軸を有する第4スロットを有し、
前記走査システムがさらに、
前記システムにかけて、前記第1軸と平行した第4縦軸に沿って、物体を移動するために、第4搬送システムを備えており、前記第4スロットが、前記第4搬送システム上の物体を照射するために、生成された放射線を発するべく位置決めされている、請求項40に記載の走査システム。
【請求項４２】
前記スロットの軸が前記縦経路に対して垂直である、請求項31に記載の走査システム。
【請求項４３】
物体を検査するための走査システムであって、
前記物体を、前記システムにかけて、縦軸に沿って移動するためのコンベヤ・システムを備え、
経路に沿って電子を発するための高エネルギー電子源をさらに備え、
前記経路に沿ったベンドマグネットをさらに備え、
第1対象物材料をさらに備え、前記対象物材料が、高エネルギー電子が対象物に衝突することによりX線放射線を生成し、
前記第1対象物材料の周囲に第1遮蔽材料をさらに備え、前記遮蔽材料が、対象物材料から第1遮蔽材料の外面へと延びた第1スロットを画定し、前記第1スロットが、該経路を横断する軸を有し、
第2対象物材料をさらに備え、前記対象物材料が、対象物に高エネルギー電子が衝突することにより、X線放射線を生成し、
前記第2対象物材料の周囲に第2遮蔽材料をさらに備え、前記第2遮蔽材料が、該第2対象物から遮蔽材料外面へと延びた第2スロットを画定しており、前記第2スロットが、該経路を横断する軸を有し、
前記ベンドマグネットが、高エネルギー電子を、第1対象物または第2対象物に選択的に向けることが可能であり、
第1スロットと第2スロットが、前記搬送システム上で、前記物体の異なる側面を照射するために、第1搬送システムに関連して位置決めされている、物体を検査するための走査システム。
【請求項４４】
前記第1対象物と第1ベンドマグネットが前記経路と整列されており、前記システムがさらに、
第2ベンドマグネットを備えており、前記第1ベンドマグネットが、高エネルギー電子速度を、第1対象物または第2ベンドマグネットに選択的に向けることが可能であり、前記第2ベンドマグネットが、高速電子を第2対象物へ向けることが可能である、請求項43に記載の走査システム。
【請求項４５】
物体を検査するためのX線走査システムであって、
前記物体を、前記システムにかけて、第1縦軸に沿って移動するためのコンベヤ・システムを備え、
第2縦軸を有する細長形状のX線源をさらに備え、前記X線源が、ピークエネルギーが少なくとも１MeVのX線放射線を発することが可能であり、
前記X線源が、前記搬送システム付近に支持されているため、前記第1縦軸が第2縦軸と平行する、物体を検査するためのX線走査システム。
【請求項４６】
前記X線源が、搬送システムの第1側面上に在り、前記システムがさらに、
前記物質を通って伝送されたX線放射線を検出するために、前記搬送システムの第2側面上に検出器をさらに備えている、請求項45に記載のX線走査システム。
【請求項４７】
前記X線源が、
高エネルギー電子源を備え、前記高エネルギー電子が縦経路に沿って移動し、
前記高エネルギー電子の前記縦経路に沿った対象物材料をさらに備え、前記対象物材料は、高エネルギー電子が対象物に衝突することによりX線放射線を生成し、
前記対象物の少なくとも一部分に遮蔽材料をさらに備えており、前記遮蔽材料が、生成された放射線を発するために、対象物から遮蔽材料の外面へ延びるスロットを画定しており、
前記スロットが、前記縦経路を横断する軸を有し、
前記放射源が、スロットを介して発せられた放射線が、前記搬送システム上の物体を、検査のために照射できるように、前記搬送システムに関連して位置決めされている、請求項45に記載のX線走査システム。
【請求項４８】
前記遮蔽材料が、生成された放射線を発するために、前記対象物から該遮蔽材料の外面まで延びた複数のスロットを画定しており、各スロットが、前記縦経路を横断する軸を有する、請求項46に記載のX線走査システム。
【請求項４９】
X線放射線を生成する方法であって、
縦経路に沿って移動する高エネルギー電子を、遮蔽材料で包囲された対象物に衝突させて、放射線を生成し、
前記生成された放射線を、前記対象物から遮蔽材料へ延びたスロットによって、前記縦経路を横断する放射線ビーム内に視準する方法。
【請求項５０】
前記高エネルギー電子が、チャンバを介して、加速電子によって形成される、請求項49に記載の方法。
【請求項５１】
前記チャンバが、前記縦経路に沿って配置された出口を有し、前記方法が、
前記加速した電子を、該チャンバの前記出口から出された対象物と衝突させる、請求項50に記載の方法。
【請求項５２】
前記対象物から発せられた前記放射線を、前記縦軸に対して垂直な放射線ビーム内へ視準する、請求項49に記載の方法。
【請求項５３】
前記対象物から発せられた前記放射線を複数の放射線ビーム内に視準し、各ビームが前記縦経路を横断する、請求項49に記載の方法。
【請求項５４】
物体の内容を放射線源により検査する方法であって、前記方法が、
縦経路に沿って移動する高エネルギー電子を、遮蔽材料で包囲された対象物に衝突させて放射線を生成し、
前記生成された放射線を、前記対象物から遮蔽材料を通って延びたスロットによって、該縦経路を横断する放射線ビーム内に視準し、
前記対象物を前記放射線で照射し、
前記対象物と相互作用する放射線を検出する、物体の内容を放射線源により検査する方法。
【請求項５５】
前記放射線源が、縦軸と、前記縦軸に沿った出口とを有するチャンバを備えており、前記方法が、
前記チャンバにかけて電子を加速させることと、
前記電子を、前記チャンバの出口から出された対象物に衝突させることによって、
前記対象物を照射するために放射線を生成する、請求項54に記載の方法。
【請求項５６】
前記対象物を、前記放射線ビームを介して前記縦経路に実質的に平行する第2軸に沿って搬送する、請求項54に記載の方法。
【請求項５７】
さらに、
前記線源から複数の放射線ビームを放射し、各放射線ビームが、前記縦軸を横断する方向に発せられ、
複数の対象物の各々を、複数の放射線ビームで照射し、
前記対象物の各々と相互作用する放射線を検出する、請求項54に記載の方法。
【請求項５８】
前記対象物をX線放射線で照射する、請求項54に記載の方法。
【請求項５９】
貨物コンテナを照射する、請求項54に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
放射線源および放射線走査システムである。より詳細には、その縦軸に対して横断する放射線を発するX線放射源と、このような放射源を使用して、例えば物体の内容を検査するためのX線走査システムである。
【背景技術】
【０００２】
放射線は、空港、公共の建物において隠匿された密輸品を識別するための、荷物、バッグ、ブリーフケース等のような物体の非侵襲性検査に一般的に使用されている。密輸品には、例えば隠匿された銃、ナイフ、爆発装置、および違法薬物が含まれる。
【０００３】
図1は、ラインスキャナと呼ばれる、或る一般的なX線走査システム10の正面図である。検査される物体12は、静止X線放射線のような放射源14と、静止検出器アレイ16の間の遮蔽されたトンネル13内で、搬送システム18によって搬送される。トンネル13の壁に設けられた窓21a、21bによって、放射線が、放射線源14から物体12へ、物体から検出器アレイ16へ通過することができる。検出器アレイ16は、遮蔽されたトンネル13内にも設けることができるが、この場合には、必要な窓は窓21aのみである。さらに、搬送システム18には、放射線の低減衰を生じる材料を設けた機械駆動式ベルトを備えることもできる。コンベヤ・システム18は、さらに、放射線が通過できる空間を内部に設けた機械駆動ローラを備えることも可能である。遮蔽壁22は、線源14、検出器16、搬送システム18の一部分を包囲している。遮蔽壁22には、搬送システム18によって物体を走査システム10内外へ搬送するための開口部（図示せず）が設けられている。搬送システム18の上に第2静止線源（図示せず）を設け、搬送システムの下に第2静止検出器（図示せず）を設けて（または、この反対も可）物体10を別の角度から検査することもできる。
【０００４】
物体12を通り伝搬された放射線は、物体とその内容物によって、異なる度数に減衰される。放射線の減衰は、放射線ビームが通過する材料の密度の関数および原子組成である。減衰した放射線が検出され、物体12の内容物の放射線写真法画像が検査用に生成される。この画像は、内容物の形状、サイズ、様々な密度を示す。
【０００５】
一般に、線源14は、約160KeV〜約450KeVのX線放射線源である。このエネルギー範囲内のX線源14は、X線管であってよい。図1に示すように、X線源14は、ファンビーム20が物体全体を遮断できるように、物体12から十分な距離だけ変位される。ファン角度θは、例えば約30°〜約90°であってよい。システム10のようなX線走査システムは、一般に大型である。
【特許文献１】米国特許第6,366,021 B1号明細書等
【特許文献２】米国特許第4,400,650号明細書等
【特許文献３】米国特許第4,382,208号明細書等
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
450KeVのX線放射線では、大型の物体、例えば貨物コンテナを完全に貫通しない。標準的な貨物コンテナは、一般に、長さ6.1〜15.2メートル（20〜50フィート）、高さ2.4メートル（8フィート）、奥行き1.8〜2.7メートル（6〜9フィート）である。航空機本体内に収容された多数の荷物の収容に使用される航空貨物コンテナのサイズは、約0.89×0.53×0.53メートル（35×21×21インチ）から、最大で約6.1×2.4×3.0メートル（240×96×118インチ）の範囲内で様々であってよい。これに対し、一般的な、手荷物バッグ用の空港走査システムは、最大約0.40×0.60メートルのトンネル入口を備えている。したがって、トンネルの大きさに合ったバッグしか検査できない。荷物を検査するための走査システムの開口部は、これよりも若干大きいだけである。物体の集合体、例えば多数の荷物は、パレット上に支持することも可能である。支持用側壁を具備したものであってよいパレットのサイズは、貨物コンテナのサイズと同じであってよい。上述した一般的なX線荷物およびバッグ用スキャナに使用する低エネルギーは、これよりも遥かに大型の貨物コンテナまたは物体の集合体を貫通するには低すぎる。さらに、このようなシステムの多くは、より大型の物体、例えば貨物コンテナを経済的に検査するには速度が遅すぎる。
【０００７】
より大型の貨物コンテナを検査するためには、最低で約１MeV範囲のX線放射線が必要である。直線加速器を使用して、MeV範囲のX線放射線を生成することができる。直線加速器は長い。直線加速器自体は、約40.6〜45.7cm（12〜18インチ）であってよい。関連する装置において、X線源は、約76.2〜121.9cm（30〜約48インチ）の長さで延びることができる。さらに、放射線強度は、電子ビームの縦軸に沿った前進方向において最大である。発せられた放射線の定型度は、前進方向からの角度が減少するに従って低減する。例えば約9MeVのピークX線エネルギーにて、ビームの均一性を維持するには、最大約30°の弧を有する狭ビームを使用できる。約3MeVのピークエネルギーで、最大約65°の弧を有するビームを使用できる。弧が小さい程、物体全体を遮断するために、線源をより遠くに配置する必要がある。高エネルギーX線源とビームの弧の長さが長い程、高エネルギーX線走査システムが大型になる。多くの場合、X線走査システムが占有する空間はこれ以外の重要な目的にも使用されるため、より小型のX線走査システムが有利である。
【０００８】
図2は、従来技術の或る実施形態による、直線加速器と呼ばれる、荷電粒子定在波加速器構造50の略軸断面図である。この直線加速器50は、中心ビーム孔が整列した、鎖状の、電磁結合したドーナツ型の共振空洞52、54を備えている。鎖状の空洞の一端において、電子銃57が孔56を介して電子ビーム58を発する。空洞52、54の他端には、例えばタングステンの対象物60が設けられている。空洞52、54は、近接した空洞の対の各々と、絞り62によって結合した「側面」または「結合」空洞61を介して、相互に電磁結合している。この空洞は真空下にある。
【０００９】
マイクロ波パワーが、鎖に沿って進み、絞り66を介して空洞のうちの1つに入り、電子ビームを加速する。直線加速器が、マイクロ波パワーによって、その共振周波数に近い周波数、例えば、約1,000〜約10,000MHzの間に励起される。加速後に、電子ビーム58は対象物60に衝突し、X線放射線が発せられる。
【００１０】
可動プランジャまたは短針68が、結合した空洞70のうちの1つ内に放射状に延びている。これに対応する短針が、空洞70内の、短針68の背後に設けられているが、この図では見ることができない。短針は、加速している電子のエネルギーを変更するべく、空洞内の磁場を変更するために、コンピュータ・プログラムの制御下で移動される。電子ビーム57が対象物に衝突すると、電子によって生成された放射線のエネルギーが変化する。このような直線加速器50については、本発明の譲受人に譲渡され、本願明細書中で参照により援用している米国特許第6,366,021 B1号にさらに詳細に記載されている。直線加速器はさらに、やはり本発明の譲受人に譲渡され、本願明細書中で参照により援用している米国特許第4,400,650号、米国特許第4,382,208号にも記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の或る実施形態によれば、X線源は、縦経路に沿って移動する高エネルギー電子の源を備えている。対象物材料は縦経路に沿って配置され、また、高エネルギー電子が対象物に衝突した際の衝撃によってX線放射線が生成される。対象物の少なくとも一部分の周囲に遮蔽材料が設けられる。遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びるスロットを画定し、生成された放射線の通過を可能にする。スロットは、縦経路を横断する軸を備えている。この軸は、縦経路に対して垂直であってもよい。遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びる複数のスロットを画定することができ、また、複数のスロットの少なくとも数本の軸は、やはり縦経路に対して垂直であってよい。
【００１２】
高エネルギー電子の源は、電子源と加速チャンバを備えることができる。チャンバは、該電子源から電子を受け、電子を加速させる。加速チャンバは、例えば直線加速器であってよい。縦経路の一部分は、高エネルギー電子源から延びた管によって画定されており、この場合、この管の少なくとも一部分が遮蔽材料によって被覆されている。
【００１３】
別の実施形態によれば、X線源は、電子を加速するためのチャンバと、チャンバの出力部とを画定するハウジングを備えていると開示されている。このチャンバは第1縦軸を備え、出力部がこの第1縦軸と整列しているために、チャンバを出た加速した電子が通過することが可能となる。通路を画定し、第2縦軸を備えた管は、ハウジングの出力部と結合した基端部を設けているため、第2縦軸が第1縦軸と整列し、加速した電子が通路内に入ることができる。管内には対象物材料が設けられており、加速した電子が対象物材料に衝突することでX線放射線が生成される。遮蔽材料は、対象物周囲の管の少なくとも一部分に設けられている。遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面へ延びたスロットを画定している。生成された放射線はこのスロットから出ることができる。スロットは、第1、第2縦軸を横断する軸を備えている。このスロットの軸は、第1、第2軸に対して垂直であってもよい。さらに、スロットは、例えばファンビームまたはコーンビームを画定する。ハウジングは、例えば直線加速器であってよい。
【００１４】
遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面へ延びた複数のスロットを画定してよい。スロットは、第1、第2軸を横断することができる。各スロットは、これに対応する、第1、第2軸に対して垂直な軸を備えることができる。
【００１５】
遮蔽材料に包囲された対象物材料を備え、遮蔽材料にかけてスロットを画定している2つの遮断された対象物を設けることができ、また、ベンドマグネットが、電子を、1つまたは別の対象物に選択的に向けることができる。1つの対象物をハウジングの縦軸と整列することができ、また、電子を第1ベンドマグネットから別の遮蔽対象物へと向けるために、第2ベンドマグネットを設けてもよい。各スロットは、走査ユニットにおいて使用した場合、被験物体の異なる側面をそれぞれ照射することができる。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、物体を検査するシステムは、第1縦軸および放射線源に沿って、該システムにかけて、物体を移動するためのコンベヤ・システムを備えている。放射線源は、縦経路に沿って移動する高エネルギー電子源を備えている。対象物材料は、縦経路に沿って配置される。対象物材料に高エネルギー電子が衝突すると、対象物材料が放射線を生成する。放射線はX線放射線であってよい。対象物の少なくとも一部分の周囲には遮蔽材料が設けられている。この遮蔽材料は、対象物から遮蔽材料の外面へ延びたスロットを画定し、生成された放射線の通路を可能にしている。スロットは、縦経路を横断する軸を備えている。放射線源は、搬送システム上において対象物を検査するべく、スロットを介して発せられた放射線がこの対象物を照射できるように、搬送システムに関連して位置決めされている。放射線源を搬送システムの第1側に設け、また、デコーダを搬送システムの第2側に設けることで、物体を通過して伝搬された放射線を検出できる。放射線源は、X線放射線源であってよい。
【００１７】
放射線源は第2縦軸を備えることができ、また、第1縦軸、第2縦軸は鋭角を形成することができる。第1縦軸と第2縦軸の間の角度が小さい程、走査システムはより小型になる。例えば、この鋭角は45°よりも小さいか、これと等しくてよい。さらに、より小型のシステムを得るためには、鋭角は10°よりも小さいか、これと等しくてよい。第1縦軸と第2縦軸を平行させることでさらに小型のシステムが得られる。
【００１８】
遮蔽材料は、縦経路を横断する複数の放射線ビームを形成するために、複数のスロットを画定することができる。これに対応する複数の搬送システムを設けることで、複数の放射線ビームを使用して、同時に複数の物体を検査することができるようになる。不使用時に1つまたはそれ以上のスロットを選択的に閉鎖するために、スロットに対応する数のシャッターをシステムに結合することが可能である。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、各スロットを画定している遮蔽材料で包囲された2つの対象物と、電子を一方または他方の対象物へ選択的に向けるための1つまたは2つのベンドマグネットとを備えた走査システムが開示されている。遮蔽された対象物のスロットは、物体の異なる側面を照射するよう、搬送システムに関連して位置決めされている。
【００２０】
別の実施形態によれば、システムにかけて、第1縦軸と、第2縦軸を有する細長形状のX線源とに沿って、物体を移動するコンベヤ・システムを備えた、1つの物体を検査するためのX線走査システムが開示されている。X線源は、少なくとも1MeVのピークエネルギーを有するX線放射線を発することが可能で、また、第1縦軸が第2縦軸と平行できるよう搬送システム付近に支持されている。X線源を搬送システムの第1側面上に設け、また、検出器を搬送システムの第2側面上に設けることで、物体を通過して伝播されたX線放射線を検出することができる。
【００２１】
X線放射線を生成する方法は、さらに、縦経路に沿って移動する高エネルギー電子を、遮蔽材料で包囲された対象物に衝突させることで、放射線を生成し、この生成された放射線を、対象物から遮蔽材料にかけて延びているスロットを介して、縦経路を横断する放射線ビーム内に視準することが可能であると開示されている。
【００２２】
さらに、放射線源によって物体の内容物を検査する方法は、放射線を生成するために、縦経路に沿って移動する高エネルギー電子を、遮蔽材料で包囲された対象物に衝突させるものとして開示されている。生成された放射線は、対象物から遮蔽材料へ延びているスロットを介して、縦経路を横断する放射線ビーム内に視準される。物体が照射され、物体と相互作用する放射線が検出される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の効果として、X線源であって、電子を加速させるためにチャンバを画定するハウジングと、該チャンバの出力部とを備え、該チャンバが第1縦軸を有しており、該出力部が該第1縦軸と整列しているために、チャンバを出た加速した電子の通過が可能になり；第2縦軸を有する通路を画定する管をさらに備え、該管が、該ハウジングの出力部と結合した基端部を有しているため、該第2縦軸が該第1縦軸と整列でき、加速した電子が該通路内に入ることが可能になり；該管内の対象物材料をさらに備えており、加速した電子による該対象物材料への衝撃によって、X線放射線が生じ；さらに、該管の少なくとも一部分における遮蔽材料をさらに備え、該遮蔽材料が、対象物から遮蔽材料の外面にまで延びているスロットを画定しており、該スロットにより、生成された放射線の通過が可能になり；該スロットが、該第1、第2縦軸を横断する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図３は、本発明の或る実施形態による放射線源100の略図である。この実施形態では、放射線源100は、略図的に示す直線加速器本体102を備えたX線源である。直線加速器本体102は、実質的に、図２の直線加速器50と同形状のもの、または技術上知られている形状のものであってよい。X線放射のエネルギーを変更するための可動プランジャはオプションである。幽霊線で示している電子ビーム104は、本体の縦軸L1に沿った、直線加速器本体102を通る経路を追従する。この実施形態で使用している直線加速器本体102では、直線加速器50の対象物32が、開口した出力端部103から離れ、取り除かれている。ドリフト管と呼ばれる管106の基端部は、開口した出力端部と連通し、該出力端部から延びた、直線加速器本体102の開口端部103と接続している。ドリフト管106の直径は、例えば約6〜約10mmであってよい。ドリフト管106の直線加速器本体への接続を促進するために、ドリフト管106は直線加速器本体102のものと同一の材料から成っていてよい。例えば、ドリフト管106と直線加速器本体102は金属であってよい。また、ドリフト管106は別の材料から成っていても良い。直線加速器本体102内の空洞と、ドリフト管内部のとの両方は真空状態にある。直線加速器本体102は、要望に応じて、複数のエネルギー分布のX線放射を選択的に発生できるようにするために、短針68、またはこれ以外の同様の機構を任意で含むことができる。
【００２５】
高い原子番号と高い融点を有する金属である対象物材料108、例えばタングステンやその他の耐火金属が、ドリフト管106の末端部に設けられている。タングステン、鋼鉄または鉛のような遮蔽材料110がドリフト管106周囲に設けられており、さらに、対象物材料108は、直線加速器本体102の末端部にまで延びていてよい。遮蔽材料110は例えば球形状であり、対象物材料108を、ドリフト管106内の、この球体の中央に配置することができる。遮蔽材料110は、これ以外の形状であってもよい。ドリフト管106、対象物材料108、遮蔽材料110は「遮蔽対象物111」と呼ばれる。
【００２６】
視準スロット112が、ドリフト管106の端部から遮蔽材料110にかけて延び、直線加速器本体102の縦軸L1に対して横断的に位置している。図4の実施形態では、スロット112は、縦軸L1に対して垂直な軸4-4周囲で中心決めされている。スロット112は、対象物材料から発せられたX線光線を、例えばファンビームまたはコーンビームのような所望の形状に視準する形状になっている。スロット112は、例えば、遮蔽材料にフライス削り加工を施して形成することができる。スロット112は、例えば、ファンビームを画定するために1°未満〜約５°の間で異なる角度を有する、また、コーンビームを画定するために約5°〜約45°の間で異なる角度を有する弧θ1を備えている。スロット112は、これ以外の形状であってもよい。
【００２７】
直線加速器本体102から、縦軸L1に沿って放射された電子ビーム104が、ドリフト管106を通過し、材料108と衝突する。Bremstrahlung X線放射線が、対象物材料108から全方向へと放射される。視準スロット112の方向に発せられた放射線が、所望の形状に視準され、装置100から放射される。遮蔽材料110は、視準スロット112から離れた方向に発せられた放射線を吸収する。
【００２８】
上述したように、前進方向に発せられた放射線は最高強度を有するが、その強度は、前進方向からの角度が増加するに従って急速に低下する。対象物材料108に衝突する電子ビームの方向に対して垂直方向に発せられた放射線の強度は、前進方向に発せられた放射線の強度よりも遥かに低く、これは、非常に均一であり、貨物、コンテナ、荷物のような物体を走査するには十分である。
【００２９】
図4は、図3の軸4‐4に沿った、X線源100の前方端部の正面断面図である。視準スロット112は、X線源100を使用する走査システムの形状に応じて、最大で360°の任意のθ2にまで拡大することができる。直線加速器本体102は幽霊線にて示している。以降で、X線源100を使用する走査システムについてさらに説明する。
【００３０】
この実施形態では、スロット112の軸4‐4は、X線源110の縦軸L1に対して垂直（また、電子ビームの方向に対して垂直）である。スロットの軸は、これ以外の、縦軸L1を横断する角度であってもよい。例えば、図3aは、視準スロット112aの軸Oが本体102aの縦軸に対して斜角にある状況のX線源100aを示している。例えば、角度θOは縦軸L1に対して80°であってよい。
【００３１】
対象物材料の周囲への遮蔽部の配置を促進するために、直線加速器本体102の出力部109から、ドリフト106、またはこれ以外の類似の通路を設けることが好ましいが、これは必須ではない。図2に示すように、対象物材料108は出力部に配置することができる。次に、出力部109の前方に遮蔽材料110を配置して、この遮蔽材料を介して視準スロット112を画定することができる。出力部109の基端部にあたる、直線加速器本体102の一部分の周囲に、追加の遮蔽材料110を設けて、対象物材料108の後部で発せられた放射線を遮断することができる。追加の遮蔽材料を、このようなX線源を採用した走査システムに設けることも可能である。
【００３２】
図5は、図3、図4のX線源100を採用した本発明の或る実施形態による貨物操作システム200の平面図である。コンベヤ・システム202は、走査システム200を介して、貨物コンテナ204を、X線源100と検出器205の間で支持および搬送する。コンベヤ・システム202は、例えば機械駆動式のコンベヤ・ベルト、トラック、あるいは機械駆動式のローラであってよい。X線源100の縦軸L1は、コンベヤ・システム202の縦軸L2と平行している。X線源100の視準スロット112は、貨物コンテナ204の方向に向かっている。遮蔽壁２０６は線源100と検出器205を包囲している。コンベヤ・システム202は、遮蔽された壁を通って開口部207にまで延びており、これにより、貨物コンテナ204の出し入れが可能になる。
【００３３】
図6は、図5の走査ユニットの正面図であり、走査ユニットの細部をさらに示している。貨物コンテナ204は、コンベヤ・システム202により、遮蔽トンネルを通って搬送される。検出器205は、トンネル背部に第1アーム210を、トンネルの頂部よりも上の部分に第2アームを具備したL字型の検出器アレイである（図示を簡略化するために、図5の平面図には、L字型検出器アレイ208の第1アーム210と、遮蔽されたトンネル206を示していない。）。図1に関連して上述したように、トンネル206は、X線放射光線Rが通過できる第1窓214、第2窓216を備えている。X線源100は、X線放射光線の下方部分がコンベヤ・システム2020の頂部と平行するように配置することが可能である。放射光線Rがコンベヤ・システム202をさえぎり、コンベヤ・システム202がベルトまたはトラックである場合には、放射線の低減衰を生じる材料を使用してもよい。コンベヤ・システム202がローラを設けている場合には、必要に応じて、複数のローラの間に空間を設けることができる。必要であれば、コンベヤ・システム202を支持している構造に窓を設けてもよい。貨物コンテナ204と検出器アレイ205の間にコリメータ（図示せず）を設けて、散乱した放射線が検出器アレイ205に到達することを妨害することもできる。例えば、貨物コンテナ204の1部分または全体をサイド検査するため、またはエネルギー分布の異なる貨物コンテナ204に放射するために、コンベヤ・システム202を逆転させることができる。さらに、貨物コンテナ204を2つまたはそれ以上のエネルギーレベルの間で迅速に巡回させることで、貨物コンテナ204に複数のエネルギーを放射することもできる。
【００３４】
L字型の検出器アレイ205は、ディスプレイ220と結合した画像プロセッサ・ブロック218と電気結合している。画像プロセッサ・ブロック218は、技術上知られているように、アナログ‐デジタル変換を備えている。コンピュータ222は、X線源、検出器アレイ、コンベヤ・システム、画像プロセッサ、ディスプレイと電気結合しており、これらの1つまたはそれ以上の動作を制御する。図面を簡略化するために、コンピュータと全てのコンポーネントとの間の接続は示していない。コンピュータは、画像プロセッサの処理機能を提供することができる。
【００３５】
図6に示すように、貨物コンテナ204を放射するために、視準スロット112とX線放射光線Rは、コンベヤ・システム202よりも上の範囲に向けられている。この例では、X線光線224は、X線源100と貨物コンテナの間を若干離した状態で、貨物コンテナ204全体を照射するのに十分な、約70度の弧θ2を有する。高さ約2.4メートル（8フィート）の標準の貨物コンテナ204を検査するには、X線源100を、コンベヤ・システム202上の、貨物コンテナから約0.9メートルの位置に配置する。貨物コンテナ204の長さと幅は、線源の所望の位置に影響しない。しかし、幅は、X線源100のエネルギー分布に影響する。技術上知られているように、幅1.8〜2.7メートル（6〜9フィート）の標準の貨物コンテナを貫通するためには、線源から放射されるX線放射光線Rのピークエネルギーは約1MeVよりも大きくなくてはならない。
【００３６】
X線源100の縦軸L1がコンベヤ・システム202の縦軸と平行するため、図5、図6のX線走査ユニット200の幅Wは、関連する従来技術のX線走査ユニット10よりも短くてもよい。そのため、本発明の走査ユニット200を、これと関連する、同様のサイズの物体を走査するエネルギーが同一の、従来技術の走査ユニット10よりも小型化でき、さらに占有スペースを縮小することが可能である。
【００３７】
X線源100の縦軸L1が搬送システム202の縦軸L2と平行する際に、走査装置のサイズは最も小型であるが、縦軸L1が縦軸L2と関連して鋭角を形成する際に恩典が得られる。角度の縮小と共に、向上度が増加する。サイズの著しい縮小は、縦軸L1が縦軸L2に関連して45°の角度にある場合に得られる。縦軸L1と縦軸L2の間の角度が10°またはこれ未満である場合に、サイズのさらに大きな縮小が得られる。上述したように、L2がL1と平行する場合に、最大の向上が得られる。
【００３８】
図7は、線源の縦軸L3を横断する第1視準スロット304、第2視準スロット306を設けるX線源302を採用した、本発明の或る実施形態による貨物走査ユニット300の平面図である。走査ユニット300は、平行縦軸L4、L5を各々具備した、平行コンベヤ・ベルトのような第1平行コンベヤ・システム308、第2平行コンベヤ・システム310を備えている。一方の貨物コンテナ311はコンベヤ・システム３０８上に示され、他方の貨物コンテナ313は別の搬送システム310上に示されている。搬送システム308、310は、X線源302と検出器316、318の各々との間において、物体311、313を搬送する。遮蔽壁は、線源302、検出器316、318、および、システム308、310の搬送される遮蔽された対象物の各部分を包囲する。貨物コンテナ311、313の出入りを可能にするために、搬送システム308、310は、遮蔽壁の開口部を通って延びている。X線源302の縦軸L3は、2つのコンベヤ・システム308、310の縦軸L4、L5と平行している。第1視準スロット304は、第1コンベヤ・システム308の上の範囲に向けられ、また、第2視準スロット306は、第2コンベヤ・システム310の上の範囲に向けられている。
【００３９】
鉛、鋼鉄またはタングステンのような遮蔽材料から成るシャッター312、315は、遮蔽材料314、X線源の本体302、もしくは走査ユニット300に旋回可能または滑動可能に取り付けられている。シャッターは、図8aにより詳細に示すように、走査ユニット300の対応する側面が使用されていない場合に、一方または他方の視準スロット304、306を選択的に被覆する。シャッター312、315は、そのサイズを最小化するために、対象物材料108上の電子ビームの焦点に可能な限り接近しているべきである。
【００４０】
図8は、図7中の矢印8に沿った端面図であり、各々の遮蔽トンネル320、322内の、各コンベヤ・システム308、310上に配置された貨物コンテナ311、313を示す。シャッター312、315の両方は開放状態にあるため、視準スロット304、306からの放射光線が逃げることができる。X線源100によって、それぞれ視準スロット304、306を通って発せられた2本のX線光線R1、R2の各々が、トンネル320、322にそれぞれ設けた開口部324、327を通過して、貨物コンテナ311、313を照射している状態が示されている。図6の実施形態と同様に、X線光線R1、R2の各々は、貨物コンテナ311、313の全体を照射するための約70°の弧を有する。
【００４１】
図8aは、X線源302と、シャッター312、315のより詳細な正面図である。ここでは、シャッター312、315が、その各々の対応点312a、315aにて、線源302または走査ユニット300に旋回的に取り付けられている。シャッター312は開放状態であるため、視準スロット304から放射線を発することができる。シャッター315が閉鎖状態にあれば、視準スロット306からの放射線の放射を遮断する。視準スロット304を閉鎖するには、シャッター312を旋回部312a周囲で回転させる。同様に、視準スロット306を開放するには、シャッター315aを線回転315a周囲で回転させればよい。回転を生じるための機構（図示せず）をシャッター312、315に結合することもできる。この機構は、ユーザの制御下で、システム300のコンピュータ制御動作によって制御することができる。上述したように、シャッター312、315をレールに沿って、矢印A、Bの各々の方向へ移動することでシャッターを滑動させ、適切な機構により各視準スロット304、315を開閉する状態にする、またその状態から解除することができる。さらに、シャッター312、315を、適当な機構によって、遮蔽材料の外面周囲で湾曲および滑動させることで、各スロット304、306を選択的に被覆および露出することも可能である。上述したように、照準スロット304、306の両方を同時に開放して、異なるコンベヤ・システム上の貨物コンテナを同時に検査することができる。
【００４２】
上述のとおり、検出器316、318の形状はL字型である。貨物コンテナ311、313から検出器３１６、318へ放射された放射線が通過できるようにするために、遮蔽トンネル320、322の一番遠い側面には開口部326、328が設けられている。2つの画像プロセッサ340、342は、検出器316、318にそれぞれ電気結合している。2つのディスプレイ344、346は、画像プロセッサ340、342とそれぞれ電気結合している。コンピュータ348は、走査ユニット300の動作を制御する。図6の実施形態にあるように、貨物走査ユニット300は、1つのX線装置302を用いて2倍数の貨物コンテナを検査することが可能である。
【００４３】
1度に検査できる貨物コンテナの数をさらに増加するには、図9、図10中の遮蔽された対象物400、403の断面図にそれぞれ示すように、X線源100（図3）の遮蔽された対象物材料に、3つの視準スロット402または4つの視準スロット404を設けてもよい。3つのコンベヤ・システム412a、412b、412c、または4つのコンベヤ・システム422a、422b、422c、422dをそれぞれ備えるX線走査ユニット410、420は、図11、図12の正面図に各々示すように、図9、図10のX線源と共に構造することが可能である。
【００４４】
これらの実施形態では、X線源400、403の縦軸、3つのコンベヤ・システム412a、412b、412c、または4つの搬送システム422a、422b、422c、422dは平行している。各スロットから放射された光線の弧は、システム形状によって異なる。光線の弧の合計角度は360°を超えない。3つのコンベヤ・システム410における各光線の弧は、例えば約90°〜110°であってよい。4つのコンベヤ・システム410における各光線の弧は、例えば約75°〜約90°であってよい。
【００４５】
各光線の弧は同一である必要はない。例えば、各コンベヤ・システムが、サイズの異なる物体を扱うものである場合には、コンベヤ・システムに向けられた各光線の弧は異なるものであってよい。さらに、各スロットの軸は、X線源の縦軸に対して同一の角度を形成している必要はない。例えば、或る特定の軸は垂直であってよく、別の軸は、別の横断する角度（？ transverse angle）を形成していてよい。さらに、所望であれば、360°に延びた単一の視準スロットを用いて、全ての搬送システム上に配置した貨物コンテナを照射することも可能であることが記述される。そのため、必要に応じて、走査システムに追加の遮蔽部を設けることができる。
【００４６】
上述のとおり、要望または必要に応じて、1つまたはそれ以上の視準スロットを被覆するために、機械的シャッター（図示せず）を設けることができる。当業者は、図面の簡略化のために図示していない線源および上方搬送システムを支持するための支持構造を容易に設けることが可能である。
【００４７】
走査ユニット410、420の下方部分において、L字型の検出器414、424は、対応する搬送システム412b、412c、422c、422dの下にアーム部分45、426を備えている。
【００４８】
別個の画像プロセッサ・ブロックおよびディスプレイ（図示せず）を、操作ユニット410、420内の各々の搬送システムに設けることができる。各走査ユニット410、420を、図示にはない1つのコンピュータによって制御してもよい。これ以外の要素は、図5、図6の走査ユニット200と一致するため、さらなる説明を省略する。
【００４９】
図13は、本発明の別の実施形態によるX線源500の斜視図であり、ここでは、直線加速器本体502から発せられた電子ビームが、電磁ベンドマグネット（？ electromagnetic bend magnet）508によって、2つの遮蔽対象物504、506のうち1つに選択的に向けられている。第1ドリフト管510が、直線加速器本体502の出力端部511からベンドマグネット508にまで延びている。2本のドリフト管512、514は、ベンドマグネット508から2つの遮蔽された対象物504、506にまで、直角に延びている。遮蔽された対象物504、506の構造は、図3の遮蔽された対象物の構造と同一であってよい。上述したとおり、各々の遮蔽された対象物の遮蔽材料520は、その中に画定された視準スロット522を備えている。
【００５０】
2つの遮蔽対象物504、506は、貨物コンテナ530の2つの垂直側面を照射している状態で示されている。これ以外の、図5、図6の走査ユニットと同一であってよい、走査ユニットの部分については示していない。この実施形態では、遮蔽対象物504、506は、遮蔽された対象物により発せられたX線光線が、貨物コンテナ530の縦軸L5に沿った異なる平行パネルにおける貨物コンテナ530の異なるスライスに放射できるように配置されている。これにより、貨物コンテナ530を介して発せられたX線放射を受けるための、検出器（図示せず）の配置が促進されるが、しかしこれは必須ではない。上述のとおり、検出器はL字型の検出器であってよい。動作中に、よく知られた装置である電磁ベンドマグネットを使用して、対象物が走査ユニットを介して搬送される際に、電子ビームが1本の管、または別の管内に交互に偏向される。
【００５１】
走査ユニットの形状における空間制約により、直線加速装置本体502を遮蔽された対象物の1つと整列させることが有利である。図14は、第1の遮蔽された対象物604と整列した直線加速器本体602を備えるX線源600の斜視図である。第1ドリフト管606は、直線加速器本体602の開口端部608を第1ベンドマグネット610と結合する。第2ドリフト管612は、第1ベンドマグネット610を第1の遮蔽された対象物604と結合する。第3ドリフト管612は、第1ベンドマグネット610を第2ベンドマグネット614と結合する。第4ドリフト管616は、第1ベンドマグネット610を第2の遮蔽された対象物618と結合する。第1ベンドマグネット614は、電子ビームが第1の遮蔽された対象物604を通過すること、または、電子ビームを第2の遮蔽された対象物618へ偏向することを選択的に可能にする。第1ベンドマグネットは電磁石である。この場合、常時オン状態であってよい第2ベンドマグネット614は、永久磁石または電磁石である。第1、第2の遮蔽された対象物604、618の形状は、図3の実施形態における遮蔽された対象物と同一であってよい。
【００５２】
検出器または検出器アレイの形状は、視準した放射線ビームの形状によって異なる。例えば、放射線ビームをファンビームに視準した場合、一次元検出器アレイが得られる。位置次元検出器アレイは、一列の検出器要素を備えていてよい。視準した放射線ビームが、例えば非対称なピラミッド型のコーンビームのようなコーンビームである場合には、検出器アレイは二次元検出器、または2列またはそれ以上の列の検出器要素を備えた検出器であってよい。検出器アレイは、各々がハウジング内に支持された1列またはそれ以上の列の検出器要素を具備する複数の検出器のモジュールを備えることができる。
【００５３】
L字型の検出器アレイは、従来の検出器を備えることができる。例えば、検出器は、ディスクリート・フォトダイオードと結合したシンチレータを設けていてよい。さらに検出器を、例えば、技術上知られているように、光電子増倍管に結合したシンチレータと結合することもできる。フォトダイオードまたは光電子増倍管によって光子が検出される。シンチレータ/光電子増倍管ベースの検出器は、X線源が、複数のエネルギー分布を有する放射線を選択的に発する場合に特に便利である。シンチレータは、例えばヨウ化セシウム・シンチレータであってよい。パルス高分析（”PHA”）を使用して、検出器からのデータを分析することができる。検出器は、例えば、カリフォルニア州パロアルトにあるVarian Medical Systems, Inc.,から市販されている非晶質シリコン検出器であってよい。
【００５４】
伝搬された放射線の検出に加え、またはその代わりに、貨物コンテナによって散乱した放射線を検出するために、検出器を、X線源と貨物コンテナの間に配置することができる。
【００５５】
上述したX線源が、1本（1）〜4本（4）の放射線ビーム1つ（1）〜4つ（4）の視準スロットを備えている一方で、追加の視準スロットを設けて、追加の放射線ビームを形成することが可能である。X線源のいずれにおいても、視準スロットは、同一の、または異なる弧を有し、また、ファンビームあるいはコーンビーム、若しくはその両方を同一の線源において画定できる。さらに、各スロットの軸と、X線の縦軸または電子経路との間の横断角度は、同一または異なっていてよい。
【００５６】
上述の貨物コンテナという用語の使用は、同様のサイズのパレットを包括する。さらに、上述した走査ユニットは、貨物コンテナを検査するための貨物走査ユニットとして記述されているが、他の物体、例えば荷物、バッグ、ブリーフケース等の検査にも使用できる。
【００５７】
さらに、上述したX線源は、直線加速器本体を高エネルギー電子の源として使用し、X線源は、X線管、またはこれ以外の類似の装置を使用することも可能である。
【００５８】
当業者は、請求項により定義されている本発明の範囲から逸脱しない限り、実施形態にこれ以外の変更を加えられることを理解するだろう。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、例えば、空港、公共の建物において荷物、バッグ、ブリーフケース、さらには貨物コンテナ等のような物体の非侵襲性検査に使用可能である。例えば、隠匿された銃、ナイフ、爆発装置、および違法薬物のような危険物、並びに密輸品を発見することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】直線スキャナと呼ばれる、一般的なX線走査システムの正面図である。
【図２】直線加速器と呼ばれる、荷電粒子定在波加速器構造の従来技術の略軸断面図である。
【図３】本発明の或る実施形態によるX線放射線源の略図である。
【図３ａ】図3のX線放射線源の応用形の略図である。
【図４】線4‐4に沿った、図3のX線源の前方端部の正面断面図である。
【図５】図3、図4のX線源を採用している、本発明の或る実施形態による貨物走査システムの平面図である。
【図６】図5の走査ユニットの正面図であり、走査ユニットのさらなる細部を示している。
【図７】線源の縦軸L3を横断する第1、第2視準スロットを備えたX線源を採用している、本発明の別の実施形態による貨物走査ユニットの平面図であり、
【図８】図7中の矢印8に沿った貨物走査ユニットの正面図である。
【図８ａ】図８の貨物走査システムの正面図であり、X線源とシャッターをより詳細に示している。
【図９】本発明にしたがって、それぞれ3つの視準スロットと、4つの視準スロットを備えた遮蔽された対象物の断面図である。
【図１０】本発明にしたがって、それぞれ3つの視準スロットと、4つの視準スロットを備えた遮蔽された対象物の断面図である。
【図１１】図9、図10の遮蔽された対象物のそれぞれと共に、X線源を備えたX線走査ユニットの正面図である。
【図１２】図9、図10の遮蔽された対象物のそれぞれと共に、X線源を備えたX線走査ユニットの正面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態によるX線源の斜視図であり、この場合、直線加速器本体からの電子ビームが、電磁ベンドマグネットによって、2つの遮蔽された対象物のうち一方に選択的に向けられる。
【図１４】図13の実施形態によるX線源の斜視図であり、この場合、直線加速器本体が遮蔽された対象物のうちの一方と整列している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８ａ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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