(57)【要約】人またはそれらの所持品を検査するための装置および方法が開示される。第１および第２のキャリッジは、対象に入射する透過性放射線のビームを生成するための放射源をそれぞれ携持する。保定器は、垂直成分を有する方向に、対象に対する各キャリッジの同期相対運動を提供する。検出器は、放射線が対象と相互作用した後に、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される放射線を受容する。各放射源によって生成される透過性放射線は、Ｘ線放射線の形態であり得る。各放射源は、放射線のペンシルビームを生成するように適合され得る。各放射源は、放射源によって生成される透過性放射線のビームを、キャリッジの運動方向に対して横断方向に移動させるように適合される、スキャナも有する。
2011503624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に関連する材料特徴を確認するための装置であって、該装置は、
第１のキャリッジおよび第２のキャリッジであって、各キャリッジは該対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される放射源を含む、第１のキャリッジおよび第２のキャリッジと、
少なくとも１つの垂直保定器であって、垂直成分を有する方向に、該対象に対して各キャリッジを同期的に変位させるように適合される、少なくとも１つの垂直保定器と、
放射線を受容する少なくとも１つの検出器であって、該放射線は、該対象との該放射線の相互作用の後に、該放射源のうちの少なくとも１つによって生成される、少なくとも１つの検出器と
を備える、装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの検出器は、前記第１のキャリッジ上に配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記対象は、人である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記透過性放射線は、Ｘ線放射線である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記放射源は、放射線のペンシルビームを生成するように適合される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
各キャリッジはスキャナを含み、該スキャナは、前記放射源によって生成される前記透過性放射線のペンシルビームを該キャリッジの運動方向に対して横断方向に移動させるように適合される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記スキャナは、チョッパホイールである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記チョッパホイールは、交互配置されたビームを提供するように適合される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
各キャリッジは、複数の検出器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
各キャリッジは、散乱検出器および伝播検出器のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のキャリッジ上の前記放射源および前記第２のキャリッジ上の前記放射源は、実質的に対向して方向付けられた透過性放射線のビームを生成する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１のキャリッジの前記伝播検出器は、前記第２のキャリッジの前記放射源の高度と実質的に同じ高度に配置される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のキャリッジと第２のキャリッジとは、構造的に連結される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
各放射源は、時間的に交錯した照射パターンを提供するための断続的な照射放射源である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
両方のキャリッジは、単一の機械的プラットフォームに連結され、前記少なくとも１つの保定器は、垂直成分を有する方向に、該単一の機械的プラットフォームを移動させるように適合される、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記保定器は、変位エンコーダを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記保定器は、親ネジに連結される回転モータ、ラックアンドピニオンシステム、電気機械的に推進されるシステム、油圧ピストン、または滑車システムのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの検出器から信号を受信するための、かつ少なくとも該信号に基づいて画像を生成するためのプロセッサをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
複数の検出器からの信号に基づいて生成される画像を電子的に組み合わせるためのプロセッサをさらに備える、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
動作の経過中に、前記キャリッジおよび前記少なくとも１つの保定器を収容するための筐体をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記筐体に連結される、少なくとも１つの定置式検出器をさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記筐体は、環境的に制御された筐体である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記筐体は、外部環境から密閉可能である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
各放射源は、前記対象を断続的に照射するように適合されるパルス放射源である、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
対象に関連する材料特徴を確認するための装置であって、該装置は、
第１のキャリッジであって、
対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される放射源と、
該対象によって散乱される透過性放射線を検出するための第１の検出器と、がそれに連結されている、第１のキャリッジと、
第２の検出器を有する第２のキャリッジであって、該第２の検出器は、該第１のキャリッジの該放射源によって生成され、かつ該対象を通して伝播させられる透過性放射線を検出する、第２のキャリッジと、
少なくとも１つの垂直保定器であって、垂直成分を有する方向に、該対象に対する各キャリッジの位置を同期的に変動させるように適合される、少なくとも１つの垂直保定器と
を備える、装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの垂直保定器は、前記対象に対する各放射源の相対位置を変動させるように、前記第１のキャリッジに作用する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
対象に関連する材料特徴を確認するための装置であって、該装置は、
透過性放射線のビームを生成するように適合される、２つの垂直に配置された放射源のアレイと、
放射線を受容するための少なくとも１つの検出器であって、該放射線は、該対象との該放射線の相互作用の後に、該放射源のうちの少なくとも１つによって生成される、少なくとも１つの検出器と、
該アレイのうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの放射源を作動させるためのコントローラであって、該放射源は同じアレイの中の他の放射源から独立している、コントローラと
を備える、装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの検出器は、複数の検出器の２つの垂直アレイと、特定の時間間隔の間、各検出器によって受信される検出データを処理するためのプロセッサとを含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記放射源のうちの少なくとも１つによって生成される透過性放射線の少なくとも１つのビームを移動させるように適合される、スキャナをさらに備える、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
対象を検査するための方法であって、
第１のキャリッジを移動させることであって、該第１のキャリッジは、それに連結されている、該対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される第１の放射源を有する、ことと、
該第１のキャリッジと同期して第２のキャリッジを移動させることであって、該第２のキャリッジは、それに連結されている、透過性放射線のビームを生成するように適合される第２の放射源を有する、ことと、
少なくとも１つの検出器によって放射線を検出することであって、該放射線は、該対象との該放射線の相互作用の後に、該放射源のうちの少なくとも１つによって生成される、ことと、
該少なくとも１つの検出器によって受容される放射線に基づいて、検出器出力信号を発生させることと、
該検出器出力信号に基づいて、該対象を特徴付けることと
を含む、方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの検出器は、前記第１のキャリッジおよび前記第２のキャリッジのうちの少なくとも１つに連結される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記キャリッジの運動方向に対して横断方向に、前記放射源によって生成される前記透過性放射線のビームを走査することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの検出器によって検出される放射線に基づいて、画像を作成することをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記放射線源によって生成される前記透過性放射線のビームを走査することであって、該放射線源は、前記キャリッジの前記運動方向に対して横断方向に、前記第２のキャリッジに連結される、ことと、
前記少なくとも１つの検出器によって受容される放射線に基づいて、検出器出力信号を発生させることと、
前記第１および第２のビームから検出される放射線に基づいて、画像を作成することと
をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記対象は、人である、請求項３０〜３４に記載の方法。
【請求項３６】
対象を検査するための方法であって、
時間的に変動する高度において透過性放射線のビームを発生させることであって、該透過性放射線のビームは、少なくとも１つの第１の放射源と少なくとも１つの第２の放射源とによって生成され、該第１の放射源は、該対象に向かう第１の方向に該放射線を方向付けるように配置され、該第２の放射源は、該対象に向かう第２の方向に透過性放射線を方向付けるように配置される、ことと、
少なくとも１つの検出器によって該放射線を検出することであって、該放射線は、該対象との該放射線の相互作用の後に、該放射源のうちの少なくとも１つによって生成される、ことと
を含む、方法。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの第１の放射源は、異なる垂直高さに配置される、第１の複数の放射源を備え、前記少なくとも１つの第２の放射源は、異なる垂直高さに第２の複数の放射源を備える、請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６０／９８８，９３３号（２００７年１１月１９日出願）の優先権を主張し、この出願の開示はその全体が本明細書に参考として援用される。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、人、荷物、または他の対象をＸ線撮像して隠れた物体を検知する分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
後方散乱およびミリ波技術を使用する現在の人スクリーニングシステムは、走査される対象の表面の代表的な画像を提供することはできるが、走査される対象の全体を透過し得ない限り、該システムは、対象の向こう側に位置する関心のアイテム、または対象を囲む背景に類似する信号応答を返す関心のアイテム、あるいは対象上に巧みに隠されたアイテムを撮像する能力に欠けている。
【０００４】
このようなスクリーニングシステムの検出精度を増加させるために、走査される対象を再配置することがさらに必要になり得る、追加的な走査が必要である。これらの追加的な走査の必要性は、おそらくは検出精度を増加させるが、概して、大量の走査を経験する状況下で実施される、このようなシステムの処理能力率を大幅に低減させる。
【０００５】
このような用途において、高い処理能力率での正確かつ効率的な撮像を提供し、かつ検査される対象が低用量の放射線にだけしか露出されないことが必要であるシステムが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、これらの所望の目的を達成することができる、走査の装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好適な実施形態によれば、対象に関連する材料特徴を確認し、ある実施形態では、対象の１つ以上の画像を発生させる、装置を提供する。装置は、概して、第１のキャリッジと、第２のキャリッジと、少なくとも１つの垂直保定器と、少なくとも１つの検出器とを含む。各キャリッジは、対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される、放射源を含む。垂直保定器は、垂直成分を有する方向に、対象に対して各キャリッジを同期的に変位させるように適合される。少なくとも１つの検出器は、放射線との対象の相互作用の後に、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される放射線を受容する。検出器は、第１のキャリッジ上に配置され得る。対象は、人であり得る。
【０００８】
各放射源によって生成される透過性放射線は、Ｘ線放射線の形態であり得る。各放射源は、放射線のペンシルビームを生成するように適合され得る。各放射源は、放射源によって生成される透過性放射線のビームを、キャリッジの運動方向に対して横断方向に移動させるように適合される、スキャナも有する。各スキャナは、チョッパホイールの形態であり得、また、チョッパホイールは、交互配置されたビームを提供するように適合され得る。
【０００９】
各キャリッジは、複数の検出器を含み得る。複数の検出器は、それぞれ散乱検出器および伝播検出器のうちの少なくとも１つを含み得る。
【００１０】
第１および第２のキャリッジは、実質的に対向して方向付けられた透過性放射線のビームを生成し得る。
【００１１】
第１のキャリッジの伝播検出器は、第２のキャリッジの放射源の高度と実質的に等しい高度で配置され得る。
【００１２】
本発明の一実施形態では、第１および第２のキャリッジは、構造的に連結され得る。両方のキャリッジは、単一の機械的プラットフォームに連結され得、そこでは、少なくとも１つの保定器は、垂直成分を有する方向に、単一の機械的プラットフォームを移動させるように適合される。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、各放射源は、時間的に交錯した照射パターンを提供する、断続的照射放射源であり得る。
【００１４】
本発明の一実施形態は、変位エンコーダを含み得る。
【００１５】
装置の保定器は、本発明の位置実施形態に従って、親ネジに連結される回転モータ、ラックアンドピニオンシステム、電気機械的に推進されるシステム、油圧ピストン、滑車システムのうちの少なくとも１つを含み得る。
【００１６】
装置は、少なくとも１つの検出器から信号を受信するため、かつ少なくとも１つの信号に基づいて画像を生成するためのプロセッサを含み得、また、一実施形態では、各検出器によって生成される画像を電子的に組み合わせるためのプロセッサをさらに含み得る。
【００１７】
本発明の関連する実施形態によれば、装置は、動作の経過中に、キャリッジおよび少なくとも１つの保定器を収容するための筐体を含み得る。少なくとも１つの定置式検出器が、筐体に連結され得る。筐体は、環境的に制御された筐体であり得る。筐体は、外部環境から密閉可能であり得る。
【００１８】
本発明の一実施形態では、各放射源は、対象に断続的に照射するように適合されるパルス放射源であり得る。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、第１のキャリッジと、第２のキャリッジと、少なくとも１つの垂直保定器とを含む、対象に関連する材料特徴を確認するための装置を提供する。第１のキャリッジは、対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される放射源と、対象によって散乱される透過性放射線を検出するための第１の検出器とを含む。第２のキャリッジは、第１のキャリッジの放射源によって生成され、かつ対象を通して伝播する透過性放射線を検出するための、第２の検出器を含む。少なくとも１つの垂直保定器は、垂直成分を有する方向に、対象に対する各キャリッジの位置を同期的に変動させるように適合される。保定器は、対象に対する第１のキャリッジ上の放射源の相対的位置を変動させるように、第１のキャリッジに作用し得る。
【００２０】
本発明の別の実施形態によれば、対象に関連する材料特徴を確認するための装置を提供する。装置は、透過性放射線のビームを生成するように適合される、２つの垂直に配置された放射源のアレイと、対象との放射線の相互作用の後に、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される放射線を受容するための、少なくとも１つの検出器と、同じアレイの中の別の放射源から独立して、アレイのうちの少なくとも１つの中の少なくとも１つの放射源を作動させるためのコントローラとを含む。
【００２１】
関連する一実施形態では、装置の少なくとも１つの検出器は、２つの検出器の垂直アレイと、指定の時間間隔の間に各検出器によって受信される検出データを処理するためのプロセッサとを含む。
【００２２】
別の関連する実施形態では、装置は、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される透過性放射線の少なくとも１つのビームを移動させるように適合される、スキャナを含む。
【００２３】
本発明の別の実施形態によれば、対象を検査するための方法を提供する。該方法は、対象に入射する透過性放射線のビームを生成するように適合される、それに連結されている第１の放射源を有する、第１のキャリッジを移動させるステップと、透過性放射線のビームを生成するように構成される、それに連結されている第２の放射源を有する、第１のキャリッジと同期して第２のキャリッジを移動させるステップと、対象との放射線の相互作用の後に、少なくとも１つの検出器で、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される放射線を検出するステップと、少なくとも１つの検出器によって受容される放射線に基づいて、検出器出力信号を発生させるステップと、検出器出力信号に基づいて、対象を特徴付けるステップとを有する。少なくとも１つの検出器は、第１のキャリッジおよび第２のキャリッジのうちの少なくとも１つに連結され得る。
【００２４】
関連する一実施形態では、該方法は、キャリッジの運動方向に対して横断方向に、放射源によって生成される透過性放射線のビームを走査するステップをさらに含む。
【００２５】
別の関連する実施形態では、該方法は、第１および第２の検出器によって検出される放射線に基づいて、画像を作成するステップをさらに含む。
【００２６】
さらに別の関連する実施形態では、該方法は、キャリッジの運動方向に対して横断方向に、第２のキャリッジに連結される放射源によって生成される透過性放射線のビームを走査するステップと、第１および第２の検出器によって受容される放射線に基づいて、検出器出力信号を発生させるステップと、第１および第２のビームから検出される放射線に基づいて、画像を作成するステップとを含む。対象を検査するための説明される方法のうちのいずれかでは、対象は、人であり得る。
【００２７】
本発明の別の実施形態によれば、対象を検査するための方法を提供する。該方法は、時間的に変動する高度で透過性放射線のビームを発生させるステップであって、透過性放射線のビームは、放射線を対象に向かった第１の方向に方向付けるように配置される、少なくとも１つの第１の放射源と、透過性放射線を対象に向かった第２の方向に方向付けるように配置される、少なくとも１つの第２の放射源とによって生成されるステップと、対象との放射線の相互作用の後に、少なくとも１つの検出器で、放射源のうちの少なくとも１つによって生成される放射線を検出するステップとを含む。少なくとも１つの第１の放射源は、異なる垂直高さで配置される第１の複数の放射源を備え得、少なくとも１つの第２の放射源は、異なる垂直高さで第２の複数の放射源を備え得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明は、カーゴまたは他の任意の荷物および／または対象をスクリーニングする分野に関する。
【００２９】
本発明の上述の特徴は、添付図面を参照して、以下の詳細な説明を参照すれば、より容易に理解されるであろう。
【図１】撮像装置に入った人を走査するために使用される、本発明の一実施形態の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａおよび２Ｂは、本発明のキャリッジに取り付けられる、親ネジタイプの保定器の図である。
【図２Ｂ】図２Ａおよび２Ｂは、本発明のキャリッジに取り付けられる、親ネジタイプの保定器の図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従って放射源が対象を交互に走査し得るように構成される、２つの放射源および２つのチョッパホイールの上面図である。
【図４】図４は、本発明のある実施形態による、筐体内に提供される検査システムを示す図である。
【図５】図５は、電子電界放出に基づく先行技術のＸ線放射源の概略図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による、後方散乱撮像の応用例における離散放射源の一次元アレイの使用を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による、後方散乱撮像の応用例における離散放射源の二次元アレイの使用を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態による、後方散乱撮像の応用例における離散放射源の一次元アレイおよび固定された一組の後方散乱検出器の使用を示す図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態による、複数の一次元の放射源アレイが単一のシリンダ上に載置される、画像発生装置を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、Ｘ線が上から放射される、本発明の一実施形態の正面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、上から放射される複数のＸ線ビームを横断する連続的な位置における人を示す、本発明の一実施形態の概略側面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、対向する側からＸ線が放射される、本発明の一実施形態の正面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、上から放射される複数のＸ線ビームを横断する連続的な位置における人を示す、本発明の一実施形態の概略側面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態による多重後方散乱撮像システムを使用する、Ｘ線検査システムの概略断面図である。
【図１３】図１３は、図１２のＸ線検査システムの実施形態の側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の種々の実施形態の採用されているものと同種の電磁走査操作器を採用する、先行技術の後方散乱システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
定義。本明細書および添付の特許請求の範囲で用いられるように、以下の用語は、文脈上異なる解釈を要する場合を除き、示される意味を有するものとする。
【００３１】
「キャリッジ」は、放射源および／または透過性放射線の検出器を含む、移動可能なシステムである。キャリッジは、放射線を検出する検出器を含み得るが、必須ではない。
【００３２】
「垂直保定器」は、垂直成分を有する方向に、キャリッジを変位させることができる、システム構成要素である。保定器は、モータ等の駆動部と、付随する機械的リンク機構または連結装置とを含み得る。
【００３３】
「垂直に配置されたアレイ」は、垂直に配置された放射源のアレイの中の少なくとも１つの放射源が、同じ垂直に配置されたアレイの中の少なくとも１つの他の放射源とは異なる高度であるように、垂直成分を有する構成で配置される、概して放射源または検出器である、複数の物体である。
【００３４】
図１は、撮像装置の近傍に入った人を走査する、本発明の一実施形態の概略図である。図１に示され、概して数字の１０で表される撮像装置は、対象が、単一パスで走査され、かつ２つの対向する側から撮像されるように、透過性放射線を生成する２つの異なる放射源を使用し、それによって、あらゆる隠された物体を効率的に識別するのを可能にする。各放射源によって生成される透過性放射線は、一般的に、Ｘ線またはサブミリ波放射線等の、電磁放射線であるが、ある状況の下では、他の周波数範囲内の電磁放射線、または重粒子等の完全に異なる粒子のいずれかの使用が有利になり得る。放射源は、対象の撮像を容易にするために、各キャリッジから透過性放射線のビームを生成することができるようにするという点で互いに異なる。種々の画像は、対象のどちらかの側および／または最上部において検出される、伝播および／または散乱放射線に基づく画像を含んで生成され得る。これらの画像は、同時に生成され得る。同時に生成された画像は、任意の処理方法を用いて組み合わせてもよい。装置の放射源１０２は、キャリッジ１００に連結される。キャリッジ１００は、１つ以上の検出器を含み得る。説明の便宜上、３つの検出器を示す。図示される３つの検出器は、前方散乱検出のために構成可能な検出器１０４と、伝播検出のために構成可能な検出器１０６と、同じく前方散乱検出のために構成可能な検出器１０５とを含む。当業者は、キャリッジが、３つの検出器を含むもの、または特定のタイプの検出器に限定されないことを認識されるであろう。特に、各検出器は、２つ以上の放射線の形態を検出するように構成され得る。キャリッジは、１つ以上の検出器を含み得、キャリッジ上の任意の単一の検出器は、前方散乱、伝播、または後方散乱放射線検出器として機能するように構成され得る。
【００３５】
特定の種類の放射線を感知するように検出器を構成することは、検出器出力、検出周期、および／または感度レベルを変更することによって達成され得る。例えば、各検出器は、検出された情報を、検出された信号を処理するように特に構成されたプロセッサに出力してもよい。さらに、プロセッサ構成は、所与の時間間隔の間にどのようなタイプの放射線が検出されるのかに依存して入れ替えてもよい。検出器は、例えば、放射源１０２が放射線のビームを生成している時間間隔の経過中に、検出器１０４、１０５、１０６が、後方散乱放射線を検出するように構成され、検出器１１４および１１５が、前方散乱放射線を検出するように構成され、かつ検出器１１６が、伝播放射線を検出するように構成されるように、構成されてもよい。同じ実施例において、検出器は、放射線のビームを生成する放射源１１２によって画定される、別の時間間隔の経過中に、検出器１１４、１１５、および１１６が、後方散乱放射線を検出するように構成され、検出器１０４および１０５が、前方散乱放射線を検出するように構成され、かつ検出器１０６が、伝播放射線を検出するように構成されるように、構成されてもよい。これは、検出器がどのように構成され得るかを示す一実施例に過ぎず、また、構成は、提供される構成要素および特定の用途に対して修正することができる。このように、明示的に説明されない場合のある種々の構成は、本発明の実施形態に従って提供され得る。
【００３６】
キャリッジ１１０は、キャリッジ１００と同様に、それに連結される３つの検出器を含む。キャリッジ１１０に連結される３つの検出器は、前方散乱放射線を検出するように構成可能な検出器１１４と、伝播放射線を検出するように構成可能な検出器１１６と、同じく前方散乱検出を検出するように構成可能な検出器１１５とを含む。これらの検出器は、キャリッジ１００上のものと同様に、上述の実施例で論じた、前方散乱、伝播、および／または後方散乱の放射線を含む、各タイプの放射線を検出するように、それぞれ構成され得る。
【００３７】
キャリッジ１００および１１０は、走査の全体を通してそれぞれ実質的に同じ高度に保たれる。キャリッジ１００および１１０は、図２Ａにさらに示されるように、概して、線１０８および１１８によってそれぞれ示される軌跡に沿ってキャリッジを移動させる、別々の垂直保定器にそれぞれ連結される。保定器は、キャリッジが、各キャリッジの変位の全体を通して互いに対して実質的に同じ高度を保つように、概して、同じ速度で垂直方向にキャリッジを移動させる。図示される走査システムは、走査中に、ほぼ垂直方向に散乱する放射線を検出する、定置式の側方散乱検出器１２２をさらに含む。
【００３８】
図１に示される放射源は、対象１２０を水平に走査し、同時に、キャリッジが相互に同期して垂直に変位するので、対象との放射線の相互作用の後に、第１のキャリッジ上に位置する第１の放射源から生成される放射線が、対向する第２のキャリッジ上に位置する検出器によって検出され得る。加えて、第２のキャリッジ上に位置する第２の放射源から生成される放射線は、対象との放射線の相互作用の後に、対向する第１のキャリッジ上に位置する検出器によって検出され得る。放射線検出のタイプには、伝播および／または散乱検出が挙げられる。後方散乱検出器は、図１には明示的に示されていないが、キャリッジは、後方散乱放射線を検出するように構成される検出器を含み得る。検出器が後方散乱放射線を検出するように構成される一実施形態では、上述の実施例で説明されるように、検出器は、検出器と同じキャリッジ上に位置する放射源から生成される放射線を検出し得る。
【００３９】
好適な一実施形態では、各キャリッジの放射源は、ペンシルビームＸ線を生成するように適合され得る。これは、コリメータの使用を通して、または透過性放射線の狭ビームを生成する任意の手段によって達成され得る。放射源は、好適な一実施形態では、概して垂直の移動方向に対して横断方向に、キャリッジによって対象を走査するようにさらに適合され得る。走査は、チョッパホイール、電磁操舵デバイス、または他の任意の走査システムが挙げられるが、これに限定されない、デバイスを使用して達成され得る。
【００４０】
図１は、特に、図示される放射源および検出器の構成について、一方のキャリッジ上の検出器の他方のキャリッジ上の放射源に対する相対的位置も示す。図１に示される実施形態では、各放射源は、伝播検出のために構成可能である対向する検出器の高さまたは高度に対応する位置に位置する。具体的には、キャリッジ１１０の検出器１１６は、キャリッジ１００上の放射源１０２と実質的に同じ高度であり、逆に、キャリッジ１１０上の放射源１１２およびキャリッジ１００上の検出器１０６も同様である。
【００４１】
各キャリッジ上において前方散乱放射線を検出するように構成可能な検出器のうちの２つは、一実施形態では、対象に入射する透過性放射線のビームに起因する散乱放射線が検出されるように、対応する放射源から垂直方向にオフセットされた距離に配置される。検出器１０６は、散乱放射線を検出するように構成されるが、キャリッジ間に配置される対象と相互作用する、放射源１１２のビームに起因する前方散乱放射線を検出する時には、検出器１０６よりも、検出器１０４および１０５の方が適したものとなり得る。同様に、検出器１１６は、前方散乱放射線を検出するように構成され得るが、放射源１０２からの検出器１１４および１１５の垂直方向のオフセットによって対象と相互作用する、放射源１０２によって生成されるビームに起因する前方散乱放射線を検出する時には、検出器１１６よりも、検出器１１４および１１５の方が適したものとなり得る。
【００４２】
キャリッジの協調運動を達成するために、キャリッジを単一体として移動させることができるようにする、構造的な連結が提供され得る。
【００４３】
使用時に、対象は、検査システムの近傍に入り、次いで、対象が単一パスで少なくとも２つの側から走査される時に、キャリッジが垂直に変位する。新しい対象が、走査のために入り口に入ると、キャリッジは、それらが以前の走査で実施した変位とは反対方向に垂直に変位するように、それらの現在の位置から対象を走査し始めることができる。例えば、１つの対象は、キャリッジが高度を下げながら垂直方向に変位する時に走査され、走査が完了して次の対象が入った後には、次の対象は、キャリッジが高度を上げながら垂直方向に変位する時に走査され得る。
【００４４】
本発明の別の実施形態では、各キャリッジは、移動可能なキャリッジに連結されるいかなる検出器も伴わない、放射源を含み得る。例えば、キャリッジ１００および１１０は、検出器１０４、１０５、１０６、１１４、１１５、および１１６のうちのいずれかを伴わずに、それぞれ提供され得る。本実施例では、定置式検出器が提供され得、該検出器は、キャリッジが変位して、放射源が作動を入れ替える時に、伝播および／または散乱放射線を検出する。本実施例では、定置式検出器は、さらに構成可能であり得る。定置式検出器は、例えばキャリッジのほぼ行程の長さに延在するアレイで提供されてもよく、それによって、検出器が、図１に示されるキャリッジに取り付けられた検出器と同じように放射線を検出できるようにする。
【００４５】
図１は、概して、各キャリッジが放射源を有するように示しているが、それは、２つのキャリッジのうちの１つに放射源を提供し、放射源と同じキャリッジ上に散乱検出器を提供し、また、対向して配置されたキャリッジ上に、対応する伝播または前方散乱検出器を提供する、本発明の範囲内である。代替として、図１に示される装置は、透過性放射線を生成する１つのキャリッジ上の１つの放射源と、対象１２０が撮像される時に、単にそのキャリッジによって生成される放射線だけを検出する、対向して配置されたキャリッジとだけで動作できる。
【００４６】
図２Ａは、本発明のキャリッジに取り付けられる、親ネジタイプの保定器の図である。図２Ａに示され、概して数字の１１で表される撮像装置は、ここでは保定器として機能する、回転親ネジモータ２０１および２０２が同時に動作する時に、キャリッジ１００および１１０が、それらのそれぞれの親ネジの回転軸に沿って、概して垂直方向に移動するように、キャリッジ１００および１１０に連結される、親ネジ２００および２１０を示す。本図は、必要な変位を達成するように、本発明のキャリッジとともに実装され得る、１つのタイプの保定器を示す。しかしながら、本発明の実施形態は、キャリッジの変位を達成するために使用することができる、他のシステムを組み込み得る。これらのシステムには、ラックアンドピニオンシステム、電磁推進を使用し得る電気機械的システム、油圧システム、または滑車システムが挙げられるが、これに限定されない。本発明は、キャリッジに連結される単一の保定器によって、キャリッジを変位させることも意図する。保定器は、２つ以上のキャリッジに連結される機械的プラットフォームを有する、単一の保定器を含み得る。保定器は、代替的に、または加えて、１つまたは複数のキャリッジが、垂直方向以外の１つまたは複数の方向に運動できるようにする、システムを含み得る。説明されるシステムのうちのいずれか、または使用される他のあらゆる保定器は、指定の位置への、または指定の変位にわたるキャリッジの変位を提供するように、変位エンコーダ２１２を含むコントローラによって命令され得る。コントローラは、変位が達成される速度、またはキャリッジの移動に関する他のあらゆる関連する変数をさらに命令する場合がある。
【００４７】
一実施形態では、保定器は、対象１２０がその上に配置され得る、変位可能な部材に、キャリッジに連結されている保定器に対向するように連結され得る。保定器が、例えば２つのキャリッジ間に位置する機械的プラットフォーム上に対象１２０が配置され得る、変位可能な部材に取り付けられる実施形態では、保定器は、対象または対象の一部の領域がキャリッジによって走査されるように、垂直成分を有する方向に、部材の高さを変動させ得る。本実施形態では、垂直成分を有する方向に、キャリッジを同期して移動させることを通して生成される同じ画像が達成されるが、これは、どちらの実施形態も、キャリッジに対する対象の相対的配向の変化を提供し、一方で、他のキャリッジに対して変化しない高度で各キャリッジを保つからである。
【００４８】
図２Ｂは、撮像装置に入った人を走査するために用いられる、本発明の一実施形態の側面像である。上述のように、放射源は、所要のタイプの検出のために構成可能である、対向する検出器の高さまたは高度に対応する位置に各放射源が位置するように、互いからオフセットされ得る。例えば、伝播検出のために構成可能な検出器は、対向して配置されたキャリッジ上に位置する放射源に相応する１つのキャリッジに対する垂直高さに位置する。図２Ｂにおいて概して数字の１２で表される撮像装置は、ここでは放射源２５２および放射源２６２である放射源をオフセットすることは、ここではキャリッジ２５０および２６０である対応するキャリッジをオフセットすることによって達成され得ることを示す。例えば、キャリッジが、中央に位置する放射源で同様に構成され、キャリッジ上の中央位置から透過性放射線のビームを生成していた場合、各キャリッジは、それぞれのキャリッジのそれぞれの放射源が、他のキャリッジの放射源に対して垂直にオフセットされるように、１つのキャリッジが、他のキャリッジから垂直にオフセットされる高度で、それぞれの保定器に連結され得る。この設定は、上述のように構成可能な検出器のさらなる使用をもたらす。特に、放射源２５２が作動する時間間隔の間に、検出器２５３および２５４は、後方散乱放射線を検出するように構成され得、検出器２６４は、伝播放射線を検出するように構成され得、また、検出器２６３は、前方散乱放射線を検出するように構成され得る。さらに、放射源２６２が作動する時間間隔の間に、検出器２６３および２６４は、後方散乱放射線を検出するように構成され得、検出器２５３は、伝播放射線を検出するように構成され得、また、検出器２５４は、前方散乱放射線を検出するように構成され得る。
【００４９】
図２Ｂは、親ネジがモータ２５５および２６５によって回転させられる時に、概して垂直方向の運動をキャリッジ２５０および２６０に提供する、親ネジ２５１および２６１をさらに示す。
【００５０】
図３は、放射源が、対象に入射する放射線を交互に生成し得るように構成されるチョッパホイールを有する、２つの放射源の上面図である。撮像装置は、図３では、数字の１３によって表される。本発明は、放射源を、相異なる時間間隔で対象に入射する放射線を生成するように適合させることを包含する。これは、定常状態の伝播放射源で、または異なる時間間隔の間に放射線を伝播するパルス放射源で達成され得る。定常状態の伝播放射源を使用する場合、放射源には、例えば通常のスリット数の半分の数のチョッパホイールが提供され得る。したがって、キャリッジが、１つまたは複数の保定器によって、概して垂直な方向に同期して配置されるのと同時に、対象の両側の全幅走査を達成するために、放射源が、指定の時間間隔の間に対象に入射する放射線を交互に生成するように、装置には、放射源の対象への照射を同期させるように適合されるコントローラが提供される。
【００５１】
図３では、第１および第２のキャリッジ３００および３１０が上面から示される。キャリッジは、透過性放射線３０２および３１２を生成する放射源３０１および３１１をそれぞれ示す。透過性放射線は、使用される放射源によって決定される範囲で生成され得るが、図示のものに限定することを意図していない。放射源の範囲は、放射線のビームがそれを通って走査または掃引される範囲を決定する。この範囲は、線３１５および線３０５によって示される。線３１５は、放射源３１１によって生成されるビームがそれを通って掃引される範囲または窓を表す。線３０５は、放射源３０１によって生成されるビームがそれを通って掃引される範囲または窓を表す。対象は、走査のために、マーカー３２０で示されるように、キャリッジ間に設置される。放射源は、チョッパホイール３０４および３１４によって掃引される、放射線のビームを生成する。チョッパホイールは、ホイールが概して回転運動によって移動する時に、それぞれの放射源によって生成される透過性放射線を、開口部を通して放射できるようにする、開口部３０３および３１３を含む。チョッパホイールの回転は、最大３６０度またはそれ以下を含み得る。チョッパホイールの回転は、往復回転、または放射線を走査できるようにする他のあらゆる運動を含み得る。ホイールは、開口部３０３および３１３が、ある時間間隔で放射源から放射される放射線を効果的に遮蔽するように設計され、その時間間隔の間、開口部のそれぞれの放射源からの放射線の放射方向は前方にはない。このように、ホイールは、使用される放射源によって生成される放射線を効果的に遮蔽する、鉛または他のあらゆる好適な材料で構築され得る。図に示されるように、ビーム３１６は、チョッパホイール３０４が放射源３０１によって生成される放射線３０２を遮蔽するのと同時に、範囲３１５を介する掃引を開始する。ビームは、対象の完全な走査を達成するために、キャリッジが、図面の頁の面内または面外へ垂直方向に移動する時に、交互の掃引を継続する。異なる交互配置された照射スキームを可能にする、代替の構成が提供され得る。
【００５２】
図４は、動作の経過中に、キャリッジおよび少なくとも１つの保定器を収容するための筐体内に提供される、検査システムの図である。筐体４５０は、対象が走査のために入り得る、入口４５１を含み得る。筐体は、可搬態様で提供され得る。示される筐体には、特定の走査用途に必要である所望の検出器と放射源との組み合わせを含み得る、キャリッジ４００および４１０が提供される。これらのキャリッジは、概して垂直方向に変位する。筐体４５０は、システム４５１のような定置式の散乱検出システムを含み得る。筐体は、容器の最上部、底部、または任意の側の上に位置する、定置式検出器を含み得る。これらの検出器のそれぞれから得られる情報は、個々に閲覧または処理され得、または走査される対象上に位置する隠された関心の対象に関してより詳細を得るために、情報を、キャリッジ上に位置する検出器を含む、１つまたは複数の別の検出器からの情報とともに処理して組み合わせることができる。筐体は、施設内での検査制御および分析システムも含み得、または筐体は、リモート分析システムとともに使用するように適合され得る。筐体は、内部温度、湿度、気圧、微生物または汚染物の含有量、または他の環境因子を調節し得るように、環境制御を提供し得る。筐体は、筐体の内側部分を周囲の外部環境から密閉し得る。
【００５３】
本発明の一部の実施形態は、米国特許出願公開第２００７／０２５８５６２号に説明されるように、個々に作動し得る複数のＸ線放射源を使用する透過性放射線によって、対象を検査するための方法およびシステムに関し得、該特許出願公開は、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。
【００５４】
Ｘ線放射源は、熱イオン放射源と比較した時に、空間的分解能および時間的分解能の両方において利点を提供する、電界放射カソードに基づくものとなり得る。電子の電界放射は、高電界によって生成されるので、いかなる熱も不要であり、このような電子放射体は、一般的に冷カソードと呼ばれる。このようなデバイスによって放射される電子ビームは、低い放散性を有し得、したがって、集束の容易さを提供し得る。さらに、放射源の事実上の瞬間的な応答は、制御回路の時間分解能に匹敵し、かつ最新技術を用いて、数ナノ秒という速さにもなり得る、時間ゲーティング能力を提供する。
【００５５】
Ｚｈａｎｇ他の、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ２００６（ＳＰＩＥ会報、Ｖｏｌ．６１４２、２００６年３月２日）の「Ａ  Ｍｕｌｔｉ−ｂｅａｍ  Ｘ−ｒａｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒｓ」は、Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｉａｎｇｌｅ  Ｐａｒｋ，ＮＣのＸｉｎｔｅｋ，Ｉｎｃ．による、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の使用に基づいた、それぞれ２００〜３００μｍの焦点スポットを有する、５つのＸ線放射源の直線アレイの製造を報告している。４０〜６０ｋＶｐの加速電圧において、０．１〜１ｍＡの範囲の電子電流が報告された。冷カソードの寿命は、２０００時間を上回るものと推定された。２００ｋＶの加速電圧の場合、１３ｍＡのビーム電流が測定された。上述のＺｈａｎｇ他の論文は、参照により本明細書に組み込まれる。１メートル当たり１０００画素、および１０ＭＨｚのパルス反復速度を伴うデバイスは、現在の最先端の範囲内の技術によって想定することができる。
【００５６】
Ｘ線放射源との関連におけるＣＮＴ冷カソードの使用は、Ｃｈｅｎｇ他の、「Ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｃａｒｂｏｎ−ｎａｎｏｔｕｂｅ−ｂａｓｅｄ  ｆｉｅｌｄ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｏｕｒｃｅ」、７５  Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ｐ．３２６４（２００４）によっても説明されており、一方で、走査との関連におけるＣＮＴ冷カソードの使用は、Ｚｈａｎｇ他の、「Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｘ−ｒａｙ  ｓｏｕｒｃｅ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｔｕｂｅ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｔｔｅｒｓ」、８６  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、ｐ．１８４１０４（２００５）によって説明されており、どちらも参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００５７】
さらに、断層撮影におけるＣＮＴ冷カソード光放射源アレイの使用は、Ｚｈａｎｇ他の、「Ａ  ｎａｎｏｔｕｂｅ−ｂａｓｅｄ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｘ−ｒａｙ  ｓｏｕｒｃｅ  ｆｏｒ  ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ」、７６  Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ｐ．９４３０１（２００５）によって説明されており、同じく、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００５８】
離散型冷カソード放射源は、有利には、逐次的な様態で、放射源を電子的にオンにすることを提供し、かつ短い待ち時間（ナノ秒台）を有し、それによって、Ｘ線撮像技術においてしばしば実施されているように、ペンシルビームを形成するか、または代替的に、コード化されたビームを形成するように、所与の時間で放射源のパターンを選択する。ＣＮＴの開発は、電流の安定性およびカソードの寿命に関連する重要な技術的課題を克服できるようにしている。
【００５９】
図５において数字の１０１０によって概して表される、冷カソードＸ線放射源の一般的な動作は、従来技術において十分理解されており、また、図５を参照して説明される。冷カソードの配設は、有利に、高度な制御を可能にする。制御回路１０１３によって管理される、ゲート１０１２とカソード１０１４との間の電圧Ｖｇｃは、電子１０１５の流れを制御し、一方で、Ｘ線ターゲットとして機能する、カソード１０１４とアノード１０１６との間の電圧Ｖｃａは、ターゲット１０１６に作用する電子エネルギーを制御し、また、集束電極１０１８に印加される電圧は、電子ビームのスポットサイズを決定する。
【００６０】
図５は、反射ターゲット１０１９を介してＸ線が生成されるアセンブリを示すが、伝播ターゲットも本発明の範囲内に採用され得る。
【００６１】
本発明によれば、Ｘ線撮像のための離散型Ｘ線放射源の用途は、Ｘ線放射源アレイの次元（一次元、二次元、三次元）、走査モード（ラスタまたはパターン）、異なるか、または変動するエネルギーの動的な使用、および時間ゲーティングの使用によって変動する。
【００６２】
本発明の一実施形態を、図６を参照して説明する。Ｘ線放射源１０２２の一次元アレイ１０２０には、その縦方向（一般的に垂直）軸１０２１の１つ以上の側面上に、後方散乱検出器１０２３が配置される。デバイス１０２４全体は、１ライン単位毎に画像を作成するために、一般的に水平方向である横方向１０２５に平行移動させることができる。代替として、アレイ１０２０は、Ｘ線ビーム１０２６が横方向に掃引するように、縦方向（一般的に、垂直）軸１０２１の周りを回転し、それによって、１ライン単位毎に画像を作成し得るが、デバイス全体の移動は伴わない。画像ラインは、間断なく１つの放射源１０２２をオンにして、放射源を垂直にラスタ走査することによって作成される。
【００６３】
以下、図７を参照すると、二次元放射源アレイ１０３０は、いかなる機械的な可動部品も有する必要がなく、かつ、所定の立体角（放射源１０３２の総数およびそれらの放散性によって決定される）の有効範囲を可能にし得る。ＣＲＴに類似するラスタ走査機構、またはパターンビーム（アダマールまたは他のコーディング機構）を用いることができる。
【００６４】
本発明のさらなる実施形態による、概して数字の１０４０で表される、制御された速度を伴うシステムを、図８を参照して説明する。１つ以上の後方散乱検出器１０４２が固定されているが、放射源アレイ１０４４は、検出器１０４２に隣接して、またはその間を、方向１０４５に前後に一定の速度で平行移動する。このようなシステムは、以下に説明する交錯モードでも採用され得る。
【００６５】
さらなる汎用性は、２つ以上の一次元Ｘ線放射源アレイ１０５１、１０５２がシリンダ１０５４上に載置される、図９に示されるような、関連する一実施形態を用いて達成され得る。アレイは、高速で電子的にオンおよびオフにすることができるので、ターゲット（図示せず）を照明するＸ線ビーム１０５５を発生させるアレイだけがオンになり、他のアレイはオフであり、したがって、一方のアレイを他方のアレイから遮蔽する必要がない。このモデルの汎用性は、以下に説明する交錯モードを組み込む、および画像を連続的に蓄積する、元々の能力に存在する。代替として、対象の２つの側面に入射する放射線を生成するために、２つのシリンダを提供することができる。各アレイの中の放射源には、放射源の独立した作動のためのコントローラが提供され得る。
【００６６】
交錯化は、技術的な制限のためまたは設計によって、２つの放射源の間の最小距離が１ｃｍであるが、特定の用途に対して、必要とされる分解能が４ｍｍ間隔で設置される放射源を求める場合に、有用であり得る。シリンダ上には、３つの一次元アレイが、それぞれ１２０度で、かつ垂直に３．３３ｍｍだけシフトされて設置される。各アレイは、１ｃｍ間隔でラインを走査するが、垂直シフトにより、シリンダの最大回転に対する結果として生じる画像は３．３３ｍｍの分解能を有する。この動作モードを、「交錯モード」と称する。図８に示されるシステムの場合、交錯撮像は、水平パス毎に、アレイの垂直平行移動を介して提供され得る。
【００６７】
本発明のさらなる実施形態によれば、直線または二次元で構成されたカーボンナノチューブＸ線放射源は、上述のように逐次的に起動される。既存の、または将来開発され得る他の離散型Ｘ線放射源も、実質的に同様の様態で採用され得、かつ、本明細書に記載される、および請求項のいずれかにおいて請求される、本発明の範囲内である。
【００６８】
本用途に対するこのタイプのＸ線放射源アレイの使用は、以下の理由から特に有利であり得る。
【００６９】
・Ｘ線放射源を、特にＸ線放射ラインに沿った寸法において、非常に小型にすることができる。
【００７０】
・Ｘ線ビームの直線アレイの使用は、有利には、単一点放射源に関連する画像歪みを低減する。
【００７１】
・Ｘ線の発生に対するこのアプローチは、画像収集、幾何学形状、および設置面積において、現在の単一点放射源のＸ線放射源に基づくシステムよりもはるかに優れた柔軟性を提供する。
【００７２】
・Ｘ線放射源の直線アレイの逐次的な起動を使用することによって、放射源の間のクロストークを伴わずに、後方散乱画像を得ることができる。
【００７３】
・本発明は、走査されている人の２つ以上の視野を同時に捕捉する構成において適用されたときに、検査される対象についての処理能力を有利に向上させる。
【００７４】
以下、本発明の別の実施形態を、図１０Ａを参照して説明する。直線アレイ１１１１、または二次元アレイとして構成される複数組のカーボンナノチューブＸ線放射源１１１０は、走査されている人１１１２の上（示されるように）、または両側に配置される。検査の代表的な物体として人が示されるが、本明細書で教示される装置および方法は、生物または無生物に関わらず、あらゆる物体に対して有用な適用性があることを理解されたい。
【００７５】
後方散乱または側方散乱検出器であり得る散乱検出器１１１４は、例えば、散乱Ｘ線を捕捉するように配置される。走査されている人は、Ｘ線ビーム１１１６の中を歩くか、またはコンベヤ１１１８または人間輸送機関等の手段によって運搬される。取手１１１９も提供され得る。別々の放射源１１１０は、周知のアルゴリズムに従って空間分解能を提供するように、逐次的に作動し得る。図１０Ｂは、概して数字の１１００によって表される検査ステーションを横断する、連続した位置における対象１１１２を示す。検査ステーション１１００は、前方放射源１１６０と、後方放射源１１６２とを有し、それぞれ、図１０Ａに示される放射源１１１１等の直線アレイを含み得、それぞれ、図面頁に対して垂直な軸に沿って配置される、多重離散型Ｘ線放射源から成る。対象１１１２は、検査ステーションを横断する途中で、それぞれの放射源１１６０および１１６２によって人の異なる部分が走査されるような様態で、歩くか、またはコンベヤ１１１８によって運搬される。
【００７６】
本発明のさらなる一実施形態を、現在使用中の金属検知機のそれに近い構成で、図１１Ａおよび１１Ｂに示す。図１１Ｂの上面図に示されるように、Ｘ線放射源アレイ１２１０は、Ｘ線１２１２を放射し、図６Ａの正面図に最も明確に観察される。アレイ１２１０は、垂直に配置されたアレイとして提供され得る。各アレイの中の各放射源は、本発明の一実施形態によるアレイの中の他の放射源に依存せずに作動し得る。Ｘ線１２１２は、対象１１１２が、概して数字の１２００で表される検査ステーションを横断する時に、対象に作用する。対象１１１２によって、または対象の人が携持または着用している物体によって散乱された放射線は、散乱検出器１２２０によって検出される。散乱検出器１２２０は、それらが検出する透過性放射線に基づいて散乱信号を発生させ、散乱信号は、周知のアルゴリズムに従って危険物を検出および識別するように、あるいは表示モニタ１２４０で、検査される対象の好適に処理された画像を表示するように、プロセッサ１２３０によって処理される。いずれの場合も、画像が生成されるが、「画像」という用語は、本明細書および添付の請求項のいずれかで使用する場合、検査される物体の空間的に異なる要素に対応する値の秩序配列を示す。ジオメトリは、画像データの歪みおよびシャドウイングを最小化するので、形状認識に依存する自動検出手法は、画像歪みおよびシャドウイングの低減という大きな利益を受ける。これらの利点は、従来の伝播および後方散乱手荷物システムにも適用され得る。
【００７７】
代替として、スキャナ２１０４（図１４に示される）、および２００２年７月２３日に発行された、名称「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  Ｂｅａｍｓ  ｏｆ  Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ」の米国特許第６，４２１，４２０号において説明されるもの等の、電磁スキャナが採用され得、この特許は、参照により本明細書に組み込まれる。放射源２４１２は、標的２１６０の表面に対して加速される、荷電粒子２１４０のビームを供給する。電磁ビームディレクタ２４１８は、磁気または静電ヨーク等の、あらゆる電磁ビームを方向付ける配設とすることができる。透過性電磁放射線は、ターゲット２１６０によって放射され、ターゲットから特定の距離を置いて配置されたコリメータ２４２２を通過し、こうして、放射線の連続した平行ビームを生成する。
【００７８】
フライングスポットシステムが、回転フープおよびチョッパホイール等の機械的手段によって実現される場合には、これらの上述の基準は、位相オフセットによってバイアスされる、機械的チョッパ要素の運動の同期化によって満たされ得る。このような動作ができるシステムは、米国特許第７，４００，７０１号において実証されており、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。したがって、例えば、放射されるＸ線ビーム２０２３の経路を画定するようにコリメータを回転させた場合、コリメータの回転を駆動するために、当技術分野において周知の閉ループ運動コントローラシステムが採用され得る。負荷サイクルは、負荷サイクルの２π倍に等しい扇形開口（ビームの総掃引角度、すなわち単一の放射源の外側ビーム２０２３と２０２４との間の角度）を設定することによって制御される。放射される放射線を電子的に制御することができるシステムでは、あらゆる所望の照射の配列または掃引の範囲は、これに限定されないが、電子制御またはソフトウェア制御によって、完全に設定され得る。
【００７９】
クロストークを低減または排除する、時間的な順序付けという長所によって、放射源を、それ以外の場合よりもさらに近づけて設置することが可能になり得る。具体的には、放射源２０１３、２０１５、および２０１７は、単一の面内に配置され得、有利には、対象が撮像装置を通過する速度に関わらず、事実上、Ｘ線の同時オン／オフ制御を可能にする。
【００８０】
説明されるシステムは、有利には、ビーム２０２３〜２０２８を放射する、連続する放射源２０１３、２０１５、および２０１７のそれぞれの見通しに由来する画像を提供する。図１２は、ビーム２０２３、２０２５等を有する、共平面の軌跡をそれぞれが掃引する、３視野のシステム２０１０を示す。
【００８１】
各撮像装置からのビームは、２つ以上の撮像装置が一度に放射線を放射しないように、順々に掃引する。したがって、放射源（または「撮像装置」）２０１３は、そのビームを最初に掃引する。光線２０４４によって表される、物体から散乱される放射線は、任意選択の機械化されたコンベヤ２０２９によってシステムを通して運搬され得る物体の画像を得るために、全ての検出器２０３１〜２０３６によって受容されて、プロセッサ２０４０に伝送される。検出器のそれぞれからの信号は、取得システムによる別々のチャネルとして得られる。このプロセスは、３つの撮像装置のそれぞれについて繰り返され、それが移動する時に物体の「スライス」を作成する。
【００８２】
以下、図１３を参照すると、対応する数字によって表される要素を有する、図１３の配列の側面図が示される。スロット２０５０は、物体２０１８が横方向２０１６に移動しながら走査される時に、放射源２０１３のビームが、そこを通って検出器２０３１のセグメント２０５２および２０５４を通過するように示される。
【００８３】
検出器からの信号は、物体の画像を再構成するために選択的に使用することができる。検出器２０３３および２０３４によって検出される放射源２０１３からの散乱光子２０４４は、放射源２０１７からの散乱光子と同程度に有用なので、これらの同じ検出器は、全ての検出器の中で共有することができ、検出器ハードウェアの効率的な使用による改善された散乱収集をもたらす。
【００８４】
さらに、本発明の実施形態は、有利には、クロストークを排除することによって、および視野毎の個々の撮像装置をより近くに配置できるようにすることによって、多重視野のフライングスポットＸ線散乱撮像を、より小さい動作上の設置面積で実施できるようにし得る。これらの撮像装置（ここでは、「撮像装置」は、放射源、少なくとも１つの検出器、および関連する電子部品および信号処理を指す）は、検出器ハードウェアの効率的な使用によって、改善された画像品質のためのより多くの散乱収集を可能にする、撮像装置間またはその中での散乱検出器の共有も可能にし得る。
【００８５】
物体の選択的領域の走査が所望される用途では、撮像装置の共平面配置は、物体が撮像装置を通過する速度に関わらず、Ｘ線の同時オン／オフ制御を可能にする。これは、多重視野の検査システム内の各撮像装置からのＸ線放射の制御の設計を大幅に簡略化し、したがって、一般的に、放射が共平面ではないシステムで実施されるような、Ｘ線放射の個々の順序付けを実施する必要がない。
【００８６】
本発明の説明された実施形態は、単に例示することを意図したものであり、当業者には、数多くの変形例および修正例が明らかになるであろう。全てのこのような変形例および修正例は、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲内にあることを意図している。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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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９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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