(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．電子ビームを放出するカソードと、
ｂ．アノードに対する前記電子ビームの方向を変えるビームコントローラと、
ｃ．Ｘ線を透過しないスナウトであって、前記スナウトの頂点に配置された第１開口によって特徴付けられ、且つ可変スナウト長によって特徴付けられるスナウトと、
ｄ．アノード上の所定パスにおいて電子ビームを走査するように前記ビームコントローラに信号を印加することにより、Ｘ線ビームを、時間の関数として変化する方向に、前記第１開口から放出させ、もって、被検査体を横切るように前記Ｘ線ビームをスイープするスイープコントローラと、
ｅ．前記被検査体の寸法に基づいて前記スナウトの長さを調整するスナウト長コントローラと、を備えることを特徴とするＸ線源。
【請求項２】
前記第１開口は、ロンメル開口であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線源。
【請求項３】
前記ロンメル開口は、可変ロンメル開口であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線源。
【請求項４】
前記第１開口は、前記アノードに対する位置が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線源。
【請求項５】
前記ビームコントローラは、ステアリングコイルを含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線源。
【請求項６】
さらに、Ｘ線ビームを放出する第２開口を備え、
Ｘ線は、前記アノード上の電子ビームの配置に基づいて、前記第１開口または前記第２開口から放射されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線源。
【請求項７】
さらに、前記アノードと前記第２開口との間に配置されたチャネル内に配置されたフィルタを備えることを特徴とする請求項６に記載のＸ線源。
【請求項８】
Ｘ線ビームを被検査体を横切るようにスイープする方法であって、
ａ．電子ビームが衝突するアノードに対する電子ビームの方向を変える工程と、
ｂ．スナウトの長さによって特徴づけられる前記スナウトの頂点に配置された開口を介して前記アノードで生成されたＸ線を結合させることによって、時間の関数として、走査される方向によって特徴付けられるＸ線ビームを生成する工程と、
ｃ．前記被検査体の寸法に基づいて前記スナウトの長さを調整する工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
さらに、前記スナウトの２つの開口を通って放出されるＸ線を区別してフィルタ処理する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記被検査体の第１部分を走査する工程と、
その後に前記被検査体の第２部分を走査する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記被検査体の前記第２部分は、前記第１部分と少なくとも部分的に重なることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
その後に前記被検査体の前記第２部分を走査する工程は、前記第１部分が走査された第１サンプリングレートとは異なる第２サンプリングレートで走査する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２サンプリングレートは、走査のコースで得られる測定値に、少なくとも部分的に基づいていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ａ．電子ビームを放出するカソードと、
ｂ．第１アノード及び第２アノードに対する電子ビームの方向を変えるビームコントローラと、
ｃ．Ｘ線を透過しない第１スナウトであって、前記第１スナウトの１つの頂点に配置された第１開口によって特徴付けられる第１スナウトと、
ｄ．Ｘ線を透過しない第２スナウトであって、前記第２スナウトの１つの頂点に配置された第２開口によって特徴付けられる第２スナウトと、
ｅ．前記第１および第２アノード上の所定パス内で電子ビームを走査するように、信号をビームコントローラに印加するスイープコントローラと
を備え、
第１Ｘ線ビームを、時間の第１関数として変化する方向に前記第１開口から放出させると共に、第２Ｘ線ビームを、時間の第２関数として変化する方向に前記第２開口から放出させることを特徴とするＸ線源。
【請求項１５】
前記第１開口は、ロンメル開口であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線源。
【請求項１６】
前記第１開口は、可変ロンメル開口であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線源。
【請求項１７】
前記第２開口は、ロンメル開口であることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線源。
【請求項１８】
前記第１開口および前記第２開口は、別々の開口を有することを特徴とする請求項１７に記載のＸ線源。
【請求項１９】
前記第１スナウトの長さを制御するスナウト長コントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線源。
【請求項２０】
複数の車両を同時に検査するシステムであって、
ａ．複数の開口を備え、各開口が複数の車両のうちの１台の車両を収容するポータルと、
ｂ．前記複数の開口のうちの２つの開口の間の垂直部材内に配置され、前記複数の開口のうちの第１開口に向けられる第１Ｘ線ビームと、前記複数の開口のうちの第２開口に向けられる第２Ｘ線ビームとを生成する少なくとも１つの電磁スキャナと、
ｃ．前記複数の車両のうちの第１車両によって前記第１Ｘ線ビームから散乱されたＸ線を検出し、第１散乱信号を生成する第１検出器と、
ｄ．前記複数の車両のうちの第２車両によって前記第２Ｘ線ビームから散乱されたＸ線を検出し、第２散乱信号を生成する第２検出器と、
ｅ．前記第１および第２散乱信号の画像を表示するためのディスプレイと
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
車両と貨物とを同時に検査する移動システムであって、
ａ．搬送パスの内部に配置されて、前記搬送パスの外側の走査パス内で第１Ｘ線ビームを掃引し、前記搬送パスの内部の平面内の第２走査パス内で第２Ｘ線ビームを掃引する両側性走査システムと、
ｂ．貨物を前記第２走査パスの前記平面を通過するように移動させるコンベアと、
ｃ．前記第１Ｘ線ビームから前記車両によって散乱されたＸ線を検出する第１検出器と、
ｄ．前記貨物と相互作用するＸ線を検出する第２検出器と
を含むことを特徴とする移動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年９月１０日に出願された米国仮特許出願第６２/２１６，７８３号に基づく優先権を主張する。この出願は、本明細書に参照として組み込まれる。
【０００２】
本発明は、透過放射線を用いた物品の検査のためのシステム及び方法に関し、より詳細には、透過放射線の特性が１回の走査のコースの間に変化する検査に関する。
【背景技術】
【０００３】
後方散乱放射線を画像化することによる車両およびコンテナの検査は、過去に、対象を走査するＸ線ビームを作成するための機械的手段を使用してきた。Ｘ線ビームを電磁的に走査する様々な機構も同様に周知であり、例えば、米国特許第６，２４９，５６７号（Rothschild、２００１年）では、車両の車台を走査するために、電磁的に走査されるＸ線ビームの使用を教示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、従来のＸ線後方散乱システム１００を示す。このシステムにおいて、Ｘ線源１０２と、Ｘ線後方散乱検出機１０４のセットとは、対象１０８に対して移動している検査車両１０６内に封入されている。なお、対象１０８は、本明細書では、「検査対象」、「検査される対象」、「対象車両」または「検査される車両」（場合によっては「車」または「トラック」）として称される。相対移動の典型的な方向は、矢印１１６で示され、検査車両１０６または対象車両１０８、またはその両方が周囲に対して移動している。図１に示す後方散乱システムの基本構成要素は、Ｘ線ビーム成形機２０（図２に示す）、１つ以上の後方散乱Ｘ線検出機１０４、信号プロセッサ１１０、およびユーザーインターフェース１１２を含む。Ｘ線源１０２は、Ｘ線をペンシルビーム２０１（図２に示す）に形成するビーム成形機２０（本明細書では「メカニカルスキャナ」とも呼ばれる）を含む。ペンシルビーム２０１は、大抵垂直面内にある走査パターン１１４でスイープされる。先行技術のビーム成形機は、図２に示され、一般的に参照符号２０で示され、米国特許第９，０１４，３３９号（以下、「Grodzins'３３９」）に詳細に記載されている。当該特許は、本明細書に参照によって組み込まれている。ビーム成形機２０は、Ｘ線管２０３からなる。Ｘ線管２０３において、負の高電圧でフィラメント２０７によって放射された電子２０５の一定ビームが、反射アノード２０９上のスポットに集束される。Ｘ線は、コリメータ２１１による制約を受けて扇状ビームになり、Ｎ個の等間隔の開口２１５（図２ではＮ＝４）を有する回転フープ２１３に入射する。この開口は、Ｘ線のペンシルビーム２０１を生成し、ペンシルビーム２０１は、フープ２１３の１回転毎に対象（図１の車両１０８）を横切るようにＮ回の掃引を行う。車（すなわち、対象車両１０８）が走査ペンシルビーム２０１の中を移動するときに、対象車両１０８におけるコンプトン相互作用によって後方散乱されたＸ線は、大面積後方散乱検出機によって検出され、検出機の信号は、画像へと処理される。
【０００５】
走査ペンシルビーム２０１の強度、掃引速度、掃引角度、解像度などの仕様は、Ｘ線管２０３およびメカニカルスキャナ２０のパラメータによって決定される。検査バン１０６に配置されると共に車両１０８を検査するために使用される後方散乱システムの場合には、図１に示すように、メカニカルスキャナ（本明細書では用語「ビーム成形機」および「チョッパー」と同意語で使用される）２０を設計することが標準的な実務である。メカニカルスキャナは、検査バンから、特定のドライブ・バイ・スピードおよび特定の距離で移動する特定の高さの車両に対して、最適な画質を与える。他の高さまたは異なる距離または異なる速度の車両は、最適条件よりも低い条件で検査される。
【０００６】
図３は、検査中の特定の車両に対するビーム走査システムの最適ではないマッチングの従来技術の例を示す。図３に示す従来技術のシナリオでは、静止検査バン（図示せず）は、チョッパー２０から５フィート（１．５２４ｍ）の距離で時速５キロメートルで移動する自動車（検査車両１０８）を検査する。図２の従来技術のチョッパーフープ２１３は、２４インチ（０．６０９６ｍ）のホイール直径を有し、直径がそれぞれ１.５ｍｍの４つの開口２１５を有し、毎秒４０回転で回転し、連続する９０°のスイープを生成し、それぞれが６.２５ミリ秒要する。Ｘ線源から１２インチ（０．３０４８ｍ）の距離にある１．５ｍｍの開口は、検査車両１０８までの最小距離である５フィート（１．５２４ｍ）のところに、９ｍｍ幅の画素を生成する。ビームの各スイープの間に、検査車両は８.７ｍｍの距離を移動したので、連続する掃引が隣接して重なりあり、車両が完全に走査される。
【０００７】
図４（Ａ）は、図２のフープが回転するときに、互いに続く連続するビームスイープのビームカバレッジプロットである。このパラグラフのポイントを作成する実践的な単純化のために、画素幅は９ｍｍであり、スイープの間は変更されないと仮定する。実際には、スイープは砂時計を形成し、９０°スイープの上下で画素幅が４０％広くなる。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の各々における走査帯域の均一な幅は、ビーム成形機上のスイープの典型的な表現である。しかし、この均一性は、後述するように、Ｘ線検査の用途に望ましくない制限を課す。
【０００８】
デモンストレーションの目的で既に議論した値を使用すると、画素幅は、検査中に自動車が移動する８.７ｍｍの距離（図４（Ａ）では９ｍｍに四捨五入）より常に大きい。車は完全にスキャンされる。例えば、時速８キロメートルという速い速度では、車は、各スイープの間に約１３ｍｍ移動するので、図４（Ｂ）に示す画素パターンは、隙間を有する。車の調査はかなり不完全である。図４（Ｃ）は、時速２.５キロメートルのバン速度に対するパターンを示す（図示されているスキャンの垂直方向のオフセットは、説明的な目的のみである）。後者の場合、ビーム幅は、車両が１回のスイープで移動した距離の少なくとも２倍であり、連続するスキャンは完全に重なり合う。オーバーサンプリングを２倍にすると、測定強度の統計は改善されるが、検査時間が２倍になる。車が時速５キロメートルで移動して、検査バンにより近くまたはより遠くにあるときに、調査不測又はオーバーサンプリングは発生する。
【０００９】
図３の９０°走査ビームは、５フィート（１．５２４ｍ）の距離にある１２フィート（３．６５７６ｍ）のトラックに対する最適なカバレッジとして設計されたことに留意すべきである。５フィート（１．５２４ｍ）の距離にある車は完全にスキャンされるが、ビームの５０％以上が、空気をスキャンして無駄になる。
【００１０】
連続的な検査の間でスキャンパラメータを変更して、全Ｘ線ビームを対象Ｌにズームする機械的方法が提案されており、Grodzins‘３３９に記載されている。しかし、機械的手段は、検査コースの間にビームパラメータを変更することはできない。検査コースの間にビームパラメータを変更する手段が実際に存在しない限りにおいて、本明細書に記載され、クレームされる技術は、タイムリーな発明を構成する。
【００１１】
Ｘ線ビームが制動放射ターゲットに衝突するときに、電子ビームの形状を電子的に変化させることによってＸ線ビームの形状を変化させる手段は、長期に亘り周知であり、米国特許第５，８２２，３９５号（Schardt、１９９７年）などの文献に記載されている。この場合、電子ビームの断面は、オフ・センター角度、選択可能なターゲット角度およびビームパワーレベルに対する見かけの焦点スポット歪みを最小にするように成形される。出現Ｘ線ビームの伝搬方向が電磁気的に変化する様々な電磁走査システムも教示されている。１つの例は、米国特許第６，２８２，２６０号（Grodzins）である。
【００１２】
Ｘ線ビームを発生する過程における電子ビームの電磁的操作は、以下に説明するように、本発明の一態様を構成する。先行技術は、マルチアノードＸ線管の複数のアノード間の電子ビームの不連続な切り替え、以下に説明する本発明の目的を達成しない態様を記載する。
【００１３】
常にＸ線イメージングの分野に対する周知の全ての参考文献において、１回の走査の間に対象の複数のＸ線画像を取得するには、米国特許出願公開第２０１１/０２０６１７９号（Bendahan）に提案されているように、複数のＸ線源が、電子ビームを一連の放射生成ターゲットに分割するか、或いは、米国公開出願第２０１３/０１３６２３０号（Arodzero）に提案されているように、高速ビームキッカーを使用して、電子ビームを高速で複数の個々のターゲットに対してシフトすることの何れかを必要とする。
【００１４】
しかし、本発明に先立って、誰も、孤立制動放射ターゲットを備えた孤立線源を使用して、検査物体に対する検査システムの単一パスのコースの間に、単一の対象とのＸ線相互作用の複数の画像を得る方法を考案できなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施の形態によれば、Ｘ線は、電子ビームを放出するカソードと、アノードに対する前記電子ビームの方向を変えるビームコントローラと、Ｘ線を透過しないスナウトであって、スナウトの頂点に配置された第１開口によって特徴付けられ、且つ可変スナウト長によって特徴付けられるスナウトとを有する。さらに、Ｘ線源は、アノード上の所定パスにおいて電子ビームを走査するように、前記ビームコントローラに信号を印加するスイープコントローラを備え、Ｘ線ビームを、時間の関数として変化する方向に、前記開口から放出させる。
【００１６】
本発明の他の実施の形態では、以下に定義されるように、前記開口は、ロンメル開口である。前記ロンメル開口は、可変ロンメル開口である。前記開口は、前記アノードに対して再配置されるように構成されている。さらに、Ｘ線源は、スナウト長コントローラを含む。
【００１７】
本発明のさらなる実施の形態において、Ｘ線源は、Ｘ線ビームを放出する第２開口を備え、Ｘ線は、前記アノード上の電子ビームの配置に基づいて、前記第１開口または前記第２開口から放射される。フィルタが、前記アノードと前記第２開口との間に配置されたチャネル内に配置される。
【００１８】
本発明のさらなる概念により、Ｘ線ビームを被検査体を横切るようにスイープする方法が提供される。この方法は、
電子ビームが衝突するアノードに対する電子ビームの方向を変える工程と、
スナウトの長さによって特徴づけられる前記スナウトの頂点に配置された開口を介して前記アノードで生成されたＸ線を結合させることによって、時間の関数として、走査される方向によって特徴付けられるＸ線ビームを生成する工程と、
前記被検査体の寸法に基づいて前記スナウトの長さを調整する工程と
を含む。
【００１９】
本発明の他の実施の形態により、方法は、前記スナウトの２つの開口を通って放出されるＸ線を区別してフィルタ処理する工程を含む。方法は、前記被検査体の第１部分を走査する工程と、その後に前記被検査体の第２部分を走査する工程とをさらに含む。後者の場合、前記被検査体の前記第２部分は、前記第１部分と少なくとも部分的に重なる。
【００２０】
前記被検査体の前記第２部分を走査する工程は、前記第１部分が走査された第１サンプリングレートとは異なる第２サンプリングレートで走査する工程を含む。前記第２サンプリングレートは、走査のコースで得られる測定値に、少なくとも部分的に基づいている。
【００２１】
本発明のさらなる概念により、Ｘ線源は、電子ビームを放出するカソードと、第１アノード及び第２アノードに対する電子ビームの方向を変えるビームコントローラとを備えている。Ｘ線源は、Ｘ線を透過しない第１スナウトであって、前記第１スナウトの１つの頂点に配置された第１開口によって特徴付けられる第１スナウトと、Ｘ線を透過しない第２スナウトであって、前記第２スナウトの１つの頂点に配置された第２開口によって特徴付けられる第２スナウトとの両方を有する。スイープコントローラが、前記第１および第２アノード上の所定パス内で電子ビームを走査するように、信号をビームコントローラに印加するように設けられ、故に、第１Ｘ線ビームを、時間の第１関数として変化する方向に前記第１開口から放出させると共に、第２Ｘ線ビームを、時間の第２関数として変化する方向に前記第２開口から放出させる。
【００２２】
この場合、前記第１開口は、ロンメル開口であり、特に、可変ロンメル開口である。同様に、前記第２開口は、ロンメル開口であり、可変であっても良い。前記第１開口部および前記第２開口部は、別々の開口を有しても良い。Ｘ線源は、前記第１スナウトの長さを制御するスナウト長コントローラも備える。
【００２３】
本発明の他の概念により、複数の車両を同時に検査するシステムが提供される。このシステムは、複数の開口を備え、各開口が複数の車両のうちの１台の車両を収容するポータルを有する。システムは、前記複数の開口のうちの２つの開口の間の垂直部材内に配置され、前記複数の開口のうちの第１開口に向けられる第１Ｘ線ビームと、前記複数の開口のうちの第２開口に向けられる第２Ｘ線ビームとを生成する少なくとも１つの電磁スキャナを有する。そして、システムは、前記複数の車両のうちの第１車両によって前記第１Ｘ線ビームから散乱されたＸ線を検出し、第１散乱信号を生成する第１検出器と、前記複数の車両のうちの第２車両によって前記第２Ｘ線ビームから散乱されたＸ線を検出し、第２散乱信号を生成する第２検出器とを有する。最後に、システムは、前記第１および第２散乱信号の画像を表示するためのディスプレイを有する。
【００２４】
本発明のさらに他の概念により、車両と貨物とを同時に検査する移動システムが提供される。移動システムは、搬送パスの内部に配置されて、前記搬送パスの外側の走査パス内で第１Ｘ線ビームを掃引し、前記搬送パスの内部の平面内の第２走査パス内で第２Ｘ線ビームを掃引する両側性走査システムを有する。移動システムは、さらに、貨物を前記第２走査パスの前記平面を通過するように移動させるコンベアと、前記第１Ｘ線ビームから前記車両によって散乱されたＸ線を検出する第１検出器と、前記貨物と相互作用するＸ線を検出する第２検出器とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の前述の特徴は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を参照することによってより容易に理解される。
【図１】図１は、Ｘ線源と、検出器のセットとが検査車両内に配置されている従来のＸ線後方散乱システムを示す。
【図２】図２は、従来の走査型Ｘ線ビーム成形機を示す。
【図３】図３は、従来技術のＸ線走査システムによる検査中の車両に対するビーム走査システムの最適でないマッチングを示す。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、検査車両と走査される対象との間の３つの相対速度で従来の走査Ｘ線ビーム成形機を使用する連続するビームスイープのビームカバレッジプロットを示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一の実施の形態によるＸ線ビームの電磁走査の原理を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の一の実施の形態によるＸ線ビームの電磁走査の原理を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の一の実施の形態による電磁的に走査されるＸ線ビームを用いた車両の走査を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の一の実施の形態により、電磁的に走査されるＸ線ビームがインターリーブされた１次および２次スキャンを有する車両の走査を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の一の実施の形態による可変長のスナウトを有する電磁気スキャナの断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の一の実施の形態によるデュアルエネルギ電磁気スキャナの断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明のさらなる実施の形態による、異なる長さのチャネルを備えた電磁気スキャナの断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本発明の一の実施の形態による、異なるサイズの開口を有する電磁気スキャナの断面図である。
【図８】（Ａ）は、本発明の一の実施の形態による、別個のＸ線ポインティング角から取られた複数の画像生成のためのスナウトの使用を説明する図であり、（Ｂ）は、断面における係るマルチイメージングスナウトの詳細な概略図である。
【図９】図９は、本発明の一の実施の形態による、多方向に放射されるＸ線ビームを生成する電磁気スキャナの断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一の実施の形態による複数レーンＸ線検査ポータルシステムを示す。
【図１１】図１１は、本発明のさらなる実施の形態による両側性Ｘ線検査バンを示す。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一の実施の形態による可動複合貨物および車両スキャナの水平面及び垂直面における断面を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の一の実施の形態による、さまざまな相対高さの対象車両の対を同時走査するための走査角度の別の構成を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本発明の一の実施の形態による、さまざまな相対高さの対象車両の対を同時走査するための走査角度の別の構成を示す。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一の実施の形態による、走査されるアノードに対するロンメル開口の相対的配置と、出現Ｘ線の対応する走査角度とのサンプルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
定義：本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、以下の用語は、文脈上別途必要とされない限り、示された意味を有するものとする。用語「車両」は、自走式であろうとなかろうと、人や機器を輸送するための乗物を意味する。車両がＸ線検査の対象物である場合、本明細書では「車」と称するが、これに限定するものではない。
【００２７】
用語「ビーム角度」は、角度ビームスパンの中心線に対して測定されるスキャンニング装置からのビームの瞬間的な出射角を示す。（故に、ビーム角は、ビームが走査されるにつれて瞬時に変化する。）
【００２８】
用語「走査角度」は、Ｘ線源によって放出されてアノードに向けられる電子ビームの中心軸などの、基準方向に対してＸ線スキャナから発せられるＸ線ペンシルビームの間で測定される、極値角度として定義される。
【００２９】
本発明を説明したり、または権利範囲を請求する目的で、用語「掃引（スイープ）角」は、用語「走査角」と同一として、さらに、同義として定義される。
【００３０】
掃引されるビームの用語「指向角」は、掃引（スイープ）の中心方向として定義される。
【００３１】
用語「指向方向」は、Ｘ線スキャナから発せられるＸ線ペンシルビームの伝搬方向として定義される。この場合、当該方向は、任意の基準物体または軸に対してよりも、空間内で定義される。
【００３２】
用語「スナウト」は、放射線が放射可能となる１つ以上の画定された開口を別にすれば、問題になっている放射線に対して不透過となるエンクロージャを意味するように定義される。
【００３３】
用語「スナウト長」は、Ｘ線が生成されるアノードと、外部の対象物を走査するためにスナウトからＸ線が発せられるスナウトの開口との間の距離として定義される。これは、「コリメーション長」としても周知である。
【００３４】
本明細書および任意の添付の特許請求の範囲で使用される場合、用語「ロンメルコリメータ」は、米国特許第２０１４／００１０３５１号（Ｒｏｍｍｅｌ、現在は米国特許第９，１１５，５６４号として特許）に記載されているように、ビーム角度とは独立に、所望のサイズおよびフラックスの走査Ｘ線ビームの形成を可能にするＸ線開口、または、その適宜の機能的変更例を指す。用語「ロンメル開口」は、「ロンメルコリメータ」と同義の意味を有する。
【００３５】
用語「可変ロンメル開口」は、パラメータが動作中にユーザによって変更される可能性があるロンメル開口である。
【００３６】
用語「正確なズーム」は、画素単位で測定されるような、一定の画像サイズを維持しながらも、走査システムの視野を変える能力を指す。
【００３７】
用語「走査高さ」は、検査される物体の、スキャナに対する位置で測定される、走査ビームの制限される垂直方向の範囲として定義される。
【００３８】
用語「リアルタイム」は、Ｘ線検査装置に対する検査対象の単一パス内の単一の検査対象を検査する過程の間を意味する。
【００３９】
本発明による実施の形態を、図５Ａおよび図５Ｂに示される電磁気スキャナ（ＥＭＳ）５０を参照して説明する。ＥＭＳ５０は、図１を参照して上述したＸ線検査用途で使用されるとき、図２のビーム成形機２０または他のビーム成形機と置き換えることができる。Ｘ線管２０３（図２に示す）などの線源からの電子ビーム５０１の中の電子は、アノード５０８を横切るようにスイープするために、ビームコントローラ５０５によって集束されて、操作される。アノード５０８は、水冷されてもよい。ビームコントローラ５０５は、電子ビーム５０１を制限して操作するための電場又は磁場、又は両方を印加し、特に、ビームコントローラ５０５は、ビームステアリングコイル５１９を含む。電子源は、大抵、電子ビーム５０１中の電子が放出されるカソード２０７を含む。アノード５０８上への電子ビーム５０１の衝突は、Ｘ線５１１を生成する。Ｘ線５１１は、図５Ｂに示す透過形態において、アノード５０８を通過し、真空空間５１３から出て、頂点５１９に単一出口開口５１７（本明細書では開口５１７と称す）を有するスナウト５１５に入る。開口５１７は、好ましくは、上で定義したようなロンメル開口であり、便宜上、開口５１７は、本明細書では一般性を失うことなく「ロンメル開口」と参照する。電子ビーム５０１がアノード５０８を横切ってスイープされるとき、発生するＸ線ビーム５２０は、角度をなしてスイープされる。スイープコントローラ５１８は、時間の関数として所定のパスにおいて電子ビーム５０１をアノード５０８を横切るように掃引させる信号を印加することによって、ビームコントローラ５０５を駆動する。
【００４０】
図５Ｂは、Ｘ線ビームがアノード５０７を通過するＥＭＳの「透過」形態を示す。なお、アノード５０７は、真空バリアとしても機能する。アノード５０７の向こうで、スナウト５１５は、空気５２１または別の物質で満たされている。
【００４１】
実践的な明瞭さのために、さらなる説明は、用語および用途を説明する目的のために図５Ｂの透過形態を参照する。しかしながら、別の実施の形態は、図５Ａに示すような、「反射」形態を使用することに留意する。図５Ａにおいて、反射アノード５０８は、電子ビーム５０１に対して、大抵は２０°の角度で配置されている。図５Ａに示される反射形態は、特に空間がプレミアムであるときに、しばしば好まれる。図５Ａの反射形態では、Ｘ線５１１は、反射アノード５０８の前面から放出され、真空空間５１３を出て、大抵は電子ビーム５０１に対して９０°の角度を指している開口先端スナウト５１５内に入る。スキャンされるＸ線ビーム５２０は、開口５１７を介して放射される。開口５１７は、透過形態と同様に、好ましくはロンメル開口である。
【００４２】
電子ビーム５０１が反射アノード５０８を下向き（上向き）に走査すると、Ｘ線ビーム５２０は開口から出て、検査対象１０８（図１に示す）を上向き（下向き）に走査する。本発明によって可能となる新規な機能は、長さ５０ｃｍ、幅２ｃｍのＥＭ走査のための比較的小さいアノード領域であると想定される反射アノード５０８によって実現されるが、しかし、図２の従来技術のＸ線管のアノードの活性領域の１０００倍である。電子ビーム５０１は、５０ｃｍ×２ｃｍの反射アノード５０８全体にアドレスでき、最大角度範囲、この場合は９０°×３．４°に亘ってＸ線ビームを生成する。
【００４３】
例として、以下の実用的なパラメータが提供される：０．５ｍｍの焦点スポット、長さ２５ｃｍのスナウトは、可変ロンメル開口で終わり、１ｍｍ×１ｍｍの開口でセットされる。開口からのＸ線ビームは、５フィート（１．５２４ｍ）のところに５ｍｍの画素を生成する。画素サイズは、一定の水平距離で、アノードが画像化される対象平面と平行である限り、Ｘ線ビームが放出される高さの範囲に亘る画素の垂直高さとは独立していることに留意する。画素ストライプの一定の幅は、図４に示すように、ＥＭＳに対する正しい表現である。垂直方向の高さによる画素サイズの均一性は、電磁走査によって有利に達成されるが、一方、Ｘ線ビーム制御の他の手段による係る均一性の達成は面倒である。
【００４４】
本発明の実施の形態によれば、アノード５０７に沿って掃引する電子ビーム５０１内の電子は、連続的である必要はなく、マイクロ秒毎に制御されることができ、１の画素から次の画素への移行中に電子電流が減少またはゼロになる。簡略化のために、アノード５０７に沿った２５０ｍ／ｓの一定電子掃引速度が仮定され、フライバック速度は、少なくとも速くなる。以下の説明では、フライバック時間は無視され、実際には、画素サイズのわずかな増加によって説明される。
【００４５】
パラメータは、限定ではなく、説明目的のみで本明細書に記載されていることを強調する。実際には、ＥＭＳパラメータの詳細は、調整可能範囲を含み、システム設計に依存する。本質的なポイントは、電磁場（ＥＭ）によって制御されるパラメータの位相空間内での変化は、マイクロ秒毎に作られることである。さらに、本発明により記載された全ての技術革新は、図５Ｂに示される透過モード、又は図５Ａに示される反射モードのいずれかに適用され得ることに留意すべきである。
【００４６】
２５０ｍ／ｓ（時速９００キロメートル）の電子ビーム５０１の仮定走査速度は、５０ｃｍのアノードを２ｍｓで走査する。これは、非常に高速の機械的なチョッパ・ホイールの走査速度を見積もる。しかしながら、ＥＭＳ５０は、時速１０，０００キロメートルを超える速度で電子ビームを走査することができる。故に、電子ビーム５０１を、単一のスイープ時間の一部においてアノード５０７の領域内のどこにでも配置することができる。また、電子ビーム５０１の強度もマイクロ秒単位で制御できるので、電子ビームのフライバック時間をビームオフで行うことができる。
【００４７】
図６Ａは、本発明の一実施の形態による電磁スキャナ５０によって検査される車両１０８を示す。電子ビーム５０１は、アノード５０７を横切って走査され、故に、スナウト５１５の開口５１７を介して走査限界６０１、６０２の間の方向に方向付けられ、特に、車両１０８の角度範囲に限定されるＸ線５２５を生成する。したがって、図６に示す走査動作では、走査は、水平軸６１０と下方走査限界６０１との間で最適に制限される。
【００４８】
中心基準軸６０３に対する出現Ｘ線ペンシルビーム５２５の制限角度は、走査角度６０５である。走査角度６０５は、アノード・スナウトの配置によって決定される。スナウト５１５の長さ６０７の変更によって、開口５１７のサイズの変化とともに、ＥＭＳ５０が、車高、速度及び距離の広範囲にわたって最適なズーム及び画素サイズを有することを効果的に可能とする。このスナウト５１５の長さ６０７の変更は、開口５１７のサイズの変化と一緒であり、連続的な検査の間など、どちらも数秒で行うことができる。
【００４９】
スナウト５１５の長さ６０７は、アノード５０７とロンメル開口５１７との間の距離として定義される。対象車両１０８が走査Ｘ線ビーム５２５を横切る前の数秒の間にスナウト５１５の長さ６０７を変更することにより、ビームの全束を異なる高さおよび距離にある対象に焦点を合わせることが効果的に可能になる。
【００５０】
調節可能スナウト７１５の長さ６０７を変化するために提供される本発明の実施の形態を、図７Ａを参照して説明する。反射アノード５０８に対するロンメル開口５１７の変位は、アクチュエータ７０３によって方向７０１に沿って変更される。アクチュエータ７０３は、本発明の範囲内にあり、モータ駆動のメカニカルリニアアクチュエータであり、または、適宜の種類のアクチュエータであってもよい。真空バリア７０７は、真空空間５１３を封止する。プロセッサ７０４は、アクチュエータ７０３を駆動するように機能する。プロセッサ７０４とアクチュエータ７０３との組み合わせは、本明細書ではスナウト長コントローラと称す。
【００５１】
可変長スナウト７１５の動作は、以下の実施例から理解される。ＥＭＳから５フィート（１．５２４ｍ）にある高さ１５フィート（４．５７２ｍ）のトラクタ・トレーラーは、１１７°のスキャン角を生成する１５ｃｍのスナウトの長で最も効果的に走査される。しかし、トラクタ・トレーラがＥＭＳから１０フィート（３．０４８ｍ）の距離であれば、上記に定義されるようなスキャン高さは、３２フィート（９．７５３６ｍ）になり、ビームの５０％が無駄になる。図７ＡのＥＭＳスナウトは、オペレータ（または予めプログラムされたコンピュータ）に、ビームをより効果的に利用するための様々な選択肢を与える。この選択肢には、スナウト長を３５ｃｍに増やすことや、ロンメルの開口５１７を開いたり、またはアノードのより短い長さに亘る走査を含む。
【００５２】
走査を特定範囲に制限することは、本発明のＥＭＳの真正ズーム能力の実例である。図６Ａを参照すると、まず、自動車１０８が毎時５キロメートルの速度でＥＭＳから５フィート（１．５２４ｍ）走行すると仮定する。この例示のために、２５ｃｍのスナウト５１５の端部にあるロンメル開口５１７は、自動車１０８のところで３ｍｍ幅の画素６２０を生成するために、０．６ｍｍの幅に調整される。
【００５３】
２ミリ秒の間に、自動車１０８は、２．８ｍｍ移動した。Ｘ線スイープ６２５は、幅が３ｍｍであり、重なり合い、故に、自動車１０８は完全に走査される。しかしながら、走査高さ（すなわち、アノード５０７の高さ全体が走査されるときの走査の垂直範囲）は、自動車の高さの２倍であるので、図３を参照して上述した従来技術のメカニカルスキャナ２０の場合のように、５０％のビームが、空気を走査するので再び無駄になる。スキャンに先立ち測定できるミスマッチも、速度センサおよび距離センサの使用とともに、対象車両１０８の最初の２、３回のスキャンの結果から数ミリ秒で測定できる。その認識により、ＥＭＳ５０は、電子スイープをアノード５０７の上半分に閉じ込める。現在、自動車のスイープは、わずか１ミリ秒（２ｍｓではなく）しかかからず、その間、車両はわずか１．４ｍｍ移動する。この距離は、車両上のＸ線ビーム５２５の３ｍｍ幅の半分以下である。Ｘ線ビーム５２５の連続的なスイープは、２倍以上にオーバラップし、自動車上のビームの束を２倍に増加し、各画素の信号対ノイズ比を約４０％だけ増加させる。
【００５４】
真正ズームと二度繰り返しスキャン条件は、少なくとも１５フィート（４．５７２ｍ）まで延びる車両の高さ、少なくとも４から１５フィート（１．２１９２から４．５７２ｍ）の車両距離、時速１２キロメートルまでの相対速度の広範囲に亘って容易に作成できる。
【００５５】
特に、連続する掃引から作られる画像は、独立であることを理解すべきである。したがって、例えば、交互掃引の各々は独立していてもよく、奇数番号の掃引から生成された画像は、偶数番号の掃引によって生成された画像とは独立している。インターリーブの掃引の各シリーズは、それ自体の角度の広がり（すなわち、ズーム）、ポインティング角度および画素解像度を有する場合がある。
【００５６】
図７Ｂ〜図７Ｄに示すように、複数のチャネルＡおよびＢを有するスナウト７２０によって、これらのパラメータは、マイクロ秒で、すなわち検査中にリアルタイムで変更可能であり、少なくとも２つの独立した画像を作成する。以下の実施例は、長さ５０ｃｍ×幅２ｃｍの反射アノード５０８を有するＥＭＳ５０の一例を使用する。各実施例において、対象車両１０８の速度、高さおよび距離の情報（knowledge）は、例えば、レーダー、ソナー、および光学カメラなどのセンサによって、対象車両が走査Ｘ線ビーム５２０を通過する前の数秒間の間に、予め決められると推定される。これらの数秒の間に、スナウト長６０７（図６Ａ）およびロンメル開口５１７のサイズなどの機械的に制御されるビームパラメータが、調整されて、対象車両１０８上の画素幅６２０が単一のビーム掃引中に車両が移動する距離の少なくとも２倍になる。
【００５７】
スナウト７２０が複数のチャネルＡおよびＢを有する限り、連続する掃引は、一次スイープ時間ΔΤ（Ρ）および二次スイープ時間ΔΤ（Ｓ）によって特徴付けられる。一次スイープの間に対象１０８によって散乱されるＸ線の検出（後方散乱検出器１０４等の検出器および標準Ｘ線検出技術を使用）は、（標準後方散乱信号処理技術を用いて）一次画像を形成するために処理される信号を形成する。同様に、二次スイープは、一次スイープの時間間隔ΔΤ（Ρ）に嵌まるように、出来るだけ多くの二次画像ΔΤ（Ｓｉ）を形成する。一次スキャンと二次スキャンとは挟み込まれ、二次スキャンは一次スキャンの間に生じる。
【００５８】
実施例１  特定領域でのセカンダリビューの集中
【００５９】
検査官は、すべてのトラックの特定部分の強化画像を望むかもしれない。図６Ｂは、ＥＭＳが、ＥＭＳ５０のスナウト５１５から７フィート（２．１３３６ｍ）の距離にあり時速１２キロメートルで移動する１４フィート（４．２６７２ｍ）の高さのトラクタ・トレーラをスキャンする様子を示す。トラクタの走査中、ビームの高さ及び強度は、サイズおよび最大線量に適合するように容易に調整される。トレーラの走査中、１回のドライブバイ（drive-by）は、２つの独立したビュー、すなわち、トレーラ全体の一次画像と、トレーラ内部の下半分にある貨物の改良された二次画像とを生成する。この実施例では、セミトレーラは、１４フィート（４．２６７２ｍ）の高さの２ミリ秒のフルスイープ中に３．３ミリメートル移動する。ロンメル開口５１７（図５Ａに図示）は、１ｍｍの直径に設定され、７ｍｍ幅の画素のストライプを生成する。奇数番号のスイープは、一次走査パス６３０に沿った一次スイープと称され、隣り合う。一次スイープ単独で、完全にスキャンされたトレーラの画像を生成する。交互のスイープは、一次スイープと二次スイープに分割され、二次スイープは二次スイープ経路６３２上で行われる。
【００６０】
各一次スイープは２ミリ秒かかり、トラックの高さである１４フィート（４．２６７２ｍ）を完全に走査する。各一次スイープに続く２ミリ秒が、二次スイープに対して使用される。図６Ｂに示すように、二次スイープは、荷物が最も集中するトレーラの床の上の４．５フィート（１．３７１６ｍ）に集束する。４．５フィート（１．３７１６ｍ）スキャンの各々は、０．６４ミリ秒しか要しないため、３つの二次スイープが一次スイープの各々に続く。一次スキャンと二次スキャンとで形成された画像は、正確な登録において、別々に表示され、又は重ね合わせられる。オペレータは、密輸の可能性のある場所で、信号対ノイズ比が大幅に改善された画像を見る。
【００６１】
実施例２  分解能を向上させるデュアルチャネルスナウトの使用
【００６２】
図７Ｂ〜図７Ｄの各々のスナウト７２０は、２つのチャネルＡおよびＢの各々に別々のロンメルコリメータ５１７を有し、奇数番目のＸ線ビーム７４１がチャネルＡを通過し、偶数番目のＸ線ビーム７４２がチャネルＢを通過するように、電子ビーム５０１の走査を交互に行うことによって、２つの独立したビューを得るために使用され、故に、場合に応じて、様々な画素エネルギ、解像度または画素強度を生成する。係るスナウトは、「デュアルチャネルスナウト」、または「２チャネルスナウト」と称される。複数のチャネルを備えたスナウトは、「マルチチャネルスナウト」と称される。
【００６３】
実施例３  外部プラスチックからの誤ったアラームの除去
【００６４】
自動車の後方散乱（ＢＸ）検査は、爆発物や薬物の捜査において、自動車の鋼製車体の内側にある可能性のある密輸品を、車両の外側の一部を構成するプラスチックやカーボンファイバなどの軽元素物質から区別する困難に直面する。本発明の実施の形態の１つによるＥＭＳ５０は、図７ＢのチャネルＡを介してΔΤ（Ｐ）ビームを送信し、図７Ｂのフィルタ７５０を有するチャネルＢを介して代替ビームΔΤ（Ｓ）を送信することによって、誤ったアラームを効率的に排除する。フィルタ７５０は、例えば、約７０ｋｅＶ以下のＸ線を強く吸収する。したがって、自動車１０８は、２回走査される。この場合、各走査は完全であり、スペクトル分解能を提供する。チャネルＡを通過するＸ線からなる画像内の画素の強度を、チャネルＢを通過するＸ線からなる画像内の対応する強度と比較すると、軽元素物質が鋼の後ろにあるかどうかを一意的に特定する。
【００６５】
関係する現象の物理的説明は以下の通りである。車体の鋼の後ろにあるプラスチックまたは他の低Ｚ物体を見つけるには、鋼鉄を最初に透過し、次にプラスチック対象物体内でコンプトン後方散乱し、最後に鋼鉄を透過して戻って検出器１０４（図１に図示）に到達するのに十分なエネルギのＸ線が必要である。
【００６６】
ＥＭＳ５０からのＸ線スペクトルの６０ｋｅＶ成分を考慮すると、そのスペクトル成分の強度は、１．５ｍｍの鋼を透過することによって内部に入るとき、ほぼ４分の１に減少する。このビームは、プラスチックによって後方散乱されるコンプトンであり、６０ｋｅＶを４９ｋｅＶに減らすプロセスである。４９ｋｅＶのＸ線は、車両の表面を再度横切るときに吸収され、さらに１０分の１になる。純損失は、車両の１．５ｍｍのスチール壁の吸収により、４０倍である。損失は、６０ｋｅＶのＸ線の場合、９０ｋｅＶの入射Ｘ線に対する強度損失の１０倍である。このように、低エネルギＸ線は、遮蔽されていないプラスチックからの強い信号を生じるので、適度な厚さの鋼によって遮蔽されているプラスチックを検出するには実用的ではない。
【００６７】
ビームから低エネルギーフラックスを除去することで、プラスチックが鋼の後ろにある場合は、２つの画像にわずかな違いが生じるが、プラスチックがシールドされていない場合は、大きな違いが生じる。１．５ｍｍの鋼の後ろ及び正面にある、高密度ポリエチレン製の厚さ２インチのターゲット上で２２０ｋｅＶのＸ線ビームを使用する試験値は、主張がある。表１は、１．５ｍｍの銅製フィルタをビームに挿入した結果を示す。
【００６８】
【表１】
0006746691.tif 000002
【００６９】
２．７と１．８との比の値の間の５０％の違いは、自動的に、コンピュータが、軽元素物質の位置を（軽元素物質が車両のスチール製の表面に対し前方または背後にあるかどうかについて）明白に知らせることができるように区別される。図７Ｂに示すフィルタ７５０の厚みは、全走査角にわたって延在し、好ましくは、出射Ｘ線が中心線に対して作る角度のコサインに反比例して変化する。
【００７０】
実施例４．スイープをベースとする基準を満たす
【００７１】
ＥＭＳ５０のパラメータは、特定の基準を満たすすべての領域をオーバーサンプリングするように予めプログラムされる。これは、１回の検査中の二次スキャンの多重変化になる。例えば、走査基準は、一次スキャンにおいて、低Ｚターゲットの存在を示す後方散乱強度を生成するすべての領域をオーバーサンプリングすること、または、一次スキャンの強度における突然の低下が金属コンテナの潜在的な可能性を示すときにオーバーサンプリングすることである。この基準は、１回の一次スイープの強度パターンであり、または連続するスイープからの強度パターンである。前述の基準は、一例として示され、本発明の範囲を制限するものではない。
【００７２】
実施例５．ＰスキャンとＳスキャンとの間の画素解像度の変更
【００７３】
本発明の他の実施の形態によれば、対象１０８上の画素サイズ６２０（図６Ａに示す）は、アノード５０７から開口５１７までの距離６０７を変更することによって、または開口サイズを変更することによって変更される。メカニカルビーム成形機は、数秒で当該行為を行うことができるが、検査中にその変更を行うために必要とされるマイクロ秒単位で行うことはできない。ＥＭＳ５０は、例えば、図７Ｄに示すように、一の幅に対して設定された第１ロンメルコリメータ７１８と、別の幅に対して設定された第２ロンメルコリメータ７１９とを備えた２チャネルスナウトを使用することによって、検査中にこれを行うことができる。又は、または、さらに、アノード７０８と各ロンメルコリメータ７１８、７１９との間の距離は、図７Ｃに示すように、チャネル間で異なってもよい。
【００７４】
実施例６．複数のＢＸビュー角
【００７５】
様々な角度から得られる後方散乱ビューから深さを測定する基本的な概念は、本明細書に参照により組み込まれる米国特許第６，０８１，５８０号（Ｇｒｏｄｚｉｎｓ）に記載されている。一次ビューが、相対移動の方向１１６（図１に示す）に垂直である中心ビームであると仮定すると、２つの二次ビューを、電子ビームを２ｃｍ幅のアノードのいずれかのエッジに沿って走査することによって得ることができる。２５ｃｍのスナウト用の垂直面に対するプラス及びマイナス１．７°の角度差は、ほとんどの用途に対して十分ではなく、より広いアノードが実用的である。本発明の範囲内では、適切な低速で行われる検査は、広いアノードおよび適切なスナウトにより、画像内の物体の深さを知らせる対象の角度画像のシーケンスを生成する。複数の開口が、図８（Ａ）および８（Ｂ）に示されるように、単一のスナウト８０５において使用されて、各々が異なるＸ線指向角から取られた複数の画像を生成して、対象車両１０８内の物体の深さについての情報を与える。さらに、統合システム８００は、後方散乱検出器１０４から得られた後方散乱データを、透過検出器８０２でえられた透過（ＴＸ）データと組み合わせる。なお、透過（ＴＸ）データはセグメント化されず、透過検出器８０２は、送信ビームの強度を測定する。透過Ｘ線の各画像は、適切な後方散乱画像と時間的に同期される。
【００７６】
本発明の他の実施の形態により、両側性走査システムを、符号９００で示し、図９を参照して以下に記載する。電子ビーム５０１は、１回の走査の間に、複数のアノード５０８に交互に入射するように操作される。アノード５０８で放射されたＸ線９０１は、真空バリア７０７を横切り、真空領域９０７を通過して、スナウト９１０、９１２のそれぞれの端部にあるロンメル開口５１７を通過した後に、右方向および左方向のビーム９０３、９０５を形成する。このように、右方向および左方向のビーム９０３、９０５は、互いに独立して走査される。スナウト９１０、９１２は、図７Ａを参照して説明したように、長さが調節可能である。スナウト９１０、９１２の長さの調整可能性は、右方向および左方向ビーム９０３、９０５の一方または両方に対し「真正ズーム」（上述）を提供する。
【００７７】
２つの走査ビーム９０３、９０５の形成は、図９を参照して説明したように、有利なことに多くの用途を可能にする。図１０を参照して説明する実施の形態では、符号１０００で示されるポータル構造が、複数の路面１００２、１００４上のポータル１０００を通過する複数の車両１０８を走査する並行検査のために使用される。Ｘ線ビームは、多くは頂部から、そして２つの側面の両方から、複数の走査パターン１１４内で、各車両１０６に入射する。左方向及び右方向のＸ線ビームを有する検査ポータルの実施は、２つのＸ線源（各側面に１つ）を必要とするが、図９の右方向及び左方向ビーム９０３、９０５は、その発生のために単一の両側性走査システム９００のみを必要とする。係る両側性走査システム９００は、路面１００２、１００４の間の検査柱１０１０内に配置されるので、（Ｎ＋１）台の走査システムが、Ｎ台の車両１０６の右側及び左側を覆うために必要とされる。ポータル構造１０００は、図示されているように固定されていてもよく、又は、ガントリ動作を包囲してもよい。この場合、ポータル構造１０００がレール上またはその他の方法で移動して、貨物コンテナなどの静止した対象を並行して走査する。検査カラム１０１０も、第２検査車両１３０２によって散乱されるＸ線の検出と同時に、第１検査車両１３０１によって散乱されるＸ線放射を検出する第１散乱検出器（図示せず）を含む。第２検査車両１３０２によって散乱されるＸ線の検出は、第２散乱検出器（図示せず）によって行われ、第２散乱検出器も、検査カラム１０１０に含まれている。検出器は、それぞれの後方散乱信号を生成し、これらの信号は処理されて、ディスプレイ１２５０上にてオペレータに対し表示される後方散乱画像を生成する。
【００７８】
図９を参照して説明した固定ポータル両側性スキャンシステムの動作と同様に、両側性スキャンシステム９００は、検査車両１０６上に搭載され、検査車両１０６のそれぞれの側面に１つずつ存在する、２つの検査対象１０８１、１０８２を走査する。検査車両１０６は、Ｘ線の走査パターン１０２５、１０２６を両側に放射して、故に、車両が方向１１１０に進むときに、いずれかの側の車両を走査する。
【００７９】
図１２（Ａ）および１２（Ｂ）を参照すると、モバイル複合貨物および車両スキャナ１２００の水平面および垂直面の断面がそれぞれ示されている。ＥＭＳ５０が、検査車両１２０３内の両側性走査システム９００と共に使用される。なお、検査車両１２０３は、例えば、トレーラであったり、またはトラクタキャブ１２０５によって牽引されてもよい。ＥＭＳ５０は、両側性走査システム９００と共に使用され、２つの走査Ｘ線ビーム１２２０、１２２２を生成する。Ｘ線ビーム１２２０は、外部検査対象１０８を走査するために検査車両１２０３の外側に向けられ、一方、Ｘ線ビーム１２２２は、検査車両１２０３内に配置されたコンテナ１２１０に向けられる。このような構成は、例えば、小型空港で展開され、車両と荷物との両方を検査するための単一の検査車両１２０３の使用を可能にする。このように、コンテナ１２１０は、荷物のアイテムを単独で、または組み合わせて含む。コンテナ１２１０は、機械式コンベヤ１２１１によって、Ｘ線ビーム１２２２の（垂直の）面を横切る方向に搬送される。検査対象１０８によって散乱された後方散乱Ｘ線１２３０は、後方散乱検出器１０４によって検出され、処理されて第１後方散乱画像を生成する。同様に、検査コンテナ１２１０によって散乱された後方散乱Ｘ線１２３２は、後方散乱検出器１２２２によって検出され、或いは透過検出器１２１４、１２１６によって検出される。全ての検出器は、オペレータに表示される１つ以上の画像を生成するために処理された信号を生成する。両方の走査プロセスは、本発明により教示されたＥＭＳプロトコルおよびシステムによって同時に実施される。
【００８０】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、本発明によるインターリニア・インターリーブにより、一対の検査車両１３０１、１３０２を同時に走査するために、本発明によりインターリーブされる、走査に対応する走査角１３００の様々な組み合わせを示す。走査角１３００は、検査車両の検知サイズに適合させることができる。又は、走査角１３００は、検査車両１３０１、１３０３が異なる高さを有する図１３Ｂに示す場合のように、検査車両１０６のそれぞれの側面で異なってもよい。
【００８１】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、本発明の範囲内にあり、ロンメル開口５１７が、アノード５０７に対して垂直な方向だけでなく（図１４（Ａ））、弧状の経路に沿って（図１４（Ｂ））、または、アノード５０７が走査される方向と平行に（図１４（Ｃ））、走査されるアノード５０７に対して移動されることを示している。これは、図示されているように、出現するＸ線の対応する走査角度および中心方向の様々な可能性を開く。
【００８２】
本発明の上記実施の形態は単なる例示であり、多数の変形例および修正例が当業者には明らかである。係る変形例および修正例は、全て添付の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００８３】
５０  電磁スキャナ
１０８  検査車両
５０１  電子ビーム
５０５  ビームコントローラ
５０７、５０８  アノード
５１５  スナウト
５１７  開口
５１８  スイープコントローラ
５１９  頂点
５２５  ビーム
６０７  スナウト長
７０３  アクチュエータ
７０４  プロセッサ
７０７  真空バリア
７１５  可変長スナウト
７２０  スナウト
７５０  フィルタ
８０２  透過検出器
８０５  スナウト
９００  両側性走査システム
９０３、９０５  走査ビーム
９１０、９１２  スナウト
１０２５、１０２６  走査パターン
１０８１、１０８２  検査対象
１２００  車両スキャナ
１２５０  ディスプレイ
１３０１、１３０２  検査車両
【図１】
0006746691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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