專利名稱：能量鑒別散射成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樣品檢測系統(tǒng)，以及更具體地，涉及能鑒別有相似 密度的物質(zhì)的樣品檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
食品檢測工業(yè)當(dāng)前利用基于X射線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用閃爍器/ 光電二極管線性陣列來檢驗各部分和填充高度、檢驗食品和包裝質(zhì) 量、檢驗食品雜質(zhì)和/或提供過程控制。這些系統(tǒng)取決于檢測食品、 包裝以及存在的雜質(zhì)對X射線透射差異的能力。這些系統(tǒng)在檢驗食品 產(chǎn)品、包裝或雜質(zhì)之間密度明顯不同的產(chǎn)品時非常有效。然而，當(dāng)雜 質(zhì)和/或包裝的密度與被檢測食品的密度非常相似時，系統(tǒng)檢測差異 的精度被降低了。
因此，需要一種用于食品檢測工業(yè)的x射線系統(tǒng)和方法，其可
以檢測在被檢測的食品、和食品和/或食品包裝中存在的任何雜質(zhì)之 間的差異，特別是當(dāng)雜質(zhì)和/或包裝與被檢測食品有相似的密度時的 差異。
在下列文章中可以找到利用x射線檢測在一種物體中兩種或更
多組成成分之間的差異的例子.-N. J.B.McFarlane， C. R. Bull, R. D. Tillett， R.D. Speller, G. J. Royle和K. R. A. Johnson所著的 "The Potential for Compton scattered X-rays in Food Inspection: The Effect of Multiple Scatter and Sample Inhomogeneity" ， J. argic. Engng Res. (2000) 75， 265-274;G.Harding, M. Newton禾口 J", kosanetaky 所著的"Energy-dispersive x-ray diffractiontomography", Phys， Med. Biol. ， 1990, Vol. 35， No 1,33-41; N. J. B.McFarlane, C. R. Bull, R. D. Tillett, R.D. Speller,禾口 G. J". Royle所著的"Time Constraints on Glass Detection in Food Materials using Compton Scattered X-rays" ， J", argic. Engng， Res. (2001) 79(4), 407-418;以及Surrey大學(xué)的Physics Radiation Imaging系的"Energy Dispersive X-ray Scatter for measurement of oil/water ratios"，
http://www. ph. surrey.ac.uk/rmm/imaging/xray—scatter/index, h tml.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種樣品檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用以沿傳輸路徑輸出 光子的裝置以及把樣品完全傳送通過傳輸路徑的裝置。用以檢測響應(yīng) 于與從傳輸路徑中通過的樣品的相互作用而從傳輸路徑中散射出的 光子的裝置相對于傳輸路徑錯位布置。最后，系統(tǒng)包括用以通過檢測 到的散射光子確定第一物質(zhì)存在于樣品中的裝置。樣品包含多種物 質(zhì)，其中，包括第一物質(zhì)的最少兩種物質(zhì)以大致相同的程度阻礙光子 在傳輸路徑中的通過，在這種情況下，防止了基于從傳輸路徑上的樣 品中逸出的光子來對所述的至少兩種物質(zhì)間進(jìn)行鑒別。檢測到的散射 光子是響應(yīng)于和第一物質(zhì)的相互作用而被散射的。
該系統(tǒng)還可以包括布置在傳輸路徑上以檢測從傳輸路徑上的樣 品中逸出的光子的裝置。
多種物質(zhì)可以包括第二物質(zhì)，該第二物質(zhì)相比第一物質(zhì)在更大 的程度上阻礙光子在傳輸路徑中的通過。確定裝置可以從檢測到的從 傳輸路徑上的樣品中逸出的光子確定第二種物質(zhì)存在于樣品中。
輸出光子裝置可以是一個X射線源。第一物質(zhì)可以是塑料，第
二物質(zhì)可以是金屬。
檢測裝置可以檢測相干散射光子和康普頓散射光子中的至少一種。
檢測裝置可以包括相對于傳輸路徑以第一角度布置的第一光子探測器。檢測裝置還可以包括相對于傳輸路徑以第二角度布置的第二 光子探測器。第一和第二探測器可以被布置以分別檢測相千光子和康 普頓散射光子。
檢測裝置可以包括一個可在室溫下操作的光子探測器線性陣 列。該光子探測器線性陣列可以包括響應(yīng)于與入射光子的相互作用而 產(chǎn)生電子空穴對的芯材(core material)、布置在所述的芯材一個 表面的第一電極以及布置在所述的芯材與所述第一電極相對的另一 個表面的多個第二電極。
芯材可以包括碲化鎘或碲鋅鎘。
本發(fā)明還是一種樣品檢測方法，其包括步驟(a)沿傳輸路徑輸 出光子；(b)把樣品完全傳送通過傳輸路徑；(c)檢測響應(yīng)于與從 傳輸路徑中通過的樣品的相互作用而從傳輸路徑中散射出的光子；以 及(d)通過檢測到的散射光子確定第一物質(zhì)存在于樣品中。樣品包 含至少兩種材料，這兩種材料以大致相同的程度阻礙光子在傳輸路徑 中的通過，在這種情況下，防止了基于從傳輸路徑上的樣品中逸出的 光子來對所述的至少兩種物質(zhì)間進(jìn)行鑒別。檢測到的散射光子是響應(yīng) 于和所述的至少兩種物質(zhì)中的第一物質(zhì)的相互作用而被散射的。
該方法還可以包括檢測從傳輸路徑上的樣品中逸出的光子、以 及從傳輸路徑上的樣品中逸出的光子來確定所述的至少兩種物質(zhì)中 的第二物質(zhì)存在于樣品中，該第二物質(zhì)相比第一物質(zhì)在更大的程度上
阻礙光子在傳輸路徑中的通過。
步驟(c)可以包括檢測相干散射光子和/或康普頓散射光子。 最后，本發(fā)明是一個樣品檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括組合輻射源、 沿扇形傳輸路徑輸出光子的瞄準(zhǔn)裝置、以及相對于傳輸路徑錯位布置 用以檢測響應(yīng)于與由傳輸路徑限定的或完全放置在傳輸路徑中的樣 品切片的相互作用而從傳輸路徑中散射出的光子的光子探測器。提供 用以通過檢測到的散射光子確定樣品中包含第一物質(zhì)的裝置，該樣品 包含第一物質(zhì)和第二物質(zhì)，這兩種物質(zhì)以大致相同的程度阻礙光子在 傳輸路徑中的通過，在這種情況下，防止了基于傳輸路徑上的樣品中 逸出的光子來鑒別第一物質(zhì)和第二物質(zhì)。檢測到的散射光子是響應(yīng)于與第一物質(zhì)的相互作用而被散射的。
另一個光子探測器可以放置在傳輸路徑上以檢測從傳輸路徑上 的樣品中逸出的光子。
第二物質(zhì)相比第一物質(zhì)在更大的程度上阻礙光子在傳輸路徑上 的通過，確定裝置從檢測到的從傳輸路徑上的樣品中逸出的光子來確 定第二物質(zhì)存在于樣品中。
相對于傳輸路徑在第一角度布置光子探測器以檢測相干散射光 子和康普頓散射光子中的至少一種。該系統(tǒng)還可以包括相對于傳輸路 徑以第二角度布置的另一個光子探測器。


圖1是按照本發(fā)明的樣品檢測系統(tǒng)的側(cè)面示意圖2是圖1沿剖面線II-II的截面圖3是圖1和圖2中示出的示例性探測器陣列的陽極側(cè)的平面 圖；以及
圖4是耦接到電路框圖的示例性探測器陣列的側(cè)面圖，該電路 用以偏置該探測器陣列并且檢測和存儲對與探測器陣列的芯材相互 作用的光子的能級計數(shù)。
具體實(shí)施例方式
參照附圖描述本發(fā)明，在這些圖中，相同的標(biāo)號對應(yīng)相同的組件。
參照圖l，本發(fā)明是一個包括傳送帶4的樣品檢測系統(tǒng)2，該傳 送帶傳送諸如包裝或未包裝的食品產(chǎn)品6之類的樣品通過檢測點(diǎn)8。 參照作為食品產(chǎn)品6的樣品對本發(fā)明進(jìn)行描述。然而，這不能解釋為 對本發(fā)明的限制。
參照圖2并繼續(xù)參照圖l，檢測點(diǎn)8包括但不限于諸如X射線源 之類的一個高能光子源10，以及位于傳送帶4相對側(cè)的至少一個線 性光子探測器陣列12。在圖1中顯示光子源10和探測器陣列12分 別位于傳送帶4的上面和下面。然而，如果需要，光子源10和探測器陣列12的位置可以互換，因此，這不能解釋為對本發(fā)明的限制。
理想地是，探測器陣列12位于光子源10輸出的光子的傳輸路 徑14中。出于食品檢測的目的，傳輸路徑14理想地是扇形的(圖2 中很好地顯示了出來)，在這種情況下，在食品產(chǎn)品6的檢測期間， 由傳送帶4傳送的食品產(chǎn)品6的每一部分完全通過傳輸路徑14。更 具體地說，傳輸路徑14和被傳送通過其中的食品產(chǎn)品6的每一部分 的相互作用限定了被測食品產(chǎn)品6的切片。應(yīng)該理解的是，食品產(chǎn)品 6完全通過傳輸路徑14地連續(xù)傳輸限定了被測食品產(chǎn)品6的一系列 連續(xù)切片。食品產(chǎn)品6可以是如圖l所示的以一個或多個食品產(chǎn)品6 離散塊的形式，也可以是以食品產(chǎn)品6連續(xù)塊的形式出現(xiàn)在傳送帶4 上。
為了符合傳輸路徑并對準(zhǔn)傳輸路徑，檢測點(diǎn)8可以包括一個位 于光子源10和傳送帶4之間的瞄準(zhǔn)裝置16，以在用于檢測傳送帶4 上的食品產(chǎn)品6之前瞄準(zhǔn)傳輸路徑14。
瞄準(zhǔn)裝置16可以呈現(xiàn)為任何合適的或期望的形式。例如，瞄準(zhǔn) 裝置16可以包括一個或多個完全瞄準(zhǔn)器(full collimator)， 一個 或多個完全瞄準(zhǔn)器和一個或多個半瞄準(zhǔn)器(half collimator)的組 合等等。選擇一個或多個瞄準(zhǔn)器形成瞄準(zhǔn)裝置16可以由本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員基于要求的瞄準(zhǔn)的理想精度進(jìn)行。
取決于應(yīng)用，線性探測器陣列12有2英寸至IO英寸的長度D。 然而，線性探測器陣列12的長度D可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員針對應(yīng) 用選擇為任何合適的和/或理想的長度，因此，這不能解釋為對本發(fā) 明的限制。
在食品產(chǎn)品6中特別難以檢測到的雜質(zhì)18是塑料。例如，基于 光子沿傳輸路徑14傳播并被探測器陣列12接收，特別難以檢測到大 量食品產(chǎn)品6例如肉類中的一片塑料雜質(zhì)18。然而，光子散射可以 作為檢測食品產(chǎn)品6中的雜質(zhì)18的基本原理。
光子散射通?？梢员环譃榈膬煞N類型，也就是(1)相干或彈性 散射以及(2)康普頓或無彈性散射。相對于傳輸路徑14的方向，以 10-40keV的能量和雜質(zhì)18相互作用的光子的相干散射典型地發(fā)生在角度20相對于傳輸路徑14小于等于10°的情況下。相反地，能量 為10-40keV的康普頓散射典型地發(fā)生在角度20相對于傳輸路徑14 大于40°的情況下。角度20相對于傳輸路徑14大于10°小于40° 的光子散射被認(rèn)為是相干散射和康普頓散射的組合。由于每個散射的 光子被散射的角度取決于光子的入射能量，前述的角度不能被解釋為 對本發(fā)明的限制。
按照本發(fā)明，通過一個或多個類似線性探測器陣列12的線性檢 測陣列24可以檢測到食品產(chǎn)品6中出現(xiàn)雜質(zhì)18，該線性檢測陣列24 位于相對于傳輸路徑14在一個或多個不同的角度20上，以檢測相干 散射、康普頓散射和/或它們的組合，這些散射是由在傳輸路徑14 上傳播的光子與食品產(chǎn)品6中的雜質(zhì)18之間的相互作用產(chǎn)生的。
例如，除了探測器陣列12之外，可以放置另一個單個探測器陣 列24來檢測相干散射或康普頓散射。可替換地，取代一個單個探測 器陣列24，可提供一個探測器陣列24對，放置所述的探測器陣列24 對中的一個來檢測相干散射，放置所述的探測器陣列24對中的另一 個來檢測康普頓散射。可替換地，可以提供多于兩個的探測器陣列 24以檢測相干散射、康普頓散射、和/或相干散射/康普頓散射的任 意組合。
單個探測器陣列24或多個探測器陣列24中的每一個相對于傳 輸路徑14放置的角度20可以針對特定類型的待測雜質(zhì)18或光子能 量而被優(yōu)化。例如，在光子能量為10-40keV時，單個探測器陣列24 可以以相對于傳輸路徑14為1°-20° ，理想角度為5° -10°的角度 20放置，以檢測相干散射，..可以以相對于傳輸路徑14為40° -60° ， 理想角度為45° -55°的角度放置以檢測康普頓散射，或者可以以相 對于傳輸路徑14為20° -40° ，理想角度為25。 -30°的角度放置以 檢測康普頓散射和相干散射的組合?？商鎿Q地，第一個探測器陣列 24可以以相對于傳輸路徑14為1°-20° ，理想角度為5° -10°的角 度20放置，以檢測相干散射，而第二個探測器陣列24可以以相對于 傳輸路徑14為40° -60° ，理想角度為45。 -55°的角度20放置以 檢測康普頓散射。另外地，如果需要，第三個探測器陣列24可以以相對于傳輸路徑14為20° -40°，理想角度為25° -30°的角度20放 置以檢測康普頓散射和相干散射的組合。
基于要檢測的雜質(zhì)18和/或由光子源10在傳輸路徑14上產(chǎn)生 的光子的光子能量，可以對探測器陣列的數(shù)目和每一個探測器陣列相 對于傳輸路徑14放置的角度20進(jìn)行選擇以滿足檢測食品產(chǎn)品6中的 雜質(zhì)18的需要。因此，上文所述的探測器陣列的數(shù)目和每一個探測 器陣列以合適的角度20放置不能解釋為對本發(fā)明的限制。
參照圖3和圖4，每一個探測器陣列12和24是理想的室溫半導(dǎo) 體線性陣列。每一個探測器陣列12和24包括由諸如碲化鎘(CT)或 碲鋅鎘(CZT)之類的材料形成的芯材26，其響應(yīng)于高能光子與其中 的晶格結(jié)構(gòu)的相互作用產(chǎn)生電子空穴對。每一個探測器陣列12和24 在其中的光子射入側(cè)包括一個連續(xù)的陰極28和在芯材26相對于陰極 28的一側(cè)包括多個分段陽極30。陰極28耦接至電壓源32，該電壓 源32以相對于陽極30合適的電壓偏置陰極28，于是，在芯材26中 產(chǎn)生的空穴被吸引至陰極28以及在芯材26中產(chǎn)生的電子36被吸引 向一個或多個陽極30。
圖3包括示例性探測器陣列12或24的尺寸。然而，在圖3中 出現(xiàn)的尺寸并不能解釋為對本發(fā)明的限制。
每一個陽極30代表一個探測器陣列12或24的圖像元件(或像 素)。每一個陽極30連接到電荷敏感放大器38。每一個放大器38 的輸出是一個準(zhǔn)高斯型信號，其信號高度與入射光子能量成正比。每 一個放大器38的輸出連接到一個或多個比較器，每個比較器有一個 用以確定入射光子能量的預(yù)設(shè)閾值。每一個比較器的輸出耦接至控制 器42，該控制器42可操作地對每一個比較器40的輸出進(jìn)行采樣并
從中確定入射光子的能量。
在操作中，當(dāng)光子44和芯材26相互作用時，產(chǎn)生多個電子空 穴對，電子空穴對的數(shù)量與所述的光子44的能量成正比。在響應(yīng)于 由電壓源32在陰極28和每一陽極30之間施加的合適的電偏置而在 芯材26中產(chǎn)生的電場46的影響下，電子36和空穴34分別向陽極 30和陰極28遷移。到達(dá)每個陽極30的電子被相應(yīng)的放大器38放大 以產(chǎn)生準(zhǔn)高斯型信號。該信號被輸入一個或多個比較器40，每一個
比較器都有一個不同的預(yù)設(shè)閾值48。每個比較器被配置以輸出一個 信號，該信號的持續(xù)時間對應(yīng)于由對應(yīng)的放大器38輸出的準(zhǔn)高斯信 號超過對應(yīng)閾值48的時間。在適當(dāng)?shù)臅r刻，控制器42對每一個比較 器40的輸出采樣，并以本技術(shù)領(lǐng)域已知的方式從中確定入射光子的 能量。
控制器42可以可操作地累加多個不同能級的入射光子的計數(shù)。 這樣，例如，如果每個放大器38的輸出耦接至多個比較器40的輸入， 每個比較器有對應(yīng)于入射光子不同能級的不同閾值，那么響應(yīng)于檢測 到由放大器38之一的輸出信號超過第一閾值但不超過第二閾值，控 制器42可以增加與第一閾值相關(guān)的作為入射光子能級記錄的計數(shù)。 這樣，如果三個比較器有它們各自的被設(shè)定以檢測超過對應(yīng)的 15keV、 30keV和40keV光子能級的信號幅度的閾值，控制器42可以
增加每一個信號幅度的計數(shù)，該計數(shù)作為它表示的光子能級的函數(shù)。 例如，如果一個信號超過了對應(yīng)于15keV的閾值48，但并沒有超過 對應(yīng)于30keV的閾值48，則控制器42增加這樣的計數(shù)器值，即，被 確立以保持超過對應(yīng)于15keV的閾值48但并沒有超過對應(yīng)于30keV 的閾值48的信號幅度的計數(shù)的第一計數(shù)器值。相似地，超過對應(yīng)于 30keV的閾值48的每一信號幅度導(dǎo)致控制器42只增加這樣的計數(shù)器 值，即，被確立以保持超過對應(yīng)于30keV的閾值48但并沒有超過對 應(yīng)于40keV的閾值48的信號幅度的計數(shù)的計數(shù)器值。當(dāng)信號幅度超 過了對應(yīng)于30keV的閾值48，控制器42可操作地不增加這樣的計數(shù) 器值，即，被確立以保持超過對應(yīng)于15keV的閾值48的信號幅度的 計數(shù)的計數(shù)器值，即使對應(yīng)的比較器40的輸出顯示它對應(yīng)的閾值48 已經(jīng)被超過了。最后，對于每一個超過對應(yīng)于40keV的閾值48的信 號幅度，控制器42只增加這樣的計數(shù)器值，S卩，被確立以保持超過 對應(yīng)于40keV的閾值48的信號幅度的數(shù)目計數(shù)的計數(shù)器值。當(dāng)一個 信號幅度超過了對應(yīng)于40keV的閾值48時，控制器42可操作地不增 加這樣的計數(shù)器值，即，被確立以保持超過對應(yīng)于15keV和30keV 的閾值48的信號幅度的計數(shù)的計數(shù)器值，即使對應(yīng)的比較器40的輸出顯示它們對應(yīng)的閾值48已經(jīng)被超過了。
顯然，如果期望更高的分辨率，可以提供一個或多個額外的有
不同閾值48的比較器40。
一旦累積到對合適持續(xù)時間的合適計數(shù)數(shù)目，控制器42可以向 圖像處理系統(tǒng)(未顯示)輸出這些計數(shù)以便以本領(lǐng)域已知的方式進(jìn)行 處理。
重要地是，按照本發(fā)明，可以執(zhí)行對光子和散射光子的能量重 新分級，這些光子在傳輸路徑14中傳播并被探測器陣列12檢測到， 散射光子被一個或多個探測器陣列24檢測到，每一個探測器陣列以 相對于傳輸路徑14的合適角度20被布置。
對與探測器陣列24的芯材相互作用的散射光子能量分級的能 力，可以使對食品產(chǎn)品6中包含一種或多種雜質(zhì)18的準(zhǔn)確鑒定變得 更加容易。
可以看到，通過以相對于傳輸路徑14的合適角度20正確地放 置探測器陣列24，所述的探測器陣列24可以檢測到在食品產(chǎn)品中存 在一種或多種雜質(zhì)。作用在所述的探測器陣列24上的散射光子的能 量可以被確定并被放入存儲器(bin)中，這些可以被用以進(jìn)一步促 進(jìn)對在食品產(chǎn)品中存在一種或多種雜質(zhì)的鑒定。多個探測器陣列24 還可以被用以檢測在食品產(chǎn)品中存在一種或多種雜質(zhì)，每個探測器以 相對于傳輸路徑14不同的角度20被放置。
每一探測器陣列24可以和布置在傳輸路徑14中的探測器陣列 12聯(lián)合使用。然而，由于探測器陣列12可以被省略， 一個或多個探 測器陣列24可以以上文討論的方式布置來探測散射光子，所以，這 不能被解釋為對本發(fā)明的限制。
參照優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。對于讀懂和理解前面詳 細(xì)描述的人員來講，本發(fā)明可以發(fā)生明顯的修改和變化。意圖將本發(fā) 明解釋為包含所有這些修改和變化，只要這些修改和變化來自所附的 權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種樣品檢測系統(tǒng)，包括沿傳輸路徑輸出光子的裝置；把樣品完全傳送通過所述傳輸路徑的裝置；檢測裝置，其相對于所述傳輸路徑錯位放置，該檢測裝置用于檢測響應(yīng)于與從所述傳輸路徑中通過的樣品的相互作用而從所述傳輸路徑散射的光子；以及確定裝置，通過檢測到的散射光子確定樣品中存在第一物質(zhì)，其中所述樣品包含多種物質(zhì)；所述多種物質(zhì)中的包括第一物質(zhì)的至少兩種物質(zhì)以大致相同的程度阻礙光子在傳輸路徑中的通過，在這種情況下，防止了基于從所述傳輸路徑上的樣品中逸出的光子來對所述至少兩種物質(zhì)進(jìn)行鑒別；以及檢測到的散射光子是響應(yīng)于與所述第一物質(zhì)的相互作用而被散射的。
2. 按照權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，此外還包括布置在所述傳輸路 徑中以檢測從在所述傳輸路徑上的樣品中逸出的光子的裝置。
3. 按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述多種物質(zhì)包括第二物質(zhì)，該第二物質(zhì)相比所述第一物質(zhì)在 更大的程度上阻礙光子在所述傳輸路徑中的通過；以及所述確定裝置從檢測到的從傳輸路徑上的樣品中逸出的光子確 定在樣品中存在所述第二物質(zhì)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述輸出光子的裝置是一個X射線源；所述第一物質(zhì)是塑料；以及 所述第二物質(zhì)是金屬。
5. 按照權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置檢測相干 散射光子和康普頓散射光子中的至少一種。
6. 按照權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置包括以相對于所述傳輸路徑的第一角度布置的第一光子探測器。
7. 按照權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置包括以相 對于所述傳輸路徑的第二角度布置的第二光子探測器。
8. 按照權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，布置所述第一探測器和 所述第二探測器以分別檢測相干散射光子和康普頓散射光子。
9. 按照權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置包括一個 可在室溫下操作的光子探測器線性陣列。
10. 按照權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述光子探測器線性 陣列包括.-芯材，響應(yīng)于與入射光子的相互作用而產(chǎn)生電子空穴對； 第一電極，布置在所述芯材的一個表面上；以及 多個第二電極，布置在所述芯材的與所述第一電極相對的另一個表面上。
11. 按照權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中，所述芯材包括碲化鎘 或碲鋅鎘。
12. —種樣品檢測方法，包括步驟(a) 沿傳輸路徑輸出光子；(b) 把樣品完全傳送通過所述傳輸路徑；(C)檢測響應(yīng)于與從所述傳輸路徑中通過的樣品的相互作用 而從所述傳輸路徑散射的光子；(d)通過檢測到的散射光子確定第一物質(zhì)存在于樣品中，其中所述樣品包含多種物質(zhì)；所述多種物質(zhì)中的包括第一物質(zhì)的至少兩種物質(zhì)以大致相同的 程度阻礙光子在所述傳輸路徑中的通過，在這種情況下，防止了基于 從所述傳輸路徑上的樣品中逸出的光子來對所述至少兩種物質(zhì)進(jìn)行 鑒別；以及檢測到的散射光子是響應(yīng)于與所述第一物質(zhì)的相互作用而被散 射的。
13. 按照權(quán)利要求12所述的方法，此外還包括檢測從所述傳 輸路徑上的樣品中逸出的光子。
14. 按照權(quán)利要求13所述的方法，其中，還包括從檢測到的 從所述傳輸路徑上的樣品中逸出的光子確定在樣品中存在第二物質(zhì)， 該第二物質(zhì)相比所述第一物質(zhì)在更大的程度上阻礙光子在所述傳輸 路徑中的通過。
15. 按照權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟(c)包括檢 測相干散射光子和/或康普頓散射光子。
16. —種樣品檢測系統(tǒng)，包括組合輻射源和瞄準(zhǔn)裝置，用以沿扇形傳輸路徑輸出光子； 光子探測器，其相對于所述傳輸路徑錯位布置，該光子探測器 檢測響應(yīng)于與樣品切片的相互作用而從所述傳輸路徑中被散射的光 子，該樣品切片被所述傳輸路徑限定并被完全放置在所述傳輸路徑 中；以及確定裝置，通過檢測到的散射光子確定樣品中存在第一物質(zhì)， 其中所述樣品包括所述第一物質(zhì)和第二物質(zhì)，這兩種物質(zhì)以大致相 同的程度阻礙光子在所述傳輸路徑中的通過，在這種情況下，防止了 基于從所述傳輸路徑上的樣品中逸出的光子來對所述第一物質(zhì)和所 述第二物質(zhì)進(jìn)行鑒別；以及檢測到的散射光子是響應(yīng)于與所述第一物質(zhì)的相互作用而被散 射的。
17.按照權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，此外還包括另一個光子探測 器，該光子探測器布置在所述傳輸路徑中用以檢測從所述傳輸路徑上 的樣品中逸出光子。
18.按照權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述第二物質(zhì)相比所述第一物質(zhì)在更大的程度上阻礙光子在所 述傳輸路徑中的通過；以及所述確定裝置通過檢測到的從所述傳輸路徑上的樣品中逸出的 光子來確定所述第二物質(zhì)存在于樣品中。
19.按照權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述光子探測器檢測相干散射光子和康普頓散射光子中的至少一種。
20.按照權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述光子探測器以相對于所述傳輸路徑的第一角度被布置；以及所述系統(tǒng)包括另一個光子探測器，該光子探測器以相對于所述 傳輸路徑的第二角度被布置。
全文摘要
樣品檢測系統(tǒng)包括沿傳輸路徑輸出光子的光子源和把樣品完全傳送通過傳輸路徑的傳送器。輻射探測器相對于傳輸路徑錯位放置，用以檢測響應(yīng)于與從傳輸路徑中通過的樣品的相互作用而從傳輸路徑中散射出的光子。控制器通過檢測到的散射光子確定存在于樣品中的第一物質(zhì)。
文檔編號G01N23/04GK101198860SQ200680021681
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者大衛(wèi)·S·蘭德爾 申請人:Ⅱ-Ⅵ有限公司