目前國內(nèi)外主要的便攜式X射線檢查儀有三種: 基于高靈敏線陣列探測器的便攜式超薄X射線檢查儀、基于CCD的便攜式X射線檢查儀、基于非晶硅(硒)平板探測器的便攜式X射線檢查儀。
1、基于高靈敏線陣列探測器的便攜式超薄X射線檢查儀
機(jī)場安檢口、火車站入口配備的固定通道式X射線安檢儀都是采用光電二極管線陣列探測器(閃爍晶體為Gd2O2S,像素大小1.6mm~2.5mm),對(duì)比度大約2000:1,。由于其探測器電子學(xué)結(jié)構(gòu)的局限性(尺寸大),無法用于制造便攜式X射線安檢緝毒儀,目前多用于通道式安檢設(shè)備上，價(jià)格較貴。
2、基于非晶硅(硒)平板探測器的便攜式X射線檢查儀
在20世紀(jì)90年代,出現(xiàn)了非晶硒和非晶硅平板探測器,首先應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,然后才轉(zhuǎn)移到無損檢測領(lǐng)域,目前國外也有研究機(jī)構(gòu)利用非晶硅平板探測器開發(fā)出了一種便攜式X射線箱包檢查儀。該裝置是由非常好的基于薄膠片半導(dǎo)體探測器,組成二維陣列,以像素表示(繪制一個(gè)棋盤,每個(gè)平方的寬度和長度以人的頭發(fā)的尺寸為單位),當(dāng)X射線暴光時(shí),每個(gè)像素采集和存儲(chǔ)的電荷。兩種成像板的差別是采集的電荷數(shù)值不同。對(duì)于非晶硅板,被X射線激發(fā)的熒光屏不直接處理每個(gè)像素的電荷,而是通過發(fā)光二極管轉(zhuǎn)換。對(duì)于非晶硒板,無需熒光物,因?yàn)槲鴮幽軌蛑苯訉⒐怆娮愚D(zhuǎn)換成電子。這兩個(gè)裝置的都能夠存儲(chǔ)電荷,每個(gè)像素被數(shù)字化,因此以2維圖像顯示在顯示器上。
這種平板探測器的優(yōu)點(diǎn)是圖像的空間分辨率較高。其缺點(diǎn)是,本底噪聲較高,密度分辨率、對(duì)比度一般只能達(dá)到2000:1,其入射X射線劑量需要較高,對(duì)物品或人體損傷較大。
但平板探測器就像液晶顯示器一樣,非常脆弱,在使用和搬運(yùn)過程中必須十分小心,而且使用環(huán)境要求苛刻。尤應(yīng)指出的是這種非晶硅(硒)板上的線路在X光的反復(fù)照射下會(huì)產(chǎn)生“刻蝕效應(yīng)”,造成局部損壞,使圖像質(zhì)量大大下降,而且不能修復(fù),只能整塊探測器更換。而且平板探測器只能依靠進(jìn)口,價(jià)格非常昂貴,以300mm*400mm的探測面積為例,價(jià)格大概在100萬左右,而且售后維修得不到保證(時(shí)間長、費(fèi)用高)。
3、基于CCD的便攜式X射線檢查儀
目前,國內(nèi)警務(wù)人員執(zhí)行反恐排爆任務(wù)時(shí)使用的便攜式X射線成像儀,基本上都采用的是一種閃爍屏耦合CCD探測器,如圖8所示。在探測器中有一個(gè)稀土熒光屏(醫(yī)用拍片使用的熒光增感屏),X光透過物品后,照射在稀土熒光屏上,產(chǎn)生熒光,在使用高靈敏的星光級(jí)CCD拍攝熒光,直接把熒光圖像獲取到計(jì)算機(jī)里,即得到X透視圖像。
配備閃爍屏耦合CCD探測器的便攜式X射線成像儀因?yàn)槠骷容^簡單,價(jià)格相比于平板探測器而言非常便宜。以300mm*400mm的探測面積為例,一般價(jià)格大約在30~40萬左右。
閃爍屏耦合CCD探測器,為了避免CCD直接被X光照射,通常需要通過一面30~45度角的鏡子反射稀土熒光屏上的圖像,因此便攜式探測箱的厚度較大,達(dá)到探測箱寬度的一半。以300mm*400mm的探測面積為例,探測箱厚度一般大于180mm。另外,閃爍屏耦合CCD探測器用于安檢緝毒還有很多不便之處:
圖像對(duì)比度差。受CCD的信噪比限制,圖像動(dòng)態(tài)范圍20:1,對(duì)于檢測毒品等輕物質(zhì)分辨能力差。
穿透力弱。由于探測器靈敏度低,對(duì)于150Kv的X射線,僅能穿透6mm鋼板。在對(duì)于較厚箱包或者人體藏毒,無能為力。探測面積有限。最小100mm*100mm,最大240mm*300mm。對(duì)于較大箱包,無法一次檢查全部。
便攜式超薄X射線檢查儀對(duì)比度高,分辨能力強(qiáng),在反恐排爆時(shí)擁有與生俱來的優(yōu)勢。使用者能清晰的看清放置在包裹中的爆炸物的形狀、種類、位置、接線。使排爆專家能夠準(zhǔn)確無誤的,從容不迫的拆除或摧毀爆炸物。
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