Портативное устройство рентгеновского формирования изображения обратного рассеяния

Устройство для формирования изображения предметов за скрывающим барьером. Источник проникающего излучения полностью содержится внутри корпуса. Пространственный модулятор формирует проникающее излучение в пучок и качает луч, чтобы облучать проверяемый объект. Детектор формирует сигнал рассеяния на основе проникающего излучения, рассеянного содержимым проверяемого объекта, и датчик воспринимает движение относительно предыдущего положения устройства по отношению к проверяемому объекту. Процессор принимает сигнал рассеяния и генерирует изображение содержимого проверяемого объекта на основании по меньшей мере сигнала рассеяния. Корпус может быть выполнен с возможностью удерживания одной рукой оператором.

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США, серийный номер 61/591360, поданной 27 января 2012 г., и предварительных патентных заявок США, серийные номера 61/598521 и 61/598576, обе из которых поданы 14 февраля 2012 г., и предварительной патентной заявки США, серийный номер 61/607066, поданной 6 марта 2012 г., все из упомянутых заявок включены в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

[0002] Настоящая полезная модель относится к системам и способам для рентгеновского формирования изображения и более конкретно - к системам и способам для рентгеновского формирования изображения с использованием детектирования по меньшей мере рассеянных рентгеновских лучей.

Уровень техники

[0003] Методы рентгеновского обратного рассеяния использовались в течение последних 25 лет с целью выявления предметов, которые находятся за скрывающим барьером, не требуя необходимости размещения рентгеновского детектора удаленно относительно отображаемого объекта (по отношению к рентгеновскому источнику). Это оказалось очень полезным для некоторых приложений формирования изображений, таких как односторонний осмотр (т. е. с детектором и источником на одной и той же стороне объекта) транспортных средств, грузовых контейнеров, чемоданов и даже людей.

[0004] На сегодняшний день, однако, эти устройства, как правило, довольно большие и тяжелые из-за размера и веса источников рентгеновских лучей, механизма формирования луча, который необходим для создания сканирующего узконаправленного луча, и детекторов, которые детектируют обратно рассеянные рентгеновские лучи.

[0005] Устройство обратного рассеяния для обнаружения скрытой стеной структуры было предложено в японской выложенной публикации 10-185842 (далее Toshiba '842), поданной 12 декабря 1996 г. и включенной в данное описание посредством ссылки. Устройство, описанное в Toshiba '842, может обеспечить не более чем мгновенное изображение области в диапазоне сканирования, в любой момент, источника, удерживаемого оператором.

[0006] В последнее время развитие компактных, легких рентгеновских источников, которые работают на умеренной мощности (в диапазоне обычно от 1-20 Вт) при относительно высоких энергиях рентгеновских лучей (50-120 кэВ), наряду с небольшими и очень эффективными электродвигателями для привода вращающегося диска прерывателя формирования луча, позволили проектировать и разрабатывать легкие и компактные портативные системы формирования изображения обратного рассеяния.

[0007] Кроме того, известные рентгеновские системы обратного рассеяния, использующие рентгеновские трубки, такие как описанные, например, в патенте США 5763886 (на имя Schulte), всегда обеспечивали средство для перемещения либо объекта, либо системы формирования изображения в относительном движении относительно друг друга вдоль направления сканирования, которое, как правило, является направлением, перпендикулярным к плоскости, содержащей пучок рентгеновских лучей растрового сканирования, созданный с помощью диска прерывателя. Например, для осмотра объекта, имеющего вертикальную поверхность (такую как стенка, например, или место багажа), пучок рентгеновских лучей обычно сканируется в вертикальной плоскости, в то время как осматриваемый объект перемещается в горизонтальном направлении. Это типично для систем, которые сканируют багаж, где чемодан перемещается в горизонтальном направлении на конвейерной ленте, или для систем, которые сканируют транспортные средства, в которых транспортное средство проезжает мимо (или через) системы или альтернативно система перемещается в горизонтальном направлении мимо стационарного транспортного средства. Для сканеров персонала, использующих рентгеновское обратное рассеяние, пучок, как правило, сканируется в горизонтальной плоскости, а узел источника перемещается мимо неподвижного человека в вертикальном направлении. В любом случае, для создания 2-мерного изображения обратного рассеяния должно быть относительное движение системы и сканируемого объекта, и это требование обычно добавляет значительный дополнительный вес, размер и сложность системы формирования изображений.

Краткое описание вариантов осуществления полезной модели

[0008] В соответствии с различными вариантами осуществления настоящей полезной модели обеспечено устройство формирования изображения. Устройство формирования изображения имеет корпус и источник проникающего излучения, содержащийся целиком внутри корпуса, для генерации проникающего излучения. Кроме того, устройство имеет пространственный модулятор для формирования проникающего излучения в пучок для облучения объекта и для качания луча, детектор для генерации сигнала рассеяния, основанного на проникающем излучении, рассеянном содержимым проверяемого объекта, датчик для обнаружения движения устройства относительно предыдущего положения устройства по отношению к проверяемому объекту и процессор для приема сигнала рассеяния и для формирования изображения содержимого проверяемого объекта на основании по меньшей мере сигнала рассеяния.

[0009] Корпус может быть адаптирован для удерживания одной рукой оператором, и в некоторых вариантах датчик может быть механическим кодером или акселерометром, или оптическим датчиком, в качестве трех примеров. Процессор может быть выполнен с возможностью модулировать интенсивность проникающего излучения на основе воспринятого движения устройства.

[0010] В других вариантах осуществления настоящей полезной модели устройство формирования изображения обратного рассеяния также имеет средство уменьшения трения, выполненное с возможностью обеспечения контакта между устройством и проверяемым объектом. Средство уменьшения трения может включать в себя колесики, роликовые колесики и колодки низким коэффициентом трения.

[0011] В еще других вариантах может иметься одна, две или более рукояток, соединенных с корпусом. Может иметься блокировка для отключения источника проникающего излучения, если объект не обнаружен в пределах определенной близости от устройства.

[0012] В альтернативных вариантах осуществления полезной модели с устройством также соединен детектор передачи (пропускания). Может быть предусмотрен экран обратного рассеяния, который выполнен с возможностью развертывания наружу из корпуса, причем экран обратного рассеяния может также быть выполнен гибким, чтобы соответствовать поверхности проверяемого объекта.

Краткое описание чертежей

[0013] Вышеизложенные признаки полезной модели будут более понятны со ссылкой на последующее подробное описание со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

[0014] фиг. 1 изображает в разобранном виде портативное рентгеновское устройство обратного рассеяния в соответствии с вариантом осуществления настоящей полезной модели.

[0015] Фиг. 2 схематично изображает использование коллимированных детекторов для уменьшения детектирования рассеяния ближнего поля в соответствии с вариантами осуществления настоящей полезной модели.

[0016] Фиг. 3 показывает портативное устройство формирования изображения со съемным одноканальным детектором передачи в соответствии с вариантом осуществления настоящей полезной модели.

[0017] Фиг. 4 показывает портативное устройство формирования изображения со съемным многоканальным детектором передачи в соответствии с другим вариантом осуществления настоящей полезной модели.

[0018] Фиг. 5А-5С показывают двуручную операцию с портативным устройством обратного рассеяния в соответствии с вариантом осуществления настоящей полезной модели.

Подробное описание вариантов осуществления полезной модели

Определения

[0019] Как использовано в данном описании и в прилагаемой формуле полезной модели, термин изображение относится к любому многомерному представлению, будь то в материальной или иной воспринимаемой форме или иным образом, причем значение некоторой характеристики ассоциировано с каждым из множества местоположений, соответствующих координатам размерностей объекта в физическом пространстве, хотя и не обязательно отображается в соотношении один-к-одному к нему. Так, например, графическое отображение пространственного распределения некоторого признака, например атомного номера, в одном или более цветов представляет собой изображение. То же относится к массиву чисел в памяти компьютера или голографической среде. Аналогичным образом формирование изображения относится к визуализации установленной физической характеристики через одно или несколько изображений.

[0020] Распределения энергии проникающего излучения могут обозначаться в данном документе для удобства записи путем упоминания их конечной излученной энергии (часто называемой энергией конечной точки). Так, например, рентгеновская трубка, излучающая тормозное излучение ввиду электронов, ускоренных под потенциалом 100 кВ, будет излучать рентгеновские лучи с энергией менее 100 кэВ, и спектр испускаемого излучения может быть охарактеризован здесь как 100 кэВ пучок, и изображение детектированного излучения, рассеянного от этого пучка, может упоминаться здесь как 100 кэВ изображение рассеяния».

[0021] Как использовано в данном описании и в прилагаемой формуле полезной модели, термины высокий-Z и низкий-Z имеют коннотативное значение относительно друг друга, что означает, что высокий-Z относится к материалу, или линии прямой видимости, характеризуемому эффективным атомным номером Z, который выше материала, или линии прямой видимости, упомянутого в том же контексте как низкий-Z.

Описание вариантов

[0022] Устройство 100 формирования изображения обратного рассеяния в соответствии с вариантами осуществления настоящей полезной модели будет описано в общем со ссылкой на фиг. 1. Источник 102 проникающего излучения, который может быть рентгеновской трубкой, например, как показано, или может быть также любым другим источником частиц (таких как гамма-лучи) проникающего излучения, испускает проникающее излучение, которое сформировано в пучок (луч) 106 посредством формирующей луч (или коллимирующей) структуры, обозначенный в целом позицией 108. Такие структуры формирования луча хорошо известны в данной области, и все такие структуры входят в объем настоящей полезной модели.

[0023] Луч 106 прерывается по времени, например, диском 110 прерывателя, приводимым в действие двигателем 109, хотя любые другие средства прерывания луча 106 могут быть осуществлены в рамках настоящей полезной модели. Механизм, используемый для формирования луча 106 и временного прерывания и пространственного сканирования луча 106 может упоминаться в данном описании как пространственный модулятор. Луч 106 попадает на поверхность 120 проверяемого объекта 121, внешнего по отношению к устройству 100. Проникающее излучение 124, рассеиваемое содержимым 118 внутри или за поверхностью 120, детектируется одним или более детекторами 122 обратного рассеяния, каждый из которых соединен с процессором 130 для формирования изображения обратного рассеяния объекта 121. Детекторы 122 могут использовать сдвигающую длину волны волоконную связь сцинтилляции, тем самым позволяя тонкопрофильные детекторы развертывать наружу из сложенной конфигурации по отношению к корпусу 142. Отображаемый объект 121 может быть внутренней стенкой здания из слоя кирпича или ящиком для упаковки или коробкой, в то время как позиция 120 обозначает поверхность этой стенки, ящика или коробки.

[0024] В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящей полезной модели устройство 100 формирования изображения сканирует рентгеновским лучом 106 по одной линейной траектории 125 (например, вдоль линии в горизонтальной плоскости) с использованием хорошо известных методов сканирования, на основе вращающихся щелей относительно фиксированной щели и т. д. Следует иметь в виду, что линейная траектория сканирования может быть дугообразной или иным образом криволинейной в рамках настоящей полезной модели. Между тем, оператор перемещает систему в направлении 127 сканирования по существу перпендикулярно к этой плоскости. (В примере, показанном на фиг. 1, направление сканирования является вертикальным направлением.) Это означает, что система не должна включать в себя механизмы для обеспечения этого относительного движения, позволяя системе быть гораздо проще, легче и гораздо компактнее.

[0025] Для того чтобы обеспечить стабильность, когда система находится в использовании, одно или более средств 123 уменьшения трения могут быть включены на передней части устройства, что позволяет системе быть прижатой к поверхности 120 отображаемого объекта 121. Средство 123 уменьшения трения может включать в себя, например, набор колесиков, роликов или колодок низким коэффициентом трения.

[0026] Со ссылкой на фиг. 1 миниатюрная рентгеновская трубка (излучающая приблизительно 10 Вт, с приложенным потенциалом анода приблизительно 70 кВ) может служить в качестве источника 102 проникающего излучения. Диск 110 прерывателя, приводимый в движение электродвигателем 109, создает сканирующий узконаправленный луч 106 рентгеновского излучения, как показано. Корпус 142 снабжен в показанном варианте двумя рукоятками 140 и 141 таким образом, чтобы облегчать работу оператора одной рукой или двумя руками с устройством 100, в зависимости от того, что проще для оператора.

[0027] В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления полезной модели центр масс устройства 100 формирования изображения сконфигурирован так, что передняя поверхность 126 устройства остается в полном контакте с поверхностью 120 сканируемого объекта, даже когда устройство удерживается только верхней рукояткой. Это снижает любые торсионные силы, действующие на руку и запястье оператора, уменьшая усталость и делая устройство более удобным в использовании.

Корректировка переменной скорости сканирования и направления сканирования

[0028] Одним из ограничений, в отношении оператора при обеспечении относительного движения в направлении сканирования, является изменчивость скорости сканирования и направления, которое будет происходить в связи с неопытностью оператора или усталостью или из-за неровных поверхностей. В соответствии с вариантами осуществления настоящей полезной модели изменчивость скорости сканирования может быть учтена путем включения одного или нескольких датчиков 145 или кодеров положения, которые позволяют выводить текущее положение относительно предыдущего положения таким образом, чтобы соотношение сторон изображения могло динамически корректироваться, по строкам сканирования. Например, если оператор замедляет относительное движение в течение одной части сканирования, кодер или датчик информирует программу, выполняемую процессором 130, что это происходит, и программное обеспечение формирования изображения может затем усреднить несколько строк вместе так, чтобы искажения не проявлялись в отображаемом изображении для оператора. И наоборот, если оператор ускоряет движение в течение одной части сканирования, программное обеспечение может интерполировать дополнительные линии в изображение, так чтобы, опять же, искажение изображения не наблюдалось. Кроме того, кодеры могут быть использованы для корректировки изменчивости в направлении сканирования, коррекции изображения, например, если соседние ряды изображения не полностью параллельны друг другу. Кодеры или датчики положения могут включать в себя, без ограничения указанным, оптическую или механическую мышь, датчики, соединенные с дисками или перекатываемыми шариками, или акселерометры, которые контролируют изменения в скорости сканирования.

[0029] Еще один вариант осуществления полезной модели позволяет динамически изменять анодный ток рентгеновской трубки 102 в зависимости от мгновенной скорости сканирования устройства. Например, если скорость сканирования снижается с коэффициентом два, анодный ток может быть уменьшен на коэффициент два. Это означает, что даже при том, что сканирование займет вдвое больше времени для завершения, суммарная доза излучения за одно сканирование для оператора и окружающей среды остается тем же самым, увеличивая безопасность устройства.

Сшивка изображений

[0030] Использование датчиков положения или акселерометров 145 также позволяет сшивать изображения из сканирований малых областей, чтобы создать более крупное изображение, с существенно большим форматом. Например, оператор может сначала просканировать вертикальную полосу 12-дюймовой ширины стены, а затем перейти к соседней вертикальной полосе. Так как система знает местоположение (по меньшей мере по отношению к начальной точке, хотя и не обязательно абсолютное положение) рентгеновского луча в любой момент времени, изображения, соответствующие каждой полосе, могут быть соединены вместе с помощью компьютера или контроллера 130 системы, чтобы создать одно изображение, содержащее множество полос. Алгоритмы сшивки разрозненных изображений известны в данной области, см., например, Szelinski «Image Alignment and Stitching: A Tutorial», Technical Report MSR-TR-2004-92, Microsoft Corporation, in Paragios (ed.), Handbook of Mathematical Models in Computer Vision, pp. 273-92 (2005).

Повышение радиационной безопасности

[0031] Еще один важный набор соображений для портативного устройства 100 относится к радиационной безопасности. В соответствии с вариантами осуществления настоящей полезной модели оператор и другие в непосредственной близости могут быть защищены с использованием одной или более из следующих блокирующих функций:

1. детектируемый сигнал обратного рассеяния постоянно контролируется процессором 130, и, если он падает ниже предопределенного порога, это означает, что передняя поверхность 126 устройства не находится в непосредственной близости от стены или другого объекта 121, что является нежелательным обстоятельством;

2. датчик (механический, емкостной и т.д.) 128 может отключить рентгеновские лучи, если передняя поверхность устройства не прилегает к твердой поверхности;

3. датчик (оптический, акустический и т.д.) может измерять расстояние устройства от ближайшего объекта и деактивировать рентгеновские лучи, если объект не обнаружен в пределах определенного расстояния; и

4. датчик движения, такой как акселерометр 145, может деактивировать рентгеновские лучи, если устройство находится в неподвижном состоянии, а не в движении.

[0032] В дополнение к блокировке другой вариант осуществления полезной модели использует раскладываемый экран 129 рассеивания, который уменьшает дозу облучения для оператора. Экран 129 может быть жестким или гибким для обеспечения использования системы в условиях четко очерченных внутренних углов. Жесткие экраны могут быть изготовлены, например, из тонкого свинца, вольфрама или стали. Гибкие экранирующие материалы включают в себя использование гибкого пластика, пропитанного свинцом или порошком вольфрама.

Коллимация детектора

[0033] Ссылаясь на фиг. 2, многие из обратно рассеянных рентгеновских лучей 124, которые детектируются детекторами 122 обратного рассеяния устройства, рассеиваются от первого объекта 120, освещенного лучом, который во многих случаях будет затемняющим барьером, таким как стена или дверь запирающегося ящика. Это имеет эффект снижения способности видеть объекты 118 за барьером, так как эти рентгеновские лучи ближнего поля имеют тенденцию затуманивать изображение и уменьшать контрастность более глубоких объектов. Поскольку рассеяние ближнего поля происходит от точки, близкой к устройству, предпочтительно, чтобы детекторы обратного рассеяния были физически коллимированы таким образом, чтобы излучение из ближнего поля 202 блокировалось от поступления в детекторы, и детектировалось только рассеяние из дальнего поля 204, как показано на фиг. 2. Это приводит к повышению отношения сигнал-шум (SNR) для формирования изображения более глубоких объектов. Коллимация может быть выполнена с использованием одной или более тонких пластинок 200 поглощающего рентгеновское излучение материала, расположенного перед детекторами обратного рассеяния (например, свинца, вольфрама, меди или стали), расположенных и ориентированных таким образом, что излучение ближнего поля не может проходить между пластинками и в детектор.

[0034] В дополнение к использованию стандартных методов коллимации метод, называемый "активная коллимация", может быть использован на портативном устройстве для одновременного детектирования рассеянных рентгеновских лучей как из ближнего поля, так и из дальнего поля. Этот способ описан в патентной заявке США с серийным номером 13/163854, поданной 20 июня 2011 г., которая включена в настоящее описание посредством ссылки.

Передача изображений

[0035] В дополнение к выполнению рентгеновского формирования изображения обратного рассеяния портативное устройство 100 формирования изображения обратного рассеяния может также использоваться для создания изображений передачи (пропускания). Это требует, чтобы детектор передачи был размещен позади отображаемого объекта. Поскольку устройство использует сканирующий узконаправленный луч 106 рентгеновских лучей (показано на фиг. 1) вместо конуса или веерного луча, не требуется, чтобы детектор был дорогостоящим пиксельным детектором, но может быть одноканальным детектором, который охватывает достаточную площадь, чтобы перехватывать все рентгеновские лучи, передаваемые через объект. Этот детектор может быть подобен детектору обратного рассеяния, но включает в себя сцинтиллятор, который оптимизирован для детектирования рентгеновских лучей в основном луче вместо рассеянных рентгеновских лучей. Такая конфигурация позволяет реализовать очень компактную и легкую конструкцию детектора, повышающую портативность устройства. Например, устройство может использоваться саперами для сканирования подозрительных объектов (например, брошенного пакета) как в режиме обратного рассеяния, так и в режиме передачи, что значительно усиливает способность обнаруживать взрывные устройства.

[0036] Один вариант осуществления для использования устройства в режиме передачи (пропускания) с одноканальным одномерным детектором 300 передачи, прикрепленным к устройству, показан на фиг. 3. В этом случае детектор 300 передачи крепится к портативному устройству 100 и перехватывает прошедший пучок, качаемый в горизонтальной плоскости, на обратной стороне проверяемого объекта. Детектор 300 передачи может быть съемным, так что устройство может быть использовано с или без формирования изображения передачи. Этот вариант осуществления настоящей полезной модели может быть преимущественно использован, например, для отображения непрерывной длины трубы. С прикрепленным детектором передачи устройство подходит для проверки предметов, таких как трубы или деревянные балки для обнаружения трещин или дефектов из-за усталости, при одновременном создании изображений обратного рассеяния и передачи.

[0037] Последний вариант осуществления для обеспечения возможности устройству выполнять формирования изображения передачи заключается в том, чтобы иметь съемный или переключаемый механизм 108 формирования луча (показано на фиг. 1), что позволяет устройству переключаться с формирования качаемого узконаправленного луча на формирование веерного луча. В своем веерном режиме устройство 100 формирования изображения может быть объединено со съемным высокоразрешающим сегментированным матричным детектором 400 передачи, который содержит множество малых детекторных элементов 402, как показано на фиг. 4. Вариант осуществления полезной модели, изображенный на фиг. 4, имеет особое преимущество в высокоразрешающем формировании изображения длинных структур, таких как трубы или деревянные балки.

Конфигурации детектора обратного рассеяния

[0038] Многочисленные варианты осуществления настоящей полезной модели используют различные конфигурации для детекторов обратного рассеяния для повышения производительности или для предоставления дополнительной информации. Некоторые из них перечислены ниже, в качестве примера:

1) Раскладные детекторы для обеспечения большей площади детектора. Это позволяет получить очень компактное устройство с точки зрения укладки и мобильности, но обеспечивает возможность достижения более высокой производительности формирования изображения. Это особенно полезно, когда расстояние удаления должно быть больше, из-за недостатка места или из-за большой площади, которая должна сканироваться, и это осуществляется быстрее при выполнении сканирования с большего расстояния. Эти раскладные детекторы выгодно обеспечивают дополнительное экранирование рассеяния для оператора и опционально содержат дополнительные материалы, чтобы повысить их способность экранирования, такие как пластик, пропитанный свинцом или вольфрамом.

2) Асимметричный размер детектора или размещение для предоставления информации о глубине отображаемого объекта и, следовательно, обеспечения некоторой 3D информации, как описано в патенте США 6282260, который включен в настоящий документ посредством ссылки.

3) Дополнительные модули портативных детекторов могут быть расположены близко к объекту 121 сканирования. Эти модули могут быть автономными с точки зрения питания и могут посылать свои выходные сигналы в систему сбора данных беспроводным способом (в том числе оптически), или они могут иметь кабели, которые могут быть подключены к портативному устройству или док-станции.

Переменное разрешение формирования изображения

[0039] В зависимости от сканируемых объектов, необходимых времен сканирования или расстояния удаления устройства от отображаемого объекта, может быть выгодным иметь возможность динамически изменять разрешение формирования изображения системы. Это наиболее легко достигается путем изменения ширины коллиматора, который определяет размер пучка вдоль направления сканирования (это размер пучка, перпендикулярный направлению развертки и параллельный направлению сканирования устройства по объекту). Если устройство очень близко к проверяемому объекту, уменьшение вдвое ширины коллиматора будет увеличить разрешение почти в два раза в направлении сканирования. Это также будет иметь дополнительное преимущество снижения дозы в единицу времени для окружающей среды.

[0040] Например, для первоначального высокоскоростного сканирования объекта ширина коллиматора может быть увеличена, что приводит к увеличению потока луча (то есть более быстрому сканированию), но сниженному разрешению. Если что-то подозрительное обнаружено в первом изображении с низким разрешением, то может выполняться второе, с более высоким разрешением, сканирование с уменьшенной шириной коллиматора. Ширина коллиматора может регулироваться вручную с помощью механического рычага, или альтернативно ширина коллиматора может регулироваться электрически с помощью электромеханических исполнительных механизмов или шаговых двигателей.

Удаленный источник питания или док-станция

[0041] Одним из недостатков портативного устройства, работающего от батареи, часто является продолжительность времени, в течение которого устройство может быть использовано, прежде чем потребуется, чтобы батарея подзаряжалась. Поскольку рентгеновская трубка, описанная в полезной модели, использует только около 10 Ватт электронного тока на аноде, общая потребляемая мощность устройства может быть довольно низкой, и время работы с использованием ионно-литиевого аккумулятора может быть весьма существенным.

[0042] Для применений, требующих много сканирований или сканирований на больших площадях, однако, может быть выгодным использовать больший источник питания, который не установлен в портативном устройстве. Батарея или другой тип источника (например, топливный элемент) может быть установлен на поясе оператора, в рюкзаке, носимом оператором, или в отдельном модуле, размещенном, например, на полу или на тележке.

[0043] В соответствии с другим вариантом осуществления настоящей полезной модели предоставляется портативная или не портативная док-станция, в которой находится портативное устройство. Док-станция может обеспечивать одну или несколько из четырех основных функций:

1) поддерживает устройство и перемещает его с контролируемой скоростью для выполнения высокоразрешающего формирования изображения обратного рассеяния и/или формирования изображения передачи;

2) обеспечивает дополнительную мощность, чтобы удлинить время работы;

3) заряжает аккумулятор устройства или

4) обеспечивает электрические соединения для загрузки изображений и/или диагностической информации.

Другие альтернативные варианты осуществления

[0044] В некоторых вариантах осуществления полезной модели, изображенных на фиг. 5А-5С, корпус 142 устройства включает в себя вариант осуществления, в котором корпус устройства имеет как верхнюю рукоятку 141, так и нижнюю рукоятку 140, где корпус и рукоятки обозначены на фиг. 1. Это позволяет удерживать устройство за нижнюю рукоятку для областей сканирования, которые высоко от земли, и за верхнюю рукоятку для сканирования областей, близких к полу. Кроме того, оно сконструировано таким образом, что система может выполнять качание в одном непрерывном движении из положения настолько высокого, насколько оно может достигаться оператором удобным образом (как показано на фиг. 5) на всем пути к земле (как показано на фиг. 5С), используя следующую последовательность:

1) одна рука только на нижней рукоятке (верхняя часть сканирования), как на фиг. 5;

2) обе руки на обеих рукоятках одновременно (середина сканирования), как показано на фиг. 5B;

3) одна рука только на верхней рукоятке (нижняя часть сканирования), как на фиг. 5C.

[0045] Вышеизложенный режим работы может преимущественно минимизировать усталость оператора путем разделения нагрузки между обеими руками, а также максимизировать площадь сканирования, приходящуюся на вертикальную развертку устройства.

[0046] Хотя примеры, представленные здесь, связаны с определенными комбинациями действий способа или элементов системы, следует понимать, что эти действия и эти элементы могут комбинироваться другими путями, чтобы достичь той же цели рентгеновского формирования изображения. Кроме того, отдельные признаки устройства могут выполнять требования отдельно перечисленных элементов пункта формулы. Варианты осуществления полезной модели, описанные здесь, предназначены служить только в качестве примера; вариации и модификации будут очевидны специалистам в данной области. Все такие вариации и модификации предназначены находиться в пределах объема настоящей полезной модели, как определено в прилагаемой формуле полезной модели.

1. Устройство формирования изображения, содержащее:

а. корпус;

b. источник проникающего излучения, размещенный полностью внутри корпуса, для генерации проникающего излучения;

с. пространственный модулятор для формирования проникающего излучения в луч для облучения объекта и для качания луча;

d. детектор для генерации сигнала рассеяния на основе проникающего излучения, рассеянного содержимым проверяемого объекта;

e. датчик для восприятия движения относительно предыдущего положения устройства по отношению к проверяемому объеку и

f. процессор для приема сигнала рассеяния и для генерации изображения содержимого проверяемого объекта на основании по меньшей мере сигнала рассеяния.

2. Устройство формирования изображения по п.1, в котором корпус приспособлен для удерживания одной рукой оператором.

3. Устройство формирования изображения по п.1, в котором датчик является механическим кодером.

4. Устройство формирования изображения по п.1, в котором датчик является акселерометром.

5. Устройство формирования изображения по п.1, в котором датчик является оптическим датчиком.

6. Устройство формирования изображения по п.1, в котором процессор выполнен с возможностью модулировать интенсивность проникающего излучения на основе воспринятого движения устройства.

7. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее средство уменьшения трения, выполненное с возможностью обеспечения контакта между устройством и проверяемым объектом.

8. Устройство формирования изображения по п.7, в котором средство уменьшения трения выбрано из группы, включающей в себя колесики, роликовые колесики и колодки с низким коэффициентом трения.

9. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну рукоятку, соединенную с корпусом.

10. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее две рукоятки, соединенные с корпусом.

11. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее блокировку для деактивации источника проникающего излучения, если объект не обнаружен в пределах определенной близости от устройства.

12. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере один коллиматор для ослабления детектируемого излучения от материала в пределах заданной близости от устройства.

13. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее детектор передачи, связанный с устройством.

14. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащий экран обратного рассеяния, связанный с устройством.

15. Устройство формирования изображения по п.14, в котором экран обратного рассеяния выполнен с возможностью развертывания наружу из корпуса.

16. Устройство формирования изображения по п.13, в котором экран обратного рассеяния выполнен гибким, чтобы соответствовать поверхности проверяемого объекта.