《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》是同方威視技術股份有限公司、清華大學於2010年12月31日申請的發明專利，該專利的公布號為CN102565110A，專利公布日為2012年7月11日，發明人是陳志強、李元景、趙自然、劉以農、吳萬龍、張麗、塗超、唐樂、金穎康、曹碩、丁光偉。
《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》所述掃描裝置，包括：輻射源；分別位於輻射源和被掃描對象之間的固定禁止板和旋轉禁止體，其中固定禁止板相對於輻射源是固定的，旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的。固定禁止板上設定有允許來自輻射源的射線束穿過固定禁止板的射線通過區域，旋轉禁止體上分別設定有射線入射區域和射線出射區域，在旋轉禁止體旋轉掃描過程中，固定禁止板的射線通過區域與旋轉禁止體的射線入射區域和射線出射區域連續相交以構成掃描準直孔。固定禁止板的射線通過區域為直線縫隙，旋轉禁止體為圓柱體，射線入射區域和射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔。
2017年12月11日，《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法
- 公布號：CN102565110A
- 公布日 ：2012年7月11日
- 申請號：2010106242523
- 申請日：2010年12月31日
- 申請人：同方威視技術股份有限公司、清華大學
- 地址：北京市海淀區雙清路同方大廈A座2層
- 發明人：陳志強、李元景、趙自然、劉以農、吳萬龍、張麗、塗超、唐樂、金穎康、曹碩、丁光偉
- Int. Cl. ：G01N23/203(2006.01)
- 專利代理機構：中科專利商標代理有限責任公司
- 代理人：張成新
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
無損檢測和人體檢測套用中，有射線透射成像和射線背散射成像兩種方式。背散射成像是通過用射線束掃描物體，同時採用探測器接收從被檢測對象散射的散射信號，數據處理時將掃描位置和散射信號點點對應，從而可以得到有關被檢測對象的散射圖像。背散射成像系統中最關鍵的部件就是實現將射線準直為能實現二維掃描的飛點掃描機構。2010年12月前的一種飛點掃描機構是帶有多準直孔的旋轉禁止體在射線掃描扇面內旋轉實現第一維的掃描，通過旋轉或者平移射線掃描扇面實現第二維的掃描。對於第一維掃描，射線在垂直平面物體上是非勻速掃描，掃描線在掃描的起始端和末端加速，會在幾何變形基礎上進一步縱向擴大掃描光斑，導致成像除幾何變形之外的由於掃描速度變化而帶來的縱向壓縮變形。在進行第二維的掃描時，選擇平移射線掃描扇面則需要平移射線發生裝置、旋轉禁止體，機械結構會很複雜；選擇旋轉射線掃描扇面則需要克服旋轉禁止體的轉動慣量，對旋轉的驅動裝置和旋轉禁止體的軸承是個巨大考驗。
2010年12月前的另一種飛點掃描機構由位於射線源前方的固定禁止板和旋轉禁止體組成。固定禁止板相對於射線源是固定的，旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的。固定禁止板和旋轉禁止體分別設定有直線縫隙和螺旋線縫隙。在旋轉禁止體旋轉掃描過程中，直線縫隙與螺旋線縫隙連續相交以構成掃描準直孔，掃描準直孔始終相對於射線源保持預定形狀，以使穿過掃描準直孔的射線束的截面形狀保持不變。
在該種方案中，由於旋轉禁止體上設定有螺旋線縫隙，掃描準直孔的形狀和大小易於控制，同時，射線禁止能力需要進一步改善和增強。另外，旋轉禁止體要精準加工成螺旋線縫隙，這對加工工藝提出了非常高的要求。此外，旋轉禁止體在掃描過程中需要進行旋轉，從而需要考慮機構重量和轉動慣量的問題。相應地，有必要提供一種新型的、改進的背散射成像用射線束的掃描裝置，其能夠滿足上述需要的至少一個方面。
發明內容
專利目的
《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》的目的是解決2010年12月前的技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。相應地，該發明的目的之一在於提供一種改進的背散射成像用射線束的掃描裝置及方法，其中掃描準直孔的形狀和大小以提供均勻飛點。該發明的另一目的在於提供改進的背散射成像用射線束的掃描裝置及方法，其能夠改善設備的加工性能和提高設備運行的可靠性。
技術方案
《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》所述一種背散射成像用射線束的掃描裝置，包括：輻射源；分別位於輻射源和被掃描對象之間的固定禁止板和旋轉禁止體，其中所述固定禁止板相對於輻射源是固定的，所述旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的，其中：所述固定禁止板上設定有允許來自所述輻射源的射線束穿過所述固定禁止板的射線通過區域，旋轉禁止體上分別設定有射線入射區域和射線出射區域，在旋轉禁止體旋轉掃描過程中，固定禁止板的射線通過區域與旋轉禁止體的射線入射區域和射線出射區域連續相交以構成掃描準直孔，所述固定禁止板的射線通過區域為直線縫隙，所述旋轉禁止體為圓柱體，所述射線入射區域和所述射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔，其中：所述旋轉禁止體的旋轉軸線位於所述輻射源和所述固定禁止板上的所述直線縫隙共同限定的平面上，其特徵在於：通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。
優選地，所述固定禁止板設定在所述輻射源與所述旋轉禁止體之間。
在一種實施方式中，背散射成像用射線束的掃描裝置還包括：控制裝置，通過控制旋轉禁止體的旋轉速度來控制射線束的掃描速度，通過檢測旋轉禁止體的轉動角度來獲取射線束的出射方向。
在一種實施方式中，所述旋轉禁止體包括內外嵌套的多個套筒，其中最外層和最裡層套筒分別由具有一定剛度和硬度的材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有至少一個由射線禁止材料構成的中間套筒。
具體地，所述多個套筒為三個套筒，其中最外層和最裡層套筒分別由鋁或鋼材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有一個由鉛、鉛銻合金或鎢構成的中間套筒。可選擇地，所述離散小孔的形狀為圓形、方形或橢圓形。
在上述技術方案中，通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。
根據該明的另一方面，其提供一種背散射成像用射線束的掃描方法，包括步驟：提供發射射線束的輻射源；設定分別位於輻射源和被掃描對象之間的固定禁止板和旋轉禁止體，其中所述固定禁止板相對於輻射源是固定的，所述旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的，所述固定禁止板上設定有允許來自所述輻射源的射線束穿過所述固定禁止板的射線通過區域，在旋轉禁止體上分別設定有射線入射區域和射線出射區域；以及旋轉所述旋轉禁止體，以使所述固定禁止板的射線通過區域與所述旋轉禁止體的射線入射區域和射線出射區域連續相交以構成掃描準直孔，所述固定禁止板的射線通過區域為直線縫隙，所述旋轉禁止體為圓柱體，所述射線入射區域和所述射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔，其中：所述旋轉禁止體的旋轉軸線位於所述輻射源和所述固定禁止板上的所述直線縫隙共同限定的平面上，其特徵在於：通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。
優選地，該背散射成像用射線束的掃描方法還包括步驟：通過控制旋轉禁止體的旋轉速度來控制射線束的掃描速度，通過檢測旋轉禁止體的轉動角度來獲取射線束的出射方向。
改善效果
《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》的有益效果是：
1.通過提供該發明中的具有新型“飛點”形成結構的掃描裝置和方法，其簡化了背散射掃描結構，同時能夠獲得良好的禁止效果。
2.在一種實施方式例中，該發明的掃描機構和方法可以實現對目標物體的可控掃描，能很方便的按照預定方式實現對目標物體的採樣，使獲得的背散射圖像數據符合設計需求。例如，該發明的掃描機構和方法可以實現對目標物體的勻速掃描，能很方便的實現對目標物體的均勻採樣，使獲得的背散射圖像中沒有縱向的壓縮變形。
3.另外，由於在該發明中，當旋轉射線掃描扇面以進行第二維掃描時，由於射線掃描扇面和旋轉禁止體可在同一平面上作旋轉運動，在旋轉射線掃描扇面時不會改變旋轉禁止體的角動量方向，因此不需要克服旋轉禁止體的轉動慣量，很容易通過旋轉射線掃描扇面來實現第二維的掃描。
4.由於該發明中，所述射線入射區域和所述射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔，通過控制離散小孔的形狀和大小，可以有效地控制掃描準直孔的形狀和大小以提供均勻飛點。
5.此外，該發明的掃描機構考慮到了當前的生產工藝問題，採用多個圓筒套接的方式，既減輕了掃描機構的重量又解決了禁止射線的問題；採用在圓柱上打孔的方式形成射線通過區域，替代了在在現實中極其難以加工的圓柱上加工螺旋扭曲的窄縫的方案，顯著地改善了設備的加工性能。
6.另外，相對於在圓柱上加工螺旋扭曲的窄縫的方案，該方案採用了一系列間斷的通孔的方法。從掃描結果來看，最終形成在被檢查物體上的光斑由連續的變成了抽樣間斷的，在一定程度上可以減輕被檢查物體受到的輻射劑量。
7.此外，由於在該發明中，輻射源不設定在旋轉禁止體的內部，該掃描機構在量產的X光機上匹配機械接口即可完成，結構緊湊，不需要重新設計X光機的禁止體，節約了成本。
附圖說明
圖1是根據《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》的一種實施方式的背散射掃描裝置的結構示意圖。
圖2是顯示圖1中的背散射掃描裝置的剖視圖。
圖3是顯示圖1中的背散射掃描裝置的組成和位置關係的分解透視圖。
圖4是顯示圖1-3中的背散射掃描裝置的旋轉禁止體的組成和結構的的示意圖。
圖5是4是顯示圖1-3中的背散射掃描裝置的射線入射和出射區域的小孔形狀的放大示意圖。
技術領域
《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》涉及核技術套用領域，特別涉及人和物體的無損檢測裝置和方法，更具體地說，涉及一種用於背散射成像用射線束的掃描裝置及方法。
權利要求
1.《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》所述裝置包括：輻射源；分別位於輻射源和被掃描對象之間的固定禁止板和旋轉禁止體，其中所述固定禁止板相對於輻射源是固定的，所述旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的，其中：所述固定禁止板上設定有允許來自所述輻射源的射線束穿過所述固定禁止板的射線通過區域，旋轉禁止體上分別設定有射線入射區域和射線出射區域，在旋轉禁止體旋轉掃描過程中，固定禁止板的射線通過區域與旋轉禁止體的射線入射區域和射線出射區域連續相交以構成掃描準直孔，所述固定禁止板的射線通過區域為直線縫隙，所述旋轉禁止體為圓柱體，所述射線入射區域和所述射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔，其中：所述旋轉禁止體的旋轉軸線位於所述輻射源和所述固定禁止板上的所述直線縫隙共同限定的平面上，其特徵在於：通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。
2.根據權利要求1所述的背散射成像用射線束的掃描裝置，其特徵在於：所述固定禁止板設定在所述輻射源與所述旋轉禁止體之間。
3.根據權利要求1或2所述的背散射成像用射線束的掃描裝置，其特徵在於還包括：控制裝置，通過控制旋轉禁止體的旋轉速度來控制射線束的掃描速度，通過檢測旋轉禁止體的轉動角度來獲取射線束的出射方向。
4.根據權利要求3所述的背散射成像用射線束的掃描裝置，其特徵在於：所述旋轉禁止體包括內外嵌套的多個套筒，其中最外層和最裡層套筒分別由具有一定剛度和硬度的材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有至少一個由射線禁止材料構成的中間套筒。
5.根據權利要求4所述的背散射成像用射線束的掃描裝置，其特徵在於：所述多個套筒為三個套筒，其中最外層和最裡層套筒分別由鋁或鋼材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有一個由鉛、鉛銻合金或鎢構成的中間套筒。
6.根據權利要求5所述的背散射成像用射線束的掃描裝置，其特徵在於：所述離散小孔的形狀為圓形、方形或橢圓形。
7.一種背散射成像用射線束的掃描方法，包括步驟：提供發射射線束的輻射源；設定分別位於輻射源和被掃描對象之間的固定禁止板和旋轉禁止體，其中所述固定禁止板相對於輻射源是固定的，所述旋轉禁止體相對於固定禁止板是可旋轉的，所述固定禁止板上設定有允許來自所述輻射源的射線束穿過所述固定禁止板的射線通過區域，在旋轉禁止體上分別設定有射線入射區域和射線出射區域；以及旋轉所述旋轉禁止體，以使所述固定禁止板的射線通過區域與所述旋轉禁止體的射線入射區域和射線出射區域連續相交以構成掃描準直孔，所述固定禁止板的射線通過區域為直線縫隙，所述旋轉禁止體為圓柱體，所述射線入射區域和所述射線出射區域分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔，其中：所述旋轉禁止體的旋轉軸線位於所述輻射源和所述固定禁止板上的所述直線縫隙共同限定的平面上，其特徵在於：通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。
8.根據權利要求7所述的背散射成像用射線束的掃描方法，其特徵在於：所述固定禁止板設定在所述輻射源與所述旋轉禁止體之間。
9.根據權利要求8所述的背散射成像用射線束的掃描方法，其特徵在於還包括步驟：通過控制旋轉禁止體的旋轉速度來控制射線束的掃描速度，通過檢測旋轉禁止體的轉動角度來獲取射線束的出射方向。
實施方式
下面通過實施例，並結合附圖1-5，對該發明的技術方案作進一步具體的說明。相同或相似的附圖示號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對該發明實施方式的說明旨在對該發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對該發明的一種限制。參加附圖1-3，其示出了根據該發明的一種具體實施例的背散射成像用射線束的掃描裝置，其包括：輻射源，例如X光機；分別位於輻射源13和被掃描對象（圖中未示出，例如圖2中左側位置）之間的固定禁止板4和旋轉禁止體1，其中固定禁止板4相對於輻射源13是固定的，旋轉禁止體1相對於固定禁止板4是可旋轉的。進一步地，固定禁止板4上設定有允許來自輻射源13的射線束穿過固定禁止板4的通過區域，例如圖1-3中的縱向縫隙5。旋轉禁止體1上分別設定有射線入射區域3，例如圖1-5中的沿螺旋線設定的一系列離散小孔32（圖中沒有標），和射線出射區域2，例如圖1-5中的沿螺旋線2設定的一系列離散小孔22（圖中沒有標），在旋轉禁止體1旋轉掃描過程中，固定禁止板4的射線通過區域5與旋轉禁止體1的射線入射區域3和射線出射區域2連續相交以構成掃描準直孔。在上述實施例中，固定禁止板4設定在輻射源13與旋轉禁止體1之間。
在該發明的上述實施例中，射線發生器包括射線發生器殼體11和容納在射線發生器殼體11中的輻射源13。在上述結構中，輻射源13可以為X光機、γ射線源或同位素射線源等。如圖1和3所示，在一種具體實施例中，射線發生器殼體11呈大體長方體盒體形狀，其上設定有使來自輻射源13發出的輻射射線從射線發生器殼體11的準直縫隙31出射。輻射源13的靶點P發射出的射線束14穿過準直縫隙31形成一個射線扇面，然後經過穿過固定禁止板4的通過區域，例如1-3中的縱向縫隙5；旋轉禁止體1的射線入射區域3，例如圖1-5中沿螺旋線設定的一系列離散小孔32，和射線出射區域2，例如沿螺旋線設定的一系列離散小孔22。通過設定固定禁止板4的縱向縫隙5、旋轉禁止體1的離散小孔32和離散小孔22的相對位置關係，以使在旋轉禁止體1旋轉掃描過程中，固定禁止板4的射線通過區域5與旋轉禁止體1的射線入射區域3中的離散小孔32和射線出射區域2中的離散小孔22連續相交以構成掃描準直孔。換言之，旋轉禁止體1上的射線入射區域3中的離散小孔32、射線出射區域2中的離散小孔22以及固定禁止板上的縱向窄縫5共同組成一個射線準直孔。可選擇地，參見圖5，所述離散小孔32、22的形狀為圓形、方形或橢圓形，優選為圓形。
如圖1-3所示，固定禁止板4的射線通過區域5為直線縫隙，旋轉禁止體1為圓柱體，射線入射區域3和射線出射區域2分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔32和22。具體地說，參見圖2，圖中射線入射區域3和射線出射區域2中的任何離散小孔，例如A和B點，一方面沿旋轉禁止體1的圓柱面作等速圓周運動，另一方面沿旋轉禁止體1的軸向方向按照一定速度分布做直線運動，從而形成特定的圓柱體螺旋線。在一種具體實施例中，圖中射線入射區域3和射線出射區域2的任何一點例如A和B點，可以一方面沿旋轉禁止體1的圓柱面作等速圓周運動，另一方面沿旋轉禁止體1的徑向方向按照作勻速直線運動，從而形成等速圓柱體螺旋線。
參見圖2，當輻射源13的靶點P和射線入射區域3的A點確定之後，連線輻射源13的靶點P和射線入射區域3的入射點A點形成的射線束14，即可確定射線出射區域2上的出射點B。由於射線入射區域3和射線出射區域2設定成等速圓柱體螺旋線形式，當旋轉禁止體1勻速旋轉時，射線準直孔的位置隨禁止旋轉體1的轉動而移動，出射射線束14也隨之移動，從而使掃描準直孔沿直線縫隙5連續勻速移動。
雖然，在上述實施方例中，射線入射區域3和射線出射區域2設定成等速圓柱體螺旋線形式，但是該發明並不僅限於此，例如由於射線入射區域3和射線出射區域2可以設定成上述特定形式的螺旋線形式，即一方面沿旋轉禁止體1的圓柱面作等速圓周運動，另一方面沿旋轉禁止體1的軸向方向按照一定速度分布做直線運動，從而形成特定的圓柱體螺旋線。相應地，當旋轉禁止體1勻速旋轉時，射線準直孔的位置隨禁止旋轉體1的轉動而移動，出射射線束14也隨之移動，從而使掃描準直孔沿直線縫隙5按照預定的速度分布移動。由此，該發明的掃描裝置可以實現對目標物體的可控掃描，能很方便的按照預定方式實現對目標物體進行採樣，使獲得的背散射圖像數據符合設計需求，從而改善了背散射成像的質量和解析度，提高了背散射檢測的精度和效率，能更好的滿足不同的套用需求。
進一步地，該掃描裝置還可以包括用於驅動旋轉禁止體1旋轉的驅動裝置6，例如調速電機等。參見圖4，在一種實施方式中，所述旋轉禁止體1包括內外嵌套的多個套筒，其中最外層和最裡層套筒分別由具有一定剛度和硬度的材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有至少一個由射線禁止材料構成的中間套筒。在一種具體實施例中，如圖4所示，其包括三個套筒101、102、103（圖中沒有標），其中最外層和最裡層套筒101、102分別由鋁或鋼材料構成，所述最外層和最裡層套筒之間設定有一個由鉛、鉛銻合金或鎢構成的中間套筒102。
具體地，在上述實施例中，參見圖1，該裝置還可以包括旋轉碼盤讀出裝置7，用於檢測旋轉禁止體1的旋轉位置；碼盤讀出信號線8，用於將檢測的有關旋轉禁止體1的旋轉位置的信息輸入到控制裝置10中。由於旋轉禁止體1的旋轉位置決定了掃描準直孔的位置，通過上述設定，可以檢測出掃描準直孔形成的位置。如圖1所示，控制裝置10還通過電動機驅動線9與驅動電機6相連，可以進一步來控制旋轉禁止體的旋轉。通過控制旋轉禁止體的旋轉速度，可以控制射線束的掃描速度，而通過檢測旋轉禁止體的轉動角度，可以獲取射線束的出射方向。參見圖2，在一種實施例中，旋轉禁止體1的旋轉軸線L可以位於輻射源13和固定禁止板4上的直線縫隙5共同限定的平面上。
在上述技術方案中，通過控制旋轉禁止體上的一系列離散小孔32、22的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小。例如，位於旋轉禁止體1縱向兩端射線入射區域3中的離散小孔32、射線出射區域2中的離散小孔22的尺寸，例如直徑可以相對於位於縱向中心位置的離散小孔的要小一些，同時位於旋轉禁止體1縱向兩端離散小孔32、22形成的掃描準直孔相對於位於縱向中心位置的掃描準直孔形成一定的角度。通過上述結構，可以保證射線準直孔始終對準靶點並保持暢通，並且在不同位置時穿過掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的截面形狀保持不變。但是，該發明並不僅限於此，例如通過控制旋轉禁止體1上射線入射區域3中的離散小孔32、射線出射區域2中的離散小孔22的不同位置的形狀和大小，可以控制所述掃描準直孔在不同位置的形狀和大小，相應地，可以控制穿過所述掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束的形狀和大小來適應不同的掃描需求。
參見圖3，射線發生器殼體11還可以通過禁止套筒12與固定禁止板4相連，以確保射線的禁止。從上述設定可以看出，輻射源13不設定在旋轉禁止體1的內部，而是設定在射線發生器殼體11的內部，該掃描機構在量產的X光機上匹配作為機械接口的禁止套筒12即可完成，從而使掃描裝置的結構緊湊，不需要重新設計X光機的禁止體，節約了成本。
下面結合附圖對根據該發明的上述背散射成像用射線束的掃描方法進行簡要說明：參見圖1-3，根據該發明的具體實施方式的背散射成像用射線束的掃描方法，包括步驟：提供發射射線束14的輻射源13；設定分別位於輻射源13和被掃描對象之間的固定禁止板4和旋轉禁止體1，其中固定禁止板4相對於輻射源是固定的，旋轉禁止體1相對於固定禁止板4是可旋轉的，固定禁止板4上設定有允許來自輻射源13的射線束14穿過固定禁止板4的射線通過區域，在旋轉禁止體1上分別設定有射線入射區域3和射線出射區域2；以及旋轉所述旋轉禁止體1，以使固定禁止板4的射線通過區域5與旋轉禁止體1的射線入射區域3和射線出射區域2連續相交以構成掃描準直孔，其中，所述固定禁止板4的射線通過區域為直線縫隙5，所述旋轉禁止體1為圓柱體，所述射線入射區域3和所述射線出射區域2分別為沿螺旋線設定的一系列離散小孔32、22。
在上述掃描過程中，當旋轉禁止體1勻速旋轉時，能夠使掃描準直孔沿直線縫隙5連續可控速度的移動。參見圖1，在掃描過程中，控制裝置10通過旋轉碼盤讀出裝置7、碼盤讀出信號線8可讀出旋轉禁止體1的當前狀態，進而確定當前射線準直孔的位置，基於對掃描準直孔的位置的檢測，可以進一步獲取射線束14的出射方向。更進一步地，通過設定掃描準直孔，以使其始終相對於輻射源13保持預定形狀，從而穿過掃描準直孔出現到被檢測對象上的射線束14的截面形狀保持預定形狀，以滿足不同掃描操作的需求。
2017年12月11日，《一種背散射成像用射線束的掃描裝置和方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
