APARATO DE FORMACIÓN DE IMÁGENES.

1. Aparato de formación de imágenes que comprende:

a. un alojamiento;

b. una fuente de radiación penetrante contenida totalmente dentro del alojamiento para generar radiación penetrante;

c. un modulador espacial para conformar la radiación penetrante en un haz a fin de irradiar el objeto y hacer un barrido con el haz;

d. un detector para generar una señal de dispersión basada en la radiación penetrante dispersada por el contenido del objeto inspeccionado;

e. un sensor para captar el movimiento relativo a una posición previa del aparato con respecto al objeto inspeccionado; y

f. un procesador para recibir la señal de dispersión y para generar una imagen del contenido del objeto inspeccionado basada al menos en la señal de dispersión.

2. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1

, en el que el alojamiento está adaptado para que un operario pueda sujetarlo con una sola mano.

3. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un codificador mecánico.

4. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un acelerómetro.

5. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un sensor óptico.

6. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el procesador está adaptado para modular una intensidad de radiación penetrante basada en el movimiento captado del aparato.

7. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un mitigador de fricción adaptado para proporcionar contacto entre el aparato y el objeto inspeccionado.

8. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 7, en el que los mitigadores de fricción se seleccionan de entre un grupo que incluye ruedas, ruedecillas o almohadillas de baja fricción.

9. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende al menos un asa acoplado al alojamiento.

10. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1 que además comprende dos asas acopladas al alojamiento.

11. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un sistema de bloqueo para desactivar la fuente de radiación penetrante si no se detecta ningún objeto dentro de una proximidad específica del aparato.

12. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende al menos un colimador para atenuar la radiación detectada del material dentro de una proximidad específica del aparato.

13. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un detector de transmisiones acoplado al aparato.

14. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un escudo de retrodispersión acoplado al aparato.

15. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el escudo de retrodispersión está adaptado para desplegarse hacia el exterior desde el alojamiento.

16. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 13 en el que el escudo de retrodispersión está adaptado para conformarse con flexibilidad a la superficie de un objeto inspeccionado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2013/023125.

Solicitante: AMERICAN SCIENCE AND ENGINEERING, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 829 Middlesex Turnpike Billerica, MA 01821 () ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: GRODZINS,LEE, ROTHSCHILD,PETER, WAINWRIGHT,Louis, BRADSHAW,Paul.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > GEOFISICA; MEDIDA DE LA GRAVITACION; DETECCION DE... > G01V5/00 (Prospección o detección por medio de radiaciones nucleares, p. ej. de la radioactividad natural o provocada)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de materiales por la utilización... > G01N23/203 (midiendo la retrodifusión)
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APARATO DE FORMACIÓN DE IMÁGENES.

Fragmento de la descripción:

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APARATO DE FORMACIÓN DE IMÃ?GENES

La presente solicitud reivindica prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de los Estados Unidos, Nº de Serie 61/591.360, presentada el 27 enero de 2012, y las solicitudes de patente provisional Nº de Serie 61/598.521, y 61/598.576, ambas presentadas el 14 de febrero de 2012, y la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos, Nº de Serie 61/607.066, que se presentó el 6 marzo de 2012, solicitudes que están todas incorporadas por referencia en el presente documento.

Campo técnico La presente invención se refiere a un aparato de formación de imágenes por rayos X, y en particular, a un aparato de formación de imágenes por rayos X que emplea la detección, de 15 al menos, rayos X dispersos.

Estado de la técnica anterior Durante los últimos 25 años se han utilizado técnicas de retrodispersión de rayos X, con el fin de detectar elementos detrás de una barrera de ocultación, sin necesidad de colocar un detector de rayos X distal al objeto que se va a examinar (en relación con la fuente de rayos X) . Esto ha resultado ser muy beneficioso para ciertas aplicaciones de formación de imágenes, como la inspección por un solo lado (es decir, con el detector y la fuente en el mismo lado del objeto) de vehículos, contenedores de carga, maletas, e incluso personas.

Hasta la fecha, sin embargo, estos dispositivos han tendido a ser bastante grandes y pesados debido al tamaño y al peso de las fuentes de rayos X, al mecanismo de formación de haces, necesario para crear un haz de escaneo estrecho, y a los detectores que detectan rayos X retrodispersados.

Se sugiere un dispositivo de retrodispersión para detectar estructuras ocultas por una pared en la publicación japonesa, abierta para inspección pública Nº 10-185842 (en adelante, "Toshiba '842") , que se presentó el 12 de diciembre de 1996, e incorporada al presente documento por referencia. El aparato descrito en Toshiba '842 no puede proporcionar más de una imagen instantánea de una zona dentro del rango de escaneo, en un momento dado, de una fuente que sujeta un operario.

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Hace poco, el desarrollo de fuentes compactas y ligeras de rayos X que operan con una potencia moderada (típicamente, en un rango, de entre 1-20 vatios) a energías de rayos X relativamente altas (50 -120 keV) , junto con motores eléctricos pequeños y muy eficientes para accionar una rueda cortadora, giratoria, de formación de haces, han permitido el diseño y desarrollo de sistemas de formación de imágenes de retrodispersión, ligeros y compactos que caben en una mano.

Además, los sistemas de la técnica anterior de retrodispersión de rayos X que utilizan tubos de rayos X, como por ejemplo los descritos en la patente de los Estados Unidos Nº

5.763.886 (de Schulte) siempre han proporcionado un medio para o bien desplazar el objeto

o bien el sistema de formación de imágenes en un movimiento relativo, del uno con respecto al otro, a lo largo de la dirección de "escaneo", que típicamente es la dirección perpendicular al plano que contiene un haz de rayos X de barrido por rastreo creado por una rueda cortadora. Por ejemplo, para inspeccionar un objeto que tenga una superficie vertical (como una pared, por ejemplo, o una pieza de equipaje) , típicamente se escanea con el haz de rayos X en un plano vertical, con el objeto que se quiere inspeccionar desplazándose en sentido horizontal. Esto es típico de sistemas que escanean el equipaje, en los que se desplaza la bolsa en sentido horizontal sobre una cinta transportadora o en sistemas de escaneo de vehículos, en los que el vehículo se mueve pasando por (o a través) del sistema

o bien como alternativa, el sistema se desplaza en sentido horizontal pasando por un vehículo parado. Para el escaneo de personas que utilizan retrodispersión de rayos X, típicamente se pasa el haz de escaneo por un plano horizontal, desplazando el conjunto de la fuente para que pase sobre una persona parada en sentido vertical. En cualquier caso, para crear una imagen de retrodispersión de 2 dimensiones, tiene que haber un desplazamiento relativo del sistema y del objeto que está siendo escaneado, y este requisito normalmente le añade un peso, tamaño y complejidad adicional al sistema de formación de imágenes.

Sumario de los modos de realización de la invención De acuerdo con varios modos de realización de la presente invención se proporciona un aparato de formación de imágenes. El aparato de formación de imágenes dispone de un alojamiento y de una fuente de radiación penetrante completamente contenida en el interior del alojamiento para generar radiación penetrante. Además, el aparato tiene un modulador espacial para conformar la radiación penetrante en un haz a fin de irradiar el objeto y hacer un barrido con el haz, un detector para generar una señal de dispersión basada en la radiación penetrante dispersada por el contenido del objeto inspeccionado, un sensor para U201490012

detectar el movimiento del aparato relativo a una posición previa del aparato con respecto al objecto inspeccionado y un procesador para recibir la señal de dispersión y generar una imagen del contenido del objeto inspeccionado basándose al menos en la señal de dispersión.

El alojamiento se puede adaptar para que lo sujete con una sola mano un operario y en algunas realizaciones, el sensor podrá ser un codificador mecánico o un acelerómetro, o un sensor óptico, por nombrar tres ejemplos. El procesador puede adaptarse para modular una intensidad de la radiación penetrante basándose en el movimiento detectado del aparato.

En otras realizaciones de la presente invención, el aparato de formación de imágenes de retrodispersión tiene también un mitigador de fricción adaptado para establecer contacto entre el aparato y el objecto inspeccionado. El mitigador de fricción podrá incluir ruedas, ruedecillas y almohadillas de baja fricción.

En otras realizaciones adicionales, puede haber una, dos o más asas acopladas al alojamiento. Podrá haber un sistema de bloqueo para desactivar la fuente de radiación penetrante, caso de no detectarse ningún objecto dentro de una proximidad específica del aparato.

En realizaciones alternativas de la invención, también se acopla un detector de transmisión al aparato. Podrá disponerse un escudo de retrodispersión adaptado para desplegarse hacia el exterior desde el alojamiento, donde el escudo de retrodispersión también podrá adaptarse para ajustarse con flexibilidad a la superficie de un objeto inspeccionado.

Breve descripción de las figuras Las características anteriores de la invención se entenderán con más facilidad por referencia a la siguiente descripción detallada, que se hace en referencia a las figuras adjuntas, en las 30 que:

la Fig. 1 describe una vista despiezada de un dispositivo manual de retrodispersión de rayos X conforme a un modo de realización de la presente invención.

La Fig. 2 representa esquemáticamente el uso de detectores colimados para reducir la detección de dispersión en campo cercano, de acuerdo con modos de realización de la presente invención.

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La Fig. 3 muestra un dispositivo manual de formación de imágenes con un detector de transmisión mono-canal desmontable, de acuerdo con un modo de realización de la presente invención La Fig. 4 muestra un dispositivo manual de formación de imágenes con un detector de transmisión multi-canal desmontable, de acuerdo con otro modo de realización de la presente invención.

Las Figs. 5A-5C muestran el manejo con dos manos de un dispositivo de retrodispersión mano-mano, de acuerdo con un modo de realización de la presente invención....

 


Reivindicaciones:

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1. Aparato de formación de imágenes que comprende:

a. un alojamiento;

b. una fuente de radiación penetrante contenida totalmente dentro del alojamiento para generar radiación penetrante;

c. un modulador espacial para conformar la radiación penetrante en un haz a fin de irradiar el objeto y hacer un barrido con el haz;

d. un detector para generar una señal de dispersión basada en la radiación 10 penetrante dispersada por el contenido del objeto inspeccionado;

e. un sensor para captar el movimiento relativo a una posición previa del aparato con respecto al objeto inspeccionado; y

f. un procesador para recibir la señal de dispersión y para generar una imagen

del contenido del objeto inspeccionado basada al menos en la señal de 15 dispersión.

2. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el alojamiento está adaptado para que un operario pueda sujetarlo con una sola mano.

3. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un codificador mecánico.

4. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un acelerómetro. 25

5. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el sensor es un sensor óptico.

6. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el

procesador está adaptado para modular una intensidad de radiación penetrante basada en el movimiento captado del aparato.

7. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un mitigador de fricción adaptado para proporcionar contacto entre el aparato y 35 el objeto inspeccionado.

8. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 7, en el que los

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mitigadores de fricción se seleccionan de entre un grupo que incluye ruedas, ruedecillas o almohadillas de baja fricción.

9. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además 5 comprende al menos un asa acoplado al alojamiento.

10. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1 que además comprende dos asas acopladas al alojamiento.

11. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un sistema de bloqueo para desactivar la fuente de radiación penetrante si no se detecta ningún objeto dentro de una proximidad específica del aparato.

12. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende al menos un colimador para atenuar la radiación detectada del material dentro de una proximidad específica del aparato.

13. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un detector de transmisiones acoplado al aparato. 20

14. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un escudo de retrodispersión acoplado al aparato.

15. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 14, en el que el

escudo de retrodispersión está adaptado para desplegarse hacia el exterior desde el alojamiento.

16. Aparato de formación de imágenes de acuerdo con la reivindicación 13 en el que el escudo de retrodispersión está adaptado para conformarse con flexibilidad a la superficie de 30 un objeto inspeccionado.