Sistemas de exploración.

Un procedimiento de exploración para explorar un objeto, que comprende:

proporcionar una primera región de detección (40) que tiene un grosor de al menos 2 mm y una segundaregión de detección (42) que tiene un grosor de al menos 5 mm, donde la segunda región de detección estádispuesta para recibir radiación que ha pasado a través de la primera región de detección,

irradiar el objeto (32) con radiación que presenta un primer perfil de energía y que tiene un valor pico deenergía de al menos 1 MeV,

detectar la radiación de primer perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto(32) con el fin de proporcionar información relativa al objeto (32), donde detectar la radiación de primerperfil comprende:

detectar la radiación de primer perfil en la primera región de detección (40),

recibir la radiación de primer perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en lasegunda región de detección (42),

detectar la radiación de primer perfil en la segunda región de detección,comprendiendo además el procedimiento de exploración:

irradiar el objeto (32) con radiación que tiene un segundo perfil de energía, relativamente inferior al primerperfil de energía, y que tiene un valor pico de energía de al menos 0,5 MeV,

detectar la radiación de segundo perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objetocon el fin de proporcionar información relativa al objeto, donde detectar la radiación de segundo perfilcomprende:

detectar la radiación de segundo perfil en la primera región de detección (40),

recibir la radiación de segundo perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en lasegunda región de detección,

detectar la radiación de segundo perfil en la segunda región de detección (42),comprendiendo además el procedimiento de exploración:

determinar información relativa al objeto en función de información de la primera y de la segunda región dedetección relativa a la radiación de primer y de segundo perfil de energía,

y caracterizado porque el procedimiento de exploración comprende además:

calcular la relación (A/B)1/(A/B)2 con el fin de determinar información relativa al objeto en función de larelación calculada, donde A indica la cantidad de radiación detectada en la primera región de detección, Bindica la cantidad de radiación detectada en la segunda región de detección, (A/B)1 es la relación de laradiación de primer perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de primerperfil detectada en la segunda región de detección, y (A/B)2 es la relación de la radiación de segundo perfildetectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de segundo perfil detectada en lasegunda región de detección.

Sistemas de exploración La presente invención se refiere a sistemas de exploración. Puede aplicarse, en particular, en sistemas de exploración de cargamento, pero también puede utilizarse en escáneres para otras aplicaciones, tales como 5 escáneres de seguridad y escáneres médicos de alta energía.

Existe la necesidad de inspeccionar el cargamento con el fin de identificar la presencia de materiales y objetos ilícitos. Actualmente, tal inspección se lleva a cabo normalmente utilizando escáneres de rayos X.

Los escáneres de rayos X para la inspección de cargamento comprenden normalmente una fuente de rayos X de alta energía (basada normalmente en un acelerador lineal de rayos X) con una calidad de haz de entre 4 MeV y 9

MeV. La salida de rayos X del acelerador lineal de rayos X se colima después para obtener un haz de radiación estrecho en abanico que se aplica al elemento de cargamento que está inspeccionándose. Una agrupación lineal de elementos de detección de rayos X está colocada de manera opuesta a la fuente de rayos X, de manera que es irradiada por el haz de radiación en abanico después de la atenuación del haz de rayos X por parte del objeto que está inspeccionándose.

La publicación de patente internacional con número WO 2004/010127 da a conocer una unidad de exploración para identificar contrabando dentro de objetos que recorren la unidad. Se proporciona una fuente de un haz de radiación y un detector que detecta radiación transmitida a través del objeto durante la exploración. Los detectores puede ser sensibles a la energía y las fuentes de radiación pueden emitir radiación de diferentes distribuciones de energía.

La solicitud de patente británica GB 2409268 da a conocer detectores de discriminación de material de rayos X que incluyen un cristal de centelleo delantero relativamente fino, señales ópticas las cuales son leídas desde lados opuestos mediante fotodiodos de fibras ópticas.

Un aspecto de la invención comprende un procedimiento de exploración para explorar un objeto, que comprende: proporcionar una primera región de detección y una segunda región de detección, donde la segunda región de 25 detección está dispuesta para recibir radiación que ha pasado a través de la primera región de detección; irradiar el objeto con radiación que presenta un primer perfil de energía; detectar la radiación de primer perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto con el fin de proporcionar información relativa al objeto, donde detectar la radiación de primer perfil comprende: detectar la radiación de primer perfil en la primera región de detección; recibir la radiación de primer perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en la 30 segunda región de detección; detectar la radiación de primer perfil en la segunda región de detección; comprendiendo además el procedimiento de exploración: irradiar el objeto con radiación que tiene un segundo perfil de energía, diferente al primer perfil de energía; detectar la radiación de segundo perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto con el fin de proporcionar información relativa al objeto, donde detectar la radiación de segundo perfil comprende: detectar la radiación de segundo perfil en la primera región de 35 detección; recibir la radiación de segundo perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en la segunda región de detección; detectar la radiación de segundo perfil en la segunda región de detección, comprendiendo además el procedimiento de exploración: determinar información relativa al objeto en función de información de la primera y de la segunda región de detección relativa a la radiación de primer y de segundo perfil de energía, y calcular la relación (A/B) 1/ (A/B) 2 con el fin de determinar información relativa al objeto en función de la relación calculada, donde A indica la cantidad de radiación detectada en la primera región de detección, B indica la cantidad de radiación detectada en la segunda región de detección, (A/B) 1 es la relación de la radiación de primer perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de primer perfil detectada en la segunda región de detección, y (A/B) 2 es la relación de la radiación de segundo perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de segundo perfil detectada en la segunda región de detección.

Las reivindicaciones independientes definen aspectos de la invención para los que se busca protección. Las reivindicaciones dependientes definen características inventivas preferidas.

A continuación se describirán, solamente a modo de ejemplo, realizaciones de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento según una realización de la invención;

la figura 2 muestra esquemáticamente un sistema de exploración según una realización de la invención;

la figura 3 ilustra gráficamente un perfil de radiación de salida procedente de una fuente de radiación utilizada en una realización de la presente invención;

la figura 4 ilustra esquemáticamente una disposición de detección según una realización de la invención;

la figura 5 es un gráfico que ilustra diferentes características de objetos con una alta masa atómica y de objetos con una baja masa atómica vistos mediante el sistema de exploración de una realización de esta invención;

la figura 6 es un gráfico que ilustra diferentes características de objetos con un alta masa atómica y de objetos con 5 una baja masa atómica vistos mediante el sistema de exploración de una realización de esta invención;

la figura 7 es un gráfico que ilustra el cambio en la respuesta con respecto a la energía de la radiación recibida;

la figura 8 es un gráfico que ilustra el cambio en la respuesta con respecto a la intensidad de la radiación recibida para objetos con una alta masa atómica y objetos con una baja masa atómica;

la figura 9 muestra esquemáticamente un sistema de adquisición de datos que se utiliza con esta invención;

la figura 10 ilustra un cronograma para el sistema de adquisición de datos de la figura 9 en una realización; y

la figura 11 es una representación de objetos solapados que pueden distinguirse utilizando esta invención.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un procedimiento de la invención proporciona un procedimiento 10 y un sistema 30 para explorar un objeto 32. El sistema 30 comprende una fuente de radiación 36 dispuesta para irradiar el objeto 32 con radiación. En esta realización, la fuente 36 es una fuente de acelerador lineal de energía 15 conmutable. Otras fuentes adecuadas resultarán evidentes a los expertos en la técnica. En esta realización, el objeto 32 se mueve en la dirección de la flecha 34 a través de una zona de exploración. El objeto 32 podría ser un camión que transporta un cargamento, por ejemplo, que recorre una zona de exploración, la cual será irradiada por la fuente 36. En otras realizaciones, el objeto 32 puede ser estacionario. La fuente de radiación 36 está dispuesta para funcionar en al menos dos niveles diferentes. En este ejemplo, la fuente 36 puede funcionar en un nivel alto para proporcionar radiación que tiene un valor pico de energía de al menos 1 MeV y en un nivel bajo para proporcionar radiación que tiene un valor pico de energía de al menos 0, 5 MeV. En este ejemplo particular, la radiación de nivel alto tiene un valor pico de 6 MeV, y la radiación de nivel bajo tiene un valor pico de 3 MeV. En este contexto, el valor pico es el valor de energía en el que la fuente 36 emite la intensidad de radiación más alta.

El sistema de exploración 30 comprende además una disposición de detección 38. La disposición de detección está dispuesta para detectar radiación después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto 32 con el fin de proporcionar información para explorar el objeto. La disposición de detección 38 comprende un primer detector 40 y un segundo detector 42. El primer detector 40 tiene un grosor de al menos 2 mm. En esta realización, el grosor del primer detector es de 15 mm aproximadamente. En otras realizaciones, el grosor puede ser mayor o menor y puede ajustarse según considere un experto en la técnica. El segundo detector 42 tiene un grosor de al

menos 5 mm. En esta realización, el grosor del segundo detector 42 es de 30 mm aproximadamente. De nuevo, para el experto en la técnica resultará evidente que este grosor de detector puede variar según los experimentos para ajustar la disposición... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de exploración para explorar un objeto, que comprende:

proporcionar una primera región de detección (40) que tiene un grosor de al menos 2 mm y una segunda región de detección (42) que tiene un grosor de al menos 5 mm, donde la segunda región de detección está 5 dispuesta para recibir radiación que ha pasado a través de la primera región de detección,

irradiar el objeto (32) con radiación que presenta un primer perfil de energía y que tiene un valor pico de energía de al menos 1 MeV,

detectar la radiación de primer perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto (32) con el fin de proporcionar información relativa al objeto (32) , donde detectar la radiación de primer 10 perfil comprende:

detectar la radiación de primer perfil en la primera región de detección (40) ,

recibir la radiación de primer perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en la segunda región de detección (42) ,

detectar la radiación de primer perfil en la segunda región de detección,

comprendiendo además el procedimiento de exploración:

irradiar el objeto (32) con radiación que tiene un segundo perfil de energía, relativamente inferior al primer perfil de energía, y que tiene un valor pico de energía de al menos 0, 5 MeV,

detectar la radiación de segundo perfil después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto con el fin de proporcionar información relativa al objeto, donde detectar la radiación de segundo perfil

comprende:

detectar la radiación de segundo perfil en la primera región de detección (40) ,

recibir la radiación de segundo perfil que ha pasado a través de la primera región de detección en la segunda región de detección,

detectar la radiación de segundo perfil en la segunda región de detección (42) ,

comprendiendo además el procedimiento de exploración:

determinar información relativa al objeto en función de información de la primera y de la segunda región de detección relativa a la radiación de primer y de segundo perfil de energía,

y caracterizado porque el procedimiento de exploración comprende además:

calcular la relación (A/B) 1/ (A/B) 2 con el fin de determinar información relativa al objeto en función de la relación calculada, donde A indica la cantidad de radiación detectada en la primera región de detección, B indica la cantidad de radiación detectada en la segunda región de detección, (A/B) 1 es la relación de la radiación de primer perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de primer perfil detectada en la segunda región de detección, y (A/B) 2 es la relación de la radiación de segundo perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de segundo perfil detectada en la segunda región de detección.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende situar la primera región de detección (40) entre el objeto y la segunda región de detección (42) .

3. El procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende determinar información introduciendo la información de la primera y de la segunda región de detección relativa a la radiación de primer y

de segundo perfil de energía en una técnica de minimización de mínimos cuadrados para obtener información relativa al objeto.

4. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, que comprende irradiar y detectar la radiación de primer perfil antes de la radiación de segundo perfil, o viceversa.

5. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que irradiar el objeto comprende irradiar el objeto 45 en ráfagas discretas y, opcionalmente,

comprende enviar desde las regiones de detección información detectada recibida en respuesta a una ráfaga antes de que se produzca la siguiente ráfaga.

6. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la radiación de perfil de baja energía comprende radiación de rayos X de 3 MeV y la radiación de perfil de alta energía comprende radiación de rayos X 5 de 6 MeV.

7. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, que comprende configurar la primera región de detección y la segunda región de detección para detectar una cantidad predeterminada de radiación respecto la una de la otra y, opcionalmente,

configurar la primera región de detección y la segunda región de detección para detectar sustancialmente la misma 10 cantidad de radiación en cada una de las mismas y, opcionalmente,

comprende configurar uno cualquiera o más de entre el tamaño, la forma o el material de la o de cada región de detección, de manera que la primera región de detección y la segunda región de detección detecten la cantidad de radiación predeterminada respecto la una de la otra.

8. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, que comprende proporcionar un primer detector que 15 incluye la primera región de detección y un segundo detector que incluye la segunda región de detección.

9. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, que comprende irradiar el objeto con radiación en más de dos perfiles de energía, tal como en tres perfiles de energía, cuatro perfiles de energía, cinco perfiles de energía, seis perfiles de energía o siete perfiles de energía.

10. Un procedimiento para explorar objetos solapados que comprende utilizar el procedimiento según cualquier

reivindicación anterior para determinar información relativa a cada objeto solapado en una región del objeto que no está solapada con otro objeto, utilizar la información determinada para calcular un valor o valores de detección de referencia relativos a un valor o valores que se esperan detectar en la región en la que los objetos se solapan en ausencia de objetos adicionales que no están presentes fuera de la región de solapamiento, utilizar el procedimiento según cualquier reivindicación anterior para obtener información relativa a la región en la que los objetos se solapan y comparar la información obtenida con los valores esperados para determinar si un objeto adicional está presente en la región en la que los objetos se solapan.

11. Un sistema de exploración para explorar un objeto, que comprende una fuente de radiación de nivel de energía variable (36) dispuesta para irradiar un objeto (32) con radiación que presenta una pluralidad de diferentes perfiles de energía incluyendo un primer perfil de energía que tiene un valor pico de energía de al menos 1 MeV y un 30 segundo perfil de energía relativamente inferior que tiene un valor pico de energía de al menos 0, 5 MeV, una disposición de detección dispuesta para detectar radiación después de que haya interactuado con o pasado a través del objeto, donde la disposición de detección comprende una primera región de detección (40) que tiene un grosor de al menos 2 mm y está dispuesta para detectar radiación y una segunda región de detección (42) que tiene un grosor de al menos 5 mm y dispuesta para detectar radiación, donde la segunda región de detección (42) 35 está dispuesta para recibir radiación que ha pasado a través de la primera región de detección (40) , comprendiendo el sistema además un controlador dispuesto para determinar información relativa al objeto (32) en función de información de la primera y de la segunda región de detección relativa a la radiación de primer y de segundo perfil de energía, y caracterizado porque el controlador está dispuesto para calcular la relación (A/B) 1/ (A/B) 2 con el fin de determinar información relativa al objeto en función de la relación calculada, donde A

indica la cantidad de radiación detectada en la primera región de detección, B indica la cantidad de radiación detectada en la segunda región de detección, (A/B) 1 es la relación de la radiación de primer perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de primer perfil detectada en la segunda región de detección, y (A/B) 2 es la relación de la radiación de segundo perfil detectada en la primera región de detección con respecto a la radiación de segundo perfil detectada en la segunda región de detección.

12. El sistema de exploración según la reivindicación 11, que comprende un controlador dispuesto para coordinar la sincronización de los eventos de irradiación, de manera que la información detectada obtenida en respuesta a un evento de irradiación se envía desde las regiones de detección antes de que se produzca el siguiente evento y, opcionalmente,

en el que la primera región de detección (40) está situada entre el objeto y la segunda región de detección (42) .

13. El sistema de exploración según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que el controlador está dispuesto para determinar información introduciendo la información de la primera y de la segunda región de detección relativa a la radiación de primer y de segundo perfil de energía en una técnica de minimización de mínimos cuadrados para obtener información relativa al objeto.

14. El sistema de exploración según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que comprende una pluralidad de agrupaciones de detectores, donde cada agrupación de detectores comprende una primera región de detección y una segunda región de detección y, opcionalmente,

comprende un concentrador y un conmutador dispuestos para proporcionar de manera coherente información recopilada de las regiones de detección.

15. El sistema de exploración según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que la primera región de detección y la segunda región de detección están configuradas para detectar sustancialmente la misma cantidad de radiación en cada una de las mismas.