エネルギー識別散乱画像システム
被検査物検査システムは、透過経路に沿って光子を出力するための光子源と透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させるためのコンベアを含む。通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱する光子を検出するために、放射線検出器は透過経路に対してオフセットして配置される。コントローラは、被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年６月１６日付けで出願した米国の暫定的な特許出願Ｎｏ．６０／６９１，０４５の利益を要求し、その内容は参照付けることによってここに含まれる。
【０００２】
本発明は、被検査物検査システムに関し、より具体的には、同様の密度を有する物質を識別することができる被検査物検査システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、エックス線を使用する食品検査産業は、部分及び高さを確認し、食品及び包装の品質を検査し、食品交雑物を識別し、及び／又はプロセスコントロールを提供するために、シンチレーター／フォトダイオード線形配列を採用したシステムが基礎にされている。これらのシステムは、食品、包装、及び交雑物の間にあるエックス線の伝達の違いを検出する能力に依存している。これらのシステムは、食品、及び包装、又は交雑物の間ではっきりと相違する密度を有している製品を検査するのに効果的である。しかし、交雑物、及び／又は包装が検査される食品の密度に近似していると、相違を検出するためのシステムの精度が損なわれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、交雑物、及び／又は包装は検査される食品に密度が近似しており、それに応じて、検査される食品と、食品及び／又は食品の包装に存在するすべての交雑物との間の相違を検出することができる食品検査産業で使用するためのエックス線システムとその使用方法とが必要とされる。
【０００５】
二つ又はそれ以上の物体の成分間での相違を検出するためのエックス線の用途の例は以下の論文において知ることができる：Ｎ．Ｊ．Ｂ．ＭｃＦａｒｌａｎｅ，Ｃ．Ｒ．Ｂｕｌｌ，Ｒ．Ｄ．Ｔｉｌｌｅｔｔ，Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｌｌｅｒ，Ｇ．Ｊ．Ｒｏｙｌｅ、及び、Ｋ．Ｒ．Ａ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｊ．ａｇｒｉｃ．ＥｎｇｎｇＲｅｓ．（２０００）７５，２６５−２７４；による「食品検査においてコンプトンのポテンシャルがエックス線を散乱させる：複数の散乱の効果とサンプル不均質性」、Ｇ．Ｈａｒｄｉｎｇ，Ｍ．Ｎｅｗｔｏｎ、及び、Ｊ．Ｋｏｓａｎｅｔｚｋｙ，Ｐｈｙｓ，Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，１９９０，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ１，３３−４１；による「エネルギー分散エックス線回折エックス線断層写真撮影」、Ｎ．Ｊ．Ｂ．ＭｃＦａｒｌａｎｅ，Ｃ．Ｒ．Ｂｕｌｌ，Ｒ．Ｄ．Ｔｉｌｌｅｔｔ，Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｌｌｅｒ、及び、Ｇ．Ｊ．Ｒｏｙｌｅ，Ｊ．ａｇｒｉｃ．Ｅｎｇｎｇ，Ｒｅｓ．（２００１）７９（４），４０７−４１８による「コンプトン散乱エックス線を用いる食品材料内のガラス検出での時間の制約」、及び、「オイル／水比の測定のためのエネルギー伝播性のエックス線散乱」、サリー州大学、物理学輻射画像処理学部、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｈ．ｓｕｒｒｅｙ．ａｃ．ｕｌ＜ｙｒｍｒｎ／ｉｍａｇｉｎｇ／ｘｒａｙ＿ｓｃａｔｔｅｒ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ．。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は被検査物検査システムである。本システムは、透過経路に沿って光子を出力するための手段と、透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させるための手段とを含む。通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱する光子を検出するための手段は、透過経路に対してオフセットして配置される。最後に、本システムは、被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段を含む。被検査物は、複数の物質から構成され、その少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同じ範囲にブロックし、透過経路の上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【０００７】
このシステムは、透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置された手段を含み得る。
【０００８】
複数の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を含み得る。決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出て検出された光子から決定し得る。
【０００９】
光子を出力するための手段は、エックス線源とされ得る。第一の物質は、プラスチックとされ得る。第二の物質は、金属とされ得る。
【００１０】
検出するための手段は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出し得る。
【００１１】
検出するための手段は、透過経路に対して第一の角度で配置された第一の光子検出器を含み得る。検出するための手段は、透過経路に対して第二の角度で配置された第二の光子検出器を含み得る。第一検出器及び第二検出器は、それぞれコヒーレント及びコンプトン散乱光子を検出するために配置され得る。
【００１２】
検出するための手段は、室温で操作可能な光子検出器の線形配列を含み得る。光子検出器の線形配列は、入射光子との相互作用に応じて電子正孔ペアを作り出す中核物質、前記中核物質の一つの表面上で配置された第一の電極、前記第一の電極の反対側の中核物質の他の表面上に配置された複数の第二の電極を含み得る。
【００１３】
中核物質は、テルル化カドミウム又はテルル化カドミウム亜鉛を含み得る。
【００１４】
本発明は、また、（ａ）透過経路に沿って光子を出力すること；（ｂ）透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させること；（ｃ）通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出すること；（ｄ）、被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定すること、を含む被検査物検査方法である。被検査物は、少なくとも二つの物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同じ範囲までブロックし、透過経路の上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、前記少なくとも二つの物質の第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【００１５】
この方法は、透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出すること、被検査物内に存在する第一の物質よりも大きい範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし、前記少なくとも二つの物質の第二の物質を透過経路上を抜け出て検出された光子から決定することをさらに含み得る。
【００１６】
ステップ（ｃ）は、コヒーレント散乱光子及び／又はコンプトン散乱光子を検出することを含み得る。
【００１７】
最後に、本発明は被検査物検査システムである。システムは、放射線源と、扇形状の透過経路に沿って光子を出力するコリメーターとの組み合わせと、透過経路内に配置されることによって決定された被検査物のスライスとの相互作用に応じて透過経路から散乱する光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された光子検出器とを含む。
手段は、被検査物内の第一の物質を検出された散乱光子から決定するために提供され、被検査物は、第一物質及び第二物質を含み、光子の通路をおよそ同じ範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく第一の物質及び第二の物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【００１８】
別の光子検出器は、透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置され得る。
【００１９】
第二の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし、決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定する。
【００２０】
光子検出器は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出するために、透過経路に対して第一の角度で配置され得る。本システムは、透過経路に対して第二の角度で配置される別の光子検出器も含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、同様の要素に同様の参照番号が一致する添付図面を参照して説明される。
【００２２】
図１を参照すると、本発明は、検査ステーション８を通過するように、包装され、又は解包された食品６等の被検査物を平行移動させるためのベルトコンベア４を含む被検査物検査システム２である。本発明は、被検査物である食品６を参照して説明される。しかし、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００２３】
図１を参照し続けるとともに、図２を参照すると、検査ステーション８は、エックス線源のように制限のない高エネルギー光子源１０、及びベルトコンベア４の反対側の配置された少なくとも一つの線形光子検出器配列１２を含む。図１において、光子源１０及び検出器配列１２は、それぞれベルトコンベア４の上下に配置されて示される。しかし、これは、本発明を限定して解釈するものではなく、要求されるならば、光子源１０及び検出器配列１２の位置は逆にされ得る。
【００２４】
検出器配列１２は、光子源１０によって出力された光子の透過経路１４内に適正に配置される。食品検査を目的とするため、食品６の検査をする間、ベルトコンベア４によって食品６各部が平行移動され、透過経路１４を完全に通り抜けるとすぐに、透過経路１４は、好ましい扇形状にされる（図においてベストが示される）。より特には、透過経路１４と平行移動される食品６各部の間の相互作用は、それ故に、テスト下で食品６のスライスを決定する。より理解されるように、透過経路１４を完全に通り抜ける食品６の連続した平行移動は、テスト下で食品６の連続した一連のスライスを決定する。食品６は、図１に例示するような食品６の一つ又は複数の分別した塊という形、又は、ベルトコンベア４上の食品６の連続的な塊という形であるかもしれない。
【００２５】
透過経路１４に焦点を合わせて形成するように、検査ステーション８は、それがベルトコンベア４上の食品６の検査に利用される前に透過経路１４を一直線にするために、光子源１０とベルトコンベア４との間に配置されたコリメーター手段１６を含み得る。
【００２６】
コリメーター手段１６は、種々の適切な又は好ましい形式を採用することができる。例えば、コリメーター手段１６は、一つ又は複数の完全なコリメーター；一つ又は複数の完全なコリメーターと一つ又は複数の半分のコリメーターとの組合せ；及びそのようなものを含み得る。コリメーター手段１６を形成するための一つ又は複数のコリメーターの選択は、必要とされるコリメーションの度合いに基づいて、技術的な一般のスキルの一つによって達成される。
【００２７】
本願によれば、線形検出器配列１２は、２インチから１０インチの長さＤを持っている。しかし、本願における検出器配列１２の長さＤは、技術的な一般のスキルの一つによって種々の適切な及び／又は好ましい長さに選択し得るため、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００２８】
とりわけ検出することが困難な食品６内の交雑物１８は、プラスチックである。例えば、透過経路１４に沿って進み、検出器配列１２によって受け取られた光子に基づいて、食品６、例えば肉の体積内のプラスチック交雑物１８の断片を検出することは特に難しい。しかし、光子散乱は、食品６内の交雑物１８を検出するための基礎として利用し得る。
【００２９】
光子散乱は、二つの一般カテゴリー、すなわち、（１）コヒーレント又は弾性散乱、及び、（２）コンプトン又は非弾性散乱に分類できる。透過経路１４の方向に対し、交雑物１８と相互作用する１０−４０ＫｅＶの間のエネルギーの光子のコヒーレント散乱は、透過経路１４に対して一般に１０°以下の角度２０で発生する。対照的に、１０−４０ｋｅＶの間のエネルギーのコンプトン散乱は、一般に透過経路１４に対して４０°より大きい角度２０で発生する。透過経路１４に対して１０°から４０°までの角度の光子散乱は、コヒーレントとコンプトン散乱の組み合わせであると考えられる。散乱されるそれぞれの散乱光子の角度は、光子の入射エネルギーに依存するので、前述の角度は、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３０】
本発明に基づき、食品６内の交雑物１８の存在は、透過経路１４上で進んでいる光子と食品内の交雑物１８の間との相互作用によって引き起こされたコヒーレント散乱、コンプトン散乱、及び／又はそれらの組合せを検出するために、透過経路１４に対して一つ、又は複数の異なる角度２０で線形検出器配列１２と同じように配置された一つ又は複数の線形検出器配列２４によって検出され得る。
【００３１】
例えば、検出器配列１２に加えて、別の単一な検出器配列２４は、コヒーレント散乱又はコンプトン散乱を検出するために配置され得る。もう一つの方法として、一つの単一な検出器配列２４の代わりに、１対の検出器配列２４が提供され、前記一対の検出器配列２４の一方は、コヒーレント散乱を検出するために配置され、前記一対の検出器配列２４の他方は、コンプトン散乱を検出するために配置され得る。もう一つの方法として、二つよりも多い検出器配列２４は、コヒーレント散乱、コンプトン散乱、及び／又は、コンプトン／コヒーレント散乱のどのような組合せでも検出するために提供され得る。
【００３２】
単一な検出器配列２４又は複数の検出器配列２４のそれぞれが透過経路１４に対して配置される角度２０は、検出される交雑物１８の特殊なタイプと光子エネルギーのために最適化され得る。例えば、１０から４０ｋｅＶまでの光子エネルギーで、単一な検出器配列２４は、コヒーレント散乱を検出するために透過経路１４から起算して１°から２０°、好ましくは５°から１０°の角度２０で配置され得るし、コンプトン散乱を検出するために透過経路１４から起算して４０°から６０°、好ましくは４５°から５５°で配置され得るし、又は、コンプトン及びコヒーレント散乱の組み合わせを検出するために、透過経路１４から起算して、２０°から４０°、好ましくは２５°から３０°で配置され得る。もう一つの方法として、第一の検出器配列２４は、コヒーレント散乱を検出するために透過経路１４から起算して、１°から２０°、好ましくは、５°から１０°の角度２０で配置され得るし、その上、第二の検出器配列２４は、コンプトン散乱を検出するために透過経路１４から起算して、４０°から６０°、好ましくは、４５°から５５°の角度２０で配置され得る。さらに、要求されるならば、第三の検出器配列２４は、コンプトン及びコヒーレント散乱の組み合わせを検出するために、透過経路１４から起算して２０°から４０°、好ましくは、２５°から３０°の角度２０で配置され得る。
【００３３】
検出器配列の数及び角度２０は、それぞれの検出器配列が透過経路１４に対して配置され、検出されている交雑物１８及び／又は透過経路１４上の光子源１０によって発生されている光子の光子エネルギーに基づき、食品６内の交雑物１８を検出するために必要とされるときに選択され得る。それに応じて、上記で説明した検出器配列２４の数及び適切な角度２０で各検出器配列２４を配置することは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３４】
図３及び図４を参照して、各検出器配列１２及び２４は、室温半導体線形配列とされることが好ましい。各検出器配列１２及び２４は、テルル化カドミウム（ＣＴ）、又はテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）などの材料から形成された中核物質２６を含み、それの結晶格子構造と相互作用する高エネルギー光子に応じて電子正孔ペアを生成する。各検出器配列１２及び２４は、それの光子入力側の連続カソード２８、及びカソード２８の反対の中核物質２６の一側にある複数の分割アノード３０を含む。カソード２８は、電源３２に接続され、中核物質２６内に作成されたホールがカソード２８に引き付けられ、中核物質２６内で発生された電子３６が一つ又は複数のアノード３０に向けて引き付けられると、アノード３０に関連して適切な電位にカソード２８が偏る。
【００３５】
図３は、模範的な検出器配列１２又は２４の寸法を含む。しかし、図３中に示された寸法は、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３６】
各アノード３０は、検出器配列１２又は２４の画素（又は、ピクセル）を表している。各アノード３０は、電荷増幅器３８に接続されている。各増幅器３８の出力は、入射光子エネルギーと比例している高さを持つシグナルを形成するセミガウシアンである。各増幅器３８の出力は、一つ又は複数のコンパレーターと接続され、そのそれぞれは、入射光子のエネルギーを決定するために、プリセット閾値を持っている。各コンパレーターの出力は、各コンパレーター４０の出力をサンプリングするため及びそこから入射光子のエネルギーを決定するために稼働するコントローラ４２に接続される。
【００３７】
オペレーションにおいて、光子４４が中核物質２６と相互作用している時に、複数の電子正孔ペアは、前記光子４４のエネルギーと比例して作り出される。電場４６の影響下は、電源３２によって、カソード２８と各アノード３０との間で、適切な電気バイアスのアプリケーションに応じて中核物質２６内に作り出され、電子３６及びホール３４は、それぞれアノード３０及びカソード２８に移動する。各アノード３０に達する電子は、シグナルを形成するセミガウシアンを作り出すために、対応した増幅器３８によって拡大される。このシグナルは、それぞれが異なるプリセット閾値４８を有する一つ又は複数のコンパレーター４０内に入力される。コンパレーターのそれぞれは、対応する閾値４８を超えた対応する増幅器３８によるシグナルを形成するセミガウシアンの出力時間に対応した所用時間を有する信号を出力するために設定される。適当な時に、コントローラ４２は、各コンパレーター４０の出力をサンプリングし、そこから、技術的に知られている方法で入射光子のエネルギーを決定する。
【００３８】
コントローラ４２は、多くの異なるエネルギーレベルを有する入射光子のカウントを蓄積するために稼働可能である。従って、例えば、各増幅器３８の出力は、それぞれが入射光子の異なったエネルギーに対応する異なる閾値を有し、増幅器３８の一つによって第二の閾値ではないが第一の閾値を超えて出力する信号の検出に応じる複数のコンパレーター４０の入力に接続されると、コントローラ４２は、入射光子のエネルギーのレコードとして第一の閾値と関連したカウンターを増加し得る。従って、三つのコンパレーターが、１５ｋｅＶ、３０ｋｅＶ、及び４０ｋｅＶの対応する光子エネルギーレベルを越えている信号振幅を検出するようにセットされたそれらのそれぞれの閾値を有していれば、コントローラ４２は、それが表している光子エネルギーレベルの関数として各信号振幅のカウントを蓄積し得る。例えば、信号振幅が１５ＫｅＶに対応する閾値４８を越えているが、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えていないと、コントローラ４２は、１５ｋｅＶに対応する閾値４８を超えているが、３０ｋｅＶに対応した閾値４８を超えていない信号振幅のカウントを維持するために確立された第一のカウンターの値を増加する。同様に、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた各信号振幅は、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えているが、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えていない信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値だけをコントローラ４２に増加させる。信号振幅が３０ｋｅＶに対応する閾値４８を越えている時に、コントローラ４２は、対応するコンパレーター４０の出力がその対応する閾値４８を超えていることを示したとしても、１５ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値を増加しないように稼働する。最後に、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えている各信号振幅のために、コントローラ４２は、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅の数のカウントを維持するために確立されたカウンターの値だけを増加する。信号振幅が４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えている時、コントローラ４２は、それらの対応する閾値４８を超えていることを対応するコンパレーター４０の出力が示していたとしても、１５及び３０ＫｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値を増加しないように稼働する。
【００３９】
明らかに、より多くの解像度が要求されるならば、異なる閾値４８を有する一つ又は複数の追加のコンパレーター４０が提供され得る。
【００４０】
適切な所要時間のためのカウンターの適切な数が蓄積されれば、コントローラ４２は、技術的に知られている方法で処理するために、画像処理システム（示しない）にこれらのカウントを出力し得る。
【００４１】
重要なことには、本発明に従って、エネルギービンニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）は、透過経路１４に対して適切な角度２０でそれぞれが配置された一つ又は複数の検出器配列２４によって散乱光子を検出したのと同様に、透過経路１４上で進み、一つ又は複数の検出器配列２４によって検出された光子のために機能し得る。
【００４２】
検出器配列２４の中核物質２６と相互作用している散乱光子のエネルギーを分類する能力は、食品６内の一つ又は複数の交雑物１８の正確な識別を容易にする。
【００４３】
透過経路１４に対する適切な角度２０での検出器配列２４の固有の配置によって見られ得る場合、前記検出器配列２４は、食品内の一つ又は複数の交雑物の存在のために検出し得る。前記検出器配列２４に衝突している散乱光子のエネルギーは、決定されるとともに食品内でさらに一つ又は複数の交雑物に利用され得る容器に配置され得る。複数の検出器配列２４は、それぞれが透過経路１４に対する異なる角度２０で配置され、食品内の一つ又は複数の交雑物の存在を検出するためにも利用され得る。
【００４４】
各検出器配列２４は、透過経路１４内に配置された検出器配列１２との組合せで利用され得る。しかし、検出器配列１２は、除外され得るし、そして、散乱光子を検出することが上述されたように、一つ又は複数の検出器配列２４は配置され得るので、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００４５】
本発明は、好適な実施例に関して説明されている。明らかな部分修正及び変更は、先行している詳細な説明を読み、理解することでその他を想到するであろう。本発明は、添付のクレーム又はそれに同等の範囲内で、すべての部分修正と変更が含まれて解釈されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明に対応する被検査物の検査システムの側部概略図である；
【図２】図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線断面である；
【図３】図３は図１及び２の中で示された模範的な検出器配列のアノード側の平面図である。
【図４】図４は、検出器配列を偏らせるため、及び、検出器配列の中核物質と相互作用する光子のエネルギーレベルのカウントを検出して蓄えるために利用された回路のブロック線図に結合された模範的な検出器配列の側面図である。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年６月１６日付けで出願した米国の暫定的な特許出願Ｎｏ．６０／６９１，０４５の利益を要求し、その内容は参照付けることによってここに含まれる。
【０００２】
本発明は、被検査物検査システムに関し、より具体的には、同様の密度を有する物質を識別することができる被検査物検査システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、エックス線を使用する食品検査産業は、部分及び高さを確認し、食品及び包装の品質を検査し、食品交雑物を識別し、及び／又はプロセスコントロールを提供するために、シンチレーター／フォトダイオード線形配列を採用したシステムが基礎にされている。これらのシステムは、食品、包装、及び交雑物の間にあるエックス線の伝達の違いを検出する能力に依存している。これらのシステムは、食品、及び包装、又は交雑物の間ではっきりと相違する密度を有している製品を検査するのに効果的である。しかし、交雑物、及び／又は包装が検査される食品の密度に近似していると、相違を検出するためのシステムの精度が損なわれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に、交雑物、及び／又は包装は検査される食品に密度が近似しており、それに応じて、検査される食品と、食品及び／又は食品の包装に存在するすべての交雑物との間の相違を検出することができる食品検査産業で使用するためのエックス線システムとその使用方法とが必要とされる。
【０００５】
二つ又はそれ以上の物体の成分間での相違を検出するためのエックス線の用途の例は以下の論文において知ることができる：Ｎ．Ｊ．Ｂ．ＭｃＦａｒｌａｎｅ，Ｃ．Ｒ．Ｂｕｌｌ，Ｒ．Ｄ．Ｔｉｌｌｅｔｔ，Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｌｌｅｒ，Ｇ．Ｊ．Ｒｏｙｌｅ、及び、Ｋ．Ｒ．Ａ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｊ．ａｇｒｉｃ．ＥｎｇｎｇＲｅｓ．（２０００）７５，２６５−２７４；による「食品検査においてコンプトンのポテンシャルがエックス線を散乱させる：複数の散乱の効果とサンプル不均質性」、Ｇ．Ｈａｒｄｉｎｇ，Ｍ．Ｎｅｗｔｏｎ、及び、Ｊ．Ｋｏｓａｎｅｔｚｋｙ，Ｐｈｙｓ，Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．，１９９０，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ１，３３−４１；による「エネルギー分散エックス線回折エックス線断層写真撮影」、Ｎ．Ｊ．Ｂ．ＭｃＦａｒｌａｎｅ，Ｃ．Ｒ．Ｂｕｌｌ，Ｒ．Ｄ．Ｔｉｌｌｅｔｔ，Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｌｌｅｒ、及び、Ｇ．Ｊ．Ｒｏｙｌｅ，Ｊ．ａｇｒｉｃ．Ｅｎｇｎｇ，Ｒｅｓ．（２００１）７９（４），４０７−４１８による「コンプトン散乱エックス線を用いる食品材料内のガラス検出での時間の制約」、及び、「オイル／水比の測定のためのエネルギー伝播性のエックス線散乱」、サリー州大学、物理学輻射画像処理学部、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｈ．ｓｕｒｒｅｙ．ａｃ．ｕｌ＜ｙｒｍｒｎ／ｉｍａｇｉｎｇ／ｘｒａｙ＿ｓｃａｔｔｅｒ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ．。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は被検査物検査システムである。本システムは、透過経路に沿って光子を出力するための手段と、透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させるための手段とを含む。通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱する光子を検出するための手段は、透過経路に対してオフセットして配置される。最後に、本システムは、被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段を含む。被検査物は、複数の物質から構成され、その少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同じ範囲にブロックし、透過経路の上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【０００７】
このシステムは、透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置された手段を含み得る。
【０００８】
複数の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を含み得る。決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出て検出された光子から決定し得る。
【０００９】
光子を出力するための手段は、エックス線源とされ得る。第一の物質は、プラスチックとされ得る。第二の物質は、金属とされ得る。
【００１０】
検出するための手段は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出し得る。
【００１１】
検出するための手段は、透過経路に対して第一の角度で配置された第一の光子検出器を含み得る。検出するための手段は、透過経路に対して第二の角度で配置された第二の光子検出器を含み得る。第一検出器及び第二検出器は、それぞれコヒーレント及びコンプトン散乱光子を検出するために配置され得る。
【００１２】
検出するための手段は、室温で操作可能な光子検出器の線形配列を含み得る。光子検出器の線形配列は、入射光子との相互作用に応じて電子正孔ペアを作り出す中核物質、前記中核物質の一つの表面上で配置された第一の電極、前記第一の電極の反対側の中核物質の他の表面上に配置された複数の第二の電極を含み得る。
【００１３】
中核物質は、テルル化カドミウム又はテルル化カドミウム亜鉛を含み得る。
【００１４】
本発明は、また、（ａ）透過経路に沿って光子を出力すること；（ｂ）透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させること；（ｃ）通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出すること；（ｄ）、被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定すること、を含む被検査物検査方法である。被検査物は、少なくとも二つの物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同じ範囲までブロックし、透過経路の上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、前記少なくとも二つの物質の第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【００１５】
この方法は、透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出すること、被検査物内に存在する第一の物質よりも大きい範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし、前記少なくとも二つの物質の第二の物質を透過経路上を抜け出て検出された光子から決定することをさらに含み得る。
【００１６】
ステップ（ｃ）は、コヒーレント散乱光子及び／又はコンプトン散乱光子を検出することを含み得る。
【００１７】
最後に、本発明は被検査物検査システムである。システムは、放射線源と、扇形状の透過経路に沿って光子を出力するコリメーターとの組み合わせと、透過経路内に配置されることによって決定された被検査物のスライスとの相互作用に応じて透過経路から散乱する光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された光子検出器とを含む。
手段は、被検査物内の第一の物質を検出された散乱光子から決定するために提供され、被検査物は、第一物質及び第二物質を含み、光子の通路をおよそ同じ範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく第一の物質及び第二の物質間の識別が阻止される。検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱する。
【００１８】
別の光子検出器は、透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置され得る。
【００１９】
第二の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし、決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定する。
【００２０】
光子検出器は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出するために、透過経路に対して第一の角度で配置され得る。本システムは、透過経路に対して第二の角度で配置される別の光子検出器も含み得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、同様の要素に同様の参照番号が一致する添付図面を参照して説明される。
【００２２】
図１を参照すると、本発明は、検査ステーション８を通過するように、包装され、又は解包された食品６等の被検査物を平行移動させるためのベルトコンベア４を含む被検査物検査システム２である。本発明は、被検査物である食品６を参照して説明される。しかし、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００２３】
図１を参照し続けるとともに、図２を参照すると、検査ステーション８は、エックス線源のように制限のない高エネルギー光子源１０、及びベルトコンベア４の反対側の配置された少なくとも一つの線形光子検出器配列１２を含む。図１において、光子源１０及び検出器配列１２は、それぞれベルトコンベア４の上下に配置されて示される。しかし、これは、本発明を限定して解釈するものではなく、要求されるならば、光子源１０及び検出器配列１２の位置は逆にされ得る。
【００２４】
検出器配列１２は、光子源１０によって出力された光子の透過経路１４内に適正に配置される。食品検査を目的とするため、食品６の検査をする間、ベルトコンベア４によって食品６各部が平行移動され、透過経路１４を完全に通り抜けるとすぐに、透過経路１４は、好ましい扇形状にされる（図においてベストが示される）。より特には、透過経路１４と平行移動される食品６各部の間の相互作用は、それ故に、テスト下で食品６のスライスを決定する。より理解されるように、透過経路１４を完全に通り抜ける食品６の連続した平行移動は、テスト下で食品６の連続した一連のスライスを決定する。食品６は、図１に例示するような食品６の一つ又は複数の分別した塊という形、又は、ベルトコンベア４上の食品６の連続的な塊という形であるかもしれない。
【００２５】
透過経路１４に焦点を合わせて形成するように、検査ステーション８は、それがベルトコンベア４上の食品６の検査に利用される前に透過経路１４を一直線にするために、光子源１０とベルトコンベア４との間に配置されたコリメーター手段１６を含み得る。
【００２６】
コリメーター手段１６は、種々の適切な又は好ましい形式を採用することができる。例えば、コリメーター手段１６は、一つ又は複数の完全なコリメーター；一つ又は複数の完全なコリメーターと一つ又は複数の半分のコリメーターとの組合せ；及びそのようなものを含み得る。コリメーター手段１６を形成するための一つ又は複数のコリメーターの選択は、必要とされるコリメーションの度合いに基づいて、技術的な一般のスキルの一つによって達成される。
【００２７】
本願によれば、線形検出器配列１２は、２インチから１０インチの長さＤを持っている。しかし、本願における検出器配列１２の長さＤは、技術的な一般のスキルの一つによって種々の適切な及び／又は好ましい長さに選択し得るため、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００２８】
とりわけ検出することが困難な食品６内の交雑物１８は、プラスチックである。例えば、透過経路１４に沿って進み、検出器配列１２によって受け取られた光子に基づいて、食品６、例えば肉の体積内のプラスチック交雑物１８の断片を検出することは特に難しい。しかし、光子散乱は、食品６内の交雑物１８を検出するための基礎として利用し得る。
【００２９】
光子散乱は、二つの一般カテゴリー、すなわち、（１）コヒーレント又は弾性散乱、及び、（２）コンプトン又は非弾性散乱に分類できる。透過経路１４の方向に対し、交雑物１８と相互作用する１０−４０ＫｅＶの間のエネルギーの光子のコヒーレント散乱は、透過経路１４に対して一般に１０°以下の角度２０で発生する。対照的に、１０−４０ｋｅＶの間のエネルギーのコンプトン散乱は、一般に透過経路１４に対して４０°より大きい角度２０で発生する。透過経路１４に対して１０°から４０°までの角度の光子散乱は、コヒーレントとコンプトン散乱の組み合わせであると考えられる。散乱されるそれぞれの散乱光子の角度は、光子の入射エネルギーに依存するので、前述の角度は、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３０】
本発明に基づき、食品６内の交雑物１８の存在は、透過経路１４上で進んでいる光子と食品内の交雑物１８の間との相互作用によって引き起こされたコヒーレント散乱、コンプトン散乱、及び／又はそれらの組合せを検出するために、透過経路１４に対して一つ、又は複数の異なる角度２０で線形検出器配列１２と同じように配置された一つ又は複数の線形検出器配列２４によって検出され得る。
【００３１】
例えば、検出器配列１２に加えて、別の単一な検出器配列２４は、コヒーレント散乱又はコンプトン散乱を検出するために配置され得る。もう一つの方法として、一つの単一な検出器配列２４の代わりに、１対の検出器配列２４が提供され、前記一対の検出器配列２４の一方は、コヒーレント散乱を検出するために配置され、前記一対の検出器配列２４の他方は、コンプトン散乱を検出するために配置され得る。もう一つの方法として、二つよりも多い検出器配列２４は、コヒーレント散乱、コンプトン散乱、及び／又は、コンプトン／コヒーレント散乱のどのような組合せでも検出するために提供され得る。
【００３２】
単一な検出器配列２４又は複数の検出器配列２４のそれぞれが透過経路１４に対して配置される角度２０は、検出される交雑物１８の特殊なタイプと光子エネルギーのために最適化され得る。例えば、１０から４０ｋｅＶまでの光子エネルギーで、単一な検出器配列２４は、コヒーレント散乱を検出するために透過経路１４から起算して１°から２０°、好ましくは５°から１０°の角度２０で配置され得るし、コンプトン散乱を検出するために透過経路１４から起算して４０°から６０°、好ましくは４５°から５５°で配置され得るし、又は、コンプトン及びコヒーレント散乱の組み合わせを検出するために、透過経路１４から起算して、２０°から４０°、好ましくは２５°から３０°で配置され得る。もう一つの方法として、第一の検出器配列２４は、コヒーレント散乱を検出するために透過経路１４から起算して、１°から２０°、好ましくは、５°から１０°の角度２０で配置され得るし、その上、第二の検出器配列２４は、コンプトン散乱を検出するために透過経路１４から起算して、４０°から６０°、好ましくは、４５°から５５°の角度２０で配置され得る。さらに、要求されるならば、第三の検出器配列２４は、コンプトン及びコヒーレント散乱の組み合わせを検出するために、透過経路１４から起算して２０°から４０°、好ましくは、２５°から３０°の角度２０で配置され得る。
【００３３】
検出器配列の数及び角度２０は、それぞれの検出器配列が透過経路１４に対して配置され、検出されている交雑物１８及び／又は透過経路１４上の光子源１０によって発生されている光子の光子エネルギーに基づき、食品６内の交雑物１８を検出するために必要とされるときに選択され得る。それに応じて、上記で説明した検出器配列２４の数及び適切な角度２０で各検出器配列２４を配置することは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３４】
図３及び図４を参照して、各検出器配列１２及び２４は、室温半導体線形配列とされることが好ましい。各検出器配列１２及び２４は、テルル化カドミウム（ＣＴ）、又はテルル化カドミウム亜鉛（ＣＺＴ）などの材料から形成された中核物質２６を含み、それの結晶格子構造と相互作用する高エネルギー光子に応じて電子正孔ペアを生成する。各検出器配列１２及び２４は、それの光子入力側の連続カソード２８、及びカソード２８の反対の中核物質２６の一側にある複数の分割アノード３０を含む。カソード２８は、電源３２に接続され、中核物質２６内に作成されたホールがカソード２８に引き付けられ、中核物質２６内で発生された電子３６が一つ又は複数のアノード３０に向けて引き付けられると、アノード３０に関連して適切な電位にカソード２８が偏る。
【００３５】
図３は、模範的な検出器配列１２又は２４の寸法を含む。しかし、図３中に示された寸法は、本発明を限定して解釈するものではない。
【００３６】
各アノード３０は、検出器配列１２又は２４の画素（又は、ピクセル）を表している。各アノード３０は、電荷増幅器３８に接続されている。各増幅器３８の出力は、入射光子エネルギーと比例している高さを持つシグナルを形成するセミガウシアンである。各増幅器３８の出力は、一つ又は複数のコンパレーターと接続され、そのそれぞれは、入射光子のエネルギーを決定するために、プリセット閾値を持っている。各コンパレーターの出力は、各コンパレーター４０の出力をサンプリングするため及びそこから入射光子のエネルギーを決定するために稼働するコントローラ４２に接続される。
【００３７】
オペレーションにおいて、光子４４が中核物質２６と相互作用している時に、複数の電子正孔ペアは、前記光子４４のエネルギーと比例して作り出される。電場４６の影響下は、電源３２によって、カソード２８と各アノード３０との間で、適切な電気バイアスのアプリケーションに応じて中核物質２６内に作り出され、電子３６及びホール３４は、それぞれアノード３０及びカソード２８に移動する。各アノード３０に達する電子は、シグナルを形成するセミガウシアンを作り出すために、対応した増幅器３８によって拡大される。このシグナルは、それぞれが異なるプリセット閾値４８を有する一つ又は複数のコンパレーター４０内に入力される。コンパレーターのそれぞれは、対応する閾値４８を超えた対応する増幅器３８によるシグナルを形成するセミガウシアンの出力時間に対応した所用時間を有する信号を出力するために設定される。適当な時に、コントローラ４２は、各コンパレーター４０の出力をサンプリングし、そこから、技術的に知られている方法で入射光子のエネルギーを決定する。
【００３８】
コントローラ４２は、多くの異なるエネルギーレベルを有する入射光子のカウントを蓄積するために稼働可能である。従って、例えば、各増幅器３８の出力は、それぞれが入射光子の異なったエネルギーに対応する異なる閾値を有し、増幅器３８の一つによって第二の閾値ではないが第一の閾値を超えて出力する信号の検出に応じる複数のコンパレーター４０の入力に接続されると、コントローラ４２は、入射光子のエネルギーのレコードとして第一の閾値と関連したカウンターを増加し得る。従って、三つのコンパレーターが、１５ｋｅＶ、３０ｋｅＶ、及び４０ｋｅＶの対応する光子エネルギーレベルを越えている信号振幅を検出するようにセットされたそれらのそれぞれの閾値を有していれば、コントローラ４２は、それが表している光子エネルギーレベルの関数として各信号振幅のカウントを蓄積し得る。例えば、信号振幅が１５ＫｅＶに対応する閾値４８を越えているが、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えていないと、コントローラ４２は、１５ｋｅＶに対応する閾値４８を超えているが、３０ｋｅＶに対応した閾値４８を超えていない信号振幅のカウントを維持するために確立された第一のカウンターの値を増加する。同様に、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた各信号振幅は、３０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えているが、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えていない信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値だけをコントローラ４２に増加させる。信号振幅が３０ｋｅＶに対応する閾値４８を越えている時に、コントローラ４２は、対応するコンパレーター４０の出力がその対応する閾値４８を超えていることを示したとしても、１５ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値を増加しないように稼働する。最後に、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えている各信号振幅のために、コントローラ４２は、４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅の数のカウントを維持するために確立されたカウンターの値だけを増加する。信号振幅が４０ｋｅＶに対応する閾値４８を超えている時、コントローラ４２は、それらの対応する閾値４８を超えていることを対応するコンパレーター４０の出力が示していたとしても、１５及び３０ＫｅＶに対応する閾値４８を超えた信号振幅のカウントを維持するために確立されたカウンターの値を増加しないように稼働する。
【００３９】
明らかに、より多くの解像度が要求されるならば、異なる閾値４８を有する一つ又は複数の追加のコンパレーター４０が提供され得る。
【００４０】
適切な所要時間のためのカウンターの適切な数が蓄積されれば、コントローラ４２は、技術的に知られている方法で処理するために、画像処理システム（示しない）にこれらのカウントを出力し得る。
【００４１】
重要なことには、本発明に従って、エネルギービンニング（ｂｉｎｎｉｎｇ）は、透過経路１４に対して適切な角度２０でそれぞれが配置された一つ又は複数の検出器配列２４によって散乱光子を検出したのと同様に、透過経路１４上で進み、一つ又は複数の検出器配列２４によって検出された光子のために機能し得る。
【００４２】
検出器配列２４の中核物質２６と相互作用している散乱光子のエネルギーを分類する能力は、食品６内の一つ又は複数の交雑物１８の正確な識別を容易にする。
【００４３】
透過経路１４に対する適切な角度２０での検出器配列２４の固有の配置によって見られ得る場合、前記検出器配列２４は、食品内の一つ又は複数の交雑物の存在のために検出し得る。前記検出器配列２４に衝突している散乱光子のエネルギーは、決定されるとともに食品内でさらに一つ又は複数の交雑物に利用され得る容器に配置され得る。複数の検出器配列２４は、それぞれが透過経路１４に対する異なる角度２０で配置され、食品内の一つ又は複数の交雑物の存在を検出するためにも利用され得る。
【００４４】
各検出器配列２４は、透過経路１４内に配置された検出器配列１２との組合せで利用され得る。しかし、検出器配列１２は、除外され得るし、そして、散乱光子を検出することが上述されたように、一つ又は複数の検出器配列２４は配置され得るので、これは、本発明を限定して解釈するものではない。
【００４５】
本発明は、好適な実施例に関して説明されている。明らかな部分修正及び変更は、先行している詳細な説明を読み、理解することでその他を想到するであろう。本発明は、添付のクレーム又はそれに同等の範囲内で、すべての部分修正と変更が含まれて解釈されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は本発明に対応する被検査物の検査システムの側部概略図である；
【図２】図２は図１中のＩＩ−ＩＩ線断面である；
【図３】図３は図１及び２の中で示された模範的な検出器配列のアノード側の平面図である。
【図４】図４は、検出器配列を偏らせるため、及び、検出器配列の中核物質と相互作用する光子のエネルギーレベルのカウントを検出して蓄えるために利用された回路のブロック線図に結合された模範的な検出器配列の側面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過経路に沿って光子を出力するための手段；
透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させるための手段；
通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された手段；及び
被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段を含み、
被検査物は、複数の物質から構成され；
前記複数の物質の少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止され；そして
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査システム。
【請求項２】
透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出するために透過経路内に配置された手段を含む請求項１記載のシステム。
【請求項３】
複数の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を含み；そして、
決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
光子を出力するための手段は、エックス線源であり；
第一の物質はプラスチックであり；そして、
第二の物質は金属である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
検出するための手段は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出する請求項１記載のシステム。
【請求項６】
検出するための手段は、透過経路に対して第一の角度で配置された第一の光子検出器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
検出するための手段は、透過経路に対して第二の角度で配置された第二の光子検出器を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
第一及び第二の検出器は、それぞれコヒーレント及びコンプトン散乱光子を検出するために配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
検出するための手段は、室温で操作可能な線形配列の光子検出器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
線形配列の光子検出器は、入射光子との相互作用に応じて電子正孔ペアを作り出す中核物質；
前記中核物質の一つの面上に配置された第一の電極；そして、
第一の電極の反対側の前記中核物質の別の面上に配置された複数の第二の電極を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
中核物質は、テルル化カドミウム、又はテルル化カドミウム亜鉛で構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
（ａ） 透過経路に沿って光子を出力すること；
（ｂ） 透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させること；
（ｃ） 通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出すること；そして
（ｄ） 被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定することを含み；
被検査物は、複数の物質を含み、その複数の物質の少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止され；そして、
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査方法。
【請求項１３】
透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
被検査物内に存在する第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｃ）は、コヒーレント散乱光子及び／又はコンプトン散乱光子を検出することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
放射線源と扇形状の透過経路に沿って光子を出力するためのコリメーターとの組み合わせ；
透過経路内に完全に配置されることによって決定された被検査物のスライスとの相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された光子検出器；
被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段；を含み、
被検査物は、第一の物質及び第二の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく第一及び第二の物質間の識別が阻止され；そして、
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査システム。
【請求項１７】
透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置された別の光子検出器をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
第二の物質は、第一の物質よりも大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし；そして、
決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定することを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
光子検出器は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
光子検出器は、透過経路に対して第一の角度で配置され；そして、
該システムは、透過経路に対して第二の角度で配置される別の光子検出器を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１】
透過経路に沿って光子を出力するための手段；
透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させるための手段；
通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された手段；及び
被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段を含み、
被検査物は、複数の物質から構成され；
前記複数の物質の少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止され；そして
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査システム。
【請求項２】
透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出するために透過経路内に配置された手段を含む請求項１記載のシステム。
【請求項３】
複数の物質は、第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を含み；そして、
決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
光子を出力するための手段は、エックス線源であり；
第一の物質はプラスチックであり；そして、
第二の物質は金属である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
検出するための手段は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出する請求項１記載のシステム。
【請求項６】
検出するための手段は、透過経路に対して第一の角度で配置された第一の光子検出器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
検出するための手段は、透過経路に対して第二の角度で配置された第二の光子検出器を含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
第一及び第二の検出器は、それぞれコヒーレント及びコンプトン散乱光子を検出するために配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
検出するための手段は、室温で操作可能な線形配列の光子検出器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
線形配列の光子検出器は、入射光子との相互作用に応じて電子正孔ペアを作り出す中核物質；
前記中核物質の一つの面上に配置された第一の電極；そして、
第一の電極の反対側の前記中核物質の別の面上に配置された複数の第二の電極を含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
中核物質は、テルル化カドミウム、又はテルル化カドミウム亜鉛で構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
（ａ） 透過経路に沿って光子を出力すること；
（ｂ） 透過経路を完全に通り抜けるように被検査物を平行移動させること；
（ｃ） 通過する被検査物との相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出すること；そして
（ｄ） 被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定することを含み；
被検査物は、複数の物質を含み、その複数の物質の少なくとも二つは、第一の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく少なくとも二つの物質間の識別が阻止され；そして、
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査方法。
【請求項１３】
透過経路上の被検査物を抜け出る光子を検出することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
被検査物内に存在する第一の物質より大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックする第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ｃ）は、コヒーレント散乱光子及び／又はコンプトン散乱光子を検出することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
放射線源と扇形状の透過経路に沿って光子を出力するためのコリメーターとの組み合わせ；
透過経路内に完全に配置されることによって決定された被検査物のスライスとの相互作用に応じて透過経路から散乱される光子を検出するために透過経路に対してオフセットして配置された光子検出器；
被検査物内に存在する第一の物質を検出された散乱光子から決定するための手段；を含み、
被検査物は、第一の物質及び第二の物質を含み、透過経路上の光子の通路をおよそ同範囲までブロックし、透過経路上の被検査物を抜け出る光子に基づく第一及び第二の物質間の識別が阻止され；そして、
検出された散乱光子は、第一の物質との相互作用に応じて散乱される、ことを特徴とする被検査物検査システム。
【請求項１７】
透過経路上の被検査物を抜け出た光子を検出するために透過経路内に配置された別の光子検出器をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
第二の物質は、第一の物質よりも大きな範囲まで透過経路上の通路光子をブロックし；そして、
決定するための手段は、被検査物内に存在する第二の物質を透過経路上の被検査物を抜け出た検出光子から決定することを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
光子検出器は、コヒーレント散乱光子及びコンプトン散乱光子の少なくとも何れか一方を検出する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
光子検出器は、透過経路に対して第一の角度で配置され；そして、
該システムは、透過経路に対して第二の角度で配置される別の光子検出器を含んでいる、請求項１６に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００８−５４４２５６（Ｐ２００８−５４４２５６Ａ）
【公表日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１７１２３（Ｐ２００８−５１７１２３）
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２３４１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３８５２１
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０２３３４０３２）トゥー‐シックス・インコーポレイテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０２３４１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３８５２１
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０２３３４０３２）トゥー‐シックス・インコーポレイテッド (14)
【Ｆターム（参考）】
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