背散射安检设备数据采集与传输模块的设计与实现

• 作 者: 周洪军
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: X射线安检设备 物质特性 数据采集 数据传输 背散射 违禁物

X射线安检设备因其具有探测物质特性的能力以及具有良好的性价比,已经成为现今各车站、码头等交通口岸、会议场所安全检查的必备设备。现有的商业X射线安检设备主要基于单能及双能X射线透射技术。双能X射线透射技术能够根据物质的有效原子序数区分出行李物品中的有机物和无机物,但是很难胜任探测毒品、液体炸药等违禁物的要求。结合X射线透射及散射技术的背散射安检设备能够区分出物质的有效原子序数和密度,从而探测出行李中的违禁物。然而在国内,背散射安检设备的研究还处于起步阶段,大多数技术都还未能应用于实际。本文的研究目的就是研制出背散射安检试验样机中的数据采集与传输硬件平台,并通过样机试验得到初始的透射与背散射图像。
根据背散射安检试验样机扫描结构的特点,作者提出了基于峰值保持的前端探测电路结构,解决了快变微弱信号检测难题。在电路结构上,将背散射安检试验样机的数据采集与传输硬件平台划分为数据采集模块与数据传输模块两部分。其中数据采集模块根据透射、背散射探测器系统的不同特点进行信号处理及采集,数据传输模块为了满足高速数据远距离传输及未来组网的要求,采用网络PHY层收发的100M传输模块来实现。
本文首先阐述了X射线探测技术的概念及理论,为背散射安检设备的研究提供相关的理论依据和设计方法；然后分析了背散射安检试验样机的机械结构特点,详细介绍了试验样机中数据采集模块与数据传输模块的结构及逻辑设计；之后给出了试验样机对试验样品扫描得到的初始透射及背散射图像,从而验证了数据采集与传输硬件平台的可行性；最后针对试验样机中透射与背散射探测结构的不同形式,提出了透射数据与背散射数据的匹配算法。