CN105277577A - 暗室式安检设备以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种暗室式安检设备和使用该安检设备进行检查的方法。暗室式安检设备包括构成密闭的暗室的壳体和壳体内部的部件，壳体内部的部件包括：采样系统，采样系统包括传送装置、检测被检物体的位置的X射线检测装置以及用于采集样品的样品采集装置，其中X射线检测装置用于确定被检物体在到达采样系统内的相应位置，以便与传送装置一起将被检物体传送至期望的位置；样品处理系统；其中，采样系统、样品处理系统以及样品检测系统通过连接件连通。本发明的安检设备能够方便、快速、有效地取样和检测，不拆包，不破坏待检物品，适合于机场、海关等对违禁物品的快速筛查检测。

Description

暗室式安检设备以及方法

技术领域

本发明涉及安全检测领域，具体地，涉及基于IMS及其联用技术的暗室式行李安全检测设备。

背景技术

在科学技术日新月异，经济全球化不断深入发展的当今社会，恐怖袭击、食品安全、医药卫生安全、毒品走私等社会问题严重影响和威胁着人们的生命、财产以及健康安全。为维护正常的社会秩序，保障人民群众的生命、财产、健康安全，近年来基于各种检测原理的检测技术及其相关设备如雨后春笋般蓬勃发展。

其中，离子迁移谱(IMS)技术因具有结构简单，灵敏度高，分析速度快的特点而被广泛用于化学战剂、毒品、爆炸物以及环境等方面的检测或监测。

由于IMS性能优越，基于IMS技术及其联用技术的各种设备也逐渐在食品、化妆品和医药卫生等检测领域暂露头角。气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)联用技术充分利用了GC突出的分离特点和IMS快速响应、高灵敏度的优势，不仅有效地解决了GC低鉴别能力和IMS对混合物进行检测时存在的交叉灵敏度(crosssensitivity)问题，而且还可获取色谱保留时间、被检物离子在迁移管中的漂移时间和被检物质最终在法拉第盘上的感应的信号强度，以此获取的被检物的三维图谱信息能够有效的对成分复杂的样品进行精确的分辨。在未来的反恐防暴，毒品走私，环境监测，食品安全，医药卫生监督等领域GC-IMS检测技术将发挥强大的效用。

然而，传统的IMS及其联用设备主要包括手持式、便携式、台式以及门式等方式，在实际应用中取样不便，导致检测效率低下；或需要破坏被检测物；对于行李箱包这样的被检查对象，需要拆包，非常不便。

期望IMS或其联用设备的产品采集样品的效率高，采集速度快，在保证精确度的情况下不用破坏性取样，能够在不拆包的情况下实现现场快检；并且，期待在现有关口等场合能够具有检测化学方面的特性并且检测速度快速对货物大小适应能力强的装置。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种安检设备可以解决上述问题的至少一个方面，能够在保证精确度的情况下快速、不用破坏性取样进行现场检查。

根据本发明一方面，提供一种暗室式行李安检设备。

这种暗室式行李安检设备可为现场快检提供一种方便、快速、有效的取样和进样方法以及快速、准确的检测手段，实现了不拆包，不破坏待检物品情形下的快速、痕量检测。非常适合于机场、海关等对毒品、爆炸物、挥发性违禁化学试剂、固体表面沾染以及其他违禁物品的快速筛查检测。

为了达到上述发明目的，本发明技术及实现方案还可以按如下方式实现：

本发明适用于快速GC-IMS、IMS、GC-IMS-MS等分析仪器的暗室式快速行李安检设备及其相应的样品采集和浓缩方法。

本发明的优点在于：

采用密闭式的龙卷风采样系统，可对被检行包进行周身取样，同时因为龙卷风采样方式具有强大的吸吮作用力，所以可大大提高采样过程中对行包中夹带的挥发性、半挥发性样品或粘附在行包表面的固体小颗粒状样品的采集效率，实现了不开包情况下对行包中携带的易挥发性半挥发性物质以及表面沾染痕量固体物质直接采样；

本发明的暗室式行李安检设备在样品检测时可对采集的样品进行浓缩，能降低对IMS检测器的检测下限的要求，降低了仪器的开发难度及成本；可实现正、负离子同时检测，将正负图谱建立起关联，较之于单模式提高了检测速度；本暗室式行李安检设备采用全时预浓缩样品采集技术，可大大提高样品的采集效率，提高仪器的检测效率。

较之于常规的基于X射线的行包安检设备，本发明的暗室式行李安检设备对行包中携带有的挥发性、半挥发性违禁物品具有更高的检测灵明度，能在不拆包情形下准确获知携带违禁产品的种类，同时还可以利用X射线检测装置对被检物体进行其他携带物的检查。本发明的暗室式安检设备实现一体式结构和更加全面的检查。

附图说明

为了使本发明所述内容更容易被理解，下面结合附图及具体实施方法对本发明做进一步描述，在附图中：

图1为本发明的本暗室式行李安检设备采样过程示意图；

图2为本发明的本暗室式行李安检设备采样热解析进样示意图；

图3为本发明的本暗室式行李安检设备侧面示意图；

图4为本发明的本暗室式行李安检设备旋流引导盘(形成完整圆形引导盘时)俯视剖面示意图；

图1、2、3、4中的标记说明：

101平衡支柱；

102安检设备金属机身屏蔽外壳；

103传送皮带；

104传送带牙套；

105旋流引导盘；

106旋流孔；

107O形密封圈；

108被检行包；

109充气管道；

110导风腔；

111保温套；

112充气泵；

113抽气管道；

114抽气泵；

115加热滤网；

116底部夹持网；

117半透膜；

118顶部夹持网；

119顶部漏洞盖；

120样品采集连接管；

121样品采集连接管加热保温套；

122加热棒；

123温度探头；

124样品采集接口；

125采样吸气泵接口；

126采样吸气泵；

127耐高温O形密封圈；

128活塞缸；

129活塞杆；

130吸附筛筒；

131绝热垫；

132热解析腔；

133衬管；

134载气入口；

135分流/吹扫接口；

136MCC柱；

137导热护套；

138双模式离子迁移谱仪；

139采样载气接口；

140X射线发生器；

141L形阵列探测器；

142红外传感器；

143卷帘门；

144铅屏蔽帘。

具体实施方式

现在对本发明的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同的数字全部代表相同的元件。为解释本发明下述实施例将参考附图被描述。

根据本发明的实施例，一种基于IMS及其联用技术的暗室式安检设备，例如基于IMS及其联用技术的暗室式快速行李安检设备(如图1、2)，包括构成密闭的暗室的壳体102。在壳体内部设置多个部件，壳体内部的部件包括：采样系统、样品处理系统、X射线检测装置和样品检测系统，它们通过连接管或接头连通，或固定于机架上。备选地，X射线检测装置可以布置在暗室外，或者说，X射线检测装置可以不与上述系统连通，这有利地减少了对这些连通的系统的污染风险。

安检设备内部的部件包括例如龙卷风式采样腔体、全时预浓缩采样器、热解析腔、色谱柱、保温系统、离子迁移谱仪等。本发明的暗室式行李安检设备采用多个平衡支柱101支撑安检设备金属机身屏蔽外壳102及固定支架(机壳厚度要求足以屏蔽射线)。本发明的暗室式行李安检设备采用传送带103传送被检行包108，同时为被检行包108提供支撑，传送皮带103通过减速电机传动。在传送皮带103两侧安装有与传送皮带配合的传送带牙套104，传送带牙套104的两侧与传送带103配合形成配合结构，使得传送带牙套104允许传送带103移动并且在传送带不动的状态下与传送带构成密封结构，以便整个暗室形成密封环境。传送带牙套104由可变形材料形成，在样品采集时传送带停止运行，由于负压，传送带牙套104变形压紧传送带103，从而外界的空气或其他物质不能够从传送带103和传送带牙套104之间的间隙进入暗室空间内，降低外界对样品收集及分析检测干扰。本领域技术人员应该知道，在其他情况下可以根据需要设置其他用于传送样品的装置。

根据本发明的一个实施例，暗室式安检设备的采样系统包括X射线检测装置。X射线检测装置包括X射线发生器140、X射线探测器以及显示器。

具体地，在安检设备的安检门出、入口均设有铅屏蔽帘144，同时在安检设备入口的机箱侧壁上安装有红外传感器142。当红外传感器142探测到被检行包108进入安检设备时，分布在机箱入口和出口的卷帘门143垂下，整个安检腔形成密闭暗室，并且电机减速，从而传送带减速。随后，例如经过大约0.5秒后，X射线发生器140开始出束，例如如图所示的L形阵列的X射线探测器141探测X射线，并进行光电转换，再将转换后的信号送至前置放大器和主放大器，经A/D转换器，再到数字图像处理系统进行数字图像处理，在显示器上显示行包断层透射图像。随着物体108向前运动，被检行包108的每一个截面被连续扫描，被行李或箱包108的所有截面吸收过的X射线能量值都能被记录下来，这样就能得到从X射线源到探测器方向整个行包108的完整的二维投影图像。由此，显示例如箱包的被检物体108内部包含物；同时，通过显示器显示的图像，可以确定被检物体108的位置，当被检物体108到达期望的位置时，传送带停止运行。在根据本发明的实施例中，X射线检测装置设置在采样系统内，既可以用于确定被检物体108的位置，同时可以检测被检物体108内是否包含违禁物体。在根据本发明的一个实施例中，X射线检测装置设置在采样系统内，可以在被检物体108进入采样系统中开始对被检物体108进行扫描检查，观察被检物体108内是否存在例如刀具等非法携带物；同时，可以根据显示器显示的图像判断被检物体108是否处于期望位置。在根据本发明的一个实施例中，X射线检测装置设置在采样系统内，可以根据显示器显示的图像判断被检物体108是否处于期望位置；在被检物体108处于期望位置后，X射线检测装置对被检物体108进行扫描检查，例如通过X射线发生器140扫描对被检物体108进行扫描。X射线对被检物体108的扫描不影响被检物体108内除刀具等非法携带物之外携带的其他样品，这些样品通过本发明的安检设备的样品检测系统进行检查判断。本发明的暗室式行李安检设备包括采样系统，采样系统包括样品采集装置和用以将被检物体108传送至样品采集装置以便检查的传送装置。样品采集装置包括采样腔体，采样腔体具有第一端和采样腔体的与第一端相对的第二端，其中传送装置位于第一端，采样腔体还包括第二端附近的排出样品的样品出口；其中，采样腔体还包括位于采样腔体的壁内的充气入口106和排气口，充气入口106配置成向采样腔体内吹入气流，排气口配置成排出气体，以便与充气入口106一起在采样腔体内形成龙卷风式气流，所述龙卷风式气流沿从采样腔体的第一端至第二端螺旋式前进，由此被检物体108携带的样品通过龙卷风式气流被传送至第二端附近。应该理解，第一端和第二端仅为了区别采样腔体的两端，而不是限定次序或重要性等任何意义。

在根据本发明的一个实施例中，分布在机箱侧壁上和卷帘门上的旋流引导盘105恰好形成整圆形，充气入口106设置在旋流引导盘105，如图4所示。旋流引导盘105的内壁形成采样腔体内壁的一部分，其横截面形状如图1所示形成为锥形，由此旋流引导盘105的内壁与采样腔体的内壁的其他部分一起形成截头圆锥形形状，截头圆锥形内壁的小直径圆形端靠近腔体的第一端，并且截头圆锥形内壁的大直径圆形端靠近第二端。采样腔体可以是别的形式，例如更多部分或腔体内壁形成截头锥形，小直径端为第一端，大直径端为第二端。

暗室形成后充气泵112、抽气泵114开始工作，充气泵112充入气体经充气管道109通过充气入口106向采样腔体内充气。充气入口106配置成使得充气入口106的轴向进气方向与腔体内壁的内表面接近相切，并且充气入口106的轴向进气方向向样品出口侧倾斜。从旋流引导盘105上的旋流孔106排出的气流形成旋转气流，在充气泵112、抽气泵114、采样吸气泵126这三股力量的同时作用下，在暗室范围内形成采样龙卷风。

根据本发明的一个实施例，安检设备的机箱侧壁中设置加热棒122和保温套111以及保温套111保护的导风腔110。导风腔可以是采样腔体。龙卷风或龙卷气流在被加热棒122加热且被保温套111保温的导风腔110及充气管道被加热形成热龙卷风，龙卷风强大的吮吸作用可将粘附在被检行包108表面的固体小颗粒样品或者行包内所装的易挥发性、半挥发性物品释放出来的气体样品吸起。此外，热龙卷风有利于促进行包内易挥发性、可挥发性违禁样品的快速挥发或脱离包，有利于样品收集和仪器检测。被热龙卷风吸起的被检样品在龙卷风的作用下迅速穿过设置在导风腔110内部空间中的加热滤网115，且迅速被具高温的加热滤网115加热。加热虑网115一方面可以阻挡大颗粒物质进入，防止管道堵塞，另一方面，可将被龙卷风卷起的样品进行加热，尤其是能迅速对固体颗粒状样品进行加热升温并使之部分挥发，挥发出的样品可与易挥发性样品一同穿过半透膜117并进入吸附器、检测器中进行分析检测。

在抽气泵114的作用下，热气流经抽气管道113排出，热气不与加热滤网115下方形成对流，可有效保障被检行包免受热的威胁。被检行包中的易挥发性样品挥发出的气体可在穿过加热滤网115后直接穿过底部夹持网116、半透膜117、顶部夹持网118进入顶部漏斗盖119空间，而不易挥发的固体沾染样品则可在经加热滤网115迅速加热作用下挥发出部分气体样品，挥发出的气体样品可再穿过底部夹持网116、半透膜117、顶部夹持网118进入顶部漏斗盖119空间。在加热网和漏斗顶盖下部设有半透膜117，半透膜117采用两片金属网夹持，一方面可用于半透膜117固定，另一方面也可防止半透膜117在强力龙卷风作用下被撕破。半透膜材料用于选择性过滤通过的物质。半透膜材料可阻止吸入气载物质中的水分子、氨分子等其他杂质污染物进入，从而污染后端的色谱柱或迁移管，此外半透膜117还可限制团簇的形成提高仪器的分辨率。导风腔的这种设计能使仪器能同时实现对挥发性、半挥发性以及表面沾染的取样，拓宽了对检测物质的选择性。

根据本发明的一个实施例，在样品采集管道设有加热保温系统，可有效防止吸入样品的冷凝甚至由冷凝造成的管道污染。

到达顶部漏斗盖119空间内的样品在漏斗盖内与从采样载气接口139流入的采样载气混合并在采样吸气泵126的作用下经样品采集连接管120、样品采集接口124到达预浓缩采样吸附器。采用全时预浓缩采样吸附器，能实现对样品的全时收集，可大大提高仪器的检测效率。

包含样品的采样载气混合气体首先被传送至样品处理系统。样品处理系统用于浓缩样品和解析样品。样品处理系统包括预浓缩采样吸附器，包括用于浓缩样品的吸附筛筒和用于将吸附筛筒中的样品通过活塞送出的活塞杆；和热解析腔，用于在高温下析出吸附筛筒中的样品，并使用合适载气与样品混合。

包含样品的混合气体被送至预浓缩采样吸附器的吸附筛筒130且被筛筒内的吸附剂吸附。样品采集连接管120外包覆有样品采集连接管加热保温套121，加热保温套可维持管内高温，能有效的防止样品在管内冷凝而污染管道。在采样吸气泵126的持续作用下，可实现样品在吸附筛筒130内的富集浓缩。

待样品浓缩完成后，活塞式吸附器的活塞杆129在电机作用下可迅速将吸附筛筒130推至具有高温的热解析腔132中，优选的热解析腔采用化学性质稳定的不锈钢或镀镍铜材料制作。优选地，预浓缩采样吸附器包括两个或多个吸附筛筒，相应地，包括多个活塞柱。

被吸附在吸附剂上的样品在高温下的热解析腔内被迅速析出，并与从载气入口134流入的经预热的载气混合后被载气带入MCC柱136中进行预分离，预分离完成后再进入双模式离子迁移谱仪138中进行检测分析。采用双模式离子迁移管技术，可实现对正负极性物质的离子进行同时在线检测，能提高仪器的检测效率。

优选地，活塞缸128，吸附筛筒下部绝热垫131所采用的导热系数差的诸如聚四氟、PEEK材料，在样品吸附过程中能有效的隔绝热解析腔132与吸附器间的热传导，有利于样品吸附。

热解析腔132设有载气分流/吹扫接口135，当MCC柱136无法完全接收混合样品气时，混合样品气从分流/吹扫接口135排出；此外，完全打开分流/吹扫接口135可对热解析腔132进行吹扫，可排出腔内样品或杂质，能有效的减少二次进样过程中鬼峰的出现。同时在热解析腔132内密封嵌入化学性质稳定的玻璃衬管133，衬管133可定期更换，一方面能保证样品气不与金属材料接触、反应并由此导致的检测样品和检测信号的失真，另一方面还可阻挡大颗粒物质掉入色谱柱并堵塞色谱柱。

根据本发明的实施例，设置加热滤网115不仅可实现对样品加热尤其是实现对固体颗粒状样品加热，使之挥发出部分气体并透过半透膜117，此外还能防止大颗粒杂质进入而堵塞管道。半透膜117可有效阻止吸入气载物质中的水分子、氨分子等其他杂质污染物进入，有效的防止了色谱柱或迁移管的污染，同时还可限制团簇的形成提高仪器的分辨率。

根据本发明的实施例，采样及进样解析过程中，耐高温O形密封圈能有效的保证活塞式吸附器与活塞缸128之间的密封连接，能确保样品采集效率和进样解析效率。导热护套137一方面用于保护MCC136，另一方面还为MCC提供与热解析腔132，双模式离子迁移谱仪138之间连接的密封接口，同时还有利于外部加热保温电路对MCC进行加热保温。

待样品被推至热解析腔进行热解析时，卷帘门开启，传送带103工作，将头一个被检行包(A)从安检门出口传送出，同时将另一个被检行包(B)再从传送带103入口处进入暗室，X射线发生器出束，L形阵列探测器接收透射X射线信号，再经电子学部分、图像处理部分形成图像。待行包恰好完全进入暗室时，卷帘门再次关闭，龙卷风采样系统构成，开始采样，如此循环实现多个被检物品的全时收集及检测。

下面描述根据本发明的实施例，使用暗室式安检设备对被检物体进行检查的方法。方法大体包括样品采集步骤、样品处理步骤和样品检测步骤。

首先是样品采集。将被检行李放置于安检设备的传送带103上，传送带103将被检行李传送至暗室后，通过红外感应控制开合的暗室前、后门由开启状态转为关闭状态且传送带103减速或停止运转，位于暗室四周的且按螺旋形排布的旋流孔在气泵作用下向被检行李吹气(风压可按需调节控制)，位于暗室顶部中央的采样吸气嘴以及暗室顶部侧面的抽气管道在大功率气泵作用下从暗室内吸取气体，在此三者协同作用下形成龙卷风。粘附在行包表面的固体小颗粒状样品或行包中夹带的可挥发性物质挥发/释放出来的气体在龙卷风的作用下穿过加热网并被加热，颗粒状固体样品经加热挥发出部分气体并可与挥发性气体样品一同穿过半透膜117，并从经加热保温的采样管道由采样吸气泵吸入装有吸附剂的活塞式全时预浓缩吸附腔内进行样品吸附，两个活塞式吸附器交替使用可实现样品的全时交替收集，采样吸气泵持续吸气采样可实现样品浓缩。

样品处理和检测：将活塞式吸附器上吸附甚至浓缩有样品的吸附筛筒迅速推至热解析腔内，吸附在吸附剂上的样品在高温作用下被迅速析出，析出的样品与从解析腔底部流入且经预热的色谱载气迅速混合并被载气带入分析检测部分(MCC及IMS)，完成解析进样。

根据本发明一个实施例，本发明的暗室式安检设备由一个整体的机箱主体构成。机箱主体可以主要包括传送皮带、机箱外壳、导风腔、腔体保温套、分布在机箱入口传送带103和出口传送带103位置处的且在侧壁安装有旋流引导盘的卷帘门、机箱底部两侧安装的旋流引导盘105、嵌在传送带103两侧的传送带牙套104、机箱顶部抽风孔、充气泵112、抽气泵114、充气管道、抽气管道、加热滤网、样品采集管道、导风腔、半透膜117及其夹持部件、顶部漏斗盖等。所述传送皮带通过变速电机控制，传送带103用于传递被检行包穿过暗室，将被检行李放置于传送皮带上，皮带可将被检行李传送至暗室内。安装在主机侧面安检门入口位置机箱侧壁上的红外感应系统探测到被检行李恰好完全进入到机箱内部时，减速电机开始减速或停机运行(传送带减速或停止)，分布在安检设备安检门入口和出口处的卷帘门垂下，整个机箱主体形成密闭暗室。X射线检测装置对被检物体108进行扫描显示被检物体108扫描图像，从而检查被检物体108内部是否包含违禁物，同时确定被检物体108的位置。当被检物体108到达期望位置后，可以实施对被检物体108进一步检查。位于机箱两侧的旋流引导盘105与位于前后卷帘门上的旋流引导盘105恰好构成整圆，旋流引导盘105上的多圈按螺旋圆形排布的旋流孔也恰好形成，充气泵112、抽气泵114、采样吸气泵均开始工作，充气泵112气体沿机箱壳体管路从位于机箱底部的按螺旋形排布的旋流孔排出，并形成螺旋形风，位于机箱顶部的抽气泵114以及采样吸气泵126将形成的螺旋形气流继续上拉，形成强力龙卷风，粘附在行李表面的固体样品小颗粒，或行李包里易挥发性物质挥发的痕量气体在龙卷风气旋中心的强大的吮吸作用下穿过导风腔上部的加热滤网，易挥发性物质的气体样品可在龙卷风气流的作用下直接穿过半透膜117，再从经加热保温的样品采集管道到达吸附器进行样品吸附收集。而被龙卷风吸起的粘附在行包表面的固体小颗粒状样品可先在加热滤网与半透膜117之间被迅速加热并挥发出部分气体样品，挥发出的气体样品再通过半透膜117，再经加热保温的样品采集管道到达吸附器进行吸附，固体颗粒残渣将被抽气泵114强力吸出，以防止管道污染或影响下一行包的检测。其中，所述充气泵112和抽气泵114，用于为龙卷风的发生提供持续循环的风力。充气泵112的功率可按需选择，由于龙卷风的气体放大功能，抽气泵114的流速应是充气泵112的10倍以上，以便形成负压从而进行吸物取样。为了避免充气泵112充入的空气流对从采样目标上吸吮的采样成分造成干扰，一方面可以将充气泵112采集的空气源距离采样目标尽可能远，如可用能伸缩转向的软导管将气泵和采样端孔拉开距离，另一方面可以对进入充气泵112的空气进行过滤净化，避免气体交叉污染，提高采样仪器的定位采样的灵敏性。其中，所述导风腔可被加热，所述腔体保温套可对整个导风腔腔体以及位于导风腔和保温套之间充气管道进行保温，通常导风腔或暗室内的温度可设置为高于室温10～20摄氏度，一方面保证了安全，另一方面还可促进被检行包中易挥发性或可挥发性违禁物品的快速挥发，有利于样品采集。其中，在所述传送带103两侧专门设置有传送带牙套104，在牙套104与传送带103的接触部位采用密植刷毛，牙套104和刷毛能有效的保证龙卷风采样过程中暗室能在最佳状态下密封防止大量气流来源于皮带底部漏而对检测产生影响。其中，所述半透膜117采用两片金属网夹持，一方面可用于半透膜117固定，另一方面也可防止半透膜117在强力龙卷风作用下被撕破。所述半透膜117可阻止吸入气载物质中的水分子、氨分子等其他杂质污染物进入，有效的防止了色谱柱或迁移管的污染，同时还可限制团簇的形成提高仪器的分辨率。

根据本发明的一个实施例，所述样品采集连接管采用金属或化学性质稳定的氟橡胶或聚四氟乙烯管，管壁设有加热膜和保温棉，在样品采集的整个过程中样品采集连接管道均保持较高温度(100～250℃)，可有效的杜绝样品采集过程中样品冷凝在管道内壁上造成样品丢失或管道污染。

根据本发明的一个实施例，所述全时预浓缩采样器主要包括双筒活塞缸，活塞式吸附器，用于密封活塞缸与活塞式吸附器的耐高温O形密封圈。优选的，所述双筒活塞缸采用绝热性能好、机械性能好以及化学性质稳定的聚四氟或PEEK材料制作。所述耐高温O性密封圈，用于将活塞缸和活塞式吸附器形成密封。所述活塞式吸附器主要包含位于吸附器上部的活塞杆体，位于中部的吸附器筛筒以及位于吸附器底部的绝热垫。优选的，活塞杆采用聚四氟制作，并采用电机驱动，在样品收集及进样解析时，电极可驱动活塞式吸附器在活塞缸与热解析腔内密封滑动。所述吸附筛筒，优选的采用化学性质稳定的惰性金属制作，中空的筛筒内部可放置吸附剂，吸附剂材料直径应大于筛筒外壁孔直径，吸附剂材料可按使用者的主要检测目标按需选择添加。所述绝热垫，优选的采用绝热性能好，化学性质稳定的聚四氟材料，绝热垫能有效的隔绝热解析腔与吸附筛筒之间的热交换，有利于样品吸附浓缩。绝热垫与吸附筛筒采用螺旋连接，这种连接方式有利于绝热垫的更换以及吸附剂材料的更换。检测过程中，两只活塞式吸附器交替使用可实现样品的全时吸附，提高了仪器的检测效率。

根据本发明的一个实施例，所述热解析腔，腔外敷有加热膜，可对腔体进行加热，同时腔外加热膜外侧包覆有保温棉，可对腔体进行保温，腔体上还安装有温度探头，通过外部温控电路可对腔体温度进行实时监测和控制。所述热解析腔以及上述管道加热系统均采用程序升温模式，可以有效的减小功率消耗。解析进样时，电机驱动其中一个吸附并浓缩有样品的活塞式吸附器从活塞缸迅速推至具有高温的热解析腔内，同时驱动另一已解析进样并完成检测的活塞式吸附器拔出，准备对下一被检行包的样品吸附剂浓缩。吸附在被迅速推入热解析腔的活塞式吸附器上的样品在高温条件下被瞬间析出，并与从热解析腔底部流入的载气混合，然后被带入色谱柱进行预分离，再到IMS进行检测。

根据本发明实施例，选用使用体积小、柱效高且分离速度快的多孔口毛细管柱(MCC)可以克服常规毛细管柱分析时间长(10～15分钟)而且还需要一个体积庞大的炉膛实现高温难以满足现场快速检测的需要的问题。

根据本发明的实施例，温控系统包括加热系统、保温系统、温度探头及温度控制电路，主要用于给样品采集连接管、导风腔、加热滤网、热解析腔、色谱柱以及离子迁移管进行加热、保温及温度控制；优选的，

样品采集管道、热解析腔以及迁移管部分采用加热膜加热；导风腔采用加热毯加热或加热棒加热；加热网采用具有加热速度快的加热丝快速加热。优选地，所述保温系统，采用保温棉，主要用于配合温控系统为各温控器件经行隔热保温，一方面可减小部件不同部位温差，提高检测精度；另一方面可降低总体能源消耗。

根据本发明的实施例，离子迁移谱仪为正负双模式，采用正负双模式离子迁移谱仪可以实现被检行包中挥发出正负极性物质的离子进行同时在线检测，较之于单模式无需电场切换，缩短了检测时长，提高了检测效率；此外，所述迁移管采用耐高温的陶瓷材料制作，极大的拓宽了可检测样品的范围。

尽管已经参考本发明的典型实施例，具体示出和描述了本发明，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改变。

Claims (12)

1.一种暗室式安检设备，包括构成密闭的暗室的壳体和壳体内部的部件，壳体内部的部件包括：

采样系统，采样系统包括用以将被检物体从外界传送至样品采集装置内的传送装置、检测被检物体的位置的X射线检测装置以及用于采集样品的样品采集装置，其中X射线检测装置用于确定被检物体在采样系统内的位置，以便与传送装置一起将被检物体传送至期望的位置；

样品处理系统，用于浓缩样品和解析样品；和

样品检测系统，通过气相色谱一离子迁移谱仪或单独的离子迁移谱仪检测样品成分；

其中，采样系统、样品处理系统以及样品检测系统通过连接件连通，使得被送入构成密闭的暗室的壳体内的被检物体在壳体内完成样品的采集、处理和检测。

2.如权利要求1所述的暗室式安检设备，其中X射线检测装置包括用以发射X射线的X射线发生器、用于探测X射线的探测器以及显示装置，X射线检测装置用于探测穿透被检物体后的剩余X射线以显示被检物体在采样系统内的位置同时显示被检物内部的包含物。

3.如权利要求1所述的暗室式安检设备，其中采样系统的传送装置包括传送带和传送带牙套，传送带的两侧边缘和传送带牙套配置成配合结构，使得传送带牙套允许传送带移动并且在传送带不动的状态下与传送带构成密封结构。

4.如权利要求3所述的暗室式安检设备，其中传送带牙套由可变形材料形成，在传送带不动的状态下，由于暗室的壳体内形成负压，传送带牙套变形与传送带形成密封。

5.如权利要求1所述的暗室式安检设备，样品采集装置包括采样腔体，采样腔体具有第一端和与第一端相对的第二端，其中所述传送装置位于第一端，并且采样腔体还包括第二端附近的排出样品的样品出口；

其中，采样腔体还包括位于采样腔体的壁内的充气入口和排气口，充气入口配置成向采样腔体内吹入气流，排气口配置成排出气体，以便与充气入口一起在采样腔体内形成龙卷风式气流，所述龙卷风式气流沿从采样腔体的第一端至第二端螺旋式前进，由此被检物体携带的样品通过龙卷风式气流被传送至第二端附近。

6.如权利要求5所述的暗室式安检设备，充气入口配置成使得充气入口的轴向进气方向与腔体内壁的内表面接近相切，并且充气入口的轴向进气方向朝向样品出口侧倾斜。

7.如权利要求5所述的暗室式安检设备，至少部分采样腔体的内壁被形成为截头圆锥形形状，截头圆锥形内壁的小直径圆形端靠近腔体的第一端，并且截头圆锥形内壁的大直径圆形端靠近第二端。

8.如权利要求1所述的暗室式安检设备，采样系统包括加热滤网，用于在样品从第一端朝向第二端传送时对样品过滤，同时能够加热被检物体以帮助被检物体携带的样品挥发或脱离被检物体。

9.如权利要求1所述的暗室式安检设备，采样系统包括半透膜用于选择性过滤样品，并且半透膜在采样腔体内分隔出用于与载气混合的空间。

10.如权利要求1所述的暗室式安检设备，样品处理系统包括预浓缩采样吸附器，包括用于浓缩样品的吸附筛筒和用于将吸附筛筒中的样品通过活塞送出的活塞杆；和

热解析腔，用于在高温下析出吸附筛筒中的样品，并使用合适载气与样品混合。

11.如权利要求1所述的暗室式安检设备，样品检测系统包括用于预分离样品的多孔毛细管柱，和离子迁移谱仪。

12.一种使用暗室式安检设备对被物体进行检查的方法，包括：

将被检物体放置于传送装置，并通过传送装置送入暗室式安检设备中；

使用如前述权利要求中任一项所述的暗室式安检设备对被检物体实施检查。