DE102005056315A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle beziehen sich auf ein technisches Gebiet der Strahlungsdetektion. Die Erfindung umfasst eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors und weist die Hauptschritte auf, dass 1) ein zu detektierender flüssiger Gegenstand auf eine drehbare Plattform platziert wird; 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat; 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben; 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt und 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht. Verglichen mit dem Stand der Technik bietet die Erfindung eine komfortable Verwendung, eine schnelle und genaue Detektion, eine starke Entstörung, eine hohe Verwendungssicherheit und -zuverlässigkeit ...

Description

  • Verweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Vorteile der chinesischen Anmeldung Nr. 200410009895.1, die am 26. November 2004 beim chinesischen Patentamt eingereicht wurde, wobei die Gesamtheit dieser durch Bezugnahme in diese Anmeldung eingebunden ist.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Strahlungsdetektion und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle.
  • Bei einem Sicherheitsdetektionssystem der zivilen Luftfahrt ist es erforderlich, dass die flüssigen Gegenstände bzw. Artikel, die von Passagieren mitgenommen werden, untersucht werden, ohne sie zu öffnen. Die im Stand der Technik verwendeten Detektionsverfahren umfassen hauptsächlich ein chemisches Verfahren, ein elektromagnetisches Verfahren und ein Neutronendetektionsverfahren. Das chemische Verfahren ist wiederum in ein Geruchserkennungsverfahren und ein Ionenabtastung-Sprengstoffdetektionsverfahren und dergleichen klassifiziert, wobei diese Verfahren oft versagen, in praktischen Einsätzen eine Detektion zu erreichen, weil die flüssigen Gegenstände versiegelt und verpackt sind, und des Weiteren leidet das chemische Verfahren an einer hohen Empfindlichkeit und einem hohen Fehlerdetektionsanteil. Das elektromagnetische Detektionsverfahren neigt dazu, aufgrund seines schwachen Signals elektromagnetisch gestört zu werden, und kann nicht verwendet werden, um flüssige Gegenstände mit metallischen Verpackungen zu detektieren. Die Verwendung des Neutronendetektionsverfahrens wird aufgrund der „Neutronenaktivierung" eine Reststrahlung verursachen, die in der detektierten Flüssigkeit zurückbleibt, und die Strahlungsabschirmung ist kompliziert und hat eine schlechte Stabilität bzw. Beständigkeit, einen großen Abdeckungsbereich und hohe Investitionskosten, so dass das Verfahren nicht für Einsätze in großem Umfang bei dem Sicherheitsdetektionssystem der zivilen Luftfahrt geeignet ist. Bei den bestehenden Röntgenstrahlenabtastung-Erfassungssystemen wird die einen detektierten Gegenstand durchlaufende Röntgenstrahlung von einem Detektor erfasst, um die Dichteverteilung in dem detektierten Gegenstand abhängig von der Intensitätsänderung der Röntgenstrahlung wiederzugeben, und wird die Intensität der Röntgenstrahlung in ein Graustufenbild umgewandelt, so dass das Perspektivbild des detektierten Gegenstands erhalten wird. Ein derartiges Röntgenstrahlenabtastung-Erfassungsverfahren, das durch Ermittlung des Dichteunterschieds des detektierten Gegenstands ein Bild erzeugt, scheitert daran, eine Bilderzeugungsdetektion für einen flüssigen Gegenstand mit einer gleichförmigen Dichteverteilung zu erreichen.
    •
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die Mängel des bestehenden Stands der Technik zu überwinden, besteht der Zweck der vorliegenden Erfindung darin, eine Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle bereitzustellen. Diese Vorrichtung kann, wenn sie eingesetzt wird, eine Sicherheitsdetektion für einen flüssigen Gegenstand durch Rückstreuung durchführen, ohne dass dessen Verpackung geöffnet werden muss, um so die Dichteinformationen der detektierten Flüssigkeit zu erhalten, und die Vorrichtung der Erfindung hat die Vorteile eines geringen Volumens, einer komfortablen Verwendung, einer schnellen und genauen Detektion, einer starken Entstörung, einer hohen Sicherheit und Zuverlässigkeit, sowie eines einfachen Schutzes. Das Verfahren und die Vorrichtung sind auf Sicherheitsdetektionssysteme der zivilen Luftfahrt und andere wichtige Betriebe bzw. Gebiete anwendbar.
  • Um die vorstehend erwähnten Zwecke der Erfindung zu erfüllen, wird die technische Lösung der Erfindung auf die folgende Art und Weise realisiert: Ein Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle umfasst eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors und weist die Hauptschritte auf, dass
    • 1) eine zu detektierender flüssiger Gegenstand auf eine drehbare Plattform platziert wird;
    • 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat;
    • 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben;
    • 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt; und
    • 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht.
  • Eine Vorrichtung, die das vorstehend beschriebene Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle realisiert, umfasst eine Strahlungsquelle, einen Kollimator, einen Detektor, einen Datensammler mit einer Verstärkungs- und Formgebungsschaltung und einen Computerdatenprozessor mit einer Datenbank von Substanzdichten gefährlicher Gegenstände. Die Strukturmerkmale der Vorrichtung bestehen darin, dass sich die Strahlungsquelle auf eine Seite eines Drehplattformmechanismus befindet, auf dem ein zu detektierender flüssiger Gegenstand platziert werden kann, und dass sich der Detektor auf der gleichen Seite wie die Strahlungsquelle befindet und dem Compton-Streuungsstrahl des detektierten flüssigen Gegenstands zugewandt ist. Der Kollimator ist vor dem Detektor platziert. Die Datenausgabeleitung des Detektors ist mit dem Datensammler verbunden und der Datensammler ist mit dem Computerdatenprozessor verbunden.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung setzt die Strahlungsquelle ein Röntgenstrahlengerät oder ein Isotop ein.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung setzt der Detektor ein Festkörperdetektorfeld ein, das durch Szintillationskristall-Kopplungsphotodioden aufgebaut ist.
  • Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle bereit, wobei die Vorrichtung eine Strahlungsquelle, eine Kollimator, einen Detektor, einen Datensammler mit einer Verstärkungs- und Formgebungsschaltung und einen Computerdatenprozessor mit einer Datenbank von Substanzdichten gefährlicher Gegenstände umfasst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich die Strahlungsquelle auf einer Seite eines Drehplattformmechanismus befindet, auf dem ein zu detektierender flüssiger Gegenstand platziert werden kann, dass sich der Detektor auf der gleichen Seite wie die Strahlungsquelle befindet und dem Compton-Streuungsstrahl des detektierten flüssigen Gegenstands zugewandt ist, dass der Kollimator vor dem Detektor platziert ist, dass die Datenausgabeleitung des Detektors mit den Datensammler verbunden ist, und dass der Datensammler mit dem Computerdatenprozessor verbunden ist.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) ein Röntgenstrahlengerät oder ein Isotop einsetzt.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (3) ein Festkörperdetektorfeld einsetzt, das durch Szintillationskristall-Kopplungsphotodioden aufgebaut ist.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle bereit, indem diese Vorrichtung verwendet wird, wobei das Verfahren eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors umfasst und die Hauptschritte aufweist, dass
    • 1) ein zu detektierender flüssiger Gegenstand auf einer drehbaren Plattform platziert wird;
    • 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat;
    • 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben;
    • 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt; und
    • 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht.
  • Da die Erfindung die vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet, eine Strahlungsquelle zum Detektieren eines flüssigen Gegenstands verwendet, dessen Drehung gesteuert werden kann, um so die Dichteinformationen des detektierten flüssigen Gegenstands zu erhalten, und dann Dichteinformationen des detektierten flüssigen Gegenstands mit den Dichtewerten von gefährlichen Flüssigkeiten vergleicht, die in einer aktuellen Datenbank gespeichert sind, wird beurteilt, ob die detektierte Flüssigkeit ein gefährlicher Gegenstand bzw. Artikel ist oder nicht. Verglichen mit dem Stand der Technik bietet die Erfindung eine komfortable Verwendung, eine schnelle und genaue Detektion, eine starke Entstörung, eine hohe Verwendungssicherheit und -zuverlässigkeit, sowie einen einfachen Schutz.
  • Die Erfindung wird hierin nachstehend in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und den speziellen Ausführungsformen weiter veranschaulicht.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus der Erfindung; und
  • 2 zeigt eine vergrößerte Teildarstellung der Rückstreuungssicherheitsdetektion der Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst die Erfindung eine Strahlungsquelle 1, die ein Röntgenstrahlengerät oder ein Isotop einsetzt, einen Kollimator 2, einen Detektor 3, der ein aus Szintillationskristall-Kopplungsphotodioden aufgebautes Festkörperdetektorfeld einsetzt, einen Datensammler bzw. eine Datenerhebungseinrichtung 4 mit einer Verstärkungs- und Formgebungsschaltung, sowie einen Computerdatenprozessor 5 mit einer Datenbank von Substanzdichten gefährlicher Gegenstände bzw. Artkiel. Die Strahlungsquelle 1 befindet sich auf einer Seite eines Drehplattformmechanismus 6, auf dem ein zu detektierender flüssiger Gegenstand platziert werden kann, und der Detektor 3 befindet sich auf der gleichen Seite wie die Strahlungsquelle 1 und ist dem Compton-Streuungsstrahl des detektierten flüssigen Gegenstands zugewandt. Der Kollimator 2 ist vor dem Detektor 3 platziert. Die Datenausgabeleitung bzw. das -kabel des Detektors 3 ist mit dem Datensammler 4 verbunden und der Datensammler 4 ist mit dem Computerdatenprozessor 5 verbunden.
  • Die Schritte bei der Anwendung der Vorrichtung der Erfindung sind wie folgt:
    • 1) Ein zu detektierender flüssiger Gegenstand wird auf dem Drehplattformmechanismus 6 platziert.
    • 2) Der von der Strahlungsquelle 1 ausgestrahlte Strahl verursacht an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat.
    • 3) Die Streuungsphotonen werden von dem Detektor 3 empfangen, nachdem diese den Kollimator 2 durchlaufen haben.
    • 4) Der Detektor 3 überträgt die empfangenen Daten an den Datensammler 4.
    • 5) Der Datensammler 4 überträgt die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor 5, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des erfassten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle beziehen sich auf ein technisches Gebiet der Strahlungsdetektion. Die Erfindung umfasst eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors und weist die Hauptschritte auf, dass 1) eine zu detektierender flüssiger Gegenstand auf eine drehbare Plattform platziert wird; 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat; 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben; 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt; und 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht. Verglichen mit dem Stand der Technik bietet die Erfindung eine komfortable Verwendung, eine schnelle und genaue Detektion, eine starke Entstörung, eine hohe Verwendungssicherheit und -zuverlässigkeit, sowie einen einfachen Schutz.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle, das eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors umfasst und die Hauptschritte aufweist, dass 1) ein zu detektierender flüssiger Gegenstand auf eine drehbare Plattform platziert wird; 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat; 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben; 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt; und 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht.
  2. Vorrichtung, die das Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle gemäß Anspruch 1 durchführt, umfassend eine Strahlungsquelle (1), einen Kollimator (2), einen Detektor (3), einen Datensammler (4) mit einer Verstärkungs- und Formgebungsschaltung und einen Computerdatenprozessor (5) mit einer Datenbank von Substanzdichten gefährlicher Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strahlungsquelle (1) auf eine Seite eines Drehplattformmechanismus (6) befindet, auf dem ein zu detektierender flüssiger Gegenstand platziert werden kann, dass sich der Detektor (3) auf der gleichen Seite wie die Strahlungsquelle (1) befindet und dem Compton-Streuungsstrahl des detektierten flüssigen Gegenstands zugewandt ist, dass der Kollimator (2) vor dem Detektor (3) platziert ist, dass die Datenausgabeleitung des Detektors (3) mit dem Datensammler (4) verbunden ist, und dass der Datensammler (4) mit dem Computerdatenprozessor (5) verbunden ist.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) ein Röntgenstrahlengerät oder ein Isotop einsetzt.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (3) ein Festkörperdetektorfeld einsetzt, das durch Szintillationskristall-Kopplungsphotodioden aufgebaut ist.
  5. Vorrichtung zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle, umfassend eine Strahlungsquelle (1), einen Kollimator (2), einen Detektor (3), einen Datensammler (4) mit einer Verstärkungs- und Formgebungsschaltung und einen Computerdatenprozessor (5) mit einer Datenbank von Substanzdichten gefährlicher Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strahlungsquelle (1) auf einer Seite eines Drehplattformmechanismus (6) befindet, auf dem ein zu detektierender flüssiger Gegenstand platziert werden kann, dass sich der Detektor (3) auf der gleichen Seite wie die Strahlungsquelle (1) befindet und dem Compton-Streuungsstrahl des detektierten flüssigen Gegenstands zugewandt ist, dass der Kollimator (2) vor dem Detektor (3) platziert ist, dass die Datenausgabeleitung des Detektors (3) mit dem Datensammler (4) verbunden ist, und dass der Datensammler (4) mit dem Computerdatenprozessor (5) verbunden ist.
  6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) ein Röntgenstrahlengerät oder ein Isotop einsetzt.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (3) ein Festkörperdetektorfeld einsetzt, das durch Szintillationskristall-Kopplungsphotodioden aufgebaut ist.
  8. Verfahren zur Flüssigkeitssicherheitsdetektion durch Rückstreuung anhand einer Strahlungsquelle mittels Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, das eine Verwendung einer Strahlungsquelle, eines Kollimators, eines Detektors, eines Datensammlers und eines Computerdatenprozessors umfasst und die Hauptschritte aufweist, dass 1) ein zu detektierender flüssiger Gegenstand auf eine drehbare Plattform platziert wird; 2) der von der Strahlungsquelle ausgestrahlte Strahl an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Compton-Streuung verursacht, nachdem dieser die Verpackungsschicht des flüssigen Gegenstands durchlaufen hat; 3) die Streuungsphotonen von dem Detektor empfangen werden, nachdem diese den Kollimator durchlaufen haben; 4) der Detektor die empfangenen Daten an den Datensammler überträgt; und 5) der Datensammler die verstärkten und geformten Daten an den Computerdatenprozessor überträgt, der die Daten verarbeitet, um die Flüssigkeitsdichte des detektierten Gegenstands zu erhalten, das Ergebnis dann mit den Dichten von gefährlichen Gegenständen in einer aktuellen Datenbank vergleicht und eine Warnung ausgibt, falls festgestellt wird, dass die Dichte des detektierten Gegenstands derjenigen eines gefährlichen Gegenstands entspricht.
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