DE102005056385B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Sicherheitserkennung einer Flüssigkeit, welches die folgenden Schritte umfasst: Transportieren eines zu untersuchenden flüssigen Artikels mittels eines Transportmechanismus (3) in einen Weg des von einer Strahlungsquelle (12) mit niedriger Energie emittierten Strahlungsbündels zwischen der Strahlungsquelle (12) mit niedriger Energie und einem Niedrigenergiedetektor (18); Emittieren des Strahlungsbündels von der Strahlungsquelle (12) mit niedriger Energie, Kollimieren des emittierten Strahlungsbündels von einem Kollimator vom Abschirmungstyp (2), wobei das kollimierte Strahlungsbündel den zu untersuchenden flüssigen Artikel durchdringt, danach einen Postkollimator (4) durchdringt und von dem Niedrigenergiedetektor (18), der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen wird; Übertragen eines Datensignals des empfangenen Strahlenbündels zu dem Datenerfasser (6) von dem Niedrigenergiedetektor (18); Transportieren des zu untersuchenden flüssigen Artikels mittels des Transportmechanismus (3) in einen Weg des von einer Strahlungsquelle (13) mit hoher Energie emittierten Strahlungsbündels zwischen der Strahlungsquelle (13) mit hoher Energie und einem Hochenergiedetektor (19); Emittieren des Strahlungsbündels von der Strahlungsquelle (13) mit hoher Energie, Kollimieren des emittierten Strahlungsbündels von einem weiteren Kollimator vom Abschirmungstyp (2), wobei das kollimierte Strahlungsbündel den zu untersuchenden flüssigen Artikel durchdringt, danach einen weiteren Postkollimator (4) durchdringt und von dem Hochenergiedetektor (19), der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen wird; Übertragen eines Datensignals des empfangenen Strahlenbündels zu dem Datenerfasser (6) von dem Hochenergiedetektor (19); Übertragen, nachdem der Datenerfasser (6) die Datensignale von den empfangenen Strahlungsbündeln von dem Niedrigenergiedetektor (18) und dem Hochenergiedetektor (19) verarbeitet hat, der so gebildeten Daten zu ...
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten mit Strahlung.
- Beschreibung des Standes der Technik
- In einem Sicherheitserkennungssystem der Zivilluftfahrt ist es erforderlich, dass die flüssigen Artikel, die von Fluggästen mitgeführt werden, kontrolliert werden, ohne sie zu öffnen. Die angewendeten Erkennungsverfahren nach dem Stand der Technik umfassen hauptsächlich ein chemisches Verfahren, ein elektromagnetisches Verfahren und ein Neutronenerkennungsverfahren. Das chemische Verfahren kann wiederum in ein Geruchsidentifizierungsverfahren und ein Ionenscan-Sprengstofferkennungsverfahren und ähnliches eingeteilt werden, wobei es mit diesen Verfahren in praktischen Anwendungen oft nicht gelingt, die Erkennung durchzuführen, da die flüssigen Artikel versiegelt und verpackt sind, und ferner weist das chemische Verfahren den Nachteil einer hohen Empfindlichkeit und eines hohen Fehlerrate auf. Das elektromagnetische Erkennungsverfahren ist aufgrund seines schwachen Signals anfällig gegen elektromagnetische Störungen und kann nicht angewendet werden, um flüssige Artikel mit Metallverpackungen zu untersuchen. Die Anwendung des Neutronenerkennungsverfahrens hat zur Folge, dass aufgrund der ”Neutronenaktivierung” Reststrahlung in der untersuchten Flüssigkeit verbleibt, und die Strahlungsabschirmung ist kompliziert, weist eine schlechte Stabilität und einen großen Abdeckungsbereich auf und erfordert hohe Investitionen, so dass das Verfahren für Anwendungen im großen Maßstab im Sicherheitserkennungssystem der Zivilluftfahrt nicht geeignet ist. Bei den existierenden Röntgendurchleuchtungs-Erkennungssystemen wird der Röntgenstrahl, der einen untersuchten Artikel durchdrungen hat, von einem Detektor erfasst, so dass die Dichteverteilung in dem untersuchten Artikel in Abhängigkeit von der Intensitätsänderung des Röntgenstrahles widergespiegelt wird, und die Intensität des Röntgenstrahls wird in ein Graustufenbild umgewandelt, so dass das perspektivische Bild des untersuchten Artikels erhalten wird. Mit einem solchen Röntgendurchleuchtungs-Erkennungsverfahren, welches durch Identifizieren der Dichteinformationen und der Forminformationen des untersuchten Artikels ein Bild herstellt, gelingt es nicht, eine Erkennung mittels Bilderzeugung für einen flüssigen Artikel mit gleichmäßiger Dichteverteilung durchzuführen.
- Das Dokument
US 6 088 423 A offenbart ein Detektionssystem zum Untersuchen von Artikeln, bei dem Röntgenstrahlen verwendet werden. Das DokumentUS 2004/0179647 A1 US 2004/0066890 A1 - KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Um die beim Stand der Technik vorhandenen Mängel zu überwinden, besteht der Zweck der Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten mit Strahlungsquellen bereitzustellen. Mit dem Verfahren kann eine Sicherheitserkennung für einen flüssigen Artikel durchgeführt werden, ohne dessen Verpackung zu entfernen, und das Ergebnis der Erkennung wird nicht durch die Materialqualität der Verpackung beeinflusst; und die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die Vorteile einer kleinen Fläche, einer hohen Genauigkeit, einer hohen Sicherheit und Zuverlässigkeit und eines einfachen Schutzes auf. Das Verfahren und die Vorrichtung sind für Sicherheitserkennungssysteme der Zivilluftfahrt und anderer wichtiger Standorte anwendbar. Der oben genannte Zweck der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Sicherheitserkennung gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 2 zur Durchführung eines Verfahrens zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten gelöst.
- Ein (nicht unter die Patentansprüche 1 und 2 fallendes) Verfahren zur Sicherheitserkennung einer Flüssigkeit mit einer Strahlungsquelle umfasst das Verwenden einer Strahlungsquelle, eines Kollimators vom Abschirmungstyp, eines Postkollimators, eines Detektors, eines Datenerfassers, eines Datenverarbeitungscomputers, von Dickenmessungs-Prüfköpfen und eines Strahlungsabschirmungsbereiches; und weist die folgenden Hauptschritte auf:
- 1) ein zu untersuchender Artikel wird mittels eines Transportmechanismus in eine Arbeitszone innerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches transportiert;
- 2) der Strahl, der von der im Kollimator vom Abschirmungstyp befindlichen Strahlungsquelle emittiert wird, durchdringt den zu untersuchenden Artikel, durchdringt danach einen Postkollimator und wird von dem Detektor empfangen, der dem Strahlenbündel zugewandt ist;
- 3) der Detektor überträgt das empfangene Signal zum Datenerfasser;
- 4) der Datenerfasser verstärkt und formt das Strahlsignal und überträgt diese Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer, und die auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe übertragen die von ihnen erfassten Daten zum Datenverarbeitungscomputer; und
- 5) der Datenverarbeitungscomputer verarbeitet die zwei Gruppen von Daten und führt die Analyse des Energiespektrums des Strahls durch, der den untersuchten Artikel durchdrungen hat, um die Dichte der Flüssigkeit und die Kernladungszahl des untersuchten Artikels abzuleiten, vergleicht das Ergebnis mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln in einer vorhandenen Datenbank und zeigt danach die erkannten Informationen über den untersuchten Artikel optisch an.
- Eine Ausführungsform einer (nicht unter die Patentansprüche 1 und 2 fallende) Vorrichtung, welche das oben beschriebene Verfahren zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten mit einer Strahlungsquelle realisiert, umfasst einen Strahlungsabschirmungsbereich und eine Strahlungsquelle, einen Kollimator vom Abschirmungstyp, einen Transportmechanismus, Dickenmessungs-Prüfköpfe, einen Postkollimator und einen Detektor, welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich befinden. Die Ausführungsform umfasst ferner einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer, welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches befinden. Die Konstruktionsmerkmale der Ausführungsform bestehen darin, dass sich die Strahlungsquelle in dem Kollimator vom Abschirmungstyp befindet und dass sich der Kollimator vom Abschirmungstyp auf einer Seite des Transportmechanismus befindet, auf welchem ein zu untersuchender Artikel platziert werden kann. Auf der anderen Seite des Transportmechanismus sind nacheinander der Postkollimator und der Detektor angebracht, so dass das von der Strahlungsquelle emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Detektor gerichtet ist. Die Signalausgangsleitung des Detektors ist mit dem Datenerfasser verbunden, und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe sind alle mit dem Datenverarbeitungscomputer verbunden.
- In der oben beschriebenen Vorrichtung kann die Strahlungsquelle ein Isotop einer Strahlungsquelle sein, das entweder ein einziges Energieniveau oder mehrere Energieniveaus aufweist, und sie kann ebenso eine Röntgenmaschine oder ein Elektronenlinearbeschleuniger sein.
- Eine Ausführungsform einer Vorrichtung umfasst einen Strahlungsabschirmungsbereich und zwei Strahlungsquellen, Kollimatoren vom Abschirmungstyp, einen Transportmechanismus, Dickenmessungs-Prüfköpfe, Postkollimatoren und Detektoren, welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich befinden. Die Ausführungsform umfasst ferner einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer, welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches befinden. Die Konstruktionsmerkmale der Ausführungsform sind, dass die Strahlungsquellen eine Strahlungsquelle mit niedriger Energie und eine Strahlungsquelle mit hoher Energie sind, welche sich jeweils in den Kollimatoren vom Abschirmungstyp befinden. Jeder Kollimator vom Abschirmungstyp befindet sich auf einer Seite des Transportmechanismus, auf welchem ein zu untersuchender Artikel platziert werden kann, und auf der anderen Seite des Transportmechanismus sind nacheinander die Postkollimatoren, der Niedrigenergiedetektor und der Hochenergiedetektor angebracht, so dass das von der Strahlungsquelle mit niedriger Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Niedrigenergiedetektor gerichtet ist und das von der Strahlungsquelle mit hoher Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Hochenergiedetektor gerichtet ist. Die Datenausgangsleitungen des Niedrigenergiedetektors und des Hochenergiedetektors sind mit dem Datenerfasser verbunden, und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe sind alle mit dem Datenverarbeitungscomputer verbunden.
- In der oben beschriebenen Vorrichtung können die Strahlungsquelle mit niedriger Energie und die Strahlungsquelle mit hoher Energie jeweils ein Isotop, das ein einziges Energieniveau aufweist, sein.
- Eine (nicht unter die Patentansprüche 1 und 2 fallende) Vorrichtung zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten mit einer Strahlungsquelle umfasst: einen Strahlungsabschirmungsbereich und eine Strahlungsquelle, einen Kollimator vom Abschirmungstyp, einen Transportmechanismus, Dickenmessungs-Prüfköpfe, einen Postkollimator und einen Detektor, welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich befinden; und ferner umfasst: einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer, welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches befinden; wobei die Strahlungsquelle sich in dem Kollimator vom Abschirmungstyp befindet und der Kollimator vom Abschirmungstyp sich auf einer Seite des Transportmechanismus befinden kann, auf welchem ein zu untersuchender Artikel platziert werden kann, auf der anderen Seite des Transportmechanismus nacheinander der Postkollimator und der Detektor angebracht sind, so dass das von der Strahlungsquelle emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Detektor gerichtet ist, die Datenausgangsleitung des Detektors mit dem Datenerfasser verbunden ist und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe alle mit dem Datenverarbeitungscomputer verbunden sind.
- Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle ein Isotop einer Strahlungsquelle sein kann, das entweder ein einziges Energieniveau oder mehrere Energieniveaus aufweist, und ebenso eine Röntgenmaschine oder ein Elektronenlinearbeschleuniger sein kann.
- Die Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten mit einer Strahlungsquelle bereit, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Strahlungsabschirmungsbereich und zwei Strahlungsquellen, Kollimatoren vom Abschirmungstyp, einen Transportmechanismus, Dickenmessungs-Prüfköpfe, Postkollimatoren und Detektoren, welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich befinden; und ferner umfasst: einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer, welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches befinden; wobei die zwei Strahlungsquellen eine Strahlungsquelle mit niedriger Energie und eine Strahlungsquelle mit hoher Energie sind, welche sich jeweils in den Kollimatoren vom Abschirmungstyp befinden, wobei jeder Kollimator vom Abschirmungstyp sich auf einer Seite des Transportmechanismus befindet, auf welchem ein zu untersuchender Artikel platziert werden kann, und auf der anderen Seite des Transportmechanismus nacheinander die Postkollimatoren, der Niedrigenergiedetektor und der Hochenergiedetektor angebracht sind, so dass das von der Strahlungsquelle mit niedriger Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Niedrigenergiedetektor gerichtet ist und das von der Strahlungsquelle mit hoher Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp durchdrungen hat, auf den Postkollimator und den Hochenergiedetektor gerichtet ist, die Datenausgangsleitungen des Niedrigenergiedetektors und des Hochenergiedetektors mit dem Datenerfasser verbunden sind und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe alle mit dem Datenverarbeitungscomputer verbunden sind.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle mit niedriger Energie und die Strahlungsquelle mit hoher Energie jeweils ein Isotop ist, das ein einziges Energieniveau aufweist.
- Ein (nicht unter die Patentansprüche 1 und 2 fallendes) Verfahren zur Sicherheitserkennung einer Flüssigkeit unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst die folgenden Hauptschritte:
- 1) ein zu untersuchender Artikel wird mittels des Transportmechanismus in eine Arbeitszone innerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches transportiert;
- 2) der Strahl, der von der im Kollimator vom Abschirmungstyp befindlichen Strahlungsquelle emittiert wird, durchdringt den zu untersuchenden Artikel, durchdringt danach den Postkollimator und wird von dem Detektor empfangen, der dem Strahlenbündel zugewandt ist;
- 3) der Detektor überträgt das empfangene Datensignal zum Datenerfasser;
- 4) der Datenerfasser verstärkt und formt das Strahlsignal und überträgt diese Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer, und die auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe übertragen die von ihnen erfassten Daten zum Datenverarbeitungscomputer; und
- 5) der Datenverarbeitungscomputer verarbeitet die zwei Gruppen von Daten und führt die Analyse des Energiespektrums des Strahls durch, der den untersuchten Artikel durchdrungen hat, um die Dichte der Flüssigkeit und die Kernladungszahl des untersuchten Artikels abzuleiten, vergleicht das Ergebnis mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln in einer vorhandenen Datenbank und zeigt danach die erkannten Informationen über den untersuchten Artikel optisch an.
- Ein Verfahren zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst die folgenden Schritte:
ein zu untersuchender Artikel wird mittels des Transportmechanismus in einen Weg des von der Strahlungsquelle mit niedriger Energie emittierten Strahls zwischen der Strahlungsquelle mit niedriger Energie und dem Niedrigenergiedetektor transportiert;
der von der im Kollimator vom Abschirmungstyp befindlichen Strahlungsquelle mit niedriger Energie emittierte Strahl durchdringt den zu untersuchenden Artikel, durchdringt danach einen Postkollimator und wird von dem Niedrigenergiedetektor, der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen;
der Niedrigenergiedetektor überträgt das empfangene Datensignal zu dem Datenerfasser;
ein zu untersuchender Artikel wird mittels des Transportmechanismus in einen Weg des von der Strahlungsquelle mit hoher Energie emittierten Strahls zwischen der Strahlungsquelle mit hoher Energie und dem Hochenergiedetektor transportiert;
der von der im Kollimator vom Abschirmungstyp befindlichen Strahlungsquelle mit hoher Energie emittierte Strahl durchdringt den zu untersuchenden Artikel, durchdringt danach einen Postkollimator und wird von dem Hochenergiedetektor, der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen;
der Hochenergiedetektor überträgt das empfangene Datensignal zu dem Datenerfasser;
der Datenerfasser überträgt, nachdem er die Strahlsignale von dem Niedrigenergiedetektor und dem Hochenergiedetektor verarbeitet hat, die so gebildeten Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer, und die auf beiden Seiten des Transportmechanismus angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe übertragen die von ihnen erfassten Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer; und der
Datenverarbeitungscomputer verarbeitet die Daten von dem Datenerfasser und den Dickenmessungs-Prüfköpfen und führt die Analyse des Energiespektrums des Strahls durch, der den untersuchten Artikel durchdrungen hat, um die Dichte der Flüssigkeit und die Kernladungszahl des untersuchten Artikels abzuleiten, vergleicht das Ergebnis mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln in einer vorhandenen Datenbank und zeigt danach die erkannten Informationen über den untersuchten Artikel optisch an. Dabei sind die Strahlungsquellen hoher und niedriger Energie jeweils Isotope, welche Strahlung eines einzigen Energieniveaus aufweisen. - Da die Erfindung die oben beschriebenen Verfahren und Konstruktionen verwendet, eine Sicherheitserkennung eines verpackten flüssigen Artikels unter Verwendung einer Strahlungsquelle durchführt, die Informationen über Dichte und Kernladungszahl des untersuchten flüssigen Artikels ableitet und das Ergebnis mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Flüssigkeiten in einer Datenbank vergleicht, wird beurteilt, ob die untersuchte Flüssigkeit ein gefährlicher Artikel ist oder nicht. Im Vergleich zum Stand der Technik ist die Erfindung nicht dem Einfluss der äußeren Verpackung eines Artikels unterworfen und ist sehr störungssicher, und sie weist die Merkmale eines kleinen Volumens, einer hohen Genauigkeit der Erkennung, einer einfachen Abschirmung und einer hohen Benutzungssicherheit und Zuverlässigkeit auf.
- Mit den beigefügten Zeichnungen werden spezielle Ausführungsformen weiter erläutert.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Prinzipskizze des Aufbaus einer Ausführungsform einer (nicht erfindungsgemäßen) Vorrichtung; und -
2 ist eine Prinzipskizze des Aufbaus einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. - Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
- Ausführungsform 1 (nicht erfindungsgemäß)
- Es wird auf
1 Bezug genommen; eine Vorrichtung, welche ein Verfahren der Erfindung realisiert, umfasst einen Strahlungsabschirmungsbereich9 und eine Strahlungsquelle1 , einen Kollimator vom Abschirmungstyp2 , einen Transportmechanismus3 , Dickenmessungs-Prüfköpfe8 , einen Postkollimator4 und einen Detektor5 , welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich9 befinden. Die Vorrichtung umfasst ferner einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser6 und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer7 , welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches9 befinden. In der Vorrichtung ist die Strahlungsquelle1 ein Isotop, das ein einziges Energieniveau aufweist, oder eine Röntgenmaschine oder ein Elektronenlinearbeschleuniger. Die Strahlungsquelle1 befindet sich in dem Kollimator vom Abschirmungstyp2 , und der Kollimator vom Abschirmungstyp2 befindet sich auf einer Seite des Transportmechanismus3 , auf welchem ein zu untersuchender Artikel platziert werden kann. Auf der anderen Seite des Transportmechanismus3 sind nacheinander der Postkollimator4 und der Detektor5 angebracht, so dass das von der Strahlungsquelle1 emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp2 durchdrungen hat, auf den Postkollimator4 und den Detektor5 gerichtet ist. Die Datenausgangsleitung des Detektors5 ist mit dem Datenerfasser6 verbunden, und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers6 und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus3 angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe8 sind alle mit dem Datenverarbeitungscomputer7 verbunden. - Das Verfahren umfasst, wenn es von der oben beschriebenen Vorrichtung angewendet wird, die folgenden Schritte:
- 1) ein zu untersuchender flüssiger Artikel wird mittels des Transportmechanismus
3 in eine Arbeitszone innerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches9 transportiert; - 2) der Strahl, der von der im Kollimator vom Abschirmungstyp
2 befindlichen Strahlungsquelle1 emittiert wird, durchdringt den zu untersuchenden flüssigen Artikel10 , durchdringt danach den Postkollimator4 und wird von dem Detektor5 empfangen, der dem Strahlenbündel zugewandt ist; - 3) der Detektor
5 überträgt das empfangene Datensignal zum Datenerfasser6 ; - 4) der Datenerfasser
6 überträgt das verstärkte und geformte Datensignal zu dem Datenverarbeitungscomputer, und die auf beiden Seiten des Transportmechanismus3 angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe8 übertragen die von ihnen erfassten Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer7 ; - 5) der Datenverarbeitungscomputer
7 verarbeitet die zwei Gruppen von Daten und führt die Analyse des Energiespektrums des Strahls durch, der den untersuchten flüssigen Artikel10 durchdrungen hat, um die Dichte der Flüssigkeit und die Kernladungszahl des untersuchten flüssigen Artikels10 abzuleiten, vergleicht das Ergebnis mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln in der vorhandenen Datenbank und zeigt danach die erkannten Informationen über den untersuchten flüssigen Artikel10 optisch an. - Die vorliegende Ausführungsform ist für den Fall geeignet, in welchem die effektive Kernladungszahl des Stoffes der äußeren Verpackung des untersuchten flüssigen Artikels
10 ungefähr gleich der der Flüssigkeit des untersuchten flüssigen Artikels10 ist oder die äußere Verpackung eine bekannte Standardverpackung ist und ihre effektive Kernladungszahl in der vorhandenen Datenbank gespeichert worden ist. - Ausführungsform 2 (nicht erfindungsgemäß)
- Die Strahlungsquelle
1 in1 ist durch ein Isotop mit mehreren Energieniveaus ersetzt. Der Aufbau der Vorrichtung und die Schritte des Verfahrens der Ausführungsform sind dieselben wie bei der Ausführungsform 1, und die Beschreibung wird nicht wiederholt. - Die vorliegende Ausführungsform ist für die Untersuchung und Identifizierung von Flüssigkeiten in den äußeren Verpackungen von verschiedenen standardmäßigen oder nicht standardmäßigen untersuchten flüssigen Artikeln
10 geeignet. - Ausführungsform 3
- Es wird auf
2 Bezug genommen;2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung der Erfindung und ist eine Prinzipskizze des Aufbaus der Ausführungsform, bei der zwei Energiestrahlungsquellen verwendet werden. Die Vorrichtung umfasst einen Strahlungsabschirmungsbereich9 und zwei Strahlungsquellen, Kollimatoren vom Abschirmungstyp2 , einen Transportmechanismus3 , Dickenmessungs-Prüfköpfe8 , Postkollimatoren4 und Detektoren, welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich9 befinden. Die Vorrichtung umfasst ferner einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser6 und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Artikeln enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren des Energiespektrums von Flüssigkeiten ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer7 , welche sich außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches9 befinden. Die zwei Strahlungsquellen sind aus einer Strahlungsquelle12 mit niedriger Energie und einer Strahlungsquelle13 mit hoher Energie zusammengesetzt, in welchen eine Röntgenmaschine, ein Elektronenlinearbeschleuniger oder erfindungsgemäß ein Isotop, das ein einziges Energieniveau aufweist, verwendet wird und welche sich jeweils in den Kollimatoren vom Abschirmungstyp2 befinden. Jeder Kollimator vom Abschirmungstyp2 befindet sich auf einer Seite des Transportmechanismus3 , auf welchem ein zu untersuchender Artikel angebracht werden kann, und auf der anderen Seite des Transportmechanismus3 sind nacheinander die Postkollimatoren4 und ein Niedrigenergiedetektor18 , ein Hochenergiedetektor19 angebracht, so dass das von der Strahlungsquelle12 mit niedriger Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp2 durchdrungen hat, auf den Postkollimator4 und den Niedrigenergiedetektor18 gerichtet ist und das von der Strahlungsquelle13 mit hoher Energie emittierte Strahlenbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp2 durchdrungen hat, auf den Postkollimator4 und den Hochenergiedetektor19 gerichtet ist. Die Datenausgangsleitungen des Niedrigenergiedetektors18 und des Hochenergiedetektors19 sind mit dem Datenerfasser6 verbunden, und die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers6 und der auf beiden Seiten des Transportmechanismus3 angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe8 sind alle mit dem Datenverarbeitungscomputer7 verbunden. - Wenn die Ausführungsform verwendet wird, wird ein zu untersuchender flüssiger Artikel
10 jeweils entsprechend den Schritten des Verfahrens der oben beschriebenen Ausführungsform 1 zwischen der Strahlungsquelle12 mit niedriger Energie und dem Niedrigenergiedetektor18 bzw. zwischen der Strahlungsquelle13 mit hoher Energie und dem Hochenergiedetektor19 untersucht. Durch den Transportmechanismus3 wird sichergestellt, dass zwei Untersuchungen des untersuchten flüssigen Artikels10 an derselben Position des untersuchten flüssigen Artikels10 erfolgen. Die das Energiespektrum betreffenden Informationen der durchdringenden Röntgenstrahlen mit niedriger Energie bzw. mit hoher Energie, die mittels der zwei Untersuchungen erhalten werden, erhöhen zusammen mit den Dickeninformationen des Strahls, der den untersuchten flüssigen Artikel10 durchdrungen hat, die Genauigkeit der Erkennung.
Claims (2)
- Verfahren zur Sicherheitserkennung einer Flüssigkeit, welches die folgenden Schritte umfasst: Transportieren eines zu untersuchenden flüssigen Artikels mittels eines Transportmechanismus (
3 ) in einen Weg des von einer Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie emittierten Strahlungsbündels zwischen der Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie und einem Niedrigenergiedetektor (18 ); Emittieren des Strahlungsbündels von der Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie, Kollimieren des emittierten Strahlungsbündels von einem Kollimator vom Abschirmungstyp (2 ), wobei das kollimierte Strahlungsbündel den zu untersuchenden flüssigen Artikel durchdringt, danach einen Postkollimator (4 ) durchdringt und von dem Niedrigenergiedetektor (18 ), der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen wird; Übertragen eines Datensignals des empfangenen Strahlenbündels zu dem Datenerfasser (6 ) von dem Niedrigenergiedetektor (18 ); Transportieren des zu untersuchenden flüssigen Artikels mittels des Transportmechanismus (3 ) in einen Weg des von einer Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie emittierten Strahlungsbündels zwischen der Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie und einem Hochenergiedetektor (19 ); Emittieren des Strahlungsbündels von der Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie, Kollimieren des emittierten Strahlungsbündels von einem weiteren Kollimator vom Abschirmungstyp (2 ), wobei das kollimierte Strahlungsbündel den zu untersuchenden flüssigen Artikel durchdringt, danach einen weiteren Postkollimator (4 ) durchdringt und von dem Hochenergiedetektor (19 ), der dem Strahlenbündel zugewandt ist, empfangen wird; Übertragen eines Datensignals des empfangenen Strahlenbündels zu dem Datenerfasser (6 ) von dem Hochenergiedetektor (19 ); Übertragen, nachdem der Datenerfasser (6 ) die Datensignale von den empfangenen Strahlungsbündeln von dem Niedrigenergiedetektor (18 ) und dem Hochenergiedetektor (19 ) verarbeitet hat, der so gebildeten Daten zu einem Datenverarbeitungscomputer (7 ) von dem Datenerfasser (6 ), und Übertragen der von auf der Strahlungsquellenseite und der Detektorseite des Transportmechanismus (3 ) angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfen (8 ) erfassten Daten zu dem Datenverarbeitungscomputer (7 ) von den Dickenmessungs-Prüfköpfen (8 ); und Verarbeiten der Daten von dem Datenerfasser (6 ) und den Dickenmessungs-Prüfköpfen (8 ) von dem Datenverarbeitungscomputer (7 ) und Durchführen der Analyse des Energiespektrums der Strahlungsbündel, die den untersuchten flüssigen Artikel durchdrungen haben, um die Dichte der Flüssigkeit und die Kernladungszahl des untersuchten flüssigen Artikels abzuleiten, Vergleichen des Ergebnisses mit den Dichten und Kernladungszahlen von gefährlichen flüssigen Artikeln in einer vorhandenen Datenbank und danach optisches Anzeigen der erkannten Informationen über den untersuchten flüssigen Artikel durch den Datenverarbeitungscomputer (7 ), wobei die Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie ein Isotop, das Strahlung eines einzigen Energieniveaus aufweist, ist, und wobei die Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie ein weiteres Isotop, das Strahlung eines einzigen Energieniveaus aufweist, ist. - Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Sicherheitserkennung von Flüssigkeiten, umfassend einen Strahlungsabschirmungsbereich (
9 ) und zwei Strahlungsquellen (12 ,13 ) jeweils zum Emittieren eines Strahlungsbündels, Kollimatoren vom Abschirmungstyp (2 ), einen Transportmechanismus (3 ), Dickenmessungs-Prüfköpfe (8 ), Postkollimatoren (4 ) und einen Niedrigenergiedetektor (18 ) und einen Hochenergiedetektor (19 ), welche sich in dem Strahlungsabschirmungsbereich (9 ) befinden; ferner umfassend einen eine Verstärkungs- und Formungsschaltung aufweisenden Datenerfasser (6 ) und einen mit einer Stoffdichten und Kernladungszahlen von gefährlichen Flüssigkeiten enthaltenden Datenbank und mit einer Software zum Analysieren der Energiespektren der Strahlungsbündel, welche von den Strahlungsquellen emittiert und den zu untersuchenden flüssigen Artikel durchdrungen haben, ausgestatteten Datenverarbeitungscomputer (7 ), wobei sich der Datenerfasser und der Datenverarbeitungscomputer außerhalb des Strahlungsabschirmungsbereiches (9 ) befinden, wobei die zwei Strahlungsquellen eine Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie und eine Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie sind, wobei die jeweils emittierten Strahlungsbündel von den Kollimatoren vom Abschirmungstyp (2 ) jeweils kollimiert werden, wobei sich jeder Kollimator vom Abschirmungstyp (2 ) auf der Strahlungsquellenseite des Transportmechanismus (3 ) befindet, auf welchem ein zu untersuchender flüssiger Artikel platziert werden kann, wobei auf der Detektorseite des Transportmechanismus (3 ) nacheinander jeweils ein Postkollimator (4 ) und der Niedrigenergiedetektor (18 ) und der Hochenergiedetektor (19 ) angebracht sind, so dass das von der Strahlungsquelle mit niedriger Energie (12 ) emittierte Strahlungsbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp (2 ) durchdrungen hat, auf den Postkollimator (4 ) und den Niedrigenergiedetektor (18 ) gerichtet ist und das von der Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie emittierte Strahlungsbündel, nachdem es den Kollimator vom Abschirmungstyp (2 ) durchdrungen hat, auf den Postkollimator (4 ) und den Hochenergiedetektor (19 ) gerichtet ist, wobei die Datenausgangsleitungen des Niedrigenergiedetektors (18 ) und des Hochenergiedetektors (19 ) mit dem Datenerfasser (6 ) verbunden sind und wobei die Datenausgangsleitungen des Datenerfassers (6 ) und der auf der Strahlungsquellenseite und der Detektorseite des Transportmechanismus (3 ) angebrachten Dickenmessungs-Prüfköpfe (8 ) alle mit dem Datenverarbeitungscomputer (7 ) verbunden sind, wobei die Strahlungsquelle (12 ) mit niedriger Energie ein Isotop, das Strahlung eines einzigen Energieniveaus aufweist, ist, und wobei die Strahlungsquelle (13 ) mit hoher Energie ein weiteres Isotop, das Strahlung eines einzigen Energieniveaus aufweist, ist.
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