DE19954664B4 - Device for the determination of crystalline and polycrystalline materials of an article - Google Patents

Device for the determination of crystalline and polycrystalline materials of an article Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung von kristallinen und polykristallinen Materialien eines Gegenstandes in Objekten, vorzugsweise im Reisegepäck, aufweisend eine Beugungsvorrichtung, mit einer Kollimator- und Detektionsanordnung, mit wenigstens einem Kollimator und wenigstens einem Detektor, und einer darauf ausgerichteten Röntgenstrahlquelle, dadurch gekennzeichnet, dass
– die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) über Mittel (5) gegenüber der Röntgenstrahlquelle (12) höhenverstellbar und mit dieser synchron seitenverstellbar angeordnet ist, wozu die Röntgenstrahlquelle (12) über seitenverstellbare Mittel (6) geführt wird und die Mittel (5, 6) von einem Rechner gesteuert werden
– wobei die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) und die Röntgenstrahlquelle (12) in Betrieb der Vorrichtung zur Ermittlung eines Energiespektrums eines Gegenstandes (7, 8) in eine für diesen Gegenstand (7, 8) gültige Anfangsposition verfahren und danach die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) in der Höhe und gegebenenfalls seitlich synchron zur Röntgenstrahlquelle (12) geführt werden.Apparatus for the determination of crystalline and polycrystalline materials of an object in objects, preferably in luggage, comprising a diffraction device, with a collimator and detection arrangement, with at least one collimator and at least one detector, and an X-ray source aligned thereon, characterized in that
- The collimator and detection assembly (11) via means (5) relative to the X-ray source (12) is arranged vertically adjustable and synchronously with this side adjustable, for which the X-ray source (12) via adjustable-side means (6) is guided and the means (5, 6 ) are controlled by a computer
- The collimator and detection arrangement (11) and the X-ray source (12) in operation of the device for determining an energy spectrum of an object (7, 8) in a valid for this item (7, 8) start position and then the collimator and Detection arrangement (11) in height and optionally laterally synchronously to the X-ray source (12) are guided.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung von kristallinen und polykristallinen Materialien eines Gegenstandes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device for the determination of crystalline and polycrystalline materials of an article according to the preamble of Patent claim 1.

Um die Sicherheit beispielsweise des Luftverkehrs zu gewährleisten, ist es erforderlich, das Reisegepäck (Objekt) mit den Reisegepäckgegenständen (Gegenstände) durch den Einsatz modernster technischer Hilfsmittel insbesondere auf Explosiv- bzw. Sprengstoffe hin zu kontrollieren.Around to ensure the safety, for example, of aviation, It is necessary to carry the baggage (object) with the baggage items (items) the use of state-of-the-art technical aids in particular To control explosives or explosives.

Insbesondere für die Suche nach Sprengstoffen kann das Verfahren der Röntgenbeugung verwendet werden, wobei eine an der Kristallstruktur gestreute Röntgenstrahlung gemessen und mit den charakteristischen Energiespektren beispielsweise der verschiedenen Sprengstoffe verglichen wird, so daß anhand dieser gemessenen Energien eine Aussage über das Vorhandensein eines Sprengstoffes sowie über das Sprengstoffmaterial im Objekt getroffen werden kann.Especially for the Looking for explosives can be the method of X-ray diffraction be used, wherein an X-ray scattered on the crystal structure measured and with the characteristic energy spectra, for example the various explosives is compared, so that These measured energies give a statement about the existence of a Explosives as well as over the explosive material in the object can be hit.

In der DE 195 10 168 A1 wird dazu eine Vorrichtung offenbart. Dabei wird an der Röntgenstrahlquelle mittels einer Blende ein Röntgenstrahlfächer erzeugt und auf einen Untersuchungsbereich eines zu untersuchenden Materials gestrahlt. Auf der der Röntgenstrahlquelle gegenüberliegenden Seite des Untersuchungsbereiches sind symmetrisch um die Achse des zentralen Röntgenstrahls in einer senkrecht zur Fächerebene des Röntgenstrahles verlaufenden Ebene schlitzförmige Kollimatoren angeordnet. Die Auswertung erfolgt über mehrere Detektoren über den gesamten durchstrahlten Untersuchungsbereich.In the DE 195 10 168 A1 For this purpose, a device is disclosed. In this case, an X-ray fan is generated at the X-ray source by means of a diaphragm and blasted onto an examination area of a material to be examined. Slot-shaped collimators are arranged symmetrically about the axis of the central x-ray beam in a plane perpendicular to the fan-level of the x-ray beam on the side of the examination region opposite the x-ray source. The evaluation is carried out via several detectors over the entire irradiated examination area.

In der EP 0 354 045 A2 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren offenbart, bei dem gleichfalls ein Röntgenstrahlfächer erzeugt wird. Dieser durchstrahlt das zu untersuchende Objekt, wobei der Röntgenstrahlfächer an der Gitterstruktur des Objektes einer Beugung unterliegt, die als Energiespektrum von mehreren Detektoren aufgenommen werden.In the EP 0 354 045 A2 discloses an apparatus and method which also produces an X-ray fan. The latter irradiates the object to be examined, with the X-ray fan at the grating structure of the object being subjected to diffraction, which is recorded as an energy spectrum by several detectors.

Eine weitere Vorrichtung ist in der US 4,356,856 offenbart. Hierbei wird ein schmaler Röntgenstrahl (pencil beam) erzeugt und mittels einer rotierenden Rolle mit einem Spiralschlitz auf ein zu durchstrahlendes Objekt gegeben. Durch den Schlitz wandert der pencil beam quer über das zu untersuchende Objekt.Another device is in the US 4,356,856 disclosed. In this case, a narrow pencil beam is generated and given by means of a rotating roller with a spiral slot on an object to be irradiated. Through the slot the pencil beam moves across the object to be examined.

Die Nutzung eines Primärstrahls von geringem Querschnitt in einem Röntgengerät ist in der DE 41 01 544 A1 offenbart. Hierbei wird die aus dem Primärstrahl erzeugte Streustrahlung mit mehreren Detektoren und einer konzentrischen Kollimatoranordnung erfaßt.The use of a primary beam of small cross-section in an X-ray machine is in the DE 41 01 544 A1 disclosed. In this case, the scattered radiation generated from the primary beam is detected by a plurality of detectors and a concentric collimator arrangement.

In H. Strecker, „Automatische Gepäckkontrollen mit Röntgenstreustrahlung", Physik in unserer Zeit, 30. Jg. (1999) Nr. 1, S 31–34, ist das Prinzip der elastischen oder der kohärenten Streuung zur Detektion von Sprengstoffen und Schmuggelware offenbart. Hierbei wird, um ein zu untersuchendes Gepäckstück vollständig untersuchen zu können, das Gepäckstück auf einem Förderband mäanderförmig bewegt ist.In H. Strecker, "Automatic baggage checks with X-ray scattering ", physics in our time, 30th ed. (1999) No. 1, pp. 31-34, is the principle of elastic or coherent scattering for detection of explosives and contraband. This will, um fully inspect a piece of luggage to be inspected to be able to the luggage on one conveyor belt moved meandering is.

Nachteilig bei den vorgenannten Vorrichtungen ist, daß stets das gesamte Reisegepäckstück abgetastet bzw. abgescannt wird, um alle unzulässigen Reisegepäckgegenstände zu ermitteln.adversely in the aforementioned devices is that always scanned the entire luggage or scanned to determine all invalid luggage items.

Aus der DE 41 30 039 A1 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines ausgedehnten Röntgenstrahlbündels bekannt. Hierzu ist ein Kollimator bekannt, der aus zwei rotationssymetrischen Begrenzungskörpern besteht. Der innere Begrenzungskörper hat dabei die Form eines Kegelstumpfes, dessen durch die Verlängerung seiner Mantelfläche gebildete Spitze auf einen Fokus zeigt. Der zweite Begrenzungskörper umschließt den ersten Begrenzungskörper, wobei seine Innenfläche die Form des Mantels eines Kegelstumpfes aufweist. Diese Anordnung dient u.a. zur Vergrößerung der von der Röntgenstrahlung getroffenen Fläche.From the DE 41 30 039 A1 An arrangement for generating an extended X-ray beam is known. For this purpose, a collimator is known, which consists of two rotationally symmetric limiting bodies. The inner limiting body has the shape of a truncated cone whose point formed by the extension of its lateral surface points to a focus. The second limiting body encloses the first limiting body, wherein its inner surface has the shape of the shell of a truncated cone. This arrangement is used inter alia to increase the area hit by the X-radiation.

Aus der DE 197 45 669 A1 ist eine Justiervorrichtung bekannt, bei der zur Justage einer Neutronenquelle und eines Detektors diese zum Objekt ausgerichtet und dazu entlang mehrerer Achsen verschoben werden können. Bei unterschiedlichen Objekten erfolgt die Justage von Hand stets neu.From the DE 197 45 669 A1 An adjusting device is known in which, for the adjustment of a neutron source and a detector, these can be aligned with the object and, for this purpose, can be displaced along several axes. For different objects, the adjustment by hand is always new.

Die DE 39 09 147 A1 offenbart eine Beugungsvorrichtung, bei der hinter einem Kollimator eine Detektoranordnung angebracht ist. Der Kollimator besteht dabei aus mehreren Kollimatorkörpern, die Detektoranordnung aus mehreren kreis- bzw. ringförmigen Detektoren.The DE 39 09 147 A1 discloses a diffraction device in which a detector assembly is mounted behind a collimator. The collimator consists of several Kollimatorkörpern, the detector array of a plurality of circular or annular detectors.

Die US 4 986 273 publiziert ein Röntgengerät zur Messung der Knochendichte. Hierbei sind eine Strahlungsquelle und ein Detektor durch einen Träger oder Arm starr zueinander ausgerichtet. Der Detektor ist an einem zusammenschiebbaren Mechanismus angebracht. Im Betrieb der Vorrichtung sind beide jedoch nur in einer Schwenkachse miteinander verstellbar.The US 4,986,273 publishes an X-ray device for measuring bone density. In this case, a radiation source and a detector are rigidly aligned by a carrier or arm. The detector is attached to a collapsible mechanism. In the operation of the device, however, both are adjustable with each other only in a pivot axis.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art aufzuzeigen, mit der eine schnelle Bestimmung der kristallinen und polykristallinen Materialien für einen Gegenstand ermöglicht wird.The object of the invention is now to a device of the generic type to enable rapid determination of the crystalline and polycrystalline materials for an article.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a device having the features of the patent claim 1 solved.

Dabei liegt der Erfindung die Idee zugrunde, eine Beugungsvorrichtung, bestehend aus einer Kollimator- und Detektionsanordnung und einer darauf ausgerichteten Röntgenstrahlquelle, höhen- und querverstellbar in einer Untersuchungsstufe einer Röntgenanlage anzubringen, wodurch unter Ausnutzung der Röntgenbeugung das Material eines Gegenstandes in einem vorab ermittelten Ort ermittelt wird. Dazu sind die Kollimator- und Detektionsanordnung und die Röntgenstrahlquelle miteinander synchron verstellbar ausgeführt, wobei die Kollimator- und Detektionsanordnung zur Röntgenstrahlquelle höhenverstellbar angebracht ist.there the invention is based on the idea of a diffraction device, consisting of a collimator and detection arrangement and a oriented X-ray source, height and transversely adjustable in an examination stage of an X-ray system attaching, thereby utilizing the X-ray diffraction material of a Item is determined in a pre-determined location. To are the collimator and detector assembly and the X-ray source synchronously adjustable with each other, the collimator and Detection arrangement for X-ray source height adjustable is appropriate.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the device are specified in the subclaims.

Bei Kenntnis von nur zwei Koordinaten eines vorab ermittelten Ortes (z.B. Bandposition und Winkel) wird mit Hilfe der verstellbaren Beugungseinheit die fehlende dritte Koordinate in einer Meßfahrt kontinuierlich gescannt. Dadurch können die auf dieser Linie liegenden Materialien ortsabhängig gemessen und bestimmt werden. Bei Kenntnis der drei Koordinaten des vorab ermittelten Ortes erfolgt eine zielgerichtete Einstellung der Beugungsvorrichtung in diesen Punkt, in dem dann die Materialart ermittelt wird.at Knowledge of only two coordinates of a previously determined location (e.g., tape position and angle) is determined by means of the adjustable Diffraction unit the missing third coordinate in a measuring drive continuously scanned. Thereby can the materials lying on this line are measured as a function of location and be determined. With knowledge of the three coordinates of the previously determined Ortes there is a targeted adjustment of the diffraction device in this point, in which then the material type is determined.

Die dabei höhenverstellbare Kollimator- und Detektionsanordnung besteht vorzugsweise aus einem justierbaren Rundschlitzkollimator in der Form eines Kegelstumpfmantels mit einem dahinter befindlichen Detektor.The while height adjustable Collimator and detection arrangement preferably consists of a adjustable round slot collimator in the shape of a truncated cone mantle with a detector behind it.

In einem weiteren Schritt kann mit Kenntnis des Beugungsspektrums und der aus der mittleren Kernladungszahl zusätzlich ermittelten Materialart eine Zusatzinformation zur Materialbestimmung erhalten werden. Dazu weist der Rundschlitzkollimator eine zentrale zum Detektor hin abgeschlossene Öffnung auf, in der zwei unterschiedliche Detektoreinrichtungen örtlich voneinander getrennt und hintereinander angeordnet sind und durch die in bekannter Art und Weise die mittlere Kernladungszahl des im Primärstrahl liegenden Gegenstandes bestimmt wird.In another step can be done with knowledge of the diffraction spectrum and the additionally determined from the average atomic number of material a Additional information on material determination can be obtained. For this purpose points the round-slot collimator has a central opening closed to the detector, in the two different detector devices locally from each other are separated and arranged one behind the other and by the known manner and the average atomic number of the primary beam lying object is determined.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Vorrichtung mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert werden.Based an embodiment the device should be explained in more detail with the aid of the drawing.

Es zeigtIt shows

1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung 1 a schematic representation of the device

2 eine Darstellung der Beugungsvorrichtung aus 1, 2 a representation of the diffraction device 1 .

3 eine weitere Darstellung der Kollimator- und Detektionsanordnung aus 2. 3 a further illustration of the collimator and detection arrangement 2 ,

Wie in 1 dargestellt, befindet sich ein zu durchleuchtendes Objekt 1 in einem Röntgentunnel 2 einer Röntgenprüfanlage 3. Innerhalb des Röntgentunnels 2 befindet sich eine verstellbar angebrachte Beugungsvorrichtung 10. Die Beugungsvorrichtung 10 besteht hierbei aus einer Kollimator- und Detektionsanordnung 11 und einer Röntgenstrahlquelle 12. Die Kollimator- und Detektionsanordnung 11 ist auf einen Röntgenstrahl FX', vorzugsweise einen Primärstrahl als 'pencil beam' dieser Röntgenstrahlquelle 12 ausgerichtet, die vorzugsweise unterhalb einer Transporteinrichtung 4 im Röntgentunnel 2 angeordnet ist. Die Kollimator- und Detektionsanordnung 11 ist über hier nicht näher dargestellte Mittel 5 gleichzeitig höhen- und seitenverstellbar angebracht (in Z- und in Y-Richtung). Parallel dazu ist die Röntgenstrahlquelle 12 auf Mittel 6 befestigt und gleichfalls seitenverstellbar in Y-Richtung angeordnet. Die Kollimator- und Detektionsanordnung 11 und die Röntgenstrahlquelle 12 werden synchron geführt, wozu die Mittel 5 und 6, beispielsweise Linearführungen mit Spindelantrieb, zentral angesteuert werden. Dieses kann durch einen nicht näher dargestellten Rechner koordiniert werden. Das zu durchleuchtende Objekt 1 mit seinen Gegenständen 7, 8, befindet sich auf der Transporteinrichtung 4.As in 1 shown, there is an object to be screened 1 in an X-ray tunnel 2 an X-ray inspection system 3 , Inside the X-ray tunnel 2 There is an adjustable mounted diffraction device 10 , The diffraction device 10 consists of a collimator and detection arrangement 11 and an X-ray source 12 , The collimator and detection arrangement 11 is on an X-ray FX ', preferably a primary beam as a' pencil beam 'of this X-ray source 12 aligned, preferably below a transport device 4 in the X-ray tunnel 2 is arranged. The collimator and detection arrangement 11 is about funds not shown here 5 at the same height and side adjustable (in Z and Y direction). Parallel to this is the X-ray source 12 on medium 6 attached and also arranged side adjustable in the Y direction. The collimator and detection arrangement 11 and the X-ray source 12 are synchronized, what the means 5 and 6 , For example, linear guides with spindle drive, are centrally controlled. This can be coordinated by a computer, not shown. The object to be screened 1 with his objects 7 . 8th , located on the transport device 4 ,

In 2 ist die Beugungsvorrichtung 10 näher dargestellt.In 2 is the diffraction device 10 shown in more detail.

Der Kollimator 13 besitzt einen Rundschlitz 15 in der Form eines Kegelstumpfmantels, derart, daß aus der vom untersuchten Punkt GM7 des Gegenstandes 7 im Objekt ausgehenden Streustrahlung nur die Anteile zugelassen werden, die in einen bestimmten Winkel θM fallen. Der hinter dem Kollimator 13 befindliche Detektor 14 erfaßt mit seiner energiesensiven Oberfläche 14.1 somit die Streustrahlung FX'' unter dem Streuwinkel θM. Zur Erzielung eines Primärstrahles FX' ist eine Blendenanordnung 16, beispielsweise eine Lochblendenanordnung, vor der Röntgenstrahlquelle 12 angebracht.The collimator 13 has a round slot 15 in the form of a truncated cone mantle, such that from the point G M7 of the object under examination 7 in the object emanating scattered radiation only the shares are allowed to fall in a certain angle θ M. The one behind the collimator 13 located detector 14 captured with its energy-efficient surface 14.1 thus the scattered radiation FX '' under the scattering angle θ M. To achieve a primary beam FX 'is a diaphragm assembly 16 , For example, a pinhole arrangement, in front of the X-ray source 12 appropriate.

Trifft der Primärstrahl FX' auf ein Material, wird dieser Primärstrahl FX' an der Kristallgitterstruktur des Materials bekanntlich als Streustrahlung FX'' teilweise abgelenkt (Bragg'sches Gesetz). Entsprechend läßt sich aus dem mit dem energiesensitiven Detektor 14 gewonnenen Energiespektrum die Kristallstruktur und damit das Material bestimmen. Insbesondere lassen sich damit auch Sprengstoffe erkennen und unterscheiden.If the primary beam FX 'hits a material, this primary beam FX' at the crystal lattice structure of the material is known to be partially deflected as scattered radiation FX ''(Bragg's law). Accordingly, it can be with the energy-sensitive detector 14 obtained energy spectrum determine the crystal structure and thus the material. In particular, it can also be used to detect explosives and differentiate.

Sind die Positionsinformationen einer niedrigeren Untersuchungsstufe beispielsweise für die Gegenstände 7 und 8 in zwei Raumkoordinaten bekannt (z.B. Transporteinrichtungsposition und Winkel), so muß jeweils die fehlende Koordinate mit Hilfe einer Meßfahrt kontinuierlich abgescannt werden. Dafür werden Transporteinrichtung 4 und Kollimator- und Detektionsanordnung 11 an eine jeweils für den Gegenstand 7 gültige Anfangsposition verfahren. Von dort aus wird die Meßfahrt in der Art gestartet, daß die Anordnung 11 in der Höhe und ggf. seitlich synchron zur Röntgenstrahlquelle 12 in Richtung der fehlenden Koordinate verfahren wird. Die während einer Meßfahrt vom Detektor aufgenommenen energieselektiven Signale werden in einem oder mehreren Energiespektren gespeichert und in bekannter Art und Weise im Rechner mit bekannten Energiespektren verglichen. Über den Vergleich kann somit das Material, insbesondere das Sprengstoffmaterial bestimmt werden.Are the position information of a lower examination level, for example, for the items 7 and 8th in two space coordinates known (eg transport device position and angle), so the missing coordinate must be continuously scanned with the help of a test drive. For this will be transport equipment 4 and collimator and detection arrangement 11 to one for each item 7 proceed to the valid starting position. From there, the test drive is started in the way that the arrangement 11 in height and possibly laterally synchronous to the X-ray source 12 in the direction of the missing coordinate. The energy-selective signals recorded by the detector during a measuring run are stored in one or more energy spectra and compared in a known manner in the computer with known energy spectra. By comparison, therefore, the material, in particular the explosive material can be determined.

Sind die vorab ermittelten Punkte GM7 und GM8 in drei Raumkoordinaten bekannt, werden die Kollimator- und Detektionsanordnung 11 und die Röntgenstrahlquelle 12 der Beugungsvorrichtung 10 nacheinander in die Punkte GM7 und GM8 verschoben. Die am Kristallgitter der Gegenstände 7 oder 8 abgelenkte Streustrahlung FX'' der Röngtenstrahlquelle 12 wird durch den Rundschlitz 15 des Kollimators 13 aufgefangen. Ein weiteres Verstellen der Kollimator- und Detektionsanordnung 11 ist während der jeweiligen Messung nicht notwendig.If the previously determined points G M7 and G M8 are known in three space coordinates, the collimator and detection arrangement become known 11 and the X-ray source 12 the diffraction device 10 successively moved to the points G M7 and G M8 . The at the crystal lattice of the objects 7 or 8th deflected scattered radiation FX '' of the X-ray source 12 gets through the round slot 15 of the collimator 13 collected. Further adjustment of the collimator and detection arrangement 11 is not necessary during the respective measurement.

Es ist auch möglich, die Koordinateninformationen aus der niederen Untersuchungsstufe und die zusätzlichen räumlichen Informationen aus der höheren Stufe, ggf. erweitert durch mehrere Meßfahrten, zu kombinieren und damit das Volumen und die genaue räumliche Position, z.B. vom Gegenstand 8 im Objekt 1 zu bestimmen.It is also possible to combine the coordinate information from the lower examination stage and the additional spatial information from the higher level, possibly extended by several measuring trips, and thus the volume and the exact spatial position, eg of the object 8th in the object 1 to determine.

Eine vorteilhafte Ausführung des Ringschlitzkollimators 13 ist in 3 dargestellt. Im Kollimator 13 ist dabei vorzugsweise eine zentrische sacklochartige Öffnung 17 integriert, wodurch die Öffnung 17 gegenüber dem dahinter befindlichen Detektor 14 verschlossen ist. In der Öffnung 17 sind eine erste Detektionseinrichtung 21 und dahinter in einem definierten Abstand dazu eine zweite Detektionseinrichtung 22 angeordnet. Die erste Detektionseinrichtung 21 ist als Detektor für niedrigere und die zweite Detektionseinrichtung 22 als Detektor für höhere Röntgenenergien ausgeführt. Mit diesem Kollimator 13 kann dann beispielsweise zusätzlich eine herkömmliche Materialdetektion durch Ermittlung der mittleren Kernladungszahl des Materials des Gegenstandes 7 oder 8 erfolgen. In Kombination dieser Kernladungszahl und dem ermittelten Energiespektrum kann eine verbesserte Identifizierung des Materials des Gegenstandes 7 oder 8 erreicht werden. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn der Gegenstand 7 oder 8 ein stark absorbierendes Material aufweist. So werden häufig niedere Energien des Primärstrahls FX' bereits im Material absorbiert, so daß die entsprechenden Beugungslinien im gemessenen Energiespektrum fehlen. Dieses Fehlen kann mit der zusätzlichen Materialbestimmung dem Rechner zur Kenntnis gegeben werden, so daß dieses in der Auswertung beim Vergleich berücksichtigt wird.An advantageous embodiment of the Ringschlitzkollimators 13 is in 3 shown. In the collimator 13 is preferably a central blind hole-like opening 17 integrated, reducing the opening 17 opposite the detector behind it 14 is closed. In the opening 17 are a first detection device 21 and behind it at a defined distance to a second detection device 22 arranged. The first detection device 21 is as a detector for lower and the second detection device 22 designed as a detector for higher X-ray energies. With this collimator 13 For example, a conventional material detection may then be additionally determined by determining the average atomic number of the material of the article 7 or 8th respectively. In combination of this atomic number and the determined energy spectrum can be an improved identification of the material of the object 7 or 8th be achieved. This is especially important if the item 7 or 8th has a highly absorbent material. Thus, low energies of the primary beam FX 'are often already absorbed in the material, so that the corresponding diffraction lines in the measured energy spectrum are missing. This lack can be given to the calculator with the additional material determination, so that this is taken into account in the evaluation during comparison.

Mit Hilfe der Detektionseinrichtungen 21, 22, die beispielsweise auch aus Quadrantendetektoren bestehen können, kann zudem eine genaue räumliche Ausrichtung (Justage) der Kollimator- und Detektionsanordnung 11 auf die Röntgenstrahlquelle 12 vorgenommen werden. Die Justage selbst erfolgt dabei ohne ein zwischen der Kollimator- und Detektionsanordnung 11 und der Röntgenstrahlquelle 12 befindliches Objekt 1. Dazu weist der in der 2 beschriebene Kollimator 13 diese zusätzliche Öffnung 17 mit den Detektionseinrichtungen auf, was der Übersichtlichkeit wegen in 2 nicht näher dargestellt wurde.With the help of the detection devices 21 . 22 , which can also consist of quadrant detectors, for example, can also an accurate spatial alignment (adjustment) of the collimator and detection arrangement 11 on the X-ray source 12 be made. The adjustment itself takes place without a between the collimator and detection arrangement 11 and the X-ray source 12 located object 1 , In addition has the in the 2 described collimator 13 this additional opening 17 with the detection devices on, for the sake of clarity in 2 was not shown in detail.

Bei der Vorrichtung können auch andere Beugungsvorrichtungen 10 verwendet werden, wie sie beispielsweise im Stand der Technik beschrieben sind, wobei eine Verstellbarkeit der Beugungsvorrichtung 10 möglich sein muß.The device may also include other diffractive devices 10 be used, as described for example in the prior art, wherein an adjustability of the diffraction device 10 must be possible.

Claims (7)

Vorrichtung zur Bestimmung von kristallinen und polykristallinen Materialien eines Gegenstandes in Objekten, vorzugsweise im Reisegepäck, aufweisend eine Beugungsvorrichtung, mit einer Kollimator- und Detektionsanordnung, mit wenigstens einem Kollimator und wenigstens einem Detektor, und einer darauf ausgerichteten Röntgenstrahlquelle, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) über Mittel (5) gegenüber der Röntgenstrahlquelle (12) höhenverstellbar und mit dieser synchron seitenverstellbar angeordnet ist, wozu die Röntgenstrahlquelle (12) über seitenverstellbare Mittel (6) geführt wird und die Mittel (5, 6) von einem Rechner gesteuert werden – wobei die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) und die Röntgenstrahlquelle (12) in Betrieb der Vorrichtung zur Ermittlung eines Energiespektrums eines Gegenstandes (7, 8) in eine für diesen Gegenstand (7, 8) gültige Anfangsposition verfahren und danach die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) in der Höhe und gegebenenfalls seitlich synchron zur Röntgenstrahlquelle (12) geführt werden.Device for the determination of crystalline and polycrystalline materials of an object in objects, preferably in luggage, comprising a diffraction device, with a collimator and detection arrangement, with at least one collimator and at least one detector, and an X-ray source aligned thereon, characterized in that - the collimator and detection arrangement ( 11 ) on funds ( 5 ) with respect to the X-ray source ( 12 ) is vertically adjustable and arranged synchronously with this side adjustable, including the X-ray source ( 12 ) via page-adjustable means ( 6 ) and the funds ( 5 . 6 ) are controlled by a computer - the collimator and detection arrangement ( 11 ) and the X-ray source ( 12 ) in operation of the device for determining an energy spectrum of an object ( 7 . 8th ) into one for this item ( 7 . 8th ) and then the collimator and detection arrangement ( 11 ) in height and optionally laterally synchronously with the X-ray source ( 12 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) und die Röntgenstrahlquelle (12) zur Ermittlung eines Energiespektrums eines Gegenstandes (7, 8) in einem vorab ermittelten Punkt (GM7, GM8) direkt verstellt werden.Apparatus according to claim 1, characterized in that the collimator and Detektionsa arrangement ( 11 ) and the X-ray source ( 12 ) for determining an energy spectrum of an object ( 7 . 8th ) are directly adjusted in a previously determined point (G M7 , G M8 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) aus einem Kollimator (13) und einem dahinter befindlichen Detektor (14) besteht, – der Kollimator (13) einen konisch auseinandergehenden Rundschlitz (15) aufweist, der einen vorgegebenen Winkel (θM) nachbildet und – zum Detektor (14) ausgerichtet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that - the collimator and detection arrangement ( 11 ) from a collimator ( 13 ) and a detector located behind it ( 14 ), - the collimator ( 13 ) a conically diverging round slot ( 15 ), which simulates a predetermined angle (θ M ) and - to the detector ( 14 ) is aligned. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Kollimator (13) eine zentrische sacklochartige, zum Detektor (14) hin geschlossene Öffnung (17) aufweist, in der zwei voneinander beabstandete, hintereinander angeordnete Detektionseinrichtungen (21, 22) angebracht sind.Device according to claim 3, characterized in that - the collimator ( 13 ) a centric blind-hole, to the detector ( 14 ) closed opening ( 17 ), in which two spaced, successively arranged detection devices ( 21 . 22 ) are mounted. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Detektionseinrichtung (21) als Detektor für niedrigere und die zweite Detektionseinrichtung (22) als Detektor für höhere Röntgenenergien ausgeführt sind.Apparatus according to claim 4, characterized in that - the first detection device ( 21 ) as a detector for lower and the second detection device ( 22 ) are designed as a detector for higher X-ray energies. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollimator- und Detektionsanordnung (11) über die Öffnung (17) auf den Primärstrahl (FX') der Röntgenstrahlquelle (12) ausgerichtet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the collimator and detection arrangement ( 11 ) over the opening ( 17 ) to the primary beam (FX ') of the X-ray source ( 12 ) is aligned. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Röntgenprüfanlage (3).Use of a device according to one of claims 1 to 6 in an X-ray inspection system ( 3 ).
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