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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Durchstrahlen von Gegenständen,
vorzugsweise Containern und/oder Fahrzeugen mit fächerförmiger Strahlung,
die beispielsweise an Flughäfen
eingesetzt wird, um den Inhalt der Gegenstände auf Bomben, Waffen, Drogen
und Schmuggelgut zu durchsuchen.
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Aus dem
DE-GM 85 06 187 ist eine
Vorrichtung zur Durchsuchung von Containern bekannt. Bei dieser
Vorrichtung ist die Fächerebene
eines Strahlengenerators senkrecht zu einer Transportstrecke für Container
ausgerichtet. Die fächerförmige Strahlung
des Strahlengenerators trifft, nachdem sie einen Teilquerschnitt
des Containers durchdrungen hat, auf einen zeilenförmigen Strahlenempfänger, an
dem eine Einrichtung zur Signalauswertung angeschlossen ist. Zur
vollständigen
Durchstrahlung des Querschnittes des Containers wird der Strahlengenerator jeweils
um den Fächerwinkel
verschwenkt, oder es sind beispielsweise drei Strahlengeneratoren
vorgesehen, die um den Fächerwinkel
versetzt angeordnet sind, so daß die
Strahlung jedes Fächers
auf einen Bereich eines L-förmigen
Strahlenempfängers
auftrifft. Die Signale des Strahlenempfängers werden, während der
Container auf einer von Rollen gebildeten Transportstrecke am Strahlengenerator
und Strahlenempfänger
vorbeigeführt
wird, in einer Bildverarbeitungsanlage verarbeitet, so daß, wenn
der Container den Strahlengenerator und den Strahlenempfänger passiert
hat, ein Strahlungsschattenbild des Containers auf einem Monitor
wiedergegeben wird.
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In dem JP-Abstr. 60-260831 (A) wird
eine mobile Vorrichtung zum Durchleuchten von Containern offenbart.
Ein zu durchleuchtendes Objekt wird über ein Fördermittel von einem hinteren
Ende des Automobils durch eine Röntgenanlage
geführt.
Dazu wird das Objekt auf eine Hebebühne gebracht und durch diese
dem Prüfraum
zugeführt.
Der Prüfraum ist
am hinteren Ende und damit einseitig offen, wodurch eine Art Schacht
gebildet wird. Die Teile der Prüfanlage
sind im Automobil fest installiert, wobei auch der Strahlengenerator
nicht verstellt werden kann. Dadurch können nur Objekte bis zu einer
vorbestimmten Größe untersucht
werden, da bekanntlich das gesamte Objekt durchstrahlt werden muß und das
hintere Erde des Prüfraumes
feststehend ist. Mit dieser mobilen Vorrichtung kännen großräumige Gegenstände nicht
untersucht werden, da die Hebebühne
wie auch die Vorrichtung nur eine bestimmte Gewichtsmenge aufnehmen
können.
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In der
EP 02 47 491 A1 wird ein mobiler Röntgenscanner
mit einem Röntgenstrahler
mit Blende zur Schaffung eines fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels offenbart.
Auch hierbei können
nur kleine Objekte abgescannt werden.
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Die
DE 25 49 211 A1 offenbart eine Vorrichtung
zum Prüfen
von Gepäckstücken mittels
Röntgenstrahlen.
Dabei wird ein Gepäckstück, das
durchleuchtet werden soll, in einen Kontrollschacht gelegt und ein
Abschirmtunnel durch Motorantrieb darüber verfahren, um zu verhindern,
daß Röntgenstrahlungen
austreten und schädigen
können.
Die Vorrichtung ist im Querschnitt, d.h. im Bereich des Kontrollschachtes
offen, damit das Prüfgut
(Gepäckstücke) hineingelegt
und nach dem abscannen wieder entnommen werden kann. Dabei erfolgt
kein Verfahren des Gepäckstückes entlang
der Scanneinheit, d.h. das Gepäckstück wird
nicht durch die Röntgenanlage transportiert.
Durch die Abmaße
des Kontrollschachtes ist die maximale Größe der durchstrahlbaren Gepäckstücke vorgegeben.
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In der Fachzeitschrift „Technische
Rundschau" 1987,
Heft 4, Seite 26, 27, 29 wird eine leistungsstarke Großflächen-Röntgenanlage
für Frachtgroßbehälter offenbart.
Das spezielle Gebäude
weist eine 1.000 m2 große Grundfläche und für den Schutz der Menschen in
der Umgebung um die Prüfhalle eine
2m dicke Betonmauer auf. Zusätzlich
verfügt
die Röntgenanlage über massive
Metalltore als Einlaß und
Auslaß für die Prüflinge.
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Hieraus ergibt sich die Aufgabe,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszuführen, daß sie vor
Ort verbracht werden und dort großräumige Gegenstände durchsuchen
kann.
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Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles
anhand der Zeichnungen in Verbindung mit den Unteransprüchen.
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1 zeigt
eine Transportstrecke, die durch einen Tunnel der Vorrichtung nach
der Erfindung führt,
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2 zeigt
die Anordnung der Strahlengeneratoren und der Strahlenempfänger in
einem transportablen Container der Vorrichtung nach der Erfindung
in Seitenansicht,
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3 zeigt
die Vorrichtung nach der Erfindung in Draufsicht und
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4 eine
Signalverarbeitungseinrichtung der Vorrichtung nach der Erfindung.
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Die 1 zeigt
einen Container 1, der auf Stützen 2 lagert und
durch den ein Tunnel 3 führt, der an seiner Eingangs-
und an seiner Ausgangsseite offen ist. Eine Transportstrecke 4 für Gegenstände, beispielsweise
Gepäck,
vorzugsweise Container und/oder Fahrzeuge 5, führt durch
diesen Tunnel 3. Die Transportstrecke 4 besitzt
eine röntgenstrahlendurchlässige Palette 6,
die auf angetriebenen Rollen 7 gelagert ist und die den
Container und/oder das Fahrzeug 5 trägt.
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Die 2 zeigt
den Container 1 in seitlicher Darstellung im Längsschnitt.
Elemente, die bereits in der 1 gekennzeichnet
sind, besitzen in der 2 dieselben
Bezugszeichen. Die 2 zeigt,
daß der Container
und/oder das Fahrzeug 5 auf der Palette 6 in den
Tunnel 3 eingefahren wurde. Ein erster Strahlengenerator 8 ist über eine
Anlenkung 9 um eine zur Transportrichtung der Transportstrecke
parallele Achse 10 schwenkbar. Hierdurch kann der Abstand des
Strahlengenerators 8 zum Container und/oder Fahrzeug 5 optimal
eingestellt werden. Die vom Strahlengenerator 8 ausgesandte
Fächerebene 11 ist
senkrecht zur Transportrichtung der Transportstrecke. Dabei ist
der Zentralstrahl 12 der Fächerebene 11 vertikal
ausgerichtet, so daß die
Strahlung des Strahlengenerators 8 auf einen U-förmig ausgebildeten
Strahlenempfänger 13 auftrifft.
Ein weiterer Strahlengenerator 14 ist vorgesehen. Die von
dem Strahlengenerator 14 ausgesandte Fächerebene 15 ist ebenfalls
senkrecht zur Transportrichtung der Transportstrecke, wobei der
Zentralstrahl 16 der Fächerebene 15 annähernd horizontal
ausgerichtet ist, so daß die
vom Strahlengenerator 14 ausgesandte Strahlung auf einen
L-förmig
ausgebildeten Strahlenempfänger 17 trifft.
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Der Fächerwinkel 18 der
Fächerebene 11 ist so
weit geöffnet
daß die
Strahlung des Strahlengenerators 8 den Querschnitt des
Containers und/oder des Fahrzeuges 5 von oben her vollständig durchdringt
und vom U-förmigen
Strahlenempfänger 13 empfangen
wird. Der Fächerwinkel 19 der
Fächerebene 15 ist
ebenfalls so weit geöffnet,
daß die
Strahlung des Strahlengenerators 14 den Querschnitt des Containers
und/oder des Fahrzeuges 5 seitlich vollständig durchdringt,
so daß die Strahlung
auf den L-förmigen
Strahlenempfänger 17 auftrifft.
Gleichwirkend ist eine Anordnung, bei der der Fächerwinkel 18, 19 der
Strahlengeneratoren 8, 14 kleiner ausgebildet
ist, wenn die Strahlengeneratoren 8, 14 um eine
zur Transportrichtung der Transportstrecke parallele Achse verschwenkbar
sind, so daß beim
Verschwenken der Generatoren 8, 14 die Strahlung
den Querschnitt des Containers und/oder des Fahrzeuges 5 vollständig durchdringt.
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Die 3 zeigt
den Container 1 in Draufsicht. Elemente, die bereits in
den Figuren gekennzeichnet wurden, erhalten in der 3 dieselben Bezugszeichen. Die 3 zeigt, daß eine Stromversorgung 20 für die Strahlengeneratoren 8, 14,
die Strahlengeneratoren 8, 14, die Strahlenempfänger 13, 17 und
ein Bereich der Transportstrecke 4 im Container 1 angeordnet
sind. Die Strahlenempfänger 13, 17 und
die Strahlengeneratoren 8, 14 sind in Transportrichtung 21 der
Transportstrecke 4 seitlich zueinander versetzt angeordnet.
Im Container 1 ist ein Bedienbereich 22 vorgesehen,
in dem Bedienelemente für
die Strahlengeneratoren 8, 14 und die Transportstrecke 4 sowie
eine Bildverarbeitungseinrichtung 23 angeordnet sind.
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Die 4 zeigt
die Bildverarbeitungseinrichtung 23 in prinzipieller Darstellung.
Die Signale der Strahlenempfänger 13, 17 werden
einem Rechner 24 zum Berechnen eines Bildes aus den von
den Strahlenempfängern 13, 17 empfangenen
Signalen zugeführt.
Es ist ein Speicher 25 vorgesehen, in dem die Bildsignale
eines Referenzbildes eines Containers und/oder Fahrzeuges abgespeichert
sind. Die Speicherkapazität
des Speichers 25 kann so groß sein, daß mehrere Referenzbilder für Fahrzeuge
und/oder Container abgespeichert werden können.
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Zum Abrufen der Referenzbilder ist
dann eine nicht gezeigte Auswahlschaltung vorgesehen. Einer Vergleichsschaltung 26 werden
die Bildsignale des Rechners 24 und die Signale des Referenzbildes aus
dem Speicher 25 zugeführt.
Der Vergleichsschaltung 26 ist ein Monitor 27 nachgeschaltet
zum Anzeigen des Differenzbildes aus den Bildsignalen des Rechners 24 und
den Signalen des Referenzbildes.
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Im nachfolgenden soll das Durchsuchen
eines Containers und/oder Fahrzeuges nach unzulässigen Gegenständen mit
einer Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben werden.
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Ein Fahrzeug und/oder Container 5 wird
hierzu über
eine Auffahrrampe 28 (1)
oder über
eine nicht gezeigte Hebevorrichtung auf die Palette 6 der Transportstrecke 4 aufgefahren
bzw. aufgebracht. Nachdem der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat, wird
die Palette 6 durch die angetriebenen Rollen 7 der
Transportstrecke 4 mit gleichförmiger Geschwindigkeit in den
Tunnel 3 eingefahren. Erreicht das vordere Ende des Containers
und/oder des Fahrzeuges 5 den Bereich 29 (3) der Transportstrecke 4,
so wird der Strahlengenerator 8 zum Aussenden eines Strahlungsimpulses
für die
Dauer des Durchlaufes aktiviert. Dabei wird der Container und/oder
das Fahrzeug 5 von der Strahlung des Strahlengenerators 8 in
vertikaler Richtung vollständig
durchdrungen, die dann auf den Strahlenempfänger 13 auftrifft. Der
Strahlenempfänger 13 wandelt
das Strahlungsschattenbild des Containers und/oder Fahrzeuges 5 in
elektrische Signale, die dem Rechner 24 zugeführt werden.
Beim Erreichen eines Bereiches 30 (3) der Transportstrecke 4 wird
der Strahlengenerator 14 angesteuert zum Aussenden eines
Strahlungsimpulses, der den Container und/oder das Fahrzeug 5 annähernd horizontal
durchdringt und der dann auf den Strahlenempfänger 17 auftrifft.
Der Strahlenempfänger 17 wandelt
das seitliche Strahlungsschattenbild des Containers und/oder des
Fahrzeuges 5 in elektrische Signale, die ebenfalls dem
Rechner 24 zugeführt
werden. Der Container und/oder das Fahrzeug 5 wird scheibenförmig durchstrahlt,
wobei die Signale der Strahlen empfänger 13, 17 jeder
Scheibe in einem nicht gezeigten Speicher des Rechners 24 abgespeichert
werden. Der Rechner 24 berechnet während oder nachdem der Container
und/oder das Fahrzeug 5 die Bereiche 29, 30 durchfahren
hat, aus den Signalen der Strahlenempfänger 13, 17 ein
Strahlungsschattenbild des Containers und/oder des Fahrzeugs 5.
Dieses Bild kann ebenfalls in einem Speicher gespeichert werden.
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Es ist zu erwähnen, daß die Wände des Containers 1 so
ausgelegt sind, daß die
Eingangs- und die Ausgangsseite des Tunnels 3 offen sein
kann, ohne daß aus
den Öffnungen
eine unzulässig
hohe Strahlung austritt. Dies kann beispielsweise durch eine ausreichend
starke Bleiabschirmung im Bereich der Strahlengeneratoren 8, 14 und
der Strahlenempfänger 13, 17 erreicht
werden.
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Es sei erwähnt, daß die Darstellung des Differenzbildes
aus dem Bild des durchstrahlten Containers und/oder Fahrzeuges und
des Referenzbildes des Containers und/oder Fahrzeuges nur eine Möglichkeit
der Bildverarbeitung ist. Durch diese Möglichkeit der Darstellung werden
auf dem Bildschirm des Monitors nur Gegenstände sichtbar, die nicht im
Referenzbild des Containers und/oder Fahrzeuges enthalten sind.
Es ist somit sehr leicht möglich,
Gegenstände,
die nicht dem Originalzustand des Containers und/oder Fahrzeuges
entsprechen, aufzufinden und auf Zulässigkeit zu überprüfen.
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Eine weitere Möglichkeit der Durchsuchung des
Containers und/oder des Fahrzeuges auf unzulässige Gegenstände ergibt
sich durch die Ansteuerung der Strahlengeneratoren 8, 14 mit
unterschiedlichen Strahlenenergien. Durch den Vergleich mindestens
zweier deckungsgleicher Röntgenbilder,
die mit unterschiedlichen Strahlenenergien angefertigt wurden, ist
es möglich,
Gegenstände
mit niedriger und hoher Ordnungszahl zu unterscheiden. Somit können organische
Materialien, wie Drogen und Sprengstoffe, deutlich von anderen Materialien,
z.B. Metallen (Waffen), unterschieden werden. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn die Differenz der Strahlenabsorption bei unterschiedlichen
Strahlenenergien als Information von Pseudofarben auf dem Bildschirm
des Monitors erscheint. Sprengstoff und Drogen können so leicht festgestellt
werden.
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Der Container 1 ist mobil
ausgeführt,
so daß er
auf einen LKW verladen werden kann und damit transportierbar ist.
Hierzu kann der Container zerlegbar sein, so daß seine Einzelteile auch auf
mehreren LKW transportierbar sind.
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In der 4 sind
die, beiden Schenkel des U-förmigen
Strahlenempfängers 13 im
Gegensatz zur 2 in einem
stumpfen Winkel gegenüber
dem mittleren Schenkel geneigt. Dies führt zu einer besonders großen Eingangsbreite
des Meßfeldes.