JP4918511B2 - 車両検査装置 - Google Patents
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Description
本発明は、核物質を搭載した車両を検査する車両検査装置に関するものである。
核爆弾（核物質）を用いたテロ対策のため、車両内に存在する核爆弾を精度良く効率的に検査する手法が望まれている。
検査物中に存在する核物質を検出する方法として、核物質から放射されるγ線を検出する方法（いわゆる３Ｈｅカウンター）が知られている（特許文献１参照）。
検査物中に存在する核物質を検出する方法として、核物質から放射されるγ線を検出する方法（いわゆる３Ｈｅカウンター）が知られている（特許文献１参照）。
しかし、ウランやプルトニウムから放射されるγ線は比較的少ないため、得られる信号が弱く検知精度の点で問題がある。
また、従来の３Ｈｅカウンターは、γ線の有無を検出することはできるが、二次元位置まで特定することはできず、複数の車両が検査領域にて交錯する場合には適していない。
また、従来の３Ｈｅカウンターは、γ線の有無を検出することはできるが、二次元位置まで特定することはできず、複数の車両が検査領域にて交錯する場合には適していない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高精度にて核物質を搭載した車両を特定できる車両検査装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両検査装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる車両検査装置は、車両に存在する核物質を検出する車両検査装置であって、前記車両が走行する近傍に配置され、前記核物質から放出される中性子を検出する中性子検出センサを備え、該中性子検出センサは、前記核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置が検出可能とされ、前記車両が走行する橋梁に設けられていることを特徴とする。
すなわち、本発明にかかる車両検査装置は、車両に存在する核物質を検出する車両検査装置であって、前記車両が走行する近傍に配置され、前記核物質から放出される中性子を検出する中性子検出センサを備え、該中性子検出センサは、前記核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置が検出可能とされ、前記車両が走行する橋梁に設けられていることを特徴とする。
車両に存在する核爆弾等の核物質を検出するために、核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置を検出できる中性子検出センサを備えているので、車両に存在する核物質の二次元位置を特定することができる。これにより、複数の車両が検査領域にて交錯する場合であっても、核爆弾等の核物質を搭載している不審車両を精度良く特定することができる。
中性子検出センサは、典型的には、二次元位置が測定可能なように厚さ方向に比べて長手方向および幅方向に大きな寸法を有する面状の形状とされ、検査領域全体にわたって配置されていることが好ましい。
ここで、「二次元位置」とは、例えば、車両の走行方向位置と、この走行方向に直交するとともに面状の中性子検出センサの面方向に平行な方向の位置を意味する。
中性子検出センサによって中性子を検出することとしているので、γ線を検出する場合のように鉛等の遮蔽を必要とせず、装置を軽量かつ簡素な構成にて実現することができる。
検出対象とされる中性子は自然界に殆ど存在しないので、γ線検出のようにバックグラウンドによる検出精度の低下という問題がない。また、中性子はγ線に比べて透過力が強いので、より検出精度を向上させることができる。
核物質としては、自発核分裂を行う物質が想定され、典型的にはプルトニウムやウランが挙げられる。
自発核分裂を行う核物質の検出を行うパッシブな検査方法が採用できるので、放射線管理区域指定といった特別な対策が不要となる。
中性子検出センサは、典型的には、二次元位置が測定可能なように厚さ方向に比べて長手方向および幅方向に大きな寸法を有する面状の形状とされ、検査領域全体にわたって配置されていることが好ましい。
ここで、「二次元位置」とは、例えば、車両の走行方向位置と、この走行方向に直交するとともに面状の中性子検出センサの面方向に平行な方向の位置を意味する。
中性子検出センサによって中性子を検出することとしているので、γ線を検出する場合のように鉛等の遮蔽を必要とせず、装置を軽量かつ簡素な構成にて実現することができる。
検出対象とされる中性子は自然界に殆ど存在しないので、γ線検出のようにバックグラウンドによる検出精度の低下という問題がない。また、中性子はγ線に比べて透過力が強いので、より検出精度を向上させることができる。
核物質としては、自発核分裂を行う物質が想定され、典型的にはプルトニウムやウランが挙げられる。
自発核分裂を行う核物質の検出を行うパッシブな検査方法が採用できるので、放射線管理区域指定といった特別な対策が不要となる。
そして、本発明の車両検査装置では、中性子検出センサは、車両が走行する橋梁に設けられている。
車両が走行する橋梁に中性子検出センサを設けることによって、橋梁を走行している車両の検査を行うことができる。
さらに、本発明の車両検査装置では、前記車両の画像を取得する撮像装置と、該撮像装置からの出力および前記中性子検出センサからの出力を得て、これら出力結果を比較して不審車両を特定し、該不審車両の情報を出力する制御装置とを備えていることを特徴とする。
撮像装置によって得られた橋梁を走行する車両の画像によって各車両を特定する。制御装置は、このデータを用いて、中性子検出センサからの出力によって核物質を搭載していると推定される不審車両を具体的に特定する。そして、制御装置は、不審車両の情報（車両ナンバー，車種，色，撮像画像等）を外部へ出力する。所定の機関は、この不審車両の情報を用いて、不審車両に対する対策を施すことができる。
本発明によれば、車両に存在する核爆弾等の核物質を検出するために、核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置を検出できる中性子検出センサを備えているので、車両に存在する核物質の二次元位置を特定することができ、複数の車両が検査領域にて交錯する場合であっても核爆弾等の核物質を搭載している不審車両を精度良く特定することができる。
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）には、本発明の核物質検出装置に用いられる中性子検出センサ１が示されている。
［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態について、図面を用いて説明する。
図１（ａ）には、本発明の核物質検出装置に用いられる中性子検出センサ１が示されている。
中性子検出センサ１は、容器３と、この容器３内に配置されたセンサ本体５とを備えている。容器３内には数気圧程度の３Ｈｅが封入されている。
センサ本体５は、ポジションセンシティブ型のアレイセンサを用いる。ポジションセンシティブ型のアレイセンサは、非特許文献であるNuclear Instruments and Methods in Physics Research A 580
(2007),1119-1122に開示されているものを用いる。図１（ｂ）には、同非特許文献に開示されたセンサ（MSGC: Microstrip Gas Counter）の拡大図が示されている。このセンサは長手方向に延在する長尺状とされており、この長尺状のセンサを多数並列に並べて平面的二次元配置することにより、二次元位置の特定が可能となる。
センサ本体５は、ポジションセンシティブ型のアレイセンサを用いる。ポジションセンシティブ型のアレイセンサは、非特許文献であるNuclear Instruments and Methods in Physics Research A 580
(2007),1119-1122に開示されているものを用いる。図１（ｂ）には、同非特許文献に開示されたセンサ（MSGC: Microstrip Gas Counter）の拡大図が示されている。このセンサは長手方向に延在する長尺状とされており、この長尺状のセンサを多数並列に並べて平面的二次元配置することにより、二次元位置の特定が可能となる。
中性子検出センサ１は、中性子ｎが入射した場合に、ｎ（３Ｈｅ，ｔ）ｐ反応が生じ、その反応位置にてセンサ本体５がｐ（陽子）を検出するものである。すなわち、中性子検出センサによって、プルトニウムやウランといった自発核分裂を行う核物質の中性子の有無を検出することができるとともに、中性子発生源の二次元位置を検出することができる。
図２（ａ）には、中性子検出センサ１と車両Ａとの位置関係が示されている。同図からわかるように、中性子検出センサ１は、面状に形成されており、車両Ａに対して所望の検査が行うことができる領域にわたって設けられている。
図２（ｂ）には、図２（ａ）と同様の視野にて、中性子検出センサ１から得られる出力結果の画像が示されている。同図から分かるように、車両Ａ内に位置する核物質Ｗ（中性子発生源，図２（ａ）参照）の位置が二次元的に特定されているとともに、所定の強度分布をもって示されている。同図において、黒色に近いほど中性子濃度が高いことを意味する。
図２（ｂ）には、図２（ａ）と同様の視野にて、中性子検出センサ１から得られる出力結果の画像が示されている。同図から分かるように、車両Ａ内に位置する核物質Ｗ（中性子発生源，図２（ａ）参照）の位置が二次元的に特定されているとともに、所定の強度分布をもって示されている。同図において、黒色に近いほど中性子濃度が高いことを意味する。
このように、車両Ａ内に存在する核物質Ｗの二次元位置を特定できる。また、得られた検出強度から核物質Ｗの存在確率を推定することができる。すなわち、図２（ｂ）のように、所定位置に強いピークを有する検出強度が得られた場合には、核物質Ｗの存在確率が高いと推定できる。
図３には、中性子検出センサ１を備えた車両検査装置を適用した橋梁１０が示されている。
橋梁１０は、主として自動車が走行し、複数の橋脚１２と、これら橋脚１２上に掛け渡された橋桁１１とを備えている。橋桁１１の下面には、中性子検出センサ１が固定配置されている。中性子検出センサ１の設置領域は、橋桁１１全面に設けることが好ましいが、車両の検出が可能な程度に分割して設置しても良い。なお、中性子検出センサ１を橋桁１１の下面に設ける代わりに、橋桁１１の内部に設けても良い。
本実施形態にかかる車両検出装置は、中性子検出センサ１と、中性子検出センサ１からの出力を得て核物質Ｗの二次元位置の特定等の種々の解析を行う制御装置（図示せず）とを備えている。また、制御装置によって解析された結果を出力する表示装置を備えていてもよい。
橋梁１０は、主として自動車が走行し、複数の橋脚１２と、これら橋脚１２上に掛け渡された橋桁１１とを備えている。橋桁１１の下面には、中性子検出センサ１が固定配置されている。中性子検出センサ１の設置領域は、橋桁１１全面に設けることが好ましいが、車両の検出が可能な程度に分割して設置しても良い。なお、中性子検出センサ１を橋桁１１の下面に設ける代わりに、橋桁１１の内部に設けても良い。
本実施形態にかかる車両検出装置は、中性子検出センサ１と、中性子検出センサ１からの出力を得て核物質Ｗの二次元位置の特定等の種々の解析を行う制御装置（図示せず）とを備えている。また、制御装置によって解析された結果を出力する表示装置を備えていてもよい。
核物質Ｗを搭載した車両が橋梁１０の橋桁１１上を走行すると、核物質Ｗから放出される中性子ｎが中性子検出センサ１によって検出される。中性子検出センサ１は、検出出力を制御装置へと送り、制御装置は、核物質Ｗの二次元位置（橋桁１１の橋軸（長手）方向および橋桁１１の幅方向）を演算して特定する。制御装置では、時々刻々と変化する核物質Ｗの二次元位置を把握することができるので、この経過情報を不審車両の情報として保存および外部へ出力する。
図４には、図３に示した車両検査装置の変形例が示されている。図４には、上述の制御装置１５が示されている。また、車両検査装置は、車両Ａを撮像するカメラ（撮像装置）１３を備えている。カメラ１３は、静止画を所定間隔で撮像するものが好ましいが、動画として撮像するものでも良い。カメラ１３の出力は、制御装置１５へと送られる。制御装置１５は、カメラ１３から得られた画像に基づいて、車両ナンバー，車種，色等の車両情報を解析する。
制御装置１５では、カメラ１３からの情報によって解析された車両情報と、中性子検出センサ１によって特定された不審車両との対応付けを行う。このように得られた不審車両の車両情報が外部へと出力され、警察等の所定機関は、この不審車両の情報を用いて、不審車両に対する対策を施す。
制御装置１５では、カメラ１３からの情報によって解析された車両情報と、中性子検出センサ１によって特定された不審車両との対応付けを行う。このように得られた不審車両の車両情報が外部へと出力され、警察等の所定機関は、この不審車両の情報を用いて、不審車両に対する対策を施す。
以上の通り、本実施形態によれば、車両に存在する核爆弾等の核物質Ｗを検出するために、核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置を検出できる中性子検出センサ１を橋梁１０に設けることとしたので、車両に存在する核物質Ｗの二次元位置を特定することができ、不審車両を特定することができる。これにより、核爆弾等の核物質を搭載している不審車両を精度良く特定することができる。
また、中性子検出センサ１によって中性子を検出することとしているので、γ線を検出する場合のように鉛等の遮蔽を必要とせず、装置を軽量かつ簡素な構成にて実現することができる。
また、検出対象とされる中性子は自然界に殆ど存在しないので、γ線検出のようにバックグラウンドによる検出精度の低下という問題がない。また、中性子はγ線に比べて透過力が強いので、より検出精度を向上させることができる。
また、自発核分裂を行う核物質の検出を行うパッシブな検査方法を採用したので、放射線管理区域指定といった特別な対策が不要となり、装置構成が簡便なものとなる。
また、中性子検出センサ１によって中性子を検出することとしているので、γ線を検出する場合のように鉛等の遮蔽を必要とせず、装置を軽量かつ簡素な構成にて実現することができる。
また、検出対象とされる中性子は自然界に殆ど存在しないので、γ線検出のようにバックグラウンドによる検出精度の低下という問題がない。また、中性子はγ線に比べて透過力が強いので、より検出精度を向上させることができる。
また、自発核分裂を行う核物質の検出を行うパッシブな検査方法を採用したので、放射線管理区域指定といった特別な対策が不要となり、装置構成が簡便なものとなる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
図５には、ゲートＧを車両検査装置とした場合が示されている。
ゲートＧは、車両Ａが通過する領域を挟むように立設された２つの壁体１７を備えており、一方の壁体１７に、上述の面状の中性子検出センサ１が設けられている。なお、検出精度を上げるために、両方の壁体１７のぞれぞれに中性子検出センサ１を設けることとしても良い。
このように、本実施形態にかかる車両検出装置は、ゲートＧを構成する複数の壁体１７と、壁体１７に固定配置された中性子検出センサ１と、中性子検出センサ１からの出力を得て核物質Ｗの二次元位置の特定等の種々の解析を行う制御装置（図示せず）とを備えている。また、制御装置によって解析された結果を出力する表示装置を備えていてもよく、さらに、第一実施形態のようにカメラを備えていても良い。
次に、本発明の第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
図５には、ゲートＧを車両検査装置とした場合が示されている。
ゲートＧは、車両Ａが通過する領域を挟むように立設された２つの壁体１７を備えており、一方の壁体１７に、上述の面状の中性子検出センサ１が設けられている。なお、検出精度を上げるために、両方の壁体１７のぞれぞれに中性子検出センサ１を設けることとしても良い。
このように、本実施形態にかかる車両検出装置は、ゲートＧを構成する複数の壁体１７と、壁体１７に固定配置された中性子検出センサ１と、中性子検出センサ１からの出力を得て核物質Ｗの二次元位置の特定等の種々の解析を行う制御装置（図示せず）とを備えている。また、制御装置によって解析された結果を出力する表示装置を備えていてもよく、さらに、第一実施形態のようにカメラを備えていても良い。
核物質Ｗを搭載した車両がゲートＧの壁体１７間を走行すると、核物質Ｗから放出される中性子ｎが中性子検出センサ１によって検出される。中性子検出センサ１は、検出出力を制御装置へと送り、制御装置は、核物質Ｗの二次元位置（車両Ａの走行方向および車両Ａの高さ方向）を演算して特定する。制御装置では、時々刻々と変化する核物質Ｗの二次元位置を把握することができるので、この経過情報を不審車両の情報として保存および外部へ出力する。カメラを備えている場合には、制御装置の演算によって、車両Ａに搭載された核物質Ｗの二次元位置を特定する。
このように、本実施形態の車両検査装置は、ゲートＧとして用いることができるので、高速道路の料金所、検問所、駐車場等に設置することができる。
また、車両Ａの荷台やトランクを開けて検査する必要がなくなり、検査作業を簡素化することができる。
なお、ゲートＧの壁体１７に中性子検出センサ１を設置することに代えて、車両Ａが通過する道路内に設けても良く、或いは、車両Ａの上方に設けても良い。
このように、本実施形態の車両検査装置は、ゲートＧとして用いることができるので、高速道路の料金所、検問所、駐車場等に設置することができる。
また、車両Ａの荷台やトランクを開けて検査する必要がなくなり、検査作業を簡素化することができる。
なお、ゲートＧの壁体１７に中性子検出センサ１を設置することに代えて、車両Ａが通過する道路内に設けても良く、或いは、車両Ａの上方に設けても良い。
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
図６及び図７には、車両検査装置としての検査車両Ｃが示されている。検査車両Ｃは、トレーラ式とされており、キャビン１６の後方に位置するコンテナ（荷台）１８の内側の両側面に、面状の中性子検出センサ１が固定配置されている。コンテナ１８の両側部の上部には、さらに、カメラ１３が設けられている。カメラ１３は、カメラ本体がキャビン１８内に配置されており、外部からカメラ１３の存在が視認困難となるようになっている。
中性子検出センサ１およびカメラ１３の出力がコンテナ１８内の制御装置１５（図７参照）へと送られ、各種演算が行われる点は、第一実施形態と同様である。
次に、本発明の第三実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様の構成については同一符号を付し、その説明を適宜省略する。
図６及び図７には、車両検査装置としての検査車両Ｃが示されている。検査車両Ｃは、トレーラ式とされており、キャビン１６の後方に位置するコンテナ（荷台）１８の内側の両側面に、面状の中性子検出センサ１が固定配置されている。コンテナ１８の両側部の上部には、さらに、カメラ１３が設けられている。カメラ１３は、カメラ本体がキャビン１８内に配置されており、外部からカメラ１３の存在が視認困難となるようになっている。
中性子検出センサ１およびカメラ１３の出力がコンテナ１８内の制御装置１５（図７参照）へと送られ、各種演算が行われる点は、第一実施形態と同様である。
検査車両Ｃは、図７に示すように、車両Ａに対して並走することができるようになっている。これにより、車両Ａに搭載された核物質Ｗから放出される中性子を中性子検出センサ１によって検出することができる。また、カメラ１５からの上方により、不審車両を特定するとともに、核物質Ｗの位置を特定することができる。
また、検査車両Ｃによって検査対象とする車両Ａに接近して検査することができるので、検問ゲートの通過等を促す必要なく、任意の車両Ａに対して検査を行うことができる。
また、中性子検出センサ１、カメラ１３、制御装置１５等の車両検査装置を車両のコンテナ１８内に配置したので、気付かれずに検査を行うことができる。
また、検査車両Ｃによって検査対象とする車両Ａに接近して検査することができるので、検問ゲートの通過等を促す必要なく、任意の車両Ａに対して検査を行うことができる。
また、中性子検出センサ１、カメラ１３、制御装置１５等の車両検査装置を車両のコンテナ１８内に配置したので、気付かれずに検査を行うことができる。
１ 中性子検出センサ
１０ 橋梁
１３ カメラ（撮像装置）
１５ 制御装置
Ａ 車両
Ｃ 検査車両
Ｇ ゲート
ｎ 中性子
１０ 橋梁
１３ カメラ（撮像装置）
１５ 制御装置
Ａ 車両
Ｃ 検査車両
Ｇ ゲート
ｎ 中性子
Claims (2)
- 車両に存在する核物質を検出する車両検査装置であって、
前記車両が走行する近傍に配置され、前記核物質から放出される中性子を検出する中性子検出センサを備え、
該中性子検出センサは、前記核物質から放出される中性子の発生源の二次元位置が検出可能とされ、前記車両が走行する橋梁に設けられていることを特徴とする車両検査装置。 - 前記車両の画像を取得する撮像装置と、
該撮像装置からの出力および前記中性子検出センサからの出力を得て、これら出力結果を比較して不審車両を特定し、該不審車両の情報を出力する制御装置と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両検査装置。
Priority Applications (1)
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| JP2008043619A JP4918511B2 (ja) | 2008-02-25 | 2008-02-25 | 車両検査装置 |
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| JP2008043619A JP4918511B2 (ja) | 2008-02-25 | 2008-02-25 | 車両検査装置 |
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