JPH11508055A

JPH11508055A - 複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム

Info

Publication number: JPH11508055A
Application number: JP9537072A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．スレドニアフスキ、ジョセフ
Original assignee: ノースロップグラマンコーポレイション
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1999-07-13
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: NO984804L; DK0894263T3; AU1966097A; EP0894263A4; JP3159712B2; DE69738214T2; IL126388A; AU717880B2; CA2251801A1; NO984804D0; WO1997039340A1; EP0894263A1; DE69738214D1; US5784430A; CA2251801C; ES2297851T3; IL126388A0; EP0894263B1

Abstract

(57)【要約】複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムにおいて、３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐を形成するうえで陽子源（２００）と円盤形の形状を有するターゲット（１００）とが利用される。３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐は、４基の独立したガンマ線吸収密輸品検出ステーション（２０２，２０４，２０６，２０８）において同時に使用するうえで適当である。ターゲットは窒素及び塩素の検出を容易にするための¹³Ｃ及び³⁴Ｓによって被覆された２個のベリリウム壁を有し、ガンマ線吸収の利用により爆発物や麻薬といった密輸品の確実かつ効率的な発見が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム発明の分野本発明はガンマ線の選択的吸収を利用した麻薬、爆発物などの密輸品の検出に一般的に関する。本発明は更に詳細には、ガンマ線を発生させるうえで一般的な陽子源を使用した、複数の密輸品検出ステーションを備えたシステムを構成する上で有利な改良されたターゲットに関する。発明の背景麻薬や爆発物などの密輸品を検出する必要性は非常によく認識されている。麻薬は空港、国境線、船着き場といった様々な経路を通じて日常的に密輸されている。こうした密輸品の流れを断つために費やされる労力はここ数年増す一方である。こうした密輸品を発見するため、人の手による検査、麻薬犬、Ｘ線装置といった様々な手段が用いられている。近年、爆発物の密輸、特に航空機を利用した密輸に多大な関心が払われている。これは多くの生命が失われた近年の航空機爆破事件を鑑みればもっともなことである。繰り返しになるが、こうした密輸を防止するために、人の手による検査、麻薬犬、Ｘ線装置といった手段が日常的に用いられている。しかし、当業者によれば理解されるように、現在用いられているこうした密輸品検出手段は理想的と呼ぶには程遠いものである。人の手に頼った検査は時間も経費も非常に嵩む。また人の手による検査は人権を侵害するものであり、検査される荷物の所有者にとって不快なものである。犬を用いて麻薬及び／または爆発物の探知を行うためには、訓練、経験を積んだ犬とハンドラーが必要とされる。これは非常に非効率であり、検査される荷物の量は大幅に制限される。麻薬及び／または爆発物はＸ線を用いた探知を非常に困難なものとするように擬装、隠蔽することが可能であるため、Ｘ線の使用は信頼性が低いことが明らかとなっている。経験を積んだＸ線装置の操作者であっても、こうした擬装された密輸品は発見できない場合がある。従来技術における上述のような難点を鑑みて、現在用いられているＸ線技術よりも正確であり、人権を侵害することのない様々な走査技術が開発されてきた。こうした密輸品内に一般的に存在する塩素、酸素、及び／または窒素といった元素を特定するうえで、中性子を励起し、選択的ガンマ線吸収を利用することは公知である。密輸品を検出するためにガンマ線を利用した装置の例を、１９９１年８月１３日にエッティンジャー（Ｅｔｔｉｎｇｅｒ）等に付与された米国特許第５，０４０，２００号、１９９１年１１月２６日にデハーン（ＤｅＨａａｎ）等に付与された米国特許第５，０６８，８８３号、１９９２年１０月２７日にキング（Ｋｉｎｇ）等に付与された米国特許第５，１５９，６１７号、１９９３年１０月５日にグロジンス（Ｇｒｏｄｚｉｎｓ）に付与された米国特許第５，２５１，２４０号及び１９９４年１月２５日にシュマー（Ｓｃｈｍｏｒ）等に付与された米国特許第５，２８２，２３５号に見ることができる。しかし、こうしたガンマ線吸収を利用した方法は人権を侵害する恐れがなく一般的に信頼性の高いものであるものの、使用するうえで非常に大きなコストがかかる。空港、港、国境線といった場所における大きな処理能力が要求される用途に適当なガンマ線吸収型密輸品検出装置においては陽子加速器のような比較的強力なガンマ線源を使用する必要がある。こうした装置においてはエネルギー状態の高い陽子のビームをターゲットに照射することでガンマ線を発生させる。ターゲット上に入射する陽子ビームにより、よく知られた原理に基づいてターゲットの材料が励起され、ガンマ線が発生する。ターゲットの急速な劣化を防止するうえで、今日用いられているシステムにおいては回転可能なドラム形の形状を有するターゲットが使用されており、陽子ビームにターゲットの特定の部分だけが曝されることがないように構成されている。この構成により陽子ビームが照射する表面積が増大し、照射部分は速やかに冷却する。更にターゲットからの熱放散を促進するうえで水による冷却が通常行われる。水冷式のターゲットの一例が１９８２年４月６日にトンボー（Ｔｏｍｂａｕｇｈ）等に付与された米国特許第４，３２３，７８０号に開示されている。しかし、今日用いられているターゲットに共通の問題点として、ターゲットからは３６０度の角度にわたるガンマ線ビームが発生するが、ターゲットの構造（形状）のため使用に適しているのは普通この内の約５３度の角度のガンマ線の円錐でしかない点がある。この構成によりターゲットの使用は１基の密輸品検出ステーションのみに限定される。したがって従来の技術においては、密輸品検出のためのステーションのそれぞれに対して別々の専用ターゲットと陽子加速器とが必要である。こうした密輸品検出における使用に適した陽子加速器の製造と維持には大きなコストがかかるため、複数の密輸品検出ステーションにおいて使用されるガンマ線ビームを１基で発生させることが可能な陽子加速器が提供されれば非常に有益である。発明の概要本発明は特に従来技術における上記のような課題点を解決しようとするものである。本発明は更に詳細には、複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムに関する。この密輸品検出システムは線形陽子加速器のような陽子源と陽子源からの陽子が照射されるターゲットとを備える。本発明のターゲットはベリリウムの合金から形成され、陽子ビームの照射領域内において回転可能に構成された円盤を含む。この円盤により３６０度の角度にわたったガンマ線の円錐が形成され複数の検出ステーションを同時に操作することが可能となる。本発明の好ましい一実施例によれば、複数の密輸品検出ステーションのそれぞれは、約４０度と約９０度の間の大きさの角度、好ましくは５３度の角度にわたったガンマ線ビームの部分を使用する。当業者によれば理解されるように、それぞれのステーションが、３６０度の共鳴ガンマ線円錐の内の約５３度の大きさの角度にわたった部分を使用する場合、４基の密輸品検出ステーションを配置することが可能である。特定のステーションによって使用されるガンマ線円錐の特定部分に検査品であるところの荷物を移送するうえでコンベヤが使用される。検査品を透過したガンマ線を測定するために少なくとも１個のガンマ線検出器が配置される。コンベヤは検査品を陽子ビームの照射領域内において移動及び回転させることが可能であるように構成されることが好ましく、これにより検査品のほぼ全体にわたって陽子ビームが透過する。複数のガンマ線検出器、好ましくはほぼ円弧状に配列された検出器の水平な２つの列が使用されることが好ましく、これにより検査品の走査はより効率的に行われシステムの性能が向上する。こうした複数のガンマ線検出器の使用により、より高い精度の断層放射線像が得られ、システムの信頼度が増す。本発明の好ましい実施例に基づけば本発明のシステムは複数の容器、好ましくはドラムを更に含み、これらの容器内に個々の検査品が載置される。これにより検査品はそれぞれの検出ステーションのガンマ線円錐内に速やかに搬送される。複数、好ましくは１８個のスーツケースを１個のドラム内に載置することが可能であり、これによりシステムの処理量は大きくなる。コンベヤシステムはそれぞれの容器を回転／移動テーブルの付近の位置にまで搬送するための少なくとも１基の搬入コンベヤベルトと、この容器を搬入コンベヤベルトから回転／移動テーブルの内の１個に受け渡すための、搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段とを備えることが好ましい。第２の受け渡し手段により、走査された容器は回転／移動テーブルから少なくとも１基の搬出コンベヤベルトに受け渡される。当業者によれば、コンベヤベルトとテーブルとの間でドラムの受け渡しを行ううえで様々な機械的受け渡し装置の使用が可能であることは了解されるであろう。本発明の好ましい実施例に基づけば、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された４個のテーブルにより走査が行われる間に個々の容器は回転及び移動させられる。共通の中心点を中心として互いに１８０度の角度を隔てて配置された２基の搬入ベルトのそれぞれによって容器はテーブルの内の２個の近傍にまで搬送される。搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段によりコンベヤベルトから近傍の２個のテーブルの内の選択された１個に容器が受け渡される。検出ステーションから容器を搬出するうえで４基の搬出コンベヤベルトが使用されることが好ましい。これらの操作は個々のステーションに専属の操作者によって監視されることが好ましく、そのステーションで密輸品が発見された場合には好ましくは音声信号やコンピュータのモニターによって知らされる。また、一人の操作者が複数のこうした密輸品検出ステーションを監視することも可能である。ターゲットはほぼ円盤形の形状に形成され、その内部に冷却を行うために水を流すことが可能な空洞が形成されることが好ましい。本発明の好ましい実施例に基づけば、円盤は冷却水が流される空洞を形成する、互いにほぼ平行に配置されたほぼ平面状の２個のベリリウム壁を含む。円盤は¹³Ｃや³⁴Ｓのコーティングを有することが好ましく、これによりガンマ線吸収を利用した¹⁴Ｎ及び³⁴Ｃｌの検出が容易になる。上記の構成は、本発明の他の利点と共に以下の説明と図面によってより詳らかにされる。図に示され、文中で説明される特定の構成に対しては本発明の精神から逸脱することなく請求の範囲の範囲内で変更が加えられ得ることは了承されるであろう。図面の簡単な説明図１は、今日用いられているガンマ線吸収型密輸品検出ステーションを示す概略斜視図である。この構成においてはドラム形状に形成されたターゲットからガンマ線を励起放射させるために陽子ビームが利用され、約５３度の放射角のガンマ線ビームが発生する。この約５３度の放射角を有するガンマ線ビームは単一の密輸品検出ステーションにおいてのみ適当に用いられる。図２は、本発明に基づいて形成されたガンマ線ターゲットに対して照射する陽子ビームを示す概略図であり、複数の独立した検出ステーションにおいて使用されるのに適当な３６０度の角度を有するガンマ線共鳴円錐を発生する構成が示されている。図３は、ディスク形状を有する本発明のターゲット上に照射する陽子ビームにおける窒素共鳴円錐と塩素共鳴円錐の角度を示す概略図である。図４は、本発明の多ステーション型密輸品検出システムを異なる機能を有するブロックに分けて示した模式図である。図５は、本発明の多ステーション型密輸品検出システムを示す部分側断面図である。図６は、ターゲット真空容器を示す平面図であり、容器内に収容された図５のターゲットが破線にて示されている。図７は、図６の真空容器とターゲットを示す部分側断面図である。図８は、本発明に基づいた４基の検出ステーションを備える構成の平面図であり、検査品が収容された可動ドラムを搬入、搬出するためのコンベヤ及び検査品に対して走査を行うための回転／移動テーブルが示されている。図９は、非合法の麻薬、爆発物や他の材料の分離を示す、全密度に対する窒素密度の関係を示すグラフである。図１０は、非合法の麻薬、爆発物や他の材料の分離を示す、全密度に対する塩素密度の関係を示すグラフである。図１１は、検出率及び誤作動率と、１回の走査に要する時間との関係を示すグラフであり、走査１回当たりの時間が長くなるのに連れて密輸品の検出率は大きくなり、走査１回当たりの時間が長くなるのに連れて誤作動率は小さくなる状態が示されている。好ましい実施形態の詳細な説明以下に付属の図面に基づいて記述される詳細な説明はあくまで本発明の好ましい実施形態を説明するためのものであり、本発明を構成、利用するうえで可能な唯一の形態を示すものではない。以下の記述において、図示された実施形態に基づいて本発明を構成、実施するための機能及び一連の工程が示される。しかし本発明の精神及び範囲に包含されるものと考えられる異なる実施形態によって同一または同等の作用が実施され得ることは理解されなければならない。本発明に基づく多ステーション型密輸品検出システムは、本発明の好ましい一実施例を示す図２乃至１１において図示されCいる。図１には単一ステーション型密輸品検出システムにおいて現在用いられている、円柱状形状を有するターゲットが示されている。図１を参照すると、現在用いられている方法においては、ほぼ円柱形状に形成されたターゲット１２に対して陽子ビーム１０が入射する。この円柱は通常、銅または銅の合金に¹³Ｃや³⁴Ｓによるコーティングを施して構成され、窒素及び塩素に吸収されるガンマ線を発生する。この円柱は回転させられ、熱が放散されることにより円柱の特定の部分への熱の蓄積が防止される。陽子ビーム１０により約５３度の利用可能な放射角を有する３６０度にわたった扇形のガンマ線放射１４が起こる。従来技術においてはターゲットの回転軸は傾けられ、ガンマ線は５３度の角度にわたってターゲットによって反射されるようになっている。この扇形のガンマ線放射は、ターゲットによって賄うことが可能な散乱、減衰の幅の制約のため約５３度にわたってしか利用できない。当業者によれば理解されるように、視野が５３度の角度である場合、複数の検査品またはバッグ１８を収容した容器またはドラム１６を１個だけしか走査できない。ドラム１６はガンマ線放射１４の視野内においてドラムの回転軸２０を中心として回転させられると共に回転軸２０に沿って上下方向に移動させられる。これにより荷物１８内の密輸品の検出が確実に行われる。ガンマ線検出器の列２２により回転及び軸方向に移動可能なドラム１６を透過したガンマ線の強度が測定される。したがってドラム１６が回転し、軸方向に移動するに連れて非合法の麻薬や爆発物といった密輸品はガンマ線１４の経路を通過する。ガンマ線１４は塩素や窒素を含有した物質によって選択的に吸収され、ガンマ線検出器２２によって計測される前に強度が弱くなる。これにより操作者はドラム１６内の荷物１８に密輸品が入れられている可能性について知ることができる。この後バッグ１８は密輸品の存在を確認するために場合により人の手で検査される。しかし、現在使用されているこうした密輸品検出手段における問題点として検査品１個当たりにかかるコストの問題がある。こうしたガンマ線吸収型密輸品検出システムの操作にかかるコストの大部分は線形加速器の製造、維持に関連したものであるため、１個の特定の線形加速器に対する検出ステーションの数を大幅に増やすことが可能であれば、検査品１個当たりのコストを大幅に低減させることが可能である。しかし今日使用されているターゲットは円柱状に形成されているため、ターゲットから放射されるガンマ線の放射角は厳密に制限され、個々の線型加速器は１個の検出ステーションしか賄うことができない。ここで図２を参照すると、本発明においてはターゲット１００はほぼ円盤状の形状に構成されている。ターゲット１００により陽子ビーム１０１が照射された場合に３６０度の角度にわたった共鳴円錐１０２が形成される。３６０度の角度にわたった共鳴円錐１０２は、それぞれが約５３度の視野角度を持った４つの部分に容易に分割することが可能である。これにより４基の別々のステーション１０４において同時に検出作業を行うことが可能になる。ここで図３を参照すると、３６０度の共鳴円錐が形成される場合の円錐の側面の垂線１０３に対する角度（これにより共鳴円錐の鋭さが定義される）は¹³Ｃと³⁴ Ｓのターゲットのコーティングのいずれが励起されるかによって決まり、ひいては陽子ビームのエネルギーによって決まる。これについては以下に説明する。すなわち円盤形形状を有するターゲット１００に対して照射される陽子ビーム１０１により、８０．６６度の角度を有する窒素の検出のための共鳴円錐か、もしくは８２度の角度を有する塩素の検出のための共鳴円錐が形成される。線形加速器（図４、図５中の２２０）には１０ｍＡ（ミリアンペア）以上の大きさの直流電流が流され、１．７５ＭｅＶ（メガ電子ボルト）か１．８９ＭｅＶ ±１２ＫｅＶ（キロ電子ボルト）のエネルギーを持った陽子の流れが生じる。陽子ビームの放射は０．１２πミリメーター・ミリラジアン（２乗平均値）であることが好ましい。１．７５ＭｅＶの陽子ビームの使用によりターゲットの¹³ Ｃコーティングが励起され窒素検出のための８０．７度の角度を有するガンマ線共鳴円錐が形成される。また１．８９ＭｅＶの陽子ビームの使用によりターゲットの³⁴Ｓコーティングが励起され、塩素検出のための８２度の角度を有するガンマ線共鳴円錐が形成される。したがってどちらの陽子エネルギーが選択されるかに応じて(どちらのターゲットのコーティングが励起されるかに応じて)、発生する共鳴ガンマ線は窒素または塩素のいずれかに選択的に吸収され、検出を容易にする。これらの、ターゲットからのガンマ線の放射角はお互いに非常に近いため(窒素の場合の８０．７度と塩素の場合の８０．６６度)、ドラム１６を透過したガンマ線を検出するうえで、幾つかのブロックに分割されたガンマ線検出器の共通の列を利用することが可能である。本発明の好ましい実施例に基づくと、ターゲット１００は、一定の間隔をおいて離間しかつ互いに対してほぼ平行な、２個のベリリウムから形成された壁１０２を含み、２個の壁１０２は¹³Ｃ及び³⁴Ｓによってコーティングされた１つの面を有する。２個の壁１０２の間にはターゲット１００を冷却する水を流すための空洞１０４が形成される。ターゲットは１〜３フィート（３０〜９０センチメートル）の直径と１／８〜１／２インチ（０．３〜１．３センチメートル）の厚さとを有することが好ましい。次に図４を参照する。本発明は密輸品検出ステーション２０２、２０４、２０６及び２０８のそれぞれにガンマ線を供給するためのビーム生成サブシステム２００を通常備える。操作制御／サポートシステム２１０により多ステーション型密輸品検出システムの操作は円滑に行われる。これについては以下に詳細に説明する。検出器／データ収集サブシステム２１２は検出器の列１０６からのデータを収集し、このデータはイメージ形成／分析サブシステム２１４に送られて処理される。ビーム生成システム２００は陽子加速器２２０とターゲット１００とを含む。陽子加速器により１．７５ＭｅＶまたは１．８９ＭｅＶのエネルギーを有する陽子の光線１０１が生成し、それぞれ窒素または塩素の検出を可能にする。真空供給部２２２により陽子ビーム１０１を生成し及び陽子ビーム１０１をターゲット１００に向けて照射するための真空が形成される。冷却供給部２２４によって陽子加速器２２０が冷却される。陽子光線１０１はビーム計測部２２６によって監視され、陽子加速器及び付属機器の適正な作動が保証される。操作制御／サポート部２１０は陽子加速器２２０の制御を行うための加速器制御部２３０を備える。放射線監視サブシステム２３４を備える安全システム２３２により安全性に関連した機器が監視される。電力供給部２３６により陽子加速器及びサポート部に電力が供給される。マスター制御／ユーザインタフェース２３８により操作者が本発明の多ステーション型密輸品検出システムの制御を行ううえで基本的な手段が与えられる。容器制御部２４０によりコンベヤ３０１、３０３上のドラム２７３（図８）及び回転／移動テーブル２７２の動きが制御される。これについては以下に更に詳細に説明する。容器受け渡し機構２４２により搬入コンベヤベルト３０１から回転／移動テーブル２７２への容器の受け渡し及び回転／移動テーブル２７２から搬出コンベヤベルト３０３への容器の受け渡しが円滑に行われる。検出器の列１０６はドラム２７３内に収容された荷物を透過したガンマ線の強度を計測するためにビスマスゲルマニウム酸化物（ＢＧＯ）ガンマ線検出器を備えることが好ましい。本発明の好ましい実施例に基づけば、列１０６は、こうした検出器の隣接した２つの列からなる。これによりドラム２７３内のどのバッグに検出された密輸品が入れられているかを確実に知るうえで充分な解像力が得られることが示されている。検出／データ収集サブシステム２１２は検出器の列１０６の出力を受け、これを調整するためのデータ収集電子部品２５０を備える。イメージ形成／分析サブシステム２１４は、感知された検出器の信号が密輸品の存在を示している確率を求めるうえで認識アルゴリズム２５２を利用する。認識アルゴリズム２５２は、感知された信号を反映した出力をイメージング／ディスプレイシステム２５４に送り、操作者に密輸品が存在する可能性のあることを警告する。データ保存／処理システム２５６は特定の荷物の中に入っている密輸品とおぼしい物品を示すデータの保存を行い、このデータは後に証拠資料などとして利用される。ここで図５を参照する。複数の密輸品検出ステーション３００が建物の床３０２上に載置され、陽子加速器２２０は下の階の床３０４に配置される。ワークステーション３０６により操作者が下の階で陽子加速器２２０を制御、監視することが可能である。またワークステーション３０８により操作者が上の階３０２で密輸品検出システム３００を制御、監視することが可能である。また、陽子加速器及び／または密輸品検出ステーションに対して複数の操作者を配置することも可能である。例として、密輸品検査ステーションのそれぞれに対して１つづつ、合計で４つのワークステーション３０８を配置することが可能である。加速器２２０から得られる陽子は陽子導管２６０、折曲部２６２、及び陽子導管２６４を経てターゲット１００（図６、図７により分かりやすく示されている）上に照射する。ターゲット１００はガンマ線透過性ベリリウム壁２６８より形成された真空容器２６６内に配置される。回転／移動テーブル２７２上に載置されたドラム２７３は、ドラムの回転軸を中心として回転すると共に回転軸に沿って上下方向に移動することにより、ターゲット１００上に陽子ビーム１０１が照射することで生じるガンマ線によって適切に走査される。回転／移動テーブル２７２のそれぞれはボールネジ直線運動駆動部２７４により上下方向の運動を行い回転モータ２７６により回転運動を行う。ガンマ線検出器１０６によりドラム２７２を透過したガンマ線２０８の強度が測定される。以下に詳細に説明されるように、ドラム２７３内に収容された荷物の中の密輸品は選択的にガンマ線を吸収するため、ガンマ線の強度の値は異なり、こうした密輸品の有無に関する情報が与えられる。ガンマ線検出器１０６からの出力はデータ収集電子部品２５０（図４）に供与され、データ収集電子部品２５０からの出力は認識アルゴリズム２５２、データ保存／処理システム２５６に対して供与される。ここで図６及び図７を参照する。ターゲット１００はシャフト４０２を介して中心軸を中心として回転可能な円盤として形成される。この回転運動は回転モータ４０４を介して行われる。回転モータ４０４とシャフト４０２とは移送モータ４０８によって駆動される移送プラットフォーム４０６上に取り付けられることが好ましい。したがって陽子ビーム１０１がターゲット１００上に入射する入射点４１０が変化するようにターゲット１００を回転、移動させることが可能である。このような構成によりターゲット１００の特定の部分に対して陽子ビームが長時間にわたって照射することはないため局所的な熱の蓄積は最小限に抑えられる。ターゲット１００はベリリウムから形成された側壁２６８を有する真空容器２６６の内部に配置される。ベリリウム側壁２６８はターゲット１００に陽子ビーム１０１が照射した際に発生するガンマ線に対して透過性を有する。したがってこのガンマ線は検査品を透過してガンマ線検出器１０６上に入射する。次に図８を参照する。図中に示されているのは、ドラム２７３を回転／移動テーブル２７２に搬入し、これを回転／移動テーブル２７２上に載置し、さらにこれを回転／移動テーブル２７２より除去し、さらにこれを回転／移動テーブル２７２から搬出するためのコンベヤ及び容器搬送システムである。本発明の好ましい実施例に基づく、複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムは４基の独立した検出ステーション３００を備える。２基の搬入コンベヤ３０１はコンベヤのそれぞれが、隣接する２基の検出ステーション３００に対応するように構成される。検出ステーション３００のそれぞれは専用の搬出コンベヤ３０３を備える。ドラム２７３は搬入コンベヤ３０１により回転／移動テーブル２７２の近くの位置にまで搬送される。図示されていないが、ドラム受け渡し装置によりそれぞれのドラムは搬入コンベヤ３０１から２個の隣接した回転／移動テーブル２７２の内の選択された１個に受け渡される。ドラム受け渡し装置は、２個の回転／移動テーブル２７２の間において、１個のドラム２７３がそのドラム２７３の左側の回転／移動テーブル２７２に受け渡され、次のドラム２７３はそのドラム２７３の右側の回転／移動テーブル２７２に受け渡されるという手順を交互に繰り返すことが好ましい。ドラム２７３が回転／移動テーブル２７２上に載置された時点で回転／移動テーブル２７２は回転及び回転軸に沿った上下方向の運動を開始し、ドラム２７３内の検査品の正確かつ確実な走査が行われる。走査が終了するとドラム２７３は受け渡し装置（図示されていない）によって回転／移動テーブル２７２から専用の搬出コンベヤ３０３に受け渡され、搬出コンベヤ３０３はドラム２７３を密輸品検出システムから搬出する。ガイド４４０により、ドラム２７３が回転／移動テーブル２７２上に搬入され、ここから搬出される際の動きが安定化かつ規制される。密輸品の検出過程は専属の操作者により専用のワークステーション３０８において監視されることが好ましい。次に図９及び図１０を参照する。測定によれば、実線の小三角形にて示された非合法の薬物、及び小円にて示された爆発物は全体の密度に対する窒素密度の関係をグラフに示した場合に、小四角形にて示された一般的な材料から離れた位置に示される傾向があることが示されている。同様に、全体の密度に対する塩素密度の関係を示すグラフにおいても薬物及び爆発物は他の材料とは異なる位置に示される傾向がある。このように、一般的な材料、薬物、爆発物のガンマ線に対する反応がそれぞれ異なることによりこうした密輸品の確実な検出が可能になる。認識アルゴリズム２５２により、検査品から得られた値が、窒素密度と全体の密度との関係を示すグラフ、及び塩素密度と全体の密度との関係を示すグラフ上において密輸品に特徴的である位置に示されているかどうかが確認される。密輸品の存在が示された場合には荷物は人の手により検査される。次に図１１を参照する。１回の走査に要する時間が長くなるにつれ検出率は向上し、密輸品をより確実かつ効率的に発見することが可能である。また予想されるように、１回の走査時間が長くなるにつれ誤作動が発生する率は低下する。以上に説明され、図面に示された、複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムはあくまで本発明の好ましい実施形態の一例を示すものに過ぎないことは認識されるであろう。実際、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくこうした実施例に対して様々な改良、付加を行うことが可能である。例えば、コンベヤ及び受け渡しシステムにおいて様々な異なる物理的構成が考えられる。更に、当業者によれば、本発明の３６０度の角度を有する共鳴ガンマ線円錐により４基よりも多い、もしくは少ない数の検出ステーションを配置することが可能であることは認識されるであろう。したがってこうした改良や他の改良は当業者にとっては自明のものであり、本発明を様々な異なる用途において適用するうえで実施することが可能である。

【手続補正書】【提出日】１９９８年１０月２３日【補正内容】「請求の範囲１．ガンマ線を用いた密輸品検出システムにおいて（使用されるターゲットであって、ａ）ガンマ線を発生する材料を表面において有するベリリウムから形成された円盤を備えることと、ｂ）前記ディスクにより３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐が形成され、これにより複数の検出ステーションの操作を同時に行うことが可能になることとを特徴とするターゲット２．前記円盤の内部に、冷却を行うために水を流すことが可能な空洞が形成されることを特徴とする請求項１に記載のターケット。３．前記円盤は、互いにほぼ平行に配置されたほぼ平面状の２個のベリリウム壁を含み、前記ベリリウム壁によりターゲットを冷却するための冷却水が流される空洞が区画されることを特徴とする請求項１に記載のターゲット。４．陽子ビームが入射する入射点の位置を径方向に変化させるために前記円盤を移動させるためのモータ駆動部を含むことを更なる特徴とする請求項１に記載のターゲット。５．複数のステーションを備えるガンマ線吸収型密輸品検出システムであって、ａ）陽子源と、ｂ）前記陽子源から放射される陽子が入射するターゲットであって、（ｉ）ガンマ線を発生する材料を表面において有するベリリウムから形成された円盤を含み、（ｉｉ）前記ディスクにより３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐が形成される前記ターゲットと、ｃ）密輸品の検出を促すうえで、３６０度にわたったガンマ線共鳴円錐の一部分を使用する少なくとも２基の検出ステーションとを含むことを特徴とするシステム。６．４基の検出ステーションのそれぞれが、３６０度の共鳴ガンマ線円錐の内の約４０度と約９０度の間の大きさの角度にわたった部分を使用することを特徴とする請求項５に記載の複数の検出ステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。７．４基の検出ステーションのそれぞれが、３６０度の共鳴ガンマ線円錐の内の約５３度の大きさの角度にわたった部分を使用することを特徴とする請求項５に記載の複数の検出ステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。８．それぞれのステーションが、ａ）特定のステーションによって使用されるガンマ線円錐の特定部分に検査品を移送するためのコンベヤと、ｂ）前記検査品を透過したガンマ線を測定するための少なくとも１個のガンマ線検出器とを備えることを特徴とする請求項５に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。９．前記検査品を陽子ビームの照射領域内において移動及び回転させるテーブルを含むことを更なる特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１０．検査品が内部に載置される複数の容器であって、前記コンベヤによってガンマ線円錐内に移送される前記複数の容器を含むことを更なる特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１１．前記検出器は複数の検出器の列として構成されることを特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１２．前記検出器はほぼ円弧上に配列された２列の検出器として構成されることを特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１３．前記検知器は酸化ビスマスゲルマニウム検出器を含むことを特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１４．前記コンベヤは、ａ）少なくとも１個の検査品の入った容器を移動及び回転させるための少なくとも１個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの近傍に前記容器を搬送するための少なくとも１基の搬入コンベヤベルトと、ｃ）前記容器を前記搬入コンベヤベルトからテーブルの内の１個に受け渡すための前記搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）少なくとも１基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）前記容器を前記テーブルから前記搬出コンベヤベルトに受け渡すための前記搬出コンベヤベルトのそれぞれに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１５．前記コンベヤは、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられるように構成された容器を移動及び回転させるうえで、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された４個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの内の２個の近傍にまで前記容器を搬送する搬入コンベヤベルトであって、共通の中心点を中心として互いに約１８０度の角度を隔てて配置された２基の前記搬入コンベヤベルトと、ｃ）容器の内の１個を搬入コンベヤベルトの内のいずれか１基から前記２個のテーブルの内の選択された１個に受け渡すためのそれぞれの搬入コンベヤベルトに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）前記容器を前記テーブルから搬出するためにテーブルのそれぞれの付近に１基づつが配置された４基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）容器の内の１個をテーブルの内の１個からそのテーブルの付近の前記搬出コンベヤベルトに受け渡すためのそれぞれの搬出コンベヤに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とする請求項８に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１６．前記容器はドラムを含むことを特徴とする請求項１５に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１７．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムにおいて使用されるコンベヤであって、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられた容器を移動及び回転させるための少なくとも１個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの付近にまで前記容器を搬送するための少なくとも１基の搬入コンベヤベルトと、ｃ）前記容器を前記搬入コンベヤベルトから前記テーブルに受け渡すための搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）少なくとも１基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）前記容器を前記テーブルから前記搬出コンベヤベルトに受け渡すための搬出コンベヤベルトのそれぞれに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とするコンベヤ。１８．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出において使用されるコンベヤであって、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられた容器を移動及び回転させるうえで、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された４個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの内の２個の付近にまで前記容器を搬送する搬入コンベヤベルトであって、共通の中心点を中心として互いに約１８０度の角度を隔てて配置された２基の前記搬入コンベヤベルトと、ｃ）容器の内の１個を搬入コンベヤベルトの内のいずれか１基から前記２個のテーブルの内の選択された１個に受け渡すためのそれぞれの搬入コンベヤベルトに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）前記容器を前記テーブルから搬出するためにテーブルのそれぞれの付近に１基づつが配置された４基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）容器の内の１個をテーブルの内の１個からそのテーブルの付近の前記搬出コンベヤベルトに受け渡すためのそれぞれの搬出コンベヤに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とするコンベヤ。１９．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムに検査品を搬入し、また前記システムから検査品を搬出するための方法であって、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられた容器を少なくとも１基の搬入コンベヤベルトにより少なくとも１個のテーブルの付近にまで搬送する工程と、ｂ）前記容器を前記コンベャベルトから前記テーブルの内の１個に第１の受け渡し手段により受け渡す工程と、ｃ）前記容器を前記テーブルにより回転及び移動させる工程と、ｄ）前記容器を前記テーブルから搬出コンベヤの内の１基に第２の受け渡し手段により受け渡す工程とを含む方法。２０．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムに検査品を搬入し、また前記システムから検査品を搬出するための方法であって、ａ）それぞれに少なくとも１個の検査品が入れられた容器を、４個のテーブルの共通の中心点を中心として互いに約１８０度の角度を隔てて配置され、前記４個のテーブルの内の２個の付近に配置された２基のコンベヤベルトにより、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された前記４個のテーブルに搬送する工程と、ｂ）容器の内の１個を搬入コンベヤベルトの内の１基からコンベヤベルトに近い前記２個のテーブルの内の選択された１個に第１の受け渡し手段により受け渡す工程と、ｃ）４個のテーブルの上において密輸品が検出される精度を向上させるうえで前記容器を４個のテーブルにより移動及び回転させる工程と、ｄ）前記容器の内の１個を、４個の前記テーブルの内の１個から、容器をテーブルから異なる４方向に搬出するように構成され、それぞれが特定のテーブルの近傍に配置された４基の搬出コンベヤベルトの内の１基に第２の受け渡し手段により受け渡す工程とを含む方法。」

Claims

【特許請求の範囲】１．ガンマ線を用いた密輸品検出システムにおいて使用されるターゲットであって、ａ）ガンマ線の発生を促すために陽子ビームの照射領域内において回転可能に構成された、ベリリウムから形成された円盤を含むことと、ｂ）前記ディスクにより３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐が形成され、これにより複数の検出ステーションの操作を同時に行うことが可能になることとを特徴とするターゲット。２．前記円盤の内部に、冷却を行うために水を流すことが可能な空洞が形成されることを特徴とする請求項１に記載のターゲット。３．前記円盤は、互いにほぼ平行に配置されたほぼ平面状の２個のベリリウム壁を含み、前記ベリリウム壁によりターゲットを冷却するための冷却水が流される空洞が区画されることを特徴とする請求項１に記載のターゲット４．陽子ビームが入射する入射点の位置を径方向に変化させるために前記円盤を移動させるためのモータ駆動部を含むことを更なる特徴とする請求項１に記載のターゲット。５．陽子ビームが入射する入射点の位置を径方向に変化させるために前記円盤を移動させるためのモータ駆動部を含むことを更なる特徴とする請求項１に記載のターゲット。６．複数のステーションを備えるガンマ線吸収型密輸品検出システムであって、ａ）陽子源と、ｂ）前記陽子源から放射される陽子が入射するターゲットであって、（ｉ）ガンマ線の発生を促すために陽子ビームの照射領域内において回転可能に構成された、ベリリウムから形成された円盤を備え、（ｉｉ）前記ディスクにより３６０度の角度にわたった共鳴ガンマ線円錐が形成される前記ターゲットと、ｃ）密輸品の検出を促すうえで、３６０度にわたったガンマ線共鳴円錐の一部分をそれぞれが使用する少なくとも２基の検出ステーションとを含むことを特徴とするシステム。７．４基の検出ステーションのそれぞれが、３６０度の共鳴ガンマ線円錐の内の約４０度と約９０度の間の大きさの角度にわたった部分を使用することを特徴とする請求項６に記載の複数の検出ステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。８．４基の検出ステーションのそれぞれが、３６０度の共鳴ガンマ線円錐の内の約５３度の大きさの角度にわたった部分を使用することを特徴とする請求項６に記載の複数の検出ステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。９．それぞれのステーションが、ａ）特定のステーションによって使用されるガンマ線円錐の特定部分に検査品を移送するためのコンベヤと、ｂ）前記検査品を透過したガンマ線を測定するための少なくとも１個のガンマ線検出器とを備えることを特徴とする請求項６に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１０．前記検査品を陽子ビームの照射領域内において移動及び回転させることが可能であるように構成されたテーブルを含むことを更なる特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１１．検査品が内部に載置される複数の容器であって、前記コンベヤによってガンマ線円錐内に搬送される複数の前記容器を含むことを更なる特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１２．前記検出器は複数の検出器の列として構成されることを特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１３．前記検出器はほぼ円弧状に配列された２列の検出器として構成されることを特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１４．前記検出器は酸化ビスマスゲルマニウム検出器を含むことを特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１５．前記コンベヤは、ａ）少なくとも１個の検査品の入った容器を移動及び回転させるための少なくとも１個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの近傍に前記容器を搬送するための少なくとも１基の搬入コンベヤベルトと、ｃ）前記容器を前記搬入コンベヤベルトからテーブルの内の１個に受け渡すための前記搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）少なくとも１基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）前記容器を前記テーブルから前記搬出コンベヤベルトに受け渡すための前記搬出コンベヤベルトのそれぞれに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とする請求項９に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１６．前記コンベヤは、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられるように構成された容器を移動及び回転させるうえで、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された４個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの内の２個の近傍にまで前記容器を搬送する搬入コンベヤベルトであって、共通の中心点を中心として互いに約１８０度の角度を隔てて配置された２基の前記搬入コンベヤベルトと、ｃ）容器の内の１個を搬入コンベヤベルトの内のいずれか１基から前記２個のテーブルの内の選択された１個に受け渡すためのそれぞれの搬入コンベヤベルトに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）前記容器を前記テーブルから搬出するためにテーブルのそれぞれの付近に１基づつが配置された４基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）容器の内の１個をテーブルの内の１個からそのテーブルの付近の前記搬出コンベヤベルトに受け渡すためのそれぞれの搬出コンベヤに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とする複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１７．前記容器はドラムを含むことを特徴とする請求項１６に記載の複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システム。１８．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出システムにおいて使用されるコンベヤであって、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられた容器を移動及び回転させるための少なくとも１個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの付近にまで前記容器を搬送するための少なくとも１基の搬入コンベヤベルトと、ｃ）前記容器を前記搬入コンベヤから前記テーブルに受け渡すための搬入コンベヤベルトのそれぞれに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）少なくとも１基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）前記容器を前記テーブルから前記搬出コンベヤベルトに受け渡すための搬出コンベヤベルトのそれぞれに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とするコンベヤ。１９．複数のステーションを備えたガンマ線吸収型密輸品検出において使用されるコンベヤであって、ａ）少なくとも１個の検査品が入れられた容器を移動及び回転させるうえで、共通の中心点を中心として互いに約９０度の角度を隔てて配置された４個のテーブルと、ｂ）前記テーブルの内の２個の付近にまで前記容器を搬送する搬入コンベヤベルトであって、共通の中心点を中心として互いに約１８０度の角度を隔てて配置された２基の前記搬入コンベヤベルトと、ｃ）容器の内の１個を搬入コンベヤベルトの内のいずれか１基から前記２個のテーブルの内の選択された１個に受け渡すためのそれぞれの搬入コンベヤベルトに対応した第１の受け渡し手段と、ｄ）前記容器を前記テーブルから搬出するためにテーブルのそれぞれの付近に１基づつが配置された４基の搬出コンベヤベルトと、ｅ）容器の内の１個をテーブルの内の１個からそのテーブルの付近の前記搬出コンベヤベルトに受け渡すためのそれぞれの搬出コンベヤに対応した第２の受け渡し手段とを含むことを特徴とするコンベヤ。