KR101113094B1 - 내용물의 손상 없이 검출하는 컨테이너 확인 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사능, 폭발물 및 특수 물질, 검출 및 확인 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 검사 대상 컨테이너에 근접하여 설치되는 하나 이상의 감마선 센서와 고체 중성자 센서를 지지하고 있는 하우징을 구비한다. 상기 시스템은 상기 센서들로부터 방사능 데이터를 수집하고 그 수집된 데이터를 하나 이상의 동위원소를 나타내는 하나 이상의 저장된 스펙트럼 이미지와 비교하여 존재하는 동위원소를 확인한다. 확인된 동위원소는 그들이 나타내는 가능한 물질 또는 물품과 대응되며, 상기 가능한 물질 또는 물품을 상기 컨테이너의 적하 목록과 비교함으로써 컨테이너 내에 있는 물질 또는 물품을 확인하거나 또는 비허가 물질 또는 물품을 검출 및/또는 확인한다. 또한 배터리 전원을 갖는 센서 배열이 제공된다.

Description

내용물의 손상 없이 검출하는 컨테이너 확인 시스템{Container verification system for non-invasive detection of contents}
본 발명은 일반적으로 선적 컨테이너 내용물 검출 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 컨테이너 내에 있는 방사능 및/또는 중성자 방출 물질, 폭발물, 고농축 우라늄 등의 특수 물질과 같은 위험 물질과 통상적인 방사능 물질들을 내용물의 손상 없이 검출하고 확인하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이러한 컨테이너 내용물의 무 손상 검출 및 확인 시스템은 검사시에 컨테이너 내부에 들어가지 않고도 할 수 있는 것이다. 이러한 시스템은 감마선과 중성자를 검출할 수 있는 통합센서를 사용하며 컨테이너 내의 물질의 특정 동위원소를 확인하기 위한 스펙트럼 분석 능력이 있는 방사능 센서 시스템을 구비한다. 상기 시스템은 또한 컨테이너 내의 폭발물과 특수 물질을 검출하고 확인할 수 있다. 특수 물질로는 고농축 우라늄이 포함될 수 있다.
현재 갠트리(gantry) 크레인 아암 등에 탑재된 선적 컨테이너의 방사능, 중성자, 폭발물 및 특수 물질 검출 시스템은 감지도와 효율이 제한적이며 가혹한 환경에 취약하다. 선적 컨테이너로부터 방사능을 검출하는 기존의 방사능 검출 시스템은 특정 동위원소들을 확인하는 능력이 없었다.
따라서, 기존의 시스템은 컨테이너 내의 제품 또는 물질을 더 이상 확인할 수 없고 따라서 내용물의 유효기간을 신뢰성 있게 평가할 수 없었다. 또한 종래의 시스템은 탐지 오류율이 커서 상거래 흐름에 지장을 주기 때문에 컨테이너 내용물을 입증하는 적하 목록용으로 사용될 수 없었다. 또한, 종래 시스템은 아날로그 케이블 시스템에 의해 야기되는 아날로그 노이즈를 해결할 수 없었다. 또한, 대형 컨테이너를 취급하는 정상적인 동작 중에 분당 200 지포스(200 G-force per minute) 이하의 큰 충격 계수로 인해 방사능 검출 시스템의 주요 부품의 고장과 오동작이 야기된다. 상기 갠트리 크레인과 함께 사용되는 종래 선적 컨테이너 검출 시스템은 상기와 같은 문제점들 때문에, 방사능, 중성자, 폭발물 및 특수 물질 검출 시스템 등의 상업적 가치를 저하시켰으며, 상거래에 지장을 주었고, 특히 가혹한 환경에서 사용시 효과와 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 폭발물을 검출하는데 사용되는 기술들은 금속을 관통할 수 없는 것이거나, 또는 액티브 X-레이 또는 감마선 이미징 등은 사람에게 위험하기 때문에, 선적 컨테이너 내의 폭발물을 검출 또는 확인하기 위한 효과적인 수단으로 사용할 수 없었다.
따라서, 상기 종래 기술의 문제점들의 해결이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가혹한 환경하에서 직면하게 되는 문제들, 즉 진동문제, 아날로그 케이블에 의한 노이즈 및 충격계수 문제 등을 보다 효과적으로 해소할 수 있는 감마선 및 중성자 방사능 검출 시스템 및 방법이 제공된다.
상기 감마선 검출기들은 1kev 내지 2Mev의 고해상도 데이터를 제공함으로써 스펙트럼 분석을 가능하게 한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자동 보정(calibration), 자동 이득제어, 자동 보정 확인 등의 방사능 검출기 지원 기능 등을 제공함으로써, 센서 또는 센서 어레이의 고 정확도 측정을 가능하게 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 시판되거나 또는 개인 소유의 방사능 센서를 무 손상 컨테이너 확인 시스템에 쉽게 통합할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 방사능 센서로부터 얻어진 방사능 데이터를 인터로게이트(interrogate)하고 하나 이상의 특정 동위원소들과 그들의 비율을 확인하기 위한 신속 정확한 스펙트럼 분석 소프트웨어가 제공된다.
방사능 물질이 선적 컨테이너 내에 있는지 확인하기 위해서, 컨테이너를 선적 및 수송하는 크레인 어셈블리 등과 같이 컨테이너와 함께 동위원소 감지 및 확인 시스템을 설치할 수 있다. 통상적으로, 상기 컨테이너 크레인은 상기 선적 컨테이너를 연결하는 호이스트 어태치먼트(hoist-attachment)를 구비한다. 동위원소 감지 및 확인 시스템은 상기 크레인 호이스트 어태치먼트(또는 스프레더 아암(spreader arm))에 탑재되는 하나 이상의 감마선 및 중성자 검출기로 구성되어 상기 컨테이너 내에 존재하는 동위원소의 검출 및 확인을 위해 스펙트럼 분석을 행하는 컴퓨터에 상세한 방사능 스펙트럼 데이터를 제공한다.
통상적으로 발생하는 다수의 방사능 물질은 보통 물품에 존재하여 방사능 검출 시스템의 탐지 오류를 야기한다. 특정 동위원소를 확인함으로써, 그 동위원소가 나타내는 물품 또는 물질의 유형을 확인할 수 있다. 확인된 동위원소들을 나타내는 대상 물품 리스트를 이용하여, 상기 시스템은 상기 확인된 물품 또는 물질과 선적 컨테이너 적하 목록을 비교함으로써 검출되는 방사능 물질들이 컨테이너 내의 추정 물질과 일치하는지를 판정할 수 있다. (1) 컨테이너 내에 있는 동위원소를 확인하고, (2) 그 동위원소가 나타내는 물품 또는 물질을 확인하고, (3) 상기 확인된 물품에 대해 적하 목록의 내용물을 확인하는,위 (1)(2)(3)프로세스에 의해서, 상거래 흐름에 지장을 주지 않고 효율적으로 컨테이너를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 아날로그 회로 및 디지털 컨버터와 통합된 감마선 센서를 사용함으로써 아날로그 케이블을 제거할 수 있고 시스템의 아날로그 부분을 대폭 감소시킴으로써 시스템 디자인에 있어서의 백그라운드 노이즈를 감소시킬 수 있다. 진동 또는 시스템 충격에 영향을 받지 않으며 아날로그-디지털 컨버터가 통합된 고체 중성자 센서들을 사용함으로써 시스템 동작 중 백그라운드 노이즈를 대폭 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 컨테이너의 정상적인 선적과 취급 동작 중 컨테이너 내의 방사능 검출 및 감지의 신뢰도가 향상된다.
본 발명의 일 실시예에서, 센서 인터페이스 유닛(Sensor Interface Unit: SIU)이 호환성 도터 보드(daughter board)에 포함된 아날로그 센서 인터페이스 모듈에 근거하여 방사선 검출기에 대해 개방된 인터페이스를 제공한다. 아날로그 부분은 상기 검출기의 출력을 증폭하고 형성하며, 아날로그 펄스를 디지털 신호로 변환시키는 데 관여한다. 디지털 부분은 상기 디지털 신호를 판독하고 전달되는 펄스의 피크를 검출하고 그 피크 데이터를 통신 경로를 통해서 스펙트럼 분석을 행하는 프로세서로 송출한다.
감마선 센서들이 호이스트 어태치먼트(예를들면 스프레더 바)에 결합되거나, 또는 상기 감마선 센서들은, 크레인 아암(또는 스프레더 바)에 연결된 작업에 강하도록 설계된 하우징(예를들면, 금속 튜브)에 탑재된다. 또한 상기 하우징의 바닥면(또는 검사 중인 컨테이너와 대향하는 표면)은 상기 하우징을 통과하는 감마선 입자들에 최소의 충격을 주므로 감마선 센서의 감도를 유지하게 한다. 이것은 검사 대상 컨테이너 근처에서, 각 센서 위치의 센서 튜브의 바닥 금속 표면과 같이, 상기 하우징 표면에 특수 물질을 사용하거나 또는 가공함으로써 실현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 크레인 어셈블리의 스프레더 바에 중성자 센서들이 설치된다. 또는, 상기 중성자 센서들은 금속 박스와 같은 하우징 내에 탑재될 수도 있다. 상기 금속 박스는, 크레인 아암 어셈블리 및/또는 스프레더 바와 연결되어 동작될 수 있도록 강하게 설계되며, 상기 하우징을 통과하는 중성자 입자에 최소의 충격을 주어 중성자 센서의 감도를 유지하도록 설계된다. 상기 하우징 내에 중성자 감속제를 설치하여 열중성자를 검출할 수도 있다.
크레인 제조사에서 제공하는 기타 완충 방법을 사용하여 크레인 어셈블리의 스프레더 바의 충격과 진동을 저감시킴으로써 감마선 센서와 중성자 센서의 충격과 진동을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 감마선 센서는 감마선 범위가 1kev~3Mev인 고해상도의 주변 온도 검출기들로 구성된다. 상기 감마선 센서의 일 예를 들면, 3Mev 이하의 범위에서 662kev~3Mev의 높은 해상도를 가능하게 하는 요드화 나트륨 센서와 1kev~662kev의 고해상도를 가능하게 하는 카드뮴 아연 텔루라이드(CZT) 센서를 집합한 것이 있다. 이러한 두 센서 또는 다른 센서를 집합함으로 써, 고해상도를 구현할 수 있고, 방사능 동위원소의 전 범위에 걸쳐 확인할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 배터리 전원 중성자 센서 및/또는 배터리 전원 감마선 센서를 상기 선적 컨테이너 내에 설치할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 방사능 센서들은, 검출된 감마선 에너지 레벨과 스펙트럼 데이터를 수집, 분석하여 그 데이터를 스펙트럼 분석 엔진으로 송출하는 프로세서 시스템에 연결된다. 각 검출기의 데이터는 각각 어드레스되고 상기 스펙트럼 분석 엔진에 송출됨으로써, 각 검출기 데이터 또는 검출기 그룹 데이터가 분석된다.
상기 프로세서 시스템과 데이터 수집 시스템은 상기 크레인 아암(또는 스프레더 바) 시스템 내에서 각 센서 장치와 전기적으로 연결되어, 중성자 센서 장치 어레이로부터 신호들을 수집하여 그 수집된 스펙트럼 데이터로 히스토그램을 작성한다. 상기 히스토그램은 상기 스펙트럼 분석 시스템이 존재하는 동위원소를 확인하는 데 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스펙트럼 분석 시스템은 수집된 데이터를 분석하고 존재하는 동위원소를 확인하는 정보 처리 시스템 및 소프트웨어를 포함한다. 상기 스펙트럼 분석 소프트웨어는 백그라운드 노이즈와, 후방 산란 방사능 등의 간섭 신호들을 제거하는 다양한 필터링 기술들과 확인 대상 동위원소의 다중 확인을 위한 하나 이상의 방법들로 구성된다. 하나 이상의 동위원소가 존재하는 경우, 상기 시스템은 각 동위원소의 비율을 확인한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙트럼 분석 소프트웨어와 같이 스펙트럼 분석에 사용될 수 있는 방법의 예를 들면, 1) 미국특허 제 6,847,731호에 기재된 패턴 인식 시스템 성능 향상 방법 및 시스템, 2) 발명자 David L. Frank 가 2006년 1월 17일 "방사능 스펙트럼으로부터 중성자와 알파 성분 등의 존재 성분을 판정하는 방법"의 명칭으로 제출한 미국 가특허출원 제 60/759,331호에 기재된 LINSCAN 방법(스펙트럼의 선형 분석 방법) 등이 있으며, 전체 내용을 본 명세서에 참고 문헌으로서 첨부한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보 처리 시스템의 유저 인터페이스는 검출된 방사능 스펙트럼과 확인된 동위원소의 그래픽이 제공된다. 상기 유저 인터페이스는 시스템 사용자로 하여금 각각의 검출기와 검출기 그룹과 각각의 센서와 센서 그룹을 관찰하여 유지 상태, 검출된 방사능 및 확인된 동위원소를 신속하게 확인할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 크레인 어셈블리의 동작 중 상기 컨테이너와 크레인 아암(또는 스프레더 바) 간에 존재하는 원료 금속 접촉에 의해서 상기 선적 컨테이너 내로 전달되는 무선 주파수를 이용한 물질 검출방법이 제공된다. 핵 사극자 공명법(Nuclear Quadrupole Resonance: NQR)과 같이 무선 주파수를 이용하여 물질을 검출하는 것은 폭발물과 다른 물질을 검출 및 확인하는 알려진 방법이다. 그러한 방법은 크레인 어셈블리(예를들면, 스프레더 바) 에 사용할 수 있으며, RF 에너지를 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내로 전파하고 컨테이너를 매체로 이용하여 돌아오는 신호들을 수집해서 컨테이너 내용물의 분석, 검출 및 확인에 사용하는 것이다. 본 실시예의 요점은, 크레인 아암(또는 스프레더 바)과 컨테이너 간의 전기적 접촉(금속 간 접촉)을 이용하여 검사 대상 컨테이너 내에 있는 폭발물 등의 물질을 손상 없이 검출할 수 있다는 점이다. 이 방법은, 선적 컨테이너와 같은 밀봉된 금속체에 RF 신호가 투과할 수 없는 문제점을 해결할 수 있으며, 사람과 접촉되는 공간에서 안전하게 사용되어 컨테이너 내의 유해 물질을 분석할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서 인터페이스 유닛을 사용하여 시판되는 센서 또는 개인 소유의 센서를 무 손상 컨테이너 확인 시스템에 결합시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 갖고 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 사용된 것이며 본 발명을 제한하는 의미로 사용되지 않는다.
본 명세서에서 "하나의" 라 함은 "하나 또는 그 이상"을 의미한다. "복수의"라 함은 "둘 또는 그 이상"을 의미한다. "다른"(another)이라 함은 "제2의 또는 그 이상의"를 의미한다. "구비한다" 및/또는 "갖는다" 라 함은 "포함한다"(포괄적 언어)를 의미한다. "결합됨"(coupled)이라 함은 "연결됨"을 의미하며, 반드시 직접적이거나 기계적으로 연결될 필요는 없다. "프로그램", "컴퓨터 프로그램", "소프트웨어 어플리케이션" 등은 컴퓨터 시스템에서 실행되도록 설계된 명령 시퀀스를 의미한다. 이러한 프로그램, 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 어플리케이션 등은 컴퓨터 시스템에서 실행되도록 설계된 서브루틴, 기능, 과정, 대상 방법, 실행 대상, 실행가능한 어플리케이션, 애플릿, 서블릿, 소스 코드, 오브젝트 코드, 공유 라이브러리/다이나믹 로드 라이브러리 및/또는 다른 명령 시퀀스 등을 포함한다. 본 명세서에서 데이터 저장 수단으로는, 컴퓨터에 의해서 데이터 판독이 가능하고 재판독이 가능하도록 데이터 저장을 유지하는 다양한 유형의 컴퓨터 판독가능 매체들이 포함된다. 이러한 데이터 저장 수단의 예를들면, ROM, 플래시 메모리, 배터리 백업 RAM, 디스크 드라이브 메모리, CD-ROM, DVD 등의 비휘발성 메모리와 기타 영구 저장 매체 등이 있다. 그러나, RAM, 버퍼, 캐시 메모리 및 네트웍 회로 등과 같은 휘발성 기억 매체도 본 발명의 다른 실시예에 의한 데이터 저장 수단으로서 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 아날로그-디지털 컨버터가 통합된 고해상도 감마선 센서를 사용하여 노이즈와 충격 계수를 감소시키고 진동 또는 충격에 영향을 받지 않는 강건한 고체 중성자 센서를 사용함으로써 상기 종래 기술의 문제점들이 해결된다. 또한, 이러한 방사능 검출 장치들을 크레인 어셈블리의 스프레더 바 상에 탑재되는 완충 하우징 내에 탑재함으로써, 장시간 사용시 분당 200 G-force 정도의 충격력에도 견딜 수 있는 튼튼 설계가 가능하다. 수집된 방사능 센서 데이터로부터 검사 대상 컨테이너 내에 존재하는 특수 동위원소를 검출하고 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 시스템은 감마선 및 중성자 센서들을 구비함으로써, 크레인 아암 어셈블리의 스프레더 바에 탑재되는 등의 가혹한 환경에 특히 유용하며, 동위원소 검출 및 확인 효율, 감도가 우수하다. 상기 검출기들은 센서 인터페이스 유닛(SIU)에 연결되며, 상기 센서 인터페이스 유닛은 보정, 자동 이득 제어, 보정 확인, 원격 진단, 신호 처리 및 센서 데이터의 스펙트럼 분석 프로세서와의 통신 등을 제공한다. 상기 SIU는 발명자 David L. Frank가 2006년 1월 17일 "CBRNE 센서의 자동화 지원 기능용 센서 인터페이스 유닛 및 방법"의 명칭으로 제출한 미국 가특허출원 제 60/759,332호에 기재되어 있으며, 본 발명의 참고 문헌으로서 첨부되어 있다. 상기 중성자 센서는 고체 상태이며, 특히 크레인 아암 어셈블리의 스프레더 바와 같은 가혹한 동작 환경 중에서 사용될 경우 종래 중성자 센서 장치들의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)에 탑재되는 센서 시스템은 화생방, 핵, 고성능 폭발물(CBRNE) 통합 분산 건축 시스템내의 노드를 포함할 수 있다. 이러한 시스템의 일예는, 2006년 1월 17일 "CBRNE 장치용 공통 플랫폼을 구비한 분산 센서 네트웍"의 명칭으로 제출한 미국 가특허출원 제 60/759,373호에 기재되어 있으며, 본 발명의 참고 문헌으로서 첨부되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)에 탑재되는 센서 시스템은 하나 이상의 감마선 및 중성자 센서 장치들로 구성되며, 장시간 사용시 분당 200 G-force 정도의 충격력에 견딜 수 있다. 상기 충격을 억제하는 방법으로서 스프링 매스 댐퍼를 사용할 수 있다. 상기 센서 장치는 무한 강도를 갖는 것으로 가정되고, 상기 충격 펄스는 상기 스프링 매스 댐퍼로 직접 전달된다. 상기 완충 시스템의 일예가 제 3도 및 4도에 도시되어 있으며, 이에 대해서는 추후 상세히 설명한다.
상기 센서들은 전자파 장해(EMI)로부터 차폐될 수 있다. 각 센서 장치와 전기적으로 연결된 데이터 수집 시스템은 상기 센서 장치들로부터 신호들을 수집한다. 상기 수집된 신호들은, 각 센서 장치가 감마선 또는 중성자 방사능을 검출했는지를 나타낸다. 필요에 따라, 원격 감시 시스템을 상기 데이터 수집 시스템과 교신가능하게 연결하여 상기 센서 장치들로부터 수집된 신호들을 원격으로 모니터함으로써, 상기 어레이로부터 하나 또는 그 이상의 감마선 중성자 센서 장치들이 감마선 데이터 또는 중성자 방사능 데이터를 제공했는지를 원격으로 판정한다. 스펙트럼 분석 시스템이 상기 센서들에 의해 검출된 특정 동위원소들을 확인한다. 이에 대해서는 추후 상세히 설명한다. 유저 인터페이스는 각 센서와 센서 그룹으로부터 데이터의 그래픽 표현, 방사능 검출 및 상기 센서들에 의해 검출된 하나 또는 그 이상의 동위원소 확인과 같은 센서 관련 데이터를 제공한다.
크레인 어셈블리에 탑재되는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사능 검출 및 확인 시스템 및 그 동작을 설명한다.
제1도에 도시된 바와 같이, 크레인 아암(또는 스프레더 바)(101) 상에, 또는 컨테이너(103)의 외측(102) 또는 내부에 설치되는 방사능 검출 및 확인 시스템은, 크레인 어셈블리와 방사능 검출 장치를 연결시킨 종래 시스템에 비해 검출 효율 및 감도가 매우 우수하다. 제1도를 참조하면, 다양한 센서 하우징(104)의 설치 위치가 도시되어 있다. 이하에서 크레인 어셈블리 또는 다른 선적 컨테이너 취급 동작과 연관되어 설치되는 방사능 검출 및 확인 시스템의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서 방사능 및 센서 기술에 대해서 통상의 지식을 가진 자를 전제로 하여 본 발명을 설명하기로 한다. 중성자 검출 반도체 장치들의 예로는, McGregor 등이 2001년 7월 6일 "곰보 표면 중성자 검출기(POCKED SURFACE NEUTRON DETECTOR)"의 명칭으로 출원한 미국특허 제 6,545,281 호와, Klann 등이 2000년 11월 22일 "중성자 검출용 코팅 반도체(COATED SEMICONDUCTOR FOR NEUTRON DETECTION)"의 명칭으로 출원한 미국특허 제 6,479,826호와, McGregor 등이 "고효율 중성자 검출기 및 그의 제조방법(HIGH EFFICIENCY NEUTRON DETECTORS AND METHODS OF MAKING SAME)"의 명칭으로 출원한 미국특허출원 제 10/695,019 호에 기재된 것들을 들 수 있으며, 본 발명의 참고 문헌으로서 첨부되어 있다.
제2도를 참조하면, 방사능 검출 및 확인 시스템의 일예가 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)(201) 상에 설치되어 있다. 상기 시스템은 하나 이상의 센서(202)를 구비하며, 상기 센서들은 감마선 센서 및 중성자 센서를 포함한다. 상기 감마선 센서(202)는 1kev~3Mev 정도의 고해상도 검출 능력을 갖는다. 상기 하나 이상의 중성자 센서(202)는 고체 상태 장치를 포함한다. 상기 센서(202)는 데이터 수집 및 통신 시스템(203)과 통신 가능하게 연결된다. 이하에서 상기 크레인 아암 어셈블리(201)에 센서(202)을 탑재하는 것에 대해 상세히 설명한다.
제3도를 참조하면, 하우징(300)으로서 도시된, 프레임 구조체는 다양한 유형의 감마선 센서(303,304) 및 중성자 센서(305) 지지할 수 있도록 구성된다. 상기 하우징(300)은 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)(제3도에 도시안됨)상에 탑재된다. 상기 하우징(300)으로 인해 방사능 센서 시스템의 모듈화된 설치가 가능하며, 대형 컨테이너 취급시 크레인 아암 어셈블리 동작 중 경험하게 되는 연장 기간 동안 분당 200 G-force 정도의 충격력을 흡수할 수 있는 완충 능력이 제공된다. 본 실시예에서, 상기 하우징(300)은 크레인 아암 어셈블리와 전기적으로 분리되며, 하우징(300) 내부의 모든 전자 회로 및 기타 장치들을 EMI 차폐시킨다. 상기 하우징(300)으로 사용되는 완충 마운팅(301,302)은 하우징(300)과 크레인 스프레더 바(도시안됨)사이의 충격을 흡수한다. 상기 센서(303,304,305)를 크레인 스프레더 바(도시안됨)의 동작 중 받게 되는 충격력으로부터 더욱 격리시키기 위해 센서 쇼크 마운트(306)가 설치된다. 상기 하우징(300) 내에는, 센서 인터페이스 모듈, 데이터 수집 전자장치 및 데이터 통신 장치 등과 같은 다른 전자 장치들이 구비될 수 있다. 상기 회로 및/또는 모듈들은, 크레인 스프레더 바(도시안됨)의 동작 중 받게 되는 충격력으로부터 격리를 돕는 완충 마운트를 사용하여, 상기 하우징(300) 내에 설치되거나 또는 다른 별도의 하우징(도시안됨) 내에 설치될 수 있다. 또한, 충격 흡수 이외에도, 본 실시예에 따르면, 상기 하우징(301) 내의 회로 및 모듈들은, 상기 하우징(300)에 의하여 크레인 아암 어셈블리로부터 전기적으로 분리되고 EMI 차폐도 되는 이점이 있다.
제4도는 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)(401)과 프레임구조체(예를들면, 하우징)(402)간의 배치 구조의 다른 예를 나타낸다. 이 실시예에서 프레임 구조체(402)는 센서(414)를 구비하는 적어도 하나의 부분 하우징을 포함한다. 상기 적어도 하나의 부분 하우징은 프레임 구조체(402)에 부착되는 하나 이상의 하우징 벽을 구비한다. 상기 하나 이상의 벽은 상기 적어도 하나의 부분 하우징 내의 센서(414)와 기타 전자 장치들을 외부의 위험한 환경으로부터 보호하는 데 기여한다. 상기 적어도 하나의 부분 하우징에서 벽을 제외한 부분은 센서(414)의 검출 표면과 검사 대상 컨테이너 간의 보다 명확하고 직접적인 경로(다른 벽 구조의 간섭이 없는)를 제공하여 센서(414)의 검출 감도를 향상시킨다. 쇽크 마운트(404,406,408,410,412)의 집합체가 충격을 흡수하여, 상기 프레임 구조체(402)와, 상기 적어도 하나의 부분 하우징 내의 센서(414)와 기타 전자장치들을 상기 크레인 스프레더 바(401)의 동작 중 받는 충격력으로부터 격리시키는 것을 돕는다. 상기 적어도 하나의 부분 하우징은 상기 스프레더 바(401)의 I-빔 형상의 오목한 영역 내에 탑재된다. 본 실시예에서, 상기 센서(414)는 프레임 구조체(402)에 탑재되어 상기 스프레더 바(401)의 I-빔의 오목한 영역의 외측으로 연장된다. 이러한 센서(414)의 배치 구성은 센서(414)의 방사능 검출 표면과 상기 크레인 아암 어셈블리 (또는 스프레더 바)(401)에 의해 지지된 검사 대상 컨테이너(제4도에 도시안됨)간의 보다 명확하고 직접적인 경로(상기 스프레더 바(401)과 같은 다른 구조체의 간섭이 없는)를 제공한다.
상기 프레임 구조체(402)는 하나 이상의 센서(414)를 지지하는 적어도 하나의 부분 하우징을 포함하는 예를 설명하였으나, 본 발명을 변형 실시함으로써 하나 이상의 센서(414)을 지지할 수 있는 다른 종류의 프레임 구조체를 사용할 수도 있다. 예를들어, 하우징 벽이 없는 프레임을 구비하는 프레임 구조체를 사용할 수도 있다. 또한, 상기 프레임 구조체는 상기 센서(414)를 지지하기 위한 스프레더 바와 같은 크레인 아암 어셈블리 구조체를 포함할 수도 있다. 예를들어, 센서(414), 디지털 데이터 수집 시스템(610)과 스펙트럼 분석 시스템(640)(제6도 참조)를 갠트리 크레인의 스프레더 바에 통합할 수도 있다. 상기 프레임 구조체는 또한 크레인 아암 어셈블리와 분리 독립된 구조체를 포함할 수도 있다. 예를들어, 프레임 구조체는 포크 리프트 트럭 구조체를 포함할 수 있다. 또는, 상기 프레임 구조체는, 센서(414)를 지지하는 고정형 지지 구조체를 포함할 수 있으며, 컨테이너가 상기 센서(414) 근처에 배치되어 내용물 검사 동작이 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 상기 프레임 구조체는 검사 대상 컨테이너의 프레임 구조체를 포함하는 것으로 간주된다. 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, 상기 프레임 구조체는 컨테이너 내측 및/또는 외측의 하나 이상의 센서(414)를 지지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예를 나타내는 제5도를 참조하면, 크레인 아암 폭발물 및 특수 물질 센서 시스템은 하나 이상의 RF 발생기와 수신기(502)를 포함하고 있으며, 상기 수신기(502)는 상기 크레인 아암 어셈블리(스프레더 바)(501)과 검사 대상 컨테이너(504) 간의 전기 접접(503)를 통해서 상기 컨테이너 내로 전파되는 신호를 발생시킨다. RF 리턴 신호(검사 대상 컨테이너의 캐비티로부터 리턴되는 신호)는 상기 컨테이너(504)와 상기 크레인 아암 어셈블리(스프레더 바)(501)과의 전기적 접속을 통해서 상기 하나 이상의 수신기(502)에 의해 수신된다. 상기 컨테이너와 연결 구조체들이 함께 상기 RF 리턴 신호를 상기 수신기(502)에 커플링시키는 하나 이상의 RF 안테나 시스템을 제공한다. 상기 수신기(502)는 데이터 수집 및 분석 시스템(제6도에 도시됨)에 RF 리턴 신호를 전달하여 처리되도록 한다. 본 실시예에서, 상기 수신기(502)는 수신된 리턴 신호(즉, 수신된 아날로그 신호)를 데이터 신호로 변환하는 처리 회로를 포함하며, 상기 데이터 신호는 상기 데이터 수집 및 분석 시스템에 전달되어 처리된다.
제6도를 참조하면, 디지털 데이터 수집 시스템(610)이 케이블, 무선 통신 링크 및/또는 기타 통신 링크(605)를 통해서, 각 센서 유닛의 감마선 방사능 센서 장치(601)과 중성자 센서 장치(602), 제5도에 도시된 하나 이상의 수신기(502)를 구비하는 RF 센서 장치(603)과 통신 가능하게 연결된다. 상기 케이블은 상기 하나 이상의 센서(601,602,603)로부터의 출력 신호에 대해 백그라운드 노이즈를 감소시키는 쉴드 아날로그 케이블이 바람직하다. 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 상기 방사능 센서 유닛(601,602)과 RF 센서 장치(603)으로부터 신호들을 수집하는 데이터 통신 인터페이스(624)를 갖는 정보 처리 시스템을 구비한다. 상기 수집된 신호들은 방사능을 검출한 각 감마선 센서 장치로부터의 상세한 스펙트럼 데이터를 나타낸다.
상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 그 설계가 모듈화되어 있으며, 특히 방사능 검출 및 확인용으로, 또는 폭발물과 특수 물질 검출 및 확인을 위한 RF 신호 수집용으로 사용될 수 있고, 방사능 검출과 RF 신호 수집 겸용으로 사용될 수 있다.
상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 로컬 컨트롤러 및 모니터 시스템(612)와 통신 가능하게 연결된다. 상기 로컬 시스템(612)은 정보 처리 시스템을 포함하며, 상기 정보 처리 시스템은 컴퓨터, 메모리, 기억장치, 모니터 디스플레이와 키보드 등의 유저 인터페이스, 또는 기타 유저 입출력 장치를 포함한다. 상기 로컬 시스템(612)는 또한 다중 채널 어낼라이저(630)과 스펙트럼 분석 시스템(640)을 포함한다.
상기 다중 채널 어낼라이저(630)(MCA) 은 다수의 단일 채널 어낼라이저(SCA)로 구성된 장치를 포함한다. 상기 단일 채널 어낼라이저는 각각의 방사능 검출기(601,602)로부터 수신된 아날로그 신호를 인터로게이트하고, 수신된 신호의 특정 에너지 범위가 상기 단일 채널에 의해 확인된 범위와 같은지 판정한다. 상기 수신된 에너지가 상기 SCA 범위 내이면, SCA 카운터가 업데이트된다. 시간의 경과에 따라, SCA 카운트가 누적된다. 특정 시간 간격으로, 상기 다중 채널 어낼라이저(630)는 다수의 SCA 카운트를 포함하게 되고, 결과적으로 히스토그램이 생성된다. 상기 히스토그램은 존재하는 방사능의 스펙트럼 이미지를 나타낸다. 상기 MCA(630)는, 수천개의 SCA 및 카운터와 동등하며 더욱 강력하고 저렴한 컴퓨터 메모리와 결합된 아날로그-디지털 컨버터를 사용한다.
상기 스펙트럼 분석 시스템(640)은 검사 대상 컨테이너에 있는 물질 중에 존재하는 동위원소를 확인하기 위해서 상기 히스토그램을 사용한다. 상기 정보처리 시스템(612)에 의해 실행되는 기능들 중 하나는, 검사 대상 컨테이너 내의 하나 이상의 동위원소, 폭발물 또는 특수 물질을 확인하기 위한 스펙트럼 분석이다. 방사능 검출에 대해서는, 상기 스펙트럼 분석 시스템(640)가 존재하는 방사능의 하나 이상의 스펙트럼 이미지를 동위원소 데이터베이스(622)에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지(650)가 나타내는 알려진 동위원소를 비교한다. 각 동위원소에 대한 다양한 스펙트럼 데이터를 포착함으로써, 존재하는 방사능에 대한 하나 이상의 스펙트럼 이미지에 비교될 수 있는 다수의 이미지들이 존재한다. 상기 동위원소 데이터베이스(622)는 각각의 알려진 동위원소의 하나 이상의 스펙트럼 이미지(650)를 보유하고 있다. 이러한 다중 스펙트럼 이미지는 알려진 동위원소의 다양한 레벨의 스펙트럼 방사능 데이터를 나타낸다. 상기와 같이 수집된 동위원소의 방사능 데이터는 하나 이상의 센서로부터 얻어지는 다양한 스펙트럼 데이터를 사용하여 비교 및 확인된다.
상기 센서로부터 얻어진 소량의(또는 대량의) 데이터라도 있으면, 상기 스펙트럼 분석 시스템(640)이 상기 센서로부터 얻어진 방사능 데이터를 각 알려진 동위원소와 관련된 하나 이상의 스펙트럼 이미지들과 비교한다. 다시 말해서, 상기 스펙트럼 분석 시스템은 상기 수집된 방사능 데이터의 하나 이상의 스펙트럼 이미지를 상기 동위원소 데이터베이스(622)에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지들과 비교함으로써, 수집된 방사능 데이터와 관련된 하나 이상의 동원원소를 확인하며, 여기서 각각의 알려진 동위원소는 상기 동위원소 데이터베이스(622)에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지들과 연관되어 있다. 하나의 알려진 동위원소와 관련된 하나 이상의 스펙트럼은, 그 동위원소 검출시 하나 이상의 센서들로부터 수집되는 스펙트럼 방사능 데이터의 하나 이상의 레벨을 나타낸다.
상기와 같이 알려진 동위원소와 관련된 다양한 스펙트럼과의 비교에 의해서 분석하는 방법은 센서로부터 얻어지는 스펙트럼 이미지 데이터를 확인하고자 하는 동위원소의 스펙트럼 이미지 데이터와 대조하는 작업의 신뢰도 및 효율을 상당히 높일 수 있다. 상기 센서(들)에 의해 검출된 방사능에 하나 이상의 가능한 동위원소가 존재하는 것으로 판정되면, 상기 정보처리 시스템(612)가 검사 대상 컨테이너 내에 존재하는 것으로 추정되는 물질, 물품 및/또는 제품에 대하여 상기 동위원소들을 비교할 수 있다. 또한, 적하목록(615)에는 상기 검사 대상 컨테이너의 내용물의 상세 내역이 포함되어 있다. 상기 정보처리 시스템(612)은 상기 컨테이너 내에 포함된 것으로 추정되는 물질, 물품 및/또는 제품이 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록에 기재된 물질, 물품 및/또는 제품과 일치하는 지를 판정하기 위하여 상기 적하목록(615)을 참조할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 상기와 같은 일치 대조 프로세스는 종래의 컨테이너 내용물 검사 프로세스에 비해서 훨씬 더 효율적이고 신뢰성이 크다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스펙트럼 분석 시스템(640)은 수집된 데이터를 분석하고 존재하는 동위원소를 확인하는 정보 처리 시스템 및 소프트웨어를 포함한다. 상기 스펙트럼 분석 소프트웨어는 확인 대상 동위원소의 다중 확인을 위한 하나 이상의 방법들로 구성된다. 하나 이상의 동위원소가 존재하는 경우, 상기 시스템은 각 동위원소의 비율을 확인한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 스펙트럼 분석 소프트웨어와 같이 스펙트럼 분석에 사용될 수 있는 방법의 예를들면, 1) 미국특허 제 6,847,731호에 기재된 "패턴 인식 시스템 성능 향상 방법 및 시스템", 2) 발명자 David L. Frank 가 2006년 1월 17일 "방사능 스펙트럼으로부터 중성자와 파 성분등의 존재 성분을 판정하는 방법"의 명칭으로 제출한 미국 가특허출원 제 60/759,331호에 기재된 LINSCAN 방법(스펙트럼의 선형 분석 방법) 등이 있으며, 전체 내용을 본 명세서에 참고 문헌으로서 첨부한다.
폭발물 및/또는 특수 물질에 관한 수집된 데이터의 분석에 관해서는, 상기 스펙트럼 분석 시스템(640)과 정보처리 시스템(612)이, 검사 대상 선적 컨테이너의 적하목록(615) 데이터를 예상 폭발물 및/또는 방사능 물질 데이터로 변환하고, 확인된 추정 폭발물 및/또는 특수 물질과 비교한다. 상기 시스템이 상기 컨테이너의 적하목록과 일치하지 않는 것으로 판정하면, 상기 확인된 추정 폭발물 및/또는 특수 물질은 허가되지 않는다. 이 경우 상기 시스템은 시스템 관리자에게 정보를 제공하여 경보를 보냄으로써 적절한 조치를 취하게 할 수 있다.
상기 유저 인터페이스(614)에 의하여 시스템 관리자는 로컬 시스템(612)를 작동시킬 수 있으며, 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)와 같은 프레임 구조체에 설치된 센서 유닛(601,602,603)의 집합(collection)에 의하여 방사능 검출 상태, 동위원소 확인 및/또는 RF 신호 검출 등을 감시할 수 있다.
예를들어, 상기 유저 인터페이스(614)는 상기 수집된 리턴 신호, 또는 검사 대상 선적 컨테이너 내의 확인된 추정 폭발물 및/또는 특수 물질들, 또는 상기 선적 컨테이너 내의 확인 및 허가된 폭발물 및/또는 특수 물질들, 또는 그들의 조합을 사용자에게 표시할 수 있다.
상기 데이터 수집 시스템은 네트워크(616)과 같은 원격 제어 및 감시 시스템(618)과 통신 가능하게 연결될 수 있다. 상기 원격 시스템(618)은 정보 처리 시스템을 포함하며, 상기 정보 처리 시스템은 컴퓨터, 메모리, 기억장치, 모니터 디스플레이와 키보드 등의 유저 인터페이스(620), 또는 기타 유저 입출력 장치를 포함한다. 상기 네트워크(616)는 임의의 수의 지역 네트워크 및/또는 광역 네트워크를 포함한다. 상기 네트워크는 유무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 네트워크 통신 기술은 주지의 기술이다. 상기 유저 인터페이스(620)에 의하여 시스템 관리자는 로컬 시스템(612)를 작동시킬 수 있으며, 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)와 같은 프레임 구조체에 설치된 센서 유닛(601,602,603)의 집합에 의하여 선적 컨테이너 확인 상태를 감시할 수 있다.
중앙 감시부와 같이, 원격으로 시스템을 조작시킴으로써, 제한된 수의 관리자로 많은 사이트들을 안전하게 감시할 수 있다. 제 1도에 도시된 바와 같이, 크레인 아암 어셈블리 등의 컨테이너 취급 동작을 감시하는 것 외에, 상기 방사능, 폭발물 및 특수 물질을 검출 및 확인하는 선적 컨테이너 확인 시스템은 많은 다른 용도에 사용될 수 있다. 예를 들면, 항구, 철도 및 환승역 등과 같이 대량의 화물이 운반 및 취급되는 장소와, 선박, 항공기, 트럭, 창고 및 기타 운송 시설 및 기타 대량의 화물이 취급되는 곳에서, 원격 감시 시스템과 교신되는 센서 유닛을 장착한 포크 리프트 트럭을 사용하여 방사능 검출 및 확인을 할 수 있다. 상기 센서(414)는 많은 다른 유형의 프레임 구조체 및 관련된 환경에서 장착될 수 있다. 상기와 같은 감시 시스템은 상기와 같은 감시 능력, 지역 및 원격 감시 기능, 매우 저렴한 설치 및 운전 비용으로 인해 상당한 상업적 이점을 갖고 있다.
또한, 상기 시스템 감시 기능은 방사능 및 폭발물 이외의 것을 감시하는 데도 사용될 수 있다. 감시하고자 하는 다른 유형의 위험 물질에 적합한 센서 및 검출기를 상기 방사능 및 RF 센서와 결합하고 본 발명의 변형 실시예에 의하여 시스템을 감시함으로써 상기 다른 유형의 위험 물질을 감시할 수 있다.
제 7도를 참고하면, 제 2도에 도시된 바와 같은 감마선 센서(202)와 중성자 센서(202)등의 센서를 배터리 전원을 갖는 장치(700)으로 사용될 수 있다. 상기와 같은 센서 장치(700)의 전원 수명은 최근 배터리 기술과 전력 절약 기술로 인해 장기간 동안 사용이 가능하다. 이로 인하여 상기 센서(700)는 다른 유형의 프레임 구조체에 관련해서 많은 다른 배열로 설치할 수 있으며, 전원에 계속적으로 연결될 필요가 없다. 제 7도에 도시된 실시예에서, 검출기(702)는 하나 이상의 감마선 검출기, 중성자 검출기 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다. 프로세서(704)는 인터페이스 회로(706)를 통해서 검출기(702)와 교신한다. 상기 프로세서(704)는 상기 검출기(702)로부터 수집된 데이터 신호를 메모리(708)에 저장한다. 또한 상기 메모리(708)에는, 상기 배터리 전원을 가진 센서 장치(700)에 대한 컨트롤러-프로세서(704)로서 기능할 수 있도록 상기 프로세서(704)에 의해서 사용되는 데이터와, 구성 파라미터 및 기타 프로그램이 저장되어 있다. 상기 기능 중의 하나는 상기 검출기(702)로부터 수집된 데이터를 디지털 데이터 수집 시스템(610)과 교신하는 것이다(제6도 참조).
본 실시예에서, 상기 교신 기능은 무선 통신 모듈(710)과 RF 안테나(711)을 통한 RF 통신 등의 무선 통신에 의해서 실행된다. 상기 무선 통신의 일예로서, 애드혹(ad-hoc) 통신 모드를 이용하는 무선 네트워크가 있다. 상기 애드혹 통신 모드에서는, 다양한 프레임 구조체에 설치된 배터리 전원을 가진 센서들의 집합 같은 무선 장치들이 서로 직접 (P2P(peer-to-peer) 통신방식으로) 교신하여 이웃하는 무선 장치들의 네트워크 동적으로 형성시킨다. 애드혹 모드로 동작함으로써, 서로의 범위 내에 있는 모든 무선 장치들이 중앙의 억세스 포인트 없이 P2P 방식으로 발견 및 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 상기와 같은 네트워크 내의 모든 이웃하는 무선 장치들이 수집된 방사능 데이터를 다른 이웃하는 장치들과 교신하고, 그 이웃하는 센서 장치(700)로부터 수집된 방사능 데이터를 메모리(708)에 저장한다. 이러한 방법으로, 디지털 데이터 수집 시스템(610)이 상기 센서 장치들(700)중 하나와 교신하면, 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 이웃하는 모든 센서 장치들(700)로부터 수집된 데이터를 인터로게이트하고 수신할 수 있다. 이러한 점은, 상기 센서 장치들(700)이 컨테이너 취급 시설에서 공통으로 적재되는 하나 이상의 컨테이너를 포함하는 다양한 프레임 구조체 상에 설치되는 경우에 특히 유용하다. 다시 말해서, 적재된 컨테이너들 중 중앙 근처에 있는 컨테이너들을 검사하는 경우에, 먼저 컨테이너들을 치우지 않고서는 검사가 매우 어렵거나 불가능하기 때문에 상기 센서 장치(700)을 사용하는 것이 매우 유용하다.
또한 본 발명은 예를 들어 항구 선적 작업에서, 임의의 컨테이너 내의 비허가 내용물을 감시하면서 매우 효율적으로 컨테이너를 취급할 수 있다. 또한, 다른 예를 들면, 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)과 모니터 시스템(612)를 구비한 감시 선박은 컨테이너 화물선을 타고 갈 수 있으며, 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 상기 컨테이너 화물선 내의 하나 이상의 프레임 구조체에 탑재된 하나 이상의 센서(700)와 인터로게이트할 수 있다. 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)은 상기 센서들(700) 중 하나와 교신함으로써, 상기 애드혹 네트워크 내의 모든 센서들(700)로부터 수집된 데이터를 수신할 수 있게 된다.
배터리 및 전원 조절회로(712)가 (적어도 하나의 전원 버스(714)를 통해서) 모든 전자 장치, 모듈 및 센서(700) 내의 장치들에 전원을 공급한다. 또한, 상기 배터리 및 전원 조절회로(712)는 상기 프로세서(704)에 파워 인디케이터(power indicator) 신호(715)를 공급한다. 이로 인하여, 상기 프로세서(704)는 전원이 양호한 경우와 전원이 저하되는 경우를 감시할 수 있다. 상기 후자의 경우, 상기 프로세서(704)는 상기 무선 통신 모듈(710)을 통해서 상기 디지털 데이터 수집 시스템(610)과 정보처리 시스템(612)에 경보를 송출할 수 있다. 이에 따라 상기 시스템은 적절한 교정 조치를 취할 수 있다. 예를 들면, 저 전원 경보가 발생된 특정 센서(700)가 확인되면 관리자가 가능한 신속히 상기 센서(700)의 배터리를 교환(또는 충전)한다. 또한, 상기 시스템(712)은 신뢰성 없는 전원 상태를 나타내는 경보를 보낸 장치(700)로부터의 검출 및 센싱 신호들을 무시할 수 있다. 이로 인하여, 신뢰성 없는 전원을 갖는 센서들(700)에 의한 센싱 오류, 센싱 실패 등의 상황을 피할 수 있다.
감마선 및/또는 중성자 센서 등의 상기 배터리로 구동되는 센서 장치들(700)은 컨테이너(일종의 프레임 구조체) 상의 임의의 위치에 장착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 장치들(700)을 컨테이너의 하나 이상의 내표면 상에 장착할 수 있다. 상기 센서들(700)은, 컨테이너 내의 모든 물품 및 물질을 동등하게 감시할 수 있도록 컨테이너의 천정/바닥의 중앙의 내표면 상에 설치하는 것이 바람직하다. 물론, 다중 센서들(700)을 사용할 수 있고, 상기 센서들(700)은 컨테이너 내부 또는 외부, 또는 내외부 모두의 임의의 위치에 설치할 수 있다.
상기 센서 장치들(700)은 컨테이너의 외측에 설치되며, 대부분의 표준 선적 컨테이너들에서 공통으로 사용되는 적재 인터록킹(interlocking) 메커니즘 내에 매설(또는 장착)된다. 상기 인터록킹 메커니즘은 통상적으로 컨테이너의 모서리에 설치된다. 전 세계적으로 약 1,600만 개의 컨테이너가 있고, 상기 적재 인터록킹 메커니즘은 전세계 공통으로 사용되고 있다. 적재 인터록킹 메커니즘의 금속 구조체내에 센서 장치(700)를 매설(또는 장착)함으로써, 즉, 각 컨테이너의 적재 인터록킹 메커니즘의 각 트위스트 록 (twist lock) 내의 캐비티 내에 센서 장치(700)를 장착함으로써, 상기 하나 이상의 센서(700)를 컨테이너의 내용물을 감시하는 데 더욱 효율적으로 사용할 수 있다. 각 컨테이너의 모든 인터록킹 메커니즘에 센서 장치들(700)을 사용하고 애드혹 네크워크에서 상호 통신하도록 함으로써, 미국 선박(US customs vessel)은 화물선을 따라가면서, 상기 무선 통신 모듈(710)들과 통신을 할 수 있고, 화물선 선체 내측의 컨테이너 더미 속에 깊이 저장된 것일지라도 특정 컨테이너에서 방사능이 검출되는 지를 판정할 수 있다. 이러한 점은 종래 기술에서는 해결하지 못한 본 발명의 매우 우수한 이점이다.
방사능의 기준 소오스(source)를 센서(700) (또한, 제2도의 센서(202) 참조) 내의 하나 이상의 검출기(702) 부근에 설치하여 상기 다중 채널 어낼라이저(630)와의 통신을 통한 검출기(702)의 실시간 보정을 용이하게 할 수 있다.
상기 방사능 검출기(702)는 시간이 지남에 따라 아날로그 드리프트(drift)를 나타내는 것으로 알려져 있다. 스펙트럼 분석 시스템(640)은 통상적으로 상기 센서(700)로부터의 정확한 스펙트럼 데이터(보정범위 내)에 의존하여 검사 대상 컨테이너 내에 존재하는 특수 동위원소를 확인한다. 정확한 데이터를 제공하기 위하여, 보정 첵크 중에 작은 방사능 소오스를 상기 방사능 검출기(702)에 노출시킬 수 있다. 상기 방사능 소오스(극미량의 방사능 물질) 는 상기 검출기(702)에 계속적으로 노출되는 소오스일 수 있고, 상기 검출기(702) 및/또는 센서(700)에 간헐적 (선택적)으로 노출되는(컵과 같이 개폐됨으로써 보정을 위한 소오스를 선택적으로 노출시킴) 소오스 또는 하나 이상의 소오스의 조합일 수 있다. 상기 기준 소오스의 검출에 의한 기준 신호는 상기 다중 채널 어낼라이저(630)에 의해 분석되어, 상기 검출기(702)의 보정을 확실하게 한다. 상기 검출기(702)가 보정이 되지 않는 경우, 상기 데이터가 상기 스펙트럼 분석 시스템(640)에 의한 스펙트럼 분석을 위한 히스토그램에 적용되기 전에, 상기 다중 채널 어낼라이저(630)가 상기 특정 센서(700)으로부터 수신된 검출기 데이터를 수정하여 상기 검출기 데이터가 보정되도록 한다 (센서 보정).
상기 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명에 의한 시스템은, 하나의 컴퓨터 시스템 내에서 중앙 집중형으로 구현되거나, 또는 다른 요소들이 수개의 상호 연결된 컴퓨터 시스템에 걸쳐 퍼져 있는 분산형으로 구현될 수 있다. 상기한 본 발명의 방법을 수행하도록 적응된 임의의 컴퓨터 시스템 또는 기타 장치를 사용할 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 대표적인 조합예를 들면, 시스템에 설치하고 실행하면 상기한 방법들을 수행하도록 컴퓨터 시스템을 제어하는 컴퓨터 프로그램을 구비한 범용 컴퓨터 시스템을 들 수 있다.
본 발명의 실시예는 또한 상기 방법들을 구현할 수 있는 상기 모든 특징들을 구비하고 또한 컴퓨터 시스템에 설치시 그 방법들을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품 내에 내장될 수도 있다. 본 명세서에서 컴퓨터 프로그램 수단 또는 컴퓨터 프로그램이라 함은, 정보 처리 능력을 갖는 시스템으로 하여금 a) 다른 언어, 코드, 부호로 변환하는 것과 b) 다른 형태로 재생하는 것 중 어느 하나 또는 둘 모두를 행한 후에, 또는 직접적으로 특정 기능을 실행하도록 하는 명령어 조합을 의미하는 모든 표현을 의미한다.
각 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 컴퓨터와 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하며, 상기 컴퓨터 판독가능한 매체는, 상기 컴퓨터에 의해 판독가능한 데이터, 명령, 메시지 또는 메시지 패킷, 기타 컴퓨터로 판독가능한 정보를 저장하고 있다. 상기 컴퓨터 판독가능 매체로는ROM, 플래시 메모리, 디스크 드라이브 메모리, CD-ROM등의 비휘발성 메모리와 기타 영구 저장 매체 등이 있다. 또한, RAM, 버퍼, 캐시 메모리 및 네트웍 회로 등과 같은 휘발성 기억 장치도 상기 컴퓨터 판독가능 매체로서 사용될 수도 있다. 또한, 상기 컴퓨터 판독가능 매체는, 유선 또는 무선 네트워크를 포함하는 네트워크 링크 및/또는 네트워크 인터페이스 등의 임시 매체 내에 컴퓨터가 판독할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
제1도는 본 발명의 일 실시예에서 센서 하우징 내의 센서들을 구비한 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)와 컨테이너를 나타내는 도면.
제2도는 크레인 아암 어셈블리(또는 스프레더 바)상의 센서와 관련된 전자 부품들의 설치 예를 나타내는 개략도.
제3도는 센서 하우징 내의 센서의 구성 예를 나타내는 개략도.
제4도는 본 발명의 일 실시예에서, 스프레더 바에 탑재되는 센서 하우징의 구성 예를 나타내는 크레인 아암 어셈블리의 스프레더 바의 종단면도.
제5도는 컨테이너 내의 폭발물과 특수 물질들을 검출하기 위한 RF 검출 시스템의 일 예를 나타내는 개략도.
제6도는 본 발명의 일 실시예에서 데이터 수집 및 분석 시스템의 일 예를 나타내는 블럭도.
제7도는 배터리로 작동되는 검출기를 나타내는 블록도.

Claims (35)

  1. 프레임 구조체;
    상기 프레임 구조체는, 컨테이너 무빙 디바이스의 일부이며, 상기 컨테이너 무빙 디바이스는 컨테이너와 기계적으로 결합되어 컨테이너를 이동하여, 상기 프레임 구조체가 컨테이너와 함께 이동하며;
    하나 이상의 감마선 센서;
    하나 이상의 고체 중성자 센서를 포함하고, 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서는 검사 대상 컨테이너 부근에 배치될 수 있는 상기 프레임 구조체 상에 집합적으로 장착되며;
    상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서로부터 방사능 데이터를 수집하는 디지털 데이터 수집 시스템;
    상기 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터의 히스토그램을 작성하는 다중 채널 어낼라이저 시스템;
    상기 다중 채널 어낼라이저 시스템 및 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터 및 히스토그램을 수신 및 분석하여 방사능을 검출하고 상기 수집된 방사능 데이터와 관련된 하나 이상의 동위원소를 확인하는 스펙트럼 분석 시스템;
    상기 스펙트럼 분석 시스템에서 사용되는 동위원소 스펙트럼을 나타내는 데이터를 저장하는 제1 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 제1 데이터 저장 수단에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지는 각 동위원소를 나타내며, 상기 제1 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 시스템에 통신 가능하게 연결되며;
    상기 스펙트럼 분석 시스템과 통신 가능하게 연결되어, 상기 확인된 하나 이상의 동위원소를 분석하고 그 동위원소가 나타내는 물질 또는 물품을 판정하는 정보 처리 시스템; 및
    검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 제2 데이터 저장 수단을 포함하며, 상기 제2 데이터 저장 수단은 상기 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 정보 처리 시스템은 상기 판정된 물질 또는 물품과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 물질 또는 물품이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서는,
    통합된 아날로그 인터페이스와 아날로그-디지털 컨버터를 포함하며,
    1kev~662kev의 범위에서 센서 해상도가 3.4% 이상이고,
    662kev~3Mev의 범위에서 센서 해상도가 12% 이상이며;
    상기 하나 이상의 고체 중성자 센서는,
    통합된 아날로그 인터페이스와 아날로그-디지털 컨버터와,
    열중성자 검출 감속제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는, 크레인 아암 어셈블리, 스프레더 바, 고정식 서포트, 포크 리프트 트럭, 선박, 항공기, 트럭, 궤도차 및 이들의 조합중 어느 하나를 포함하는 별도의 지지 구조체 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는 포크 리프트 트럭의 일부인 별도의 지지 구조체에 장착되는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는 철도, 공항, 항구 및 크레인 시스템 중 적어도 하나를 포함하는 별도의 지지 구조체에 장착되는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체와 기계적으로 결합되어 상기 프레임 구조체 상에 장착되는 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 보호하는 완충 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는 별도의 지지 구조체에 장착되며, 상기 완충 시스템은, 매분 당 상기 별도의 지지 구조체에 작용하는 200 G-force 정도의 충격력으로부터 상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 보호하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조체는 상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 둘러싸는 적어도 하나의 부분 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부분 하우징이 상기 프레임 구조체에 부착된 하나 이상의 하우징 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부분 하우징이 상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 둘러싸는 완전한 밀봉체(enclosure)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    갠트리 크레인의 스프레더 바와 기계적으로 결합되는 완충 시스템과,
    상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 내부에 수납하고 상기 완충 시스템을 통해 상기 스프레더 바에 장착되는 센서 하우징을 더 포함하며, 상기 센서 하우징은 매분 당 상기 스프레더 바에 작용하는 200 G-force 정도의 충격력으로부터 상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서를 보호하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서를 수납하는 하우징을 더 포함하며, 상기 감마선 센서의 감도를 유지하도록 상기 하우징을 통과하여 상기 각각의 감마선 센서의 표면으로 방출되는 감마선 방사능의 감소를 최소로 하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서를 수납하는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 감마선 센서의 감도를 유지하도록 상기 하나 이상의 감마선 센서의 각 위치에서 얇은 층으로 압연되는 적어도 하나의 하우징 벽을 구비함으로써 상기 하우징에 의한 감마선 방사능 차폐를 최소화하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서를 수납하는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징은 베릴륨을 포함하는 금속으로 구성됨으로써, 상기 감마선 센서의 감도를 유지하도록 상기 감마선 센서 표면에서 감마선 입자 센싱시 상기 하우징을 통과하는 감마선 입자의 차폐를 최소화하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    쉴드 아날로그 케이블을 갖는 하나 이상의 아날로그 감마선 센서를 구비하는 적어도 하나의 완충 검출기를 더 포함함으로써, 상기 하나 이상의 센서로부터의 출력 신호의 백그라운드 노이즈를 감소시키고 상기 하나 이상의 센서에 대한 기계적 충격을 감소시키는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서 및 하나 이상의 고체 중성자 센서에 의해 수집된 방사능 데이터를 상기 스펙트럼 분석 시스템에 송신하는 무선 또는 유선 통신 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서, 디지털 데이터 수집 시스템 및 스펙트럼 분석 시스템은 갠트리 크레인의 스프레더 바 상에 통합되는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 감마선 센서는 각각 하나 이상의 감마선 검출기를 구비하며, 상기 감마선 검출기는 극미량의 방사능 물질에 계속적으로 노출되거나 또는 선택적으로 노출되어 상기 감마선 센서의 센서 보정을 위하여 상기 감마선 센서와 관련된 기준 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다중 채널 어낼라이저는 상기 감마선 센서와 관련된 상기 기준 신호를 이용하여 상기 감마선 센서로부터 수집된 방사능 데이터를 조정하여 상기 방사능 데이터의 보정 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 시스템은 상기 수집된 방사능 데이터의 하나 이상의 스펙트럼 이미지와 상기 제1 데이터 저장 수단에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지를 비교함으로써, 상기 수집된 방사능 데이터를 분석하여 그 방사능 데이터와 관련된 하나 이상의 동위원소를 확인하며, 상기 제1 데이터 저장 수단에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지는 각각의 알려진 동위원소와 연관되어 있으며, 알려진 동위원소와 연관된 상기 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지는, 상기 알려진 동위원소 검출시 상기 하나 이상의 센서들로부터 수집되는 하나 이상의 레벨을 갖는 스펙트럼 방사능 데이터를 나타내는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨테이너 무빙 디바이스는 갠트리 크레인의 스프레더 바인 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨테이너 무빙 디바이스는 트럭, 포크리프트 트럭, 크레인 조립체 및 트럭중의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  23. 갠트리 크레인의 스프레더 바에 장착되어, 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 RF 신호를 송신하고 상기 검사 대상 선적 컨테이너의 캐비티 내로 RF 신호를 송신하는 하나 이상의 RF 신호 발생기;
    상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 RF 안테나 시스템과 결합된 하나 이상의 RF 수신기를 포함하고, 상기 하나 이상의 RF 안테나 시스템은 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하며;
    상기 하나 이상의 RF 수신기와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 RF 수신기로부터의 리턴 신호를 수집하는 데이터 수집 시스템;
    상기 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 리턴 신호를 분석하여 상기 검사 대상 컨테이너 내의 물질을 검출하고 폭발물을 확인하는 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템; 및
    상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템은 상기 확인된 폭발물과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 폭발물이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되는 유저 인터페이스를 더 포함하며, 상기 유저 인터페이스는 수신된 리턴 신호와, 상기 검사 대상 컨테이너에 대해 확인된 폭발물 및 상기 검사 대상 컨테이너 내에 있는 비허가 폭발물중 적어도 하나를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  25. 삭제
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보처리 시스템이, 상기 검사 대상 컨테이너의 적하목록 데이터를 예상 폭발물 데이터로 변환하고, 확인된 폭발물과 상기 예상 폭발물을 비교함으로써, 상기 확인된 폭발물과 상기 적하 목록을 비교하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  27. 프레임 구조체;
    상기 프레임 구조체는, 컨테이너 무빙 디바이스 상에 장착되며, 상기 컨테이너 무빙 디바이스는 컨테이너와 기계적으로 결합되어 컨테이너를 이동하여, 상기 프레임 구조체가 컨테이너와 함께 이동하며;
    하나 이상의 감마선 센서;
    하나 이상의 고체 중성자 센서를 포함하고, 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서는 검사 대상 컨테이너 부근에 배치될 수 있는 상기 프레임 구조체 상에 집합적으로 장착되며;
    상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서로부터 방사능 데이터를 수집하는 디지털 데이터 수집 시스템;
    상기 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터의 히스토그램을 작성하는 다중 채널 어낼라이저 시스템;
    상기 다중 채널 어낼라이저 시스템 및 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터 및 히스토그램을 수신 및 분석하여 방사능을 검출하고 상기 수집된 방사능 데이터와 관련된 하나 이상의 동위원소를 확인하는 스펙트럼 분석 시스템;
    상기 스펙트럼 분석 시스템에서 사용되는 동위원소 스펙트럼을 나타내는 데이터를 저장하는 제1 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 제1 데이터 저장 수단에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지는 각 동위원소를 나타내며, 상기 제1 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 시스템에 통신 가능하게 연결되며;
    상기 스펙트럼 분석 시스템과 통신 가능하게 연결되어, 상기 확인된 하나 이상의 동위원소를 분석하고 그 동위원소가 나타내는 물질 또는 물품을 판정하는 정보 처리 시스템; 및
    검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 제2 데이터 저장 수단을 포함하며, 상기 제2 데이터 저장 수단은 상기 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 정보 처리 시스템은 상기 판정된 물질 또는 물품과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 물질 또는 물품이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  28. 프레임 구조체;
    상기 프레임 구조체는, 컨테이너 무빙 디바이스 상에 장착됨과 아울러 컨테이너 무빙 디바이스의 일부이며, 상기 컨테이너 무빙 디바이스는 컨테이너와 기계적으로 결합되어 컨테이너를 이동하여, 상기 프레임 구조체가 컨테이너와 함께 이동하며;
    하나 이상의 감마선 센서;
    하나 이상의 고체 중성자 센서를 포함하고, 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서는 검사 대상 컨테이너 부근에 배치될 수 있는 상기 프레임 구조체 상에 집합적으로 장착되며;
    상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 감마선 센서와 하나 이상의 고체 중성자 센서로부터 방사능 데이터를 수집하는 디지털 데이터 수집 시스템;
    상기 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터의 히스토그램을 작성하는 다중 채널 어낼라이저 시스템;
    상기 다중 채널 어낼라이저 시스템 및 디지털 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 방사능 데이터 및 히스토그램을 수신 및 분석하여 방사능을 검출하고 상기 수집된 방사능 데이터와 관련된 하나 이상의 동위원소를 확인하는 스펙트럼 분석 시스템;
    상기 스펙트럼 분석 시스템에서 사용되는 동위원소 스펙트럼을 나타내는 데이터를 저장하는 제1 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 제1 데이터 저장 수단에 저장된 하나 이상의 스펙트럼 이미지는 각 동위원소를 나타내며, 상기 제1 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 시스템에 통신 가능하게 연결되며;
    상기 스펙트럼 분석 시스템과 통신 가능하게 연결되어, 상기 확인된 하나 이상의 동위원소를 분석하고 그 동위원소가 나타내는 물질 또는 물품을 판정하는 정보 처리 시스템; 및
    검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 제2 데이터 저장 수단을 포함하며, 상기 제2 데이터 저장 수단은 상기 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 정보 처리 시스템은 상기 판정된 물질 또는 물품과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 물질 또는 물품이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 방사능 검출 및 확인 시스템.
  29. 갠트리 크레인의 스프레더 바에 장착되어, 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 RF 신호를 송신하고 상기 검사 대상 선적 컨테이너의 캐비티 내로 RF 신호를 송신하는 하나 이상의 RF 신호 발생기;
    상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 RF 안테나 시스템과 결합된 하나 이상의 RF 수신기를 포함하고, 상기 하나 이상의 RF 안테나 시스템은 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하며;
    상기 하나 이상의 RF 수신기와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 RF 수신기로부터의 리턴 신호를 수집하는 데이터 수집 시스템;
    상기 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 리턴 신호를 분석하여 상기 검사 대상 컨테이너 내의 물질을 검출하고 특수 물질을 확인하는 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템; 및
    상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템은 상기 확인된 특수 물질과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 특수 물질이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  30. 갠트리 크레인의 스프레더 바에 장착되어, 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 RF 신호를 송신하고 상기 검사 대상 선적 컨테이너의 캐비티 내로 RF 신호를 송신하는 하나 이상의 RF 신호 발생기;
    상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 RF 안테나 시스템과 결합된 하나 이상의 RF 수신기를 포함하고, 상기 하나 이상의 RF 안테나 시스템은 상기 스프레더 바와 검사 대상 선적 컨테이너 간의 전기적 접점을 통해서 상기 검사 대상 컨테이너의 캐비티 내부로부터의 리턴 신호를 수신하며;
    상기 하나 이상의 RF 수신기와 통신 가능하게 연결되어 상기 하나 이상의 RF 수신기로부터의 리턴 신호를 수집하는 데이터 수집 시스템;
    상기 데이터 수집 시스템과 통신 가능하게 연결되어 상기 수집된 리턴 신호를 분석하여 상기 검사 대상 컨테이너 내의 물질을 검출하고 폭발물 및 특수 물질을 확인하는 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템; 및
    상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록을 나타내는 데이터를 저장하는 데이터 저장 수단을 포함하고, 상기 데이터 저장 수단은 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되며, 상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템은 상기 확인된 폭발물 및 특수 물질과 상기 검사 대상 컨테이너의 적하 목록과 비교하여 상기 검사 대상 컨테이너 내에 비허가 폭발물 및 특수 물질이 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되는 유저 인터페이스를 더 포함하며, 상기 유저 인터페이스는 수신된 리턴 신호와, 상기 검사 대상 컨테이너에 대해 확인된 특수 물질 및 상기 검사 대상 컨테이너 내에 있는 비허가 특수 물질중 적어도 하나를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보 처리 시스템과 통신 가능하게 연결되는 유저 인터페이스를 더 포함하며, 상기 유저 인터페이스는 수신된 리턴 신호와, 상기 검사 대상 컨테이너에 대해 확인된 폭발물 및 특수 물질, 및 상기 검사 대상 컨테이너 내에 있는 비허가 폭발물 및 특수 물질중 적어도 하나를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보처리 시스템이, 상기 검사 대상 컨테이너의 적하목록 데이터를 예상 방사능 물질 데이터로 변환하고, 확인된 특수 물질과 상기 예상 방사능 물질을 비교함으로써, 상기 확인된 특수 물질과 상기 적하 목록을 비교하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 스펙트럼 분석 및 정보처리 시스템이, 상기 검사 대상 컨테이너의 적하목록 데이터를 예상 폭발물 및 방사능 물질 데이터로 변환하고, 확인된 폭발물 및 특수 물질과 상기 예상 폭발물 및 방사능 물질을 비교함으로써, 상기 확인된 폭발물 및 특수 물질과 상기 적하 목록을 비교하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
  35. 제 29 항에 있어서,
    상기 특수 물질은 고농축 우라늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 폭발물 및 특수 물질 검출 및 확인 시스템.
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