KR102512126B1 - Large quantity air-intake explosives detection apparatus using total reflection threshold lens - Google Patents
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Abstract
전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치는, 일단에 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 타단에 공기가 배출되는 토출구가 형성된 본체, 상기 본체 내부에 구비되어서 입사광을 조사하는 광원, 상기 본체 내부에서 상기 입사광의 진행 경로 상에서 전방에 구비되고, 상기 입사광을 전반사시키고 경로를 변경하는 프리즘 및 상기 본체 외부에 구비되고 상기 프리즘을 통해 방출되는 형광을 수광하는 수광부를 포함하고, 상기 프리즘은, 내부에서 상기 입사광이 전반사됨에 따라 경로가 변경되어서 빗면을 통해 방출되도록 형성되고, 상기 빗면에는 형광 물질이 구비된다.A large air intake type explosive detection device using a total reflection critical angle lens includes a main body having an inlet through which air flows in and an outlet through which air is discharged at the other end, a light source provided inside the main body to irradiate incident light, and the main body. A prism provided on a forward path of the incident light from the inside and totally reflecting and changing the path of the incident light, and a light receiving unit provided outside the main body and receiving fluorescence emitted through the prism, wherein the prism comprises: As the incident light is totally reflected, the path is changed and emitted through an inclined plane, and a fluorescent material is provided on the inclined plane.
Description
이하의 설명은 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치에 관한 것이다.The following description relates to a large-volume air-breathing explosive detection device utilizing a total reflection critical angle lens.
폭발물로 사용되는 대표적인 화합물은 트라이나이트로 톨루엔(trinitrotoluene, TNT) 이나 다이나이트로 톨루엔(dinitrotoluene, DNT)과 같은 나이트로 방향족 물질을 포함하고 있다.Typical compounds used as explosives include nitroaromatic substances such as trinitrotoluene (TNT) or dinitrotoluene (DNT).
TNT의 합성과정 또는 분해과정을 통하여 DNT(dinitrotoluene)도 일부 폭발물에 존재하는데, 폭발물 탐지 장치는 주로 TNT와 DNT를 검출하게 된다. 그런데 TNT와 DNT는 고체로 존재하며 증기압이 매우 낮으므로, 폭발물에서 기화되어 공기 중에 존재하는 TNT와 DNT를 검출함으로써 폭발물을 탐지하는 것이 쉽지 않다. 이와 같은 나이트로기를 포함하는 화학물질을 검출하는 다양한 방법이 개발되고 있다. 일 예로, 이온 이동성 분광측정기(ion mobility spectroscopy)나 중성자 탐지기를 이용하여 폭발물에 함유된 화학 물질을 검출하는 방법들이 연구 개발되고 있다. 또한, 나이트로기를 포함하는 폭발물이 특정 화합물과 결합할 경우 불안정한 상태(들뜬 상태: Excited state)에서 물리/화학적으로 안정화되면서 발산되는 상태 에너지를 검출하는 광전자 분자 화학 폭발물 탐지 장치가 있다.DNT (dinitrotoluene) is also present in some explosives through the synthesis or decomposition process of TNT, and the explosive detection device mainly detects TNT and DNT. However, since TNT and DNT exist as solids and have very low vapor pressure, it is not easy to detect explosives by detecting TNT and DNT vaporized from explosives and present in the air. Various methods for detecting such a chemical substance containing a nitro group have been developed. For example, methods for detecting chemical substances contained in explosives using ion mobility spectroscopy or neutron detectors are being researched and developed. In addition, there is a photoelectronic molecular chemical explosive detection device that detects state energy emitted while being physically/chemically stabilized in an unstable state (excited state) when an explosive containing a nitro group is combined with a specific compound.
그러나 기존의 탐지 방법 및 탐지 장치들은 탐지 시간이 상대적으로 길고, 비용이 고가라는 단점이 있다. 또한, 기존의 탐지 방법은 상태 변화를 증폭시키는 과장에서 자체 노이즈도 증가함에 따라 탐지의 최대 능력이 ppb(part per billion) 이상을 넘을 수 없기 때문에 성능이 높지 않았다.However, existing detection methods and detection devices have disadvantages in that detection time is relatively long and cost is high. In addition, the performance of the conventional detection method was not high because the maximum detection capability could not exceed ppb (part per billion) or more as the self-noise increased in the exaggeration that amplified the state change.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to the present application.
실시예의 목적은, 공기 중의 폭발물을 탐지할 수 있는 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치를 제공하는 것이다.An object of the embodiments is to provide a mass air-breathing explosive detection device capable of detecting airborne explosives.
실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks to be solved in the embodiments are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
실시예에 따른 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치에 대해서 설명한다.A large-volume air-breathing explosive detection device using a total reflection critical angle lens according to an embodiment will be described.
전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치는, 일단에 공기가 유입되는 유입구가 형성되고, 타단에 공기가 배출되는 토출구가 형성된 본체, 상기 본체 내부에 구비되어서 입사광을 조사하는 광원, 상기 본체 내부에서 상기 입사광의 진행 경로 상에서 전방에 구비되고, 상기 입사광을 전반사시키고 경로를 변경하는 프리즘 및 상기 본체 외부에 구비되고 상기 프리즘을 통해 방출되는 형광을 수광하는 수광부를 포함하고, 상기 프리즘은, 내부에서 상기 입사광이 전반사됨에 따라 경로가 변경되어서 빗면을 통해 방출되도록 형성되고, 상기 빗면에는 형광 물질이 구비된다.A large air intake type explosive detection device using a total reflection critical angle lens includes a main body having an inlet through which air flows in and an outlet through which air is discharged at the other end, a light source provided inside the main body to irradiate incident light, and the main body. A prism provided on a forward path of the incident light from the inside and totally reflecting and changing the path of the incident light, and a light receiving unit provided outside the main body and receiving fluorescence emitted through the prism, wherein the prism comprises: As the incident light is totally reflected, the path is changed and emitted through an inclined plane, and a fluorescent material is provided on the inclined plane.
실시예들에 따르면, 공기 흡입식으로 폭발물을 검출할 수 있으므로 탐지 시간을 단축시킬 수 있고 보다 넓은 범위 및 많은 인원에 대해서 폭발물 검색을 할 수 있다.According to the embodiments, since explosives can be detected by air intake, the detection time can be shortened, and explosives can be searched for in a wider range and with a larger number of people.
또한, 광 전반사 임계각을 갖는 프리즘을 이용함으로써 폭발물 탐지 장치의 구조를 간소화할 수 있다.In addition, the structure of the explosive detection device can be simplified by using a prism having a critical angle of light total reflection.
실시예에 따른 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the mass air-breathing explosive detection device using the total reflection critical angle lens according to the embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .
도 1은 일 실시예에 따른 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 도 1의 폭발물 탐지 장치에서 프리즘의 구조를 설명하는 도면이다.1 is a schematic diagram for explaining a large-volume air-breathing explosive detection device according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram explaining the structure of a prism in the explosive detection device of FIG. 1;
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes can be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes to the embodiments are included within the scope of rights.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the examples are used only for descriptive purposes and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components including common functions will be described using the same names in other embodiments. Unless stated to the contrary, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments, and detailed descriptions will be omitted to the extent of overlap.
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치(10)에 대해서 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 and 2 , a mass air-breathing
도면을 참조하면, 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치(이하에서는 '폭발물 탐지 장치'라 함)(10)는, 본체(11)와, 폭발물을 탐지하기 위한 센싱부(12) 및 제어부(13)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a large-capacity air-breathing explosive detection device (hereinafter referred to as an 'explosive detection device') 10 includes a
본체(11)는, 일단에 공기가 흡입되는 유입구(111)가 형성되고, 타단에 공기를 배출시키는 토출구(115)가 형성되고, 유입구(111)에 토출구(115)를 향해 유동하는 공기 중에서 폭발물을 감지하기 위한 센싱부(12)가 내부에 구비된다.The
도 1에서 A1, A2, A3은 본체(11) 내부에서의 공기 유동을 나타낸다.In FIG. 1 , A1 , A2 , and A3 represent air flows inside the
여기서, 폭발물 탐지 장치(10)는 특정 파장대의 광을 조사하고 검출되는 광을 통해서 공기 중에서 폭발물 여부를 탐지하는 장치로서, 공기 중에서 나이트로기가 존재할 때 형광 물질에서 발생하는 에너지 또는 다른 색으로 변화되는 형광을 검출함으로써, 폭발물을 탐지할 수 있다.Here, the
또한, 폭발물 탐지 장치(10)는 광원(122)에서 조사되는 광(이하, '입사광'이라 함)(L1) 외에 외부광이 유입될 경우, 검출의 정확도 및 민감도가 떨어지기 때문에 본체(11)는 최대한 외부광을 차단시킬 수 있도록 광차단 재질로 형성된다. 다만, 본체(11)는 수광부(123)에 대응되는 위치는 프리즘(121)을 통과한 형광(L2)이 수광부(123)에 입사될 수 있도록 광투과성 재질로 형성되는 광투과부(113)가 형성된다.In addition, the
또한, 본체(11)는 유입구(111) 및 토출구(115)를 통해서도 외부광이 유입되는 것을 차단시킬 수 있도록 유입구(111) 및 토출구(115)에 외부광을 차단시키는 차단 블록(112, 114)이 구비된다.In addition, the
여기서, 유입구(111) 및 토출구(115)에 구비되는 차단 블록(112, 114)은 실질적으로 동일한 구조를 가지므로, 이하에서는 유입구(111)에 구비되는 차단 블록(112)에 대해서 설명하지만, 특별한 설명이 없는 한 토출구(115)에 구비되는 차단 블록(114) 역시 동일한 구조를 갖는다.Here, since the
차단 블록(112)은 광차단 재질로 형성되며, 내부에 공기가 유동 가능하되 외부광은 차단하는 유동 가이드(112a)가 구비된다.The
유동 가이드(112a)(및 114a)는 유입구(111)에서 외부광이 유입되는 경로에 대해서 외부광의 유입을 차단 가능하도록 격벽 구조를 갖고, 공기의 유동은 가능한 구조를 갖는다. 또한, 유동 가이드(112a)는 외부광을 최대한 차단시킬 수 있도록 복수개가 구비된다. 예를 들어, 유동 가이드(112a)는 'V'자 형태로 절곡 형성되고, 복수개가 나란하게 배치될 수 있다.The
다만, 도면에서는 유동 가이드(112a)가 'V'자 형태를 갖고 서로 나란하게 배치된 것을 예시하였으나, 이는 단지 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며, 유동 가이드(112a)의 형태는 도면에 공기의 유동 방향에 대해서 교차하는 방향을 따라 1열이 배치된 것을 예시하였으나, 도면에 의해 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 유동 가이드(112a)는 'U'자 형태와 같이 절곡된 곡면 형상을 가질 수 있고, 또한, 복수회 절곡된 형상(예를 들어, 'V'자 형태 또는 'U'자 형태가 연속된 지그재그 형상 등)으로 형성될 수도 있다. 또한, 유동 가이드(112a)는 공기의 유동 방향에 대해서 교차하는 방향을 따라 2열 이상으로 배치될 수 있다. 또는, 유동 가이드(112a)는 격자 형태를 가질 수 있다.However, in the drawings, the
또한, 차단 블록(112)은 공기를 충분히 유동시킬 수 있도록 본체(11)보다 넓은 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the
토출구(115), 또한, 토출구(115) 측의 차단 블록(114)의 후방에는 공기를 배출시킬 수 있도록 팬(115a)이 구비될 수 있다.A
센싱부(12)는, 본체(11) 내부에 구비되는 프리즘(121)과, 프리즘(121)에 대해서 소정 파장의 입사광(L1)을 조사하는 광원(122)과, 프리즘(121)을 통과한 형광(L2)을 검출하는 수광부(123)를 포함하여 구성된다.The
광원(122)은 본체(11) 내부에 구비되되, 공기 유동과는 격리된 공간에 구비된다. 또한, 광원(122)은 공기의 유동 방향과 반대 방향으로 입사광(L1)을 조사할 수 있도록 토출구(115)에 가까운 위치에 배치되며, 공기의 유동 방향에 대해서 프리즘(121)의 후방에 구비된다.The
프리즘(121)은 광원(122)에서 조사되는 입사광(L1)을 특정 방향으로 전반사 및 투과되도록 하여 소정의 광로(light path)를 형성한다. 또한, 프리즘(121)의 빗면(121a)에는 나이트로기와 반응하는 형광 물질이 코팅되어 있다.The
프리즘(121)은 육면체의 광학 렌즈를 빗사면으로 절삭하여, 윗면은 사각형, 측면은 삼각형 형태를 갖도록 형성한 것이다. 또한, 프리즘(121)은 측면이 직각 삼각형 형태를 가지며, 이때, 나머지 두 면 사이의 각이 89°~1°가 되도록 형성된다. 프리즘(121)은 광원(122)에서 광이 조사되는 방향을 기준으로 하여, 광원(122) 쪽에 배치되는 면을 '밑면'이라 하고, 밑면과 직각인 면을 '윗면'이라 하고 본체(11)의 내벽면 쪽에 배치되고, 빗면(121a)은 본체(11)의 내부 방향에 배치되어서 본체(11) 내부에서의 공기 유동과 접촉되도록 배치된다. 그리고 프리즘(121)은, 밑면과 빗면(121a) 사이의 각은 77.78°로 형성하고, 윗면과 빗면(121a) 사이의 각을 12.22°로 형성한다.The
여기서, 프리즘(121)의 입사각과 반사각은 투과율에 따라 달라지게 되는데, 본 실시예에서는 각도 대 투과율을 대략 K=77.78로 형성한다. 이와 같이 각도 대 투과율을 조절함으로써 저에너지 영역에서 임계값을 극명하게 나타낼 수 있게 한다.Here, the angle of incidence and the angle of reflection of the
이와 같이 형성된 프리즘(121)은 밑면으로부터 입사광(L1)이 입사되면, 프리즘(121) 내부에서 빗면(121a)(즉, 빗면(121a)의 내측면)과 윗면(즉, 윗면의 내측면) 사이에서 전반사됨에 따라 광로가 변경되고 빗면(121a)을 통해 외부로 방출된다. 도면에서 L11, L12, L13은 프리즘(121) 내부에서 광이 전반사 및 진행하는 광로들을 나타낸다.When the incident light L1 is incident from the bottom of the
그리고 프리즘(121) 외부로 방출되는 광은 빗면(121a)에 구비된 형광 물질에 의해서 산란광(L14)으로 산란되어 방출된다.In addition, the light emitted to the outside of the
또한, 본체(11) 내부에서 유동하는 공기 유동(A2)은 빗면(121a)을 따라 유동하므로, 빗면(121a)을 통해 방출되는 산란광(L14)에 의해서 소정의 형광 현상이 발생하게 되고, 수광부(123)는 이와 같이 발생되는 형광 현상을 검출함으로써 폭발물을 감지할 수 있다.In addition, since the air flow A2 flowing inside the
본 실시예들에 따르면, 빗면(121a)이 공기 유동(A2)과 접촉되는 각도는 대략 12.22°로 형성되므로, 공기와의 접촉 거리를 증가시키고 반응성을 높임으로써 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.According to the present embodiments, since the angle at which the
수광부(123)는 본체(11) 외부에 구비된다. 여기서, 수광부(123)는 광원(122)에서 조사된 입사광(L1)이 직접 입사되지 않도록 입사광(L1)의 진행 방향에 대해서 소정 각도로 어긋난 위치에 구비된다. 즉, 수광부(123)는 프리즘(121)을 통과하여 방출되는 형광(L2)이 입사되는 경로에 구비되며, 빗면(121a)에 대향되는 위치에 구비된다.The
이와 같이 본 실시예들에 따르면, 수광부(123)를 광원(122)과 어긋난 위치에 배치함으로써, 별도의 필터(예를 들어, 밴드패스 필터(band-pass filter))를 구비하지 않더라도 광원(122)으로부터 입사광(L1)이 직접 수광부(123)에 입사되는 것을 방지하고, 입사광(L1)에 의해서 검출 정확도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to the present embodiments, by arranging the
제어부(13)는 센싱부(12)의 동작을 제어한다. 제어부(13)는, 예를 들어, 수광부(123)를 제어하는 수광부 제어 회로(131), 광원(122)을 제어하는 광원 제어 회로(132), 광원(122)의 출력을 제어하도록 광원 출력 측정부(124)에 연결되는 출력 제어 회로(133), 그리고 센싱부(12)의 전체 동작을 제어하는 메인 제어부(134)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(13)는 디스플레이부(135)와, 전원을 공급하는 AC/DC 전원(136)가 구비될 수 있다.The
다만, 도 1에 도시한 제어부(13)의 구성은 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며, 제어부(13)의 구성은 도면에 의해 한정되지 않고 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.However, the configuration of the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
10: 폭발물 탐지 장치
11: 본체
111: 유입구
112, 114: 차단 블록
112a, 114a: 유동 가이드
113: 광투과부
115: 토출구
115a: 팬
12: 센싱부
121: 프리즘
121a: 빗면
122: 광원
123: 수광부
124: 광원 출력 측정부
13: 제어부
131: 수광부 제어 회로
132: 광원 제어 회로
133: 출력 제어 회로
134: 메인 제어부
135: 디스플레이부
136: AC/DC 전원
A1, A2, A3: 공기 유동
L1: 입사광
L11: 유입 광로
L12, L13: 전반사 광로
L14: 산란광
L2: 형광10: Explosive detection device
11: body
111: inlet
112, 114: blocking block
112a, 114a: flow guide
113: light transmission part
115: discharge port
115a: fan
12: sensing unit
121: prism
121a: inclined plane
122: light source
123: light receiving unit
124: light source output measuring unit
13: control unit
131: light receiver control circuit
132: light source control circuit
133: output control circuit
134: main control unit
135: display unit
136: AC/DC power
A1, A2, A3: Air flow
L1: incident light
L11: incoming optical path
L12, L13: total reflection optical path
L14: scattered light
L2: fluorescence
Claims (10)
상기 유입구와 상기 토출구에 각각 구비되고 광차단 재질로 형성되어서 상기 유입구 및 상기 토출구를 통해 외부광이 상기 본체 내부로 유입되는 것을 차단하고, 상기 공기의 유동 방향에 대해서 상기 본체의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 형성되는 차단 블록;
상기 본체 내부에 구비되어서 입사광을 조사하는 광원;
상기 본체 내부에서 상기 입사광의 진행 경로 상에서 전방에 구비되고, 상기 입사광을 전반사시키고 빗면을 통해 방출되도록 하여 경로를 변경하고, 상기 빗면에는 형광 물질이 구비되는 프리즘; 및
상기 본체 외부에 구비되고 상기 프리즘을 통해 방출되는 형광을 수광하는 수광부;
를 포함하고,
상기 차단 블록은 내부에 공기 유동을 안내하고 상기 외부광은 차단하는 복수의 유동 가이드가 구비되고,
상기 유동 가이드는, 상기 유입구 및 상기 토출구로부터 상기 외부광이 유입되는 경로에 대해서 상기 외부광을 차단하도록 적어도 1번 이상 절곡되어 형성되고, 공기 유동의 방향에 대해서 평행하도록 상기 차단 블록 내부에서 서로 나란하게 배치되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
a main body having an inlet through which air is introduced at one end and an outlet through which air is discharged at the other end;
It is provided at the inlet and the outlet and is formed of a light blocking material to block external light from entering the main body through the inlet and the outlet, and has a cross-sectional area larger than that of the main body in the air flow direction. A blocking block formed to have;
a light source provided inside the main body to irradiate incident light;
a prism provided on the front side of the traveling path of the incident light inside the main body, changing the path by totally reflecting the incident light and emitting it through an inclined plane, and having a fluorescent material on the inclined plane; and
a light receiving unit disposed outside the main body and receiving fluorescence emitted through the prism;
including,
The blocking block is provided with a plurality of flow guides for guiding air flow therein and blocking the external light,
The flow guides are formed by being bent at least once to block the external light with respect to the path through which the external light is introduced from the inlet and the outlet, and are parallel to each other inside the blocking block so as to be parallel to the direction of the air flow. A large-volume air-breathing explosives detection device utilizing a critical angle of total reflection lens arranged in a well-placed manner.
상기 프리즘은 육면체의 광학 렌즈를 빗사면으로 절삭하여 형성되며, 측면이 직각 삼각형 형태를 갖도록 형성되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 1,
The prism is formed by cutting an optical lens of a hexahedron into an oblique plane, and a large amount of air-breathing explosive detection device using a total reflection critical angle lens having a side surface formed to have a right triangle shape.
상기 프리즘은 빗면과 밑면의 각도가 85°~82°로 형성되고, 빗면과 윗면 사이의 각도가 8°~2°로 형성되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 2,
The prism uses a total reflection critical angle lens in which the angle between the inclined plane and the base is formed at 85 ° to 82 ° and the angle between the inclined plane and the upper surface is formed at 8 ° to 2 °.
상기 프리즘은 각도 대 투과율 K=77.78로 형성되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 2,
The prism is a large-volume air-breathing explosive detection device using a total reflection critical angle lens formed with an angle-to-transmittance K = 77.78.
상기 수광부는 상기 입사광이 직접 유입되지 않도록 상기 입사광의 진행 경로에서 어긋난 위치에 구비되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 1,
The light receiving unit utilizes a total reflection critical angle lens provided at a position displaced from the traveling path of the incident light so that the incident light does not directly flow.
상기 수광부는 상기 프리즘의 빗면을 통해 방출되는 형광을 검출하는 위치에 구비되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 5,
The light receiving unit utilizes a total reflection critical angle lens provided at a position to detect fluorescence emitted through the inclined plane of the prism.
상기 본체는 외부광이 유입되는 것을 차단하는 광차단성 재질로 형성되되, 상기 수광부에 대응되는 위치는 상기 형광을 투과시킬 수 있도록 광투과성 재질로 형성되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.
According to claim 6,
The main body is formed of a light-blocking material that blocks external light from entering, and a large-capacity air-suction type explosive detection device using a total reflection critical angle lens formed of a light-transmitting material so that the fluorescence can be transmitted at a position corresponding to the light-receiving unit. .
상기 유동 가이드는 공기는 유동시키고 상기 외부광은 차단할 수 있도록 상기 차단 블록 내부를 복수의 공간으로 구획하도록 격벽 구조로 형성되는 전반사 임계각 렌즈를 활용한 다량 공기 흡입식 폭발물 탐지 장치.According to claim 1,
The flow guide uses a total reflection critical angle lens formed in a barrier structure to divide the inside of the blocking block into a plurality of spaces so that air flows and external light is blocked.
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