KR19990085466A - Landmine and explosive detection technology and device using photonuclear resonance reaction of gamma ray and nitrogen nucleus generated by proton accelerator - Google Patents

Landmine and explosive detection technology and device using photonuclear resonance reaction of gamma ray and nitrogen nucleus generated by proton accelerator Download PDF

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Abstract

본 발명은 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 등 폭발물 탐지기술과 그 장치에 관한 것으로서 더 상세하게는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵(14N)의 광핵공명반응을 이용하여지뢰 및 매설 폭발물의 유무를 탐지하는 기술 및 이동식 탐지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for detecting explosives such as landmines using photonuclear resonance reactions of gamma rays and nitrogen nuclei generated using proton accelerators, and more specifically, to nuclei of gamma rays and nitrogen nuclei ( 14 N) generated using proton accelerators. The present invention relates to a technology and a mobile detection device for detecting the presence of landmines and buried explosives using a resonance reaction.

1.75 MeV 양성자빔을 발생시키며 전원장치(24), 냉각장치(20), 및 이온원(32)이 결합된 고주파 사중극자(radio frequency quadrupole) 양성자 가속기(10)와, 상기 1.75 MeV 양성자빔을 수송하는 양성자빔 수송계(12)를 고주파 사중극자 양성자 가속기(10)와 연결하고, 상기 양성자빔 수송계(12) 끝단에 1.75 MeV 양성자빔과 반응하여 9.17 MeV 감마선을 방출하는 탄소(13C) 표적(14)을 장착하고, 상기 탄소(13C) 표적(14)으로부터 9.17 MeV 제 1차 감마선(36)이 조사된 땅속으로부터 질소화합물을 포함하고 있는 지뢰 및 폭발물(34)과의 공명반응으로부터 발생한 9.17 MeV 제 2차 감마선(38)을 검출할 수 있는 이동식 검출계(16)를 장착하는 것과, 상기 검출계(16)로부터 얻은 신호를 분석하는 중앙제어실(22)로 구성되어진 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치이다.A radio frequency quadrupole proton accelerator (10) coupled with a power supply (24), a cooling device (20), and an ion source (32) generating a 1.75 MeV proton beam and transporting the 1.75 MeV proton beam A carbon ( 13 C) target which connects a proton beam transport system 12 to a high frequency quadrupole proton accelerator 10 and reacts with a 1.75 MeV proton beam at the end of the proton beam transport system 12 to emit 9.17 MeV gamma rays. (14) and from the carbon ( 13 C) target 14, 9.17 MeV primary gamma rays 36 were irradiated from the ground with resonances with mines and explosives 34 containing nitrogen compounds from the ground. 9.17 Produced using a proton accelerator composed of a mobile detection system 16 capable of detecting a MeV secondary gamma ray 38 and a central control room 22 for analyzing signals from the detection system 16. Photonuclear Resonance Reaction One is mine and explosives detection technologies and devices.

Description

양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치Landmine and explosive detection technology and device using photonuclear resonance reaction of gamma ray and nitrogen nucleus generated by proton accelerator

본 발명은 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 등 폭발물 탐지기술과 그 장치에 관한 것으로서 더 상세하게는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵(14N)의 광핵공명반응을 이용하여 지뢰 및 매설 폭발물의 유무를 탐지하는 기술 및 이동식 탐지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for detecting explosives such as landmines using photonuclear resonance reactions of gamma rays and nitrogen nuclei generated using proton accelerators, and more specifically, to nuclei of gamma rays and nitrogen nuclei ( 14 N) generated using proton accelerators. The present invention relates to a technology and a mobile detection device for detecting the presence of landmines and buried explosives using a resonance reaction.

종래의 X선, 또는 적외선 검출기를 이용한 지뢰 탐지장치는 금속, 나무, 플라스틱의 형상만을 알려주는 장비이기 때문에 폭발물의 정확한 식별이 불분명하고, 중성자를 이용할 경우, 질소(14N)와의 핵반응 단면적이 수십 mbarn (1barn= 1O-24cm2)에 불과하기 때문에 반응률이 매우 낮아 측정 시간이 길어져 잡음에 의한 오차율이 크게되므로 정확도와 신뢰성에 문제가 종종 발생하였다.Conventional mine detection device using X-ray or infrared detector is a device that informs only the shape of metal, wood, and plastic, so it is unclear to accurately identify explosives. When using neutron, the cross-sectional area of nuclear reaction with nitrogen ( 14 N) Because it is only mbarn (1barn = 10 -24 cm 2 ), the response rate is very low, so the measurement time is long and the error rate due to noise is large, which often causes problems in accuracy and reliability.

또한 금속 탐지기는 금속의 유무를 전자적인 방식으로 판별하기 때문에 장치 자체가 간단하여 휴대용 탐지기로서 널리 사용되고 있는 것이 현 실정이나, 폭발물을 포함하지 않는 일반 금속류에 의한 잘못된 신호가 빈번하게 감지되는 단점이 있으며, 특히 비금속 폭발물의 경우 탐지가 불가능하여 종종 대형 사고가 발생 하는등 문제점이 돌출되었다.In addition, since the metal detector determines the presence or absence of metal in an electronic manner, the device itself is simple and is widely used as a portable detector. However, there is a disadvantage in that wrong signals are frequently detected by general metals not containing explosives. In particular, non-metallic explosives cannot be detected, causing problems such as frequent accidents.

기계식 장비의 경우, 즉 지뢰제거 로라, 쟁기, 도리께, 선형장약 등은 직접 접촉 방식에 의해 지뢰를 처리하기 때문에 장비에 직접적인 손상이 가해지고 고성능 불발탄과의 접촉시 인명 및 장비에 심각한 타격을 입힐 수 있는등 문제점이 항상 존재하였다.In the case of mechanical equipment, such as mine removal rollers, plows, purlins, and linear charges, the mines are treated by direct contact, which directly damages the equipment and seriously damages life and equipment when it comes into contact with high-performance bombs. There has always been a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 인명 및 장비의 손상을 극소화하고, 지형, 지질 및 기상의 영향을 적게 받으며, 빠른 속도로 지뢰 및 폭발물을 정확하게 판별할 수 있는 탐지 기술을 적용한 이동식 탐지장치를 만드는데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, minimizes the damage of life and equipment, is less affected by terrain, geology and weather, and provides a detection technology that can accurately determine land mines and explosives at high speed The purpose is to make mobile detectors applied.

상기의 목적 달성하기 위하여 수 MeV급 고 에너지 양성자 빔을 탄소(13C) 표적에 쪼이면 양성자 빔 방향에 대하여 약 80.7°±1.0°각도로 9.17 MeV 감마선이 원뿔 모양으로 퍼져나가는 것과, 이 감마선이 지표면을 뚫고 들어가 매설되어 있는 지뢰 등 폭발물 속에 필수적으로 포함되어 있는 고밀도 질소(14N)의 핵과 광핵공명반응(Photo-nuclear Resonance Reaction)을 일으킨 후 다시 2차 감마선을 방출하게 되는 것과, 이때 측정 각도에 맞게 배열된 검출계를 이용하여, 방출된 2차 감마선, 즉 질소의 공간적인 농도 분포를 측정 비교함으로써 지뢰 및 폭발물의 유무와 위치를 판별할 수 있는 것을 제공함에 있다.In order to achieve the above object, when a few MeV-class high-energy proton beams are projected onto a carbon ( 13 C) target, the 9.17 MeV gamma rays spread out in a conical shape at an angle of about 80.7 ° ± 1.0 ° with respect to the direction of the proton beam. Penetrating the surface of the earth and causing a photo-nuclear reaction reaction with high-density nitrogen ( 14 N), which is essential in explosives such as landmines, and then emitting a second gamma ray again, at this time By using a detector arranged according to the present invention, the presence and location of landmines and explosives can be determined by measuring and comparing the spatial concentration distribution of emitted secondary gamma rays, that is, nitrogen.

도 1은 본 발명 지뢰 및 폭발물 탐지원리의 개념도1 is a conceptual diagram of the present mine and explosive detection principle

도 2는 본 발명 고정식 폭발물 탐지원리의 개념도2 is a conceptual diagram of the present invention fixed explosive detection principle

도 3은 본 발명 이동식 지뢰 및 폭발물 탐지장치 개념도3 is a conceptual view of the present invention mobile land mine and explosives detection device

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

(10) : 양성자 가속기 (12) : 양성자빔 수송계10: proton accelerator 12: proton beam transport system

(14) : 탄소(13C) 표적 (16) : 검출계(14): carbon ( 13 C) target (16): detection system

(18) : 경보장치 (20) : 냉각장치(18): alarm device (20): cooling device

(22) : 중앙제어실 (24) : 전원장치(22): central control room (24): power supply

(26) : 색소 분무기 (28) : 차량26: pigment sprayer 28: vehicle

(30) : 대역위치장치 (Global Positioning System(GPS))(30): Global Positioning System (GPS)

(32) : 이온원 (34) : 지뢰 및 폭발물(32): ion source (34): mines and explosives

(36) : 제 1차 감마선 (38) : 제 2차 감마선(36): primary gamma ray (38): secondary gamma ray

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration and operation of the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 발명 지뢰 및 폭발물 탐지원리의 개념도,1 is a conceptual diagram of the mine and explosives detection principle of the present invention,

도 2는 본 발명 고정식 폭발물 탐지원리의 개념도,2 is a conceptual diagram of the present invention fixed explosive detection principle;

도 3은 본 발명 이동식 지뢰 및 폭발물 탐지장치 개념도를 도시한 것이다.3 is a conceptual diagram illustrating a mobile landmine and explosive detection device according to the present invention.

1.75 MeV 양성자빔을 발생시키며 전원장치(24), 냉각장치(20), 및 이온원(32)이 결합된 고주파 사중극자(radio frequency quadrupole) 양성자 가속기(10)와, 상기 1.75 MeV 양성자빔을 수송하는 양성자빔 수송계(12)를 고주파 사중극자 양성자 가속기(10)와 연결하고, 상기 양성자빔 수송계(12) 끝단에 1.75 MeV 양성자 빔과 반응하여 9.17 MeV 감마선을 방출하는 탄소(13C) 표적(14)을 장착하고, 상기 탄소(13C) 표적(14)으로부터 9.17 MeV 제 1차 감마선(36)이 조사된 땅속으로부터 질소 화합물을 포함하고 있는 지뢰 및 폭발물(34)과의 공명반응으로부터 발생한 9.17 MeV 제 2차 감마선(38)을 검출할 수 있는 이동식 검출계(16)를 장착하는 것과, 상기 검출계(16)로부터 얻은 신호를 분석하는 중앙제어실(22)로 구성되어진 것이다.A radio frequency quadrupole proton accelerator (10) coupled with a power supply (24), a cooling device (20), and an ion source (32) generating a 1.75 MeV proton beam and transporting the 1.75 MeV proton beam A carbon ( 13 C) target that connects a proton beam transport system 12 to a high frequency quadrupole proton accelerator 10 and reacts with a 1.75 MeV proton beam at the end of the proton beam transport system 12 to emit 9.17 MeV gamma rays. (14) resulting from resonance reactions with mines and explosives (34) containing nitrogen compounds from the ground irradiated with 9.17 MeV primary gamma rays (36) from the carbon ( 13 C) target (14). 9.17 MeV It is comprised with the portable detection system 16 which can detect the 2nd gamma ray 38, and the central control room 22 which analyzes the signal obtained from the said detection system 16. As shown in FIG.

폭팔물 탐지원리는 도 1에서 보는 바와 같다.The explosive detection principle is as shown in FIG.

수 MeV급 고 에너지 양성자 빔을 탄소(13C) 표적(14)에 쪼이면 양성자 빔 방향에 대하여 약 80.7°±1.0°각도로 9.17 MeV 제 1차 감마선(36)이 원뿔 모양으로 퍼져나간다. 이 제 1차 감마선(36)이 지표면을 뚫고 들어가 매설되어 있는 지뢰 및 폭발물(34) 속에 필수적으로 포함되어 있는 고밀도 질소()의 핵과 광핵공명반응(Photo-nuclear Resonance Reaction)을 일으킨 후 다시 제 2차 감마선(38)을 방출한다. 이때 측정 각도에 맞게 배열된 이동식 검출계(16)를 이용하여, 방출된 제 2차 감마선(38), 즉 질소의 공간적인 농도 분포를 측정 비교함으로써 지뢰 및 폭발물(34)의 유무와 위치를 판별한다.When a few MeV class high energy proton beams are projected onto the carbon ( 13 C) target 14, the 9.17 MeV primary gamma rays 36 spread out in a cone at an angle of about 80.7 ° ± 1.0 ° with respect to the direction of the proton beam. The first gamma ray 36 penetrates the surface of the earth and contains high density nitrogen (essentially contained in landmines and explosives 34). After the nucleus and photo-nuclear resonance reaction (Photo-nuclear Resonance Reaction) is generated, the second gamma ray 38 is emitted again. At this time, the presence and absence of the mine and the explosive 34 are determined by comparing and comparing the spatial distribution of the emitted second gamma ray 38, that is, the nitrogen, using the mobile detector 16 arranged according to the measurement angle. do.

상기의 탐지 기술은 땅 속에 묻혀있는 지뢰 및 폭발물(34)를 탐지하기 위하여 기존의 고정식 탐지기술에 적용이 가능하다.The above detection technology can be applied to the existing fixed detection technology to detect landmines and explosives (34) buried in the ground.

기존의 탐지 방법은 탄소(13C) 표적(14)과 폭발물이 포함된 화물, 검출계가일직선상에 놓여 있고, 검출계의 위치는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 항상 화물후방에 위치한다. 이 경우, 탄소() 표적과 검출계는 고정되어 있고, 단지 화물의 위치만 상하로 움직이고 360°회전된다. 그러나 이런 탐지 기술은 땅속에 파묻혀 있는 지뢰 및 폭발물을 탐지하기에는 부적합하다.Conventional detection methods include a carbon ( 13 C) target 14 and a cargo containing explosives, the detector being in line, and the position of the detector is always at the rear of the cargo, as can be seen in FIG. In this case, carbon ( The target and detector are fixed and only the cargo position moves up and down and rotates 360 °. However, this detection technology is not suitable for detecting landmines and explosives buried in the ground.

본 발명은 땅속에 파묻혀 있는 지뢰 및 폭발물(34)을 탐지하기에 적합하도록 종래의 탐지기술을 다음과 같이 변형한 것이다.The present invention is a modification of the conventional detection technique as follows to be suitable for detecting landmines and explosives (34) buried in the ground.

첫째, 지뢰 및 폭발물(34)의 경우 위치가 고정되어 있기 때문에, 고정식 탐지기술처럼 검출계(16)가 탐지 물체 후방에만 위치하는 것이 아니라 전·후방에 관계없이 지표면 위의 어느 지점이든 위치할 수 있는 것이다.First, since the positions of the mines and explosives 34 are fixed, the detection system 16 may be located at any point on the ground regardless of the front or rear of the detection system, as in the fixed detection technology. It is.

둘째, 휨자석의 주사(scanning)방식을 채택한 양성자 빔 수송계(12)에 의해 탄소() 표적(14)으로부터 방출되는 제 1차 감마선(36)의 수직 수평 방향을 조절함으로써 동일한 장소에서 탐지 위치를 이동시켜 가며 한번에 넓은 영역을 탐지할수 있는 것이다.Second, the carbon (proton beam transport system 12) adopting the scanning method of the bending magnet ) By adjusting the vertical and horizontal directions of the first gamma ray 36 emitted from the target 14, a wide area can be detected at once by moving the detection position at the same place.

양성자빔 수송계(12)는 반집군기(反集群器)와 휨자석으로 구성되어 있으며 휨자석을 이용하여 양성자빔의 상하좌우 방향을 변화시킬수 있는 것이다.The proton beam transport system 12 is composed of a semi-collective group and a bending magnet, and can change the up, down, left, and right directions of the proton beam by using the bending magnet.

셋째, 고정식 검출계가 아닌 이동식 검출계(16)를 사용함으로써 검출 효율을 극대화시켜 탐지효율을 향상시킬수 있는 것이다.Third, it is possible to improve the detection efficiency by maximizing the detection efficiency by using the mobile detection system 16 rather than the fixed detection system.

넷째, 지뢰 및 폭발물(34)의 제거를 주·야간에 관계없이 쉽게 하기 위해 형광 색소 분무기(26)를 이용하여 폭발물의 위치를 표시하도록 했다.Fourth, in order to facilitate the removal of the mines and explosives 34 regardless of day or night, the fluorescent dye sprayer 26 was used to mark the positions of the explosives.

종래의 지뢰 및 폭발물(34) 탐지기에서 지뢰 및 폭발물(34)의 위치 표시는 고속 물분사기를 이용하는데 이 경우 야간 작업이 힘들고, 작업할 때 나오는 먼지,흙 등에 의해 탐지 장치에 손상을 줄 수 있었다.In the conventional mine and explosives (34) detector, the location of the mines and explosives (34) uses a high-speed water sprayer. In this case, it is difficult to work at night, and it may damage the detection apparatus due to dust and dirt from working. .

다섯째, 넓은 영역에 파묻혀 있는 지뢰 및 폭발물(34)의 위치 지도를 만들기 위해, 고정식 탐지 기술에서 사용한 단층 사진촬영 방식이 아닌, 인공위성으로부터 탐지 위치를 수신할 수 있는 대역위치장치(GPS)(30)의 탐지방식을 이용하였다.Fifth, a GPS (GPS) unit 30 capable of receiving a detection position from a satellite rather than a tomography method used in a fixed detection technique for making a location map of a mine and an explosive 34 buried in a large area. The detection method of was used.

또한 데이터 분석 장비는 신경망(neural network) 해석 기능과 인공위성으로부터 탐지 위치를 수신할 수 있는 대역위치장치(GPS)(30)를 포함하는 것이다.The data analysis equipment also includes a neural network analysis function and a band position device (GPS) 30 capable of receiving detection positions from satellites.

여섯째, 기동성을 높이기 위해 위의 탐지기술들을 적용한 장치를 차량(28)에 탑재하였다.Sixth, the vehicle 28 is equipped with a device applying the above detection techniques in order to increase maneuverability.

본 발명의 경우 제 2차 감마선(38)과 질소핵과의 반응단면적이 수 barn 정도로 중성자와 질소핵의 반응단면적 보다 크기 때문에 측정 시간이 짧고, 오차율이 적어 폭발물의 보다 정확한 식별이 가능하고, 또한 제 1차 감마선(36)의 고투과성에 의해 지형, 지질 및 기상의 영향을 적게 받는 전천후 탐지장비로서 탐지 효율이 90 %이상이며, 감마선 발생장치의 소형화에 의해 차량 탑재가 가능하기 때문에 시간당 폭 5m 이상, 길이 5-8km 정도의 넓은 영역을 탐지할 수 있는 장점을 가지고 있는 것이다.In the present invention, since the reaction area between the second gamma ray 38 and the nitrogen nucleus is larger than the reaction area between the neutron and the nitrogen nucleus, the measurement time is short and the error rate is small, so that the explosives can be more accurately identified. It is an all-weather detection device that is less affected by terrain, geology and weather due to the high permeability of the primary gamma ray 36. The detection efficiency is 90% or more, and the vehicle can be mounted by miniaturization of the gamma ray generator. For example, it has the advantage of detecting a large area of about 5-8km in length.

상기 1.75 MeV 양성자빔을 발생시키는 고주파 사중극자는 양성자가속기 (10), 제 1차 감마선(34)을 발생시키기 위한 탄소() 표적(14), 방출되는 제 2차 감마선(36)의 수직 수평 방향을 조절함으로써 동일한 장소에서 측정 위치를 이동시켜 가며 탐지할 수 있게 해주는 양성자 빔 수송계(12), 제 2차 감마선(38)을 검출 할 수 있는 검출계(16), 인명과 장비의 안전을 위한 자동 경보장치(18), 폭발물이 위치한 지점을 주, 야간에 관계없이 정확하게 표시하는 이동식 형광 색소 분무기(26), 보다 정확한 판별을 위한 신경망(neural network) 해석기능과 인공위성으로부터 탐지 위치를 수신할 수 있는 대역위치장치(GPS)(30)를 이용해 지뢰 및 폭발물(34)의 위치지도를 영상 처리할 수 있는 기능을 갖춘 데이터 분석 장비 등으로 구성되어진 것이다.The high frequency quadrupole generating the 1.75 MeV proton beam has carbon for generating the proton accelerator 10 and the primary gamma ray 34. ) The proton beam transport system 12, the secondary gamma ray 38, which makes it possible to detect and move the measurement position at the same place by adjusting the vertical horizontal direction of the target 14, the emitted secondary gamma ray 36. Detector (16) capable of detecting), automatic alarm device (18) for safety of life and equipment, mobile fluorescent dye spray (26) to accurately display the location of explosives regardless of day and night, more accurate Data with neural network analysis for discrimination and the ability to image location maps of mines and explosives 34 using a GPS (GPS) 30 capable of receiving detection positions from satellites. It is composed of analysis equipment.

도 3은 본 발명의 이동식 탐지장치의 개념도로서, 차량(28)에 탑재된 양성자가속기(10)로부터 나온 양성자 빔을 양성자 빔 수송계(12)를 이용하여 탄소(13C) 표적(14)에 입사시킨다. 이때 발생한 9.17MeV 제 1차 감마선(36)을 땅속에 쪼인 후 매설된 지뢰 및 폭발물(34)등으로부터 발생한 제 2차 감마선(38)을 이동식 검출계(16)를 이용하여 검출한다.3 is a conceptual diagram of a mobile detection device of the present invention, in which a proton beam from a proton accelerator 10 mounted on a vehicle 28 is transferred to a carbon 13 C target 14 using a proton beam transport system 12. Let it enter. At this time, the generated 9.17MeV primary gamma ray 36 is subtracted into the ground, and the second gamma ray 38 generated from the landmines and explosives 34, which are buried, is detected using the mobile detection system 16.

검출계(16)로부터 얻은 신호를 중앙제어실(22)에서 분석 처리하여 지뢰 및 폭발물(34)의 존재 유무와 위치를 판별한다. 계속하여 양성자 빔 수송계의 주사(scanning)기능을 이용하여 제 1차 감마선(36)의 방출 방향을 변화시키면서 탐지를 수행하고, 탐지 결과와 대역위치장치(GPS)(30)를 이용해 지뢰 및 폭발물(34)의 위치지도를 영상 처리한다. 폭발물의 존재가 확인된 경우 인명과 장비를 보호할 수 있도록 자동 경보장치(18)가 작동됨으로써 차량(28)의 전진을 방지한다.The signal obtained from the detection system 16 is analyzed in the central control room 22 to determine the presence and location of the mines and explosives 34. Subsequently, detection is performed while changing the emission direction of the first gamma ray 36 using the scanning function of the proton beam transport system, and the detection result and the GPS 30 are used to mine and explosives. The location map of 34 is image-processed. When the presence of the explosives is confirmed, the automatic alarm device 18 is activated to protect the life and equipment to prevent the vehicle 28 from moving forward.

이동식 형광 색소 분무기(26)는 중앙제어실(22)로 부터 전달된 정보에 의해 지뢰 및 폭발물(34)의 위치를 주·야간에 관계없이 좌우로 이동이 되면서 정확하게 표시한다. 그밖에 양성자 가속기(10)의 보조장치로 냉각장치(20), 전원장치(24)가 차량에 탑재되어 있다.The mobile fluorescent dye sprayer 26 accurately displays the positions of the mines and explosives 34 from side to side, regardless of day or night, by the information transmitted from the central control room 22. In addition, as an auxiliary device of the proton accelerator 10, a cooling device 20 and a power supply device 24 are mounted on a vehicle.

그러므로 본 발명은 감마선과 질소핵과의 핵공명 반응단면적이 중성자와 질소핵과의 반응단면적 보다 크기 때문에 측정 시간이 짧고, 오차율이 적어 폭발물의 보다 정확한 식별이 가능하고, 또한 감마선의 고투과성에 의해 지형, 지질 및 기상의 영향을 적게 받는 전천후 탐지장비로서 탐지 효율이 90 %이상이며, 감마선 발생장치의 소형화에 의해 차량 탑재가 가능하기 때문에 저렴한 비용으로 짧은 시간에 넓은 영역을 탐지할 수 있는 발명인 것이다.Therefore, the present invention has a shorter measurement time because the nuclear resonance reaction area between the gamma ray and the nitrogen nucleus is larger than the reaction area between the neutron and the nitrogen nucleus. It is an invention that can detect a large area in a short time at low cost because the detection efficiency is more than 90% and the vehicle can be mounted by miniaturization of the gamma ray generator as it is less affected by geology and weather.

Claims (4)

1.75 MeV 양성자빔을 발생시키며 전원장치(24), 냉각장치(20), 및 이온원(32)이 결합된 고주파 사중극자(radio frequency quadrupole) 양성자 가속기(10)와, 상기 1.75 MeV 양성자빔을 수송하는 양성자빔 수송계(12)를 고주파 사중극자 양성자 가속기(10)와 연결하고, 상기 양성자빔 수송계(12) 끝단에 1.75 MeV 양성자 빔과 반응하여 9.17 MeV 감마선을 방출하는 탄소(13C) 표적(14)을 장착하고, 상기 탄소(13C) 표적(14)으로부터 9.17 MeV 제 1차 감마선(36)이 조사된 땅속으로부터 질소 화합물을 포함하고 있는 지뢰 및 폭발물(34)과의 공명반응으로부터 발생한 9.17MeV 제 2차 감마선(38)을 검출할 수 있는 이동식 검출계(16)를 장착하는 것과, 상기 검출계(16)로부터 얻은 신호를 분석하는 중앙제어실(22)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치.A radio frequency quadrupole proton accelerator (10) coupled with a power supply (24), a cooling device (20), and an ion source (32) generating a 1.75 MeV proton beam and transporting the 1.75 MeV proton beam A carbon ( 13 C) target that connects a proton beam transport system 12 to a high frequency quadrupole proton accelerator 10 and reacts with a 1.75 MeV proton beam at the end of the proton beam transport system 12 to emit 9.17 MeV gamma rays. (14) resulting from resonance reactions with mines and explosives (34) containing nitrogen compounds from the ground irradiated with 9.17 MeV primary gamma rays (36) from the carbon ( 13 C) target (14). A proton comprising a mobile detection system 16 capable of detecting a 9.17MeV secondary gamma ray 38, and a central control room 22 for analyzing signals from the detection system 16; Of gamma rays and nitrogen nuclei generated using accelerators Mines and explosives detection technology and device using photonuclear resonance reaction. 제1항에 있어서;The method of claim 1; 양성자빔 수송계(12)는 반집군기와 휨자석으로 구성하여, 휨자석을 이용하여 양성자빔의 상하좌우 방향을 변화시킬수 있도록 구성되어진 것을 특징으로 하는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치.The proton beam transport system 12 is composed of a semi-collective group and a bending magnet, and uses a bending magnet to change the up, down, left, and right directions of the proton beam. Mines and explosives detection technology using resonance reaction and its device. 제1항에 있어서;The method of claim 1; 중앙제어실(22)의 데이터 분석 장비는 신경망(neural network) 해석 기능과 인공위성으로부터 탐지 위치를 수신할 수 있는 대역위치장치(GPS)(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치.The data analysis equipment of the central control room 22 includes gamma rays generated using a proton accelerator, which includes a neural network analysis function and a band position device (GPS) 30 capable of receiving detection positions from satellites. Landmine and explosive detection technology and device using photonuclear resonance reaction of nitrogen and nitrogen nucleus. 차량(28) 전방에 중앙제어실(22)과 연결되며 중앙제어실(22)에 의해 콘트롤 되어 좌·우로 이동이 되며 형광색소를 분사할 수 있는 형광 색소 분무기(26)를 장착하는 것을 특징으로 하는 양성자 가속기를 이용해 발생시킨 감마선과 질소핵의 광핵공명반응을 이용한 지뢰 및 폭발물 탐지기술과 그 장치.Protons are connected to the central control room 22 in front of the vehicle 28, controlled by the central control room 22 is moved to the left and right, and equipped with a fluorescent pigment sprayer 26 capable of injecting fluorescent pigment Landmine and explosive detection technology and device using photonuclear resonance reaction of gamma ray and nitrogen nucleus generated by accelerator.
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