KR20120132770A - 방사선을 이용한 물질 탐지 장치, 및 방법 - Google Patents
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Abstract
방사선을 이용한 물질 탐지 장치, 및 방법이 개시된다. 방사선을 이용한 물질 탐지 장치는 중성자 조사부, 제 1 및 2 방사선 검출부, 및 물질 위치 산출부를 포함한다. 중성자 조사부는 미리 설정된 방향으로 중성자를 조사하고 제 1 방사선 검출부는 중성자 조사에 의해 방출된 방사선을 검출하고, 제 2 방사선 검출부는 제 1 검출부에서 산란된 방사선을 검출하며, 물질 위치 산출부는 제 1 및 2 방사선 검출부에서 검출된 방사선의 에너지와 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치를 산출한다. 중성자를 조사한 후 중성자와 특정 물질과의 반응에서 발생하는 방사선을 검출하여 탐지 물질의 위치를 산출하기 때문에, 광범위한 영역에 매설되거나 은닉되어 위치를 파악할 수 없는 물품들에 대해서도 신속하고 용이하게 탐지할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 탐지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위험물이나 금지물 등의 위치를 탐지하기 위한 물질 탐지 장치에 관한 것이다.
전쟁을 치른 많은 나라들에서는 전쟁 중 지하에 매설된 폭발물로 인해 전쟁 이후 상당 기간 동안 어려움을 겪고 있다. 이와 같은 폭발물들로부터 발생할 수 있는 사고를 방지하기 위해서는 숨겨진 폭발물들을 제거하여야 하는데, 폭발물이 매설된 위치를 정확히 탐지하기도 어려울 뿐만 아니라, 일반적으로 매설된 위치가 워낙 광범위하기 때문에 탐지 비용이나 안전 사고 등의 이유로 거의 손을 대지 못하고 있는 실정이다.
또한, 범죄 등에 사용되는 마약이나 범죄 도구와 같은 물품들이 범죄자에 의해 은닉되었다고 추정되는 경우에도, 정확한 위치를 사전에 파악하지 못하는 경우에는 그와 같은 물품들의 위치 탐지가 어려워 증거 확보가 불가능한 경우가 대부분이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 매설되거나 은닉되어 위치를 파악할 수 없는 물품들을 신속하고 용이하게 탐지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 방사선을 이용한 물질 탐지 장치는 중성자 조사부, 제 1 및 2 방사선 검출부, 및 물질 위치 산출부를 포함한다.
중성자 조사부는 미리 설정된 방향으로 중성자를 조사하고 제 1 방사선 검출부는 중성자 조사에 의해 방출된 방사선을 검출하고, 제 2 방사선 검출부는 제 1 검출부에서 산란된 방사선을 검출하며, 물질 위치 산출부는 제 1 및 2 방사선 검출부에서 검출된 방사선의 에너지와 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치를 산출한다.
중성자를 조사한 후 중성자와 특정 물질과의 반응에서 발생하는 방사선을 검출하여 탐지 물질의 위치를 산출하기 때문에, 광범위한 영역에 매설되거나 은닉되어 위치를 파악할 수 없는 물품들에 대해서도 신속하고 용이하게 탐지할 수 있게 된다.
이때, 검출되는 방사선은 감마선일 수 있다. 감마선은 에너지가 크므로 물체 자체 차폐에 의한 감약이 적어 물질 탐지에 유리하다.
또한, 물질 탐지 장치는 물질 위치 산출부에서 산출된 물질의 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치 영상을 생성하는 위치 영상 생성부를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 단순한 위치의 산출 결과가 아니라 영상을 생성하여 제공하기 때문에, 사용자가 탐지 물체의 위치를 더욱 직관적이고 용이하게 파악할 수 있게 된다.
또한, 제 1 및 2 방사선 검출부를 이동시키는 장치 이동부를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성은 더욱더 광범위한 영역에서도 용이하게 물품 탐지를 가능하게 해 준다.
또한, 중성자 조사부로부터 방출된 중성자로부터 상기 제 1 및 2 방사선 검출부를 차단하는 중성자 차폐부를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성은 방사선 검출 과정에서 중성자로부터의 영향을 배제시킴으로써 더욱 신뢰성 있는 물질 탐지 결과를 얻을 수 있게 된다.
아울러, 상기 장치를 방법의 형태로 구현한 발명이 개시된다.
본 발명에 의하면, 중성자를 조사한 후 중성자와 특정 물질과의 반응에서 발생하는 방사선을 검출하여 탐지 물질의 위치를 산출하기 때문에, 광범위한 영역에 매설되거나 은닉되어 위치를 파악할 수 없는 물품들에 대해서도 신속하고 용이하게 탐지할 수 있게 된다.
또한, 감마선은 에너지가 크므로 물체 자체 차폐에 의한 감약이 적어 물질 탐지에 유리하다.
또한, 단순한 위치의 산출이 아니라 영상을 생성하여 제공하기 때문에, 사용자가 탐지 물체의 위치를 더욱 직관적이고 용이하게 파악할 수 있게 된다.
또한, 장치를 이동시킬 수 있어 더욱더 광범위한 영역에서도 용이하게 물품탐지를 가능하게 해 준다.
또한, 방사선 검출 과정에서 중성자로부터의 영향을 배제시킴으로써 더욱 신뢰성 있는 물질 탐지 결과를 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선을 이용한 물질 탐지 장치 일 실시예의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 방사선 검출부(120, 130), 및 물질 위치 산출부(140), 위치 영상 생성부(150)의 실제 구현예를 개략적으로 도시한 도면.
도3은 도 1의 물질 탐지 장치의 실제 사용 상태를 개략적인 도면.
도 2는 도 1의 방사선 검출부(120, 130), 및 물질 위치 산출부(140), 위치 영상 생성부(150)의 실제 구현예를 개략적으로 도시한 도면.
도3은 도 1의 물질 탐지 장치의 실제 사용 상태를 개략적인 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선을 이용한 물질 탐지 장치 일 실시예의 개략적인 블록도이다.
도 1에서, 방사선을 이용한 물질 탐지 장치(100)는 중성자 조사부(110), 제 1 및 2 방사선 검출부(120, 130), 물질 위치 산출부(140), 위치 영상 생성부(150), 장치 이동부(160), 및 중성자 차폐부(170)를 포함한다.
중성자 조사부(110)는 미리 설정된 방향으로 중성자를 조사하고, 제 1 방사선 검출부(120)는 중성자 조사에 의해 방출된 방사선을 검출하며, 제 2 방사선 검출부(130)는 제 1 방사선 검출부(120)에서 산란된 방사선을 검출한다.
이때, 검출되는 방사선은 감마선일 수 있다. 감마선은 에너지가 크므로 물체 자체 차폐에 의한 감약이 적어 물질 탐지에 유리하다. 그런데 감마선은 고에너지이기 때문에 영상화하기 힘들다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 고에너지의 감마선을 복수의 방사선 검출부(120, 130)를 이용하여 측정하도록 한다. 감마선의 에너지가 고에너지이므로 종래의 기계적인 컬리메이터를 사용하는 방식으로는 효율과 정확도가 크게 떨어지는 반면 복수의 방사선 검출부(120, 130)를 채용하는 카메라는 고에너지에서 더욱 우수한 성능을 나타낸다. 따라서 중성자의 물질 조사후 나오는 감마선의 영상화에 크게 유리하다.
물질 위치 산출부(140)는 제 1 및 2 방사선 검출부에서 검출된 방사선의 에너지와 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치를 산출한다.
이와 같이, 중성자를 조사한 후 중성자와 특정 물질과의 반응에서 발생하는 방사선을 검출하여 탐지 물질의 위치를 산출하기 때문에, 광범위한 영역에 매설되거나 은닉되어 위치를 파악할 수 없는 물품들에 대해서도 신속하고 용이하게 탐지할 수 있게 된다.
위치 영상 생성부(150)는 물질 위치 산출부(140)에서 산출된 물질의 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치 영상을 생성한다. 임의의 물체에 중성자를 조사하여 여기서 나오는 감마선을 방사선 검출부(120, 130)로 측정하여 3D공간상의 영상을 재구성하는 것이다.
이와 같이, 위치 영상 생성부(150)는 단순한 위치의 산출 결과가 아니라 영상을 생성하여 제공하기 때문에, 사용자가 탐지 물체의 위치를 더욱 직관적이고 용이하게 파악할 수 있게 된다.
원자로나 가속기에서 나오는 고에너지 중성자를 물체에 조사할 때 중성자와 물체내의 전자와의 반응에서 수MeV 이상의 고에너지 감마선이 나오는데 이를 영상화하여 찾아내야 하는 물체의 위치를 알아내는 것이다.
본 발명은 물질을 파괴하지 않고 물체 내의 성분 및 성분의 분포를 알아낼 수 있는 기술로서, 탐지 물질(C, N, O)의 위치를 비파괴방법으로 이동하며 알아낼 수 있다. 해당 물질의 양뿐 아니라 물질의 분포도 또한 알아낼 수 있어 수십미터 바깥에 있는 지표면에 묻혀있는 폭발물이나 밀수품 등의 위치 또한 파악해 낼 수 있다.
본 발명은 일반적인 엑스선이나 감마선의 투과 후 영상을 보는 감마선 이용 방법과는 달리 중성자를 물체에 조사하여 중성자와 특정 물질과의 반응에서 나오는 감마선을 영상화하는 기술로 보다 능동적인 방법이라 할 수 있다. 방출되는 감마선의 에너지가 크므로 물체 내 자체 차폐에 의한 감약이 적어 물질 탐지에 크게 유리하다.
도 2는 도 1의 방사선 검출부(120, 130), 및 물질 위치 산출부(140), 위치 영상 생성부(150)의 실제 구현예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에서 탐지 물질(200)에서 방출된 고에너지 방사선인 감마선이 제 1 방사선 검출부(120), 및 제 2 방사선 검출부(130)에서 각각 검출되고, 검출된 데이터를 이용하여 물질 위치 산출부(140), 및 위치 영상 생성부(150)에서 각각 물질의 위치를 사용자에게 제공되는 구성이 개시되어 있다.
장치 이동부(160)는 제 1 및 2 방사선 검출부(120, 130)를 이동시킨다. 이러한 구성은 더욱 광범위한 영역에서도 용이하게 물품탐지를 가능하게 해 준다. 이와 같은 구성으로, 이동 차량 등에 중성자 발생장치, 차폐물 그리고 전방위 특수 카메라를 싣고 이동하며 중성자를 조사하고, 지표면 아래, 항공기나 선박 내부의 폭발물이나 밀수품에서 방출되는 특정 감사선 신호를 탐지할 수 있게 된다.
중성자 차폐부(170)는 중성자 조사부(110)로부터 방출된 중성자로부터 제 1 및 2 방사선 검출부(120, 130)를 차단한다. 이러한 구성은 방사선 검출 과정에서 중성자로부터의 영향을 배제시킴으로써 더욱 신뢰성 있는 물질 탐지 결과를 얻을 수 있게 된다.
도3은 도 1의 물질 탐지 장치의 실제 사용 상태를 개략적인 도면이다.
도 3에서, 중성자 조사부(110)에서 조사된 중성자에 의해 지중에 매설된 폭발물(200)이 방출한 감마선을 방사선 검출부(120, 130)가 검출하는 구성이 도시되어 있다.
이때, 방사선 검출부(120, 130)는 특정하게 정해진 방향이 아니라 모든 방향에서 전송되는 감마선을 검출할 수 있도록 구현될 수 있으며, 중성자 차폐부(170)에 의해 중성자 조사부(110)와 차단되고, 장치 이동부(160)에 의해 이동이 가능하도록 구현될 수 있다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.
100: 방사선을 이용한 물질 탐지 장치
110: 중성자 조사부
120: 제 1 방사선 검출부
130: 제 2 방사선 검출부
140: 물질 위치 산출부
150: 위치 영상 생성부
160: 장치 이동부
170: 중성자 차폐부
200: 탐지 물질
110: 중성자 조사부
120: 제 1 방사선 검출부
130: 제 2 방사선 검출부
140: 물질 위치 산출부
150: 위치 영상 생성부
160: 장치 이동부
170: 중성자 차폐부
200: 탐지 물질
Claims (10)
- 미리 설정된 방향으로 중성자를 조사하는 중성자 조사부;
상기 중성자 조사에 의해 방출된 방사선을 검출하는 제 1 방사선 검출부;
상기 제 1 방사선 검출부에서 산란된 방사선을 검출하는 제 2 방사선 검출부; 및
상기 제 1 및 2 방사선 검출부에서 검출된 방사선의 에너지와 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치를 산출하는 물질 위치 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 방사선은 감마선인 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 물질 위치 산출부에서 산출된 물질의 위치를 이용하여 상기 탐지 물질의 위치 영상을 생성하는 위치 영상 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치. - 제 3항에 있어서,
상기 제 1 및 2 방사선 검출부를 이동시키는 장치 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 중성자 조사부로부터 방출된 중성자로부터 상기 제 1 및 2 방사선 검출부를 차단하는 중성자 차폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치. - 미리 설정된 방향으로 중성자를 조사하는 단계;
상기 중성자 조사에 의해 방출된 방사선을 검출하는 제 1 방사선 검출 단계;
상기 제 1 검출 단계에서 산란된 방사선을 검출하는 제 2 방사선 검출 단계; 및
상기 제 1 및 2 방사선 검출 단계에서 검출된 방사선의 에너지와 위치를 이용하여 탐지 물질의 위치를 산출하는 물질 위치 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 방법. - 제 6항에 있어서,
상기 방사선은 감마선인 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 물질 탐지 단계에서 산출된 물질의 위치를 이용하여 상기 탐지 물질의 위치 영상을 생성하는 위치 영상 생성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 방법. - 제 8항에 있어서,
상기 제 1 및 2 검출 단계에서 방사선을 검출하는 방사선 검출 장치를 이동시키는 장치 이동 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 중성자 조사 단계에서 방출된 중성자로부터 상기 방사선 검출 장치를 차단하는 중성자 차폐 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 물질 탐지 장치.
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| KR20190017962A (ko) * | 2016-06-13 | 2019-02-20 | 디시젼 사이언시스 인터내셔날 코퍼레이션 | 항구에서의 화물 컨테이너들의 효율적인 프로세싱 및 스캐닝을 위한 검사 스캐너들의 통합 |
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