KR20220042640A - 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy - Google Patents

3d material analysis device and analysis method using x-ray energy Download PDF

Info

Publication number
KR20220042640A
KR20220042640A KR1020200125688A KR20200125688A KR20220042640A KR 20220042640 A KR20220042640 A KR 20220042640A KR 1020200125688 A KR1020200125688 A KR 1020200125688A KR 20200125688 A KR20200125688 A KR 20200125688A KR 20220042640 A KR20220042640 A KR 20220042640A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target object
ray energy
signal
ray
analysis
Prior art date
Application number
KR1020200125688A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102420237B1 (en
Inventor
진경찬
이성호
은영기
우성철
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020200125688A priority Critical patent/KR102420237B1/en
Publication of KR20220042640A publication Critical patent/KR20220042640A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102420237B1 publication Critical patent/KR102420237B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials by using a combination of at least two measurements at least one being a transmission measurement and one a scatter measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/043—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using fluoroscopic examination, with visual observation or video transmission of fluoroscopic images
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
    • G01N23/10—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the material being confined in a container, e.g. in a luggage X-ray scanners
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/2204—Specimen supports therefor; Sample conveying means therefore

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional substance analysis apparatus using X-ray energy, and an analysis method thereof and, more specifically, to a three-dimensional substance analysis apparatus using X-ray energy, capable of deriving the components and spatial position of a moving three-dimensional substance, and an analysis method thereof. To achieve the purpose, the three-dimensional substance analysis apparatus using X-ray energy includes: a plurality of radiation parts provided on one side of a subject, and individually radiating X-rays having different energy levels toward the subject; a receiving part provided on the other side of the subject, and receiving the X-rays penetrating a target object in the subject or reflected from the target object after being radiated from the radiation parts; and an analysis part analyzing an X-ray signal received by the receiving part to derive the position and components of the target object.

Description

X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치 및 이의 분석방법{3D MATERIAL ANALYSIS DEVICE AND ANALYSIS METHOD USING X-RAY ENERGY}3D material analysis device using X-ray energy and analysis method thereof

본 발명은 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치 및 분석방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동하는 3차원 물질의 성분 및 공간상의 위치를 도출하기 위한 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치 및 분석방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional material analysis apparatus and analysis method using X-ray energy, and more particularly, to a three-dimensional material analysis using X-ray energy for deriving components and spatial positions of a moving three-dimensional material. It relates to an apparatus and an analysis method.

엑스선을 대상물에 조사하면, 투과 방사선의 강도의 변화나 투과선량의 차에 의하여 필름상의 농도차가 발생하고, 이를 이용하여 2차원 영상을 생성할 수 있다. 그리고, 다양한 각도로 투사된 여러 장의 2차원 영상을 이용하여 대상물의 3차원 형상을 복원함으로써, 내부 구성물의 3차원 위치 역시 확인할 수 있다.When X-rays are irradiated to an object, a concentration difference on the film is generated due to a change in intensity of transmitted radiation or a difference in transmitted dose, and a two-dimensional image can be generated using this. In addition, by restoring the three-dimensional shape of the object using several two-dimensional images projected at various angles, the three-dimensional position of the internal structure can also be confirmed.

그러나, 이러한 기술은 방사선의 투과량에 비례하는 영상이므로, 물질의 성분을 분석할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 종래에는 엑스선을 조사하여 대상물의 3차원 형상을 및 내부 구성물의 위치를 확인하는 것까지는 가능하였으나, 구체적으로 내부 구성물이 무엇인지 알기 위해서는 내부를 직접 열어서 확인해보아야 하는 불편함이 있었다.However, since this technique is an image proportional to the amount of radiation transmitted, there is a disadvantage in that it is impossible to analyze the components of the material. That is, conventionally, it was possible to check the three-dimensional shape of the object and the position of the internal components by irradiating X-rays, but in order to know specifically what the internal components are, it is inconvenient to open and check the inside directly.

이처럼 내부 구성물을 확인하기 위해 직접 열어서 확인해보는 작업은 불편함이 있고, 내부 구성물이 확인하기 어려운 위치에 있을 경우, 확인 작업에 장기간이 소요되는 문제가 있다. 또한, 대상물의 내부 구성물이 폭발 등을 일으킬 수 있는 위험한 물질인 경우에는 확인 작업 중 안전 상의 문제가 발생할 수도 있다.As such, it is inconvenient to open and check directly to check the internal components, and if the internal components are in a difficult location, there is a problem that it takes a long time to check. In addition, if the internal component of the object is a hazardous material that may cause an explosion, etc., a safety problem may occur during the verification operation.

또한, 컨베이어 벨트 상에서 이동하는 타겟물체의 경우, 정확하게 물제의 위치 및 성분을 도출하기 어려운 문제가 있었다.In addition, in the case of a target object moving on a conveyor belt, there was a problem in that it was difficult to accurately derive the position and component of the object.

한국등록특허 제10-1382735호 (2014.04.01)Korean Patent No. 10-1382735 (2014.04.01)

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동하는 3차원 물질의 성분 및 공간상의 위치를 도출하기 위한 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치 및 분석방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a three-dimensional material analysis apparatus and analysis method using X-ray energy for deriving components and spatial positions of a moving three-dimensional material.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 대상물의 일측에 복수개로 마련되며, 각각 상기 대상물을 향해 서로 다른 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하도록 마련된 조사부; 상기 대상물의 타측에 마련되며, 상기 조사부로부터 조사되어 상기 대상물 내 타겟물체를 투과하거나 상기 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하도록 마련된 수신부; 및 상기 수신부가 수신한 X-선 신호를 분석하여 상기 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하도록 마련된 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is provided in plurality on one side of the object, each irradiation unit provided to irradiate X-rays having different energy levels toward the object; a receiving unit provided on the other side of the object and provided to receive X-rays irradiated from the irradiation unit and transmitted through the target object in the object or reflected from the target object; And it provides a three-dimensional material analysis device using X-ray energy, characterized in that it comprises an analyzer provided to derive the position and component of the target object by analyzing the X-ray signal received by the receiver .

본 발명의 실시예에 있어서, 복수의 상기 조사부는 상기 대상물의 일측에 마련되되, 각각의 상기 조사부는 상기 대상물과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the plurality of irradiation units may be provided on one side of the object, and each of the irradiation units may be provided in a state spaced apart by the same distance as the object.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 수신부는 상기 대상물의 타측에 복수로 마련되며, 각각의 상기 수신부는 상기 대상물과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of the receiving units may be provided on the other side of the object, and each of the receiving units may be provided to be spaced apart from the object by the same interval.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 수신부는 상기 대상물의 타측에 마련되되, 상기 대상물을 중심축으로 한 반원 형태의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the receiving unit may be provided on the other side of the object and may have a semicircular curved surface with the object as a central axis.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석부는, 상기 타겟물체에 X-선이 충돌하여 발생한 신호를 처음으로 감지한 시간을 측정 및 분석하여, 상기 대상물 내에서의 상기 타겟물체의 위치를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the analysis unit is provided to measure and analyze a time when a signal generated by collision of X-rays on the target object is first sensed, and to derive the location of the target object within the object can be characterized as

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석부는, 복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 타겟물체의 위치를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the analysis unit may be provided to derive the location of the target object by comparing and analyzing start times at which a plurality of the receiving units first sensed the signal, respectively.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석부는, 복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 상기 신호의 수신이 종료되는 시간까지 흡광광도분석법을 통해 상기 타겟물체의 성분을 측정하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the analysis unit is configured to measure the components of the target object through absorptiometry from the start time when the plurality of the receiving units first sensed the signal to the time when the reception of the signal is finished. It may be characterized as provided.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 대상물과 상기 수신부 사이에 위치하도록 마련된 복수의 필터부를 더 포함하며, 복수의 상기 필터부는 서로 다른 파장을 투과시키도록 마련된 필터인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a plurality of filter units provided to be positioned between the object and the receiver, and the plurality of filter units may be filters provided to transmit different wavelengths.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석부는, 상기 필터부를 통과하여 상기 수신부에 수신된 X-선 신호에서, 에너지 준위 별로 회절 각도를 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 도출할 수 있도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the analysis unit is provided to derive the component of the target material by measuring the diffraction angle for each energy level in the X-ray signal received by the receiving unit through the filter unit can do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법에 있어서, 상기 조사부가 상기 대상물을 향해 X-선을 조사하는 단계; b) 상기 수신부가 상기 대상물 내 상기 타겟물체를 투과하거나 상기 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하는 단계; 및 c) 상기 분석부가 상기 수신된 X-선 신호를 분석하여 상기 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an analysis method of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, the method comprising: irradiating X-rays toward the object by the irradiation unit; b) receiving, by the receiving unit, X-rays transmitted through or reflected from the target object in the object; and c) analyzing the received X-ray signal by the analysis unit to derive the position and component of the target object. .

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, c1) 복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 대상물 내 상기 타겟 검출물의 위치를 도출하는 단계; 및 c2) 에너지 준위별로 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 상기 신호의 수신이 종료된 시간까지의 동시성 원리를 기반으로 한 측정을 통한 흡광광도 분석법을 통해 상기 타겟물체의 성분을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step c) includes: c1) deriving the location of the target detection object in the object by comparing and analyzing start times at which the plurality of the receivers first sensed the signal; and c2) for each energy level, deriving the components of the target object through absorbance analysis through measurement based on the principle of simultaneity from the start time when the signal is first sensed to the time when the reception of the signal ends It may be characterized by including.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c2) 단계에서, 상기 에너지 준위 별로 X-선의 회절 각도를 더 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 도출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in step c2), it may be characterized in that it is provided to derive the components of the target material by further measuring the diffraction angle of X-rays for each energy level.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 대상물의 내부에 위치한 타겟물체의 위치를 신속하고, 정확하게 파악할 수 있다.The effect of the present invention according to the configuration as described above, it is possible to quickly and accurately grasp the location of the target object located inside the object.

또한, 본 발명에 따르면, 타겟물체의 물질 성분을 신속하고, 정확하고, 안전하게 검출할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to quickly, accurately, and safely detect a material component of a target object.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 예시도이다.
도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 예시도이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법의 위치 및 성분을 도출하는 단계의 순서도이다.1 and 2 are exemplary diagrams of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of an analysis method of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a step of deriving positions and components of an analysis method of a 3D material analysis apparatus using X-ray energy according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 예시도이다.1 and 2 are exemplary diagrams of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것처럼, X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치(100)는 조사부(110), 수신부(120), 필터부(130) 및 분석부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the apparatus 100 for analyzing a 3D material using X-ray energy includes an irradiator 110 , a receiver 120 , a filter unit 130 , and an analyzer 140 .

상기 조사부(110)는 대상물(10)의 일측에 복수개로 마련되며, 각각 상기 대상물(10)을 향해 서로 다른 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하도록 마련될 수 있다.The irradiator 110 may be provided in plurality on one side of the object 10 , and may be provided to irradiate X-rays having different energy levels toward the object 10 , respectively.

여기서, 상기 대상물(10)은 고정된 물체일 수도 있고, 컨베이어 벨트 상에서와 같이 이동중인 물체일 수도 있다. Here, the object 10 may be a fixed object or a moving object such as on a conveyor belt.

복수의 상기 조사부(110)는 상기 대상물(10)의 일측에 마련되되, 각각의 상기 조사부(110)는 상기 대상물(10)과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련될 수 있다.The plurality of irradiation units 110 may be provided on one side of the object 10 , and each of the irradiation units 110 may be provided to be spaced apart from the object 10 by the same interval.

이처럼, 상기 조사부(110)는 상기 대상물의(10)에 대해 다양한 각도에서 X-선을 조사하도록 마련될 수 있다.As such, the irradiation unit 110 may be provided to irradiate X-rays from various angles with respect to the object 10 .

상기 필터부(130)는 상기 대상물(10)과 상기 수신부(120) 사이에 위치하도록 마련되며, 복수로 마련될 수 있다.The filter unit 130 is provided to be positioned between the object 10 and the receiving unit 120, and may be provided in plurality.

여기서, 복수의 상기 필터부(130)는 서로 다른 파장을 투과시키도록 마련된 파장 필터일 수 있다.Here, the plurality of filter units 130 may be wavelength filters provided to transmit different wavelengths.

상기 수신부(120)는 상기 대상물(10)의 타측에 마련되며, 상기 조사부(110)로부터 조사되어 상기 대상물(10) 내 타겟물체(11)를 투과하거나 상기 타겟물체(11)로부터 반사된 X-선 신호를 수신하도록 마련될 수 있다.The receiver 120 is provided on the other side of the object 10, is irradiated from the irradiation unit 110, the X- It may be provided to receive a line signal.

상기 수신부(120)는 상기 대상물(10)의 타측에 복수로 마련되며, 각각의 상기 수신부(120)는 상기 대상물(10)과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련될 수 있다.A plurality of the receiving units 120 are provided on the other side of the object 10 , and each of the receiving units 120 may be provided to be spaced apart from the object 10 by the same interval.

이처럼 마련된 상기 조사부(110) 및 상기 수신부(120)는 상기 대상물(10)을 중심에 두고 일측에는 상기 조사부(110)가 마련되고 타측에는 상기 수신부(120)가 마련되어 원을 이루도록 배치될 수 있다.The irradiation unit 110 and the receiving unit 120 prepared in this way are provided with the irradiation unit 110 on one side and the receiving unit 120 on the other side with the object 10 at the center, and may be arranged to form a circle.

상기 분석부(140)는 상기 수신부(120)가 수신한 X-선 신호를 분석하여 상기 타겟물체(11)의 위치 및 성분을 도출하도록 마련될 수 있다.The analyzer 140 may be provided to analyze the X-ray signal received by the receiver 120 to derive the position and component of the target object 11 .

구체적으로, 상기 분석부(140)는 상기 대상물(10)을 투과한 X-선을 검출하여 3차원 형상을 얻도록 마련될 수 있다. 상기 분석부(140)는 상기 조사부(110)로부터 상기 대상물(10)을 투과한 X-선을 수신한 상기 수신부(120)로부터 X-선 신호를 제공받을 수 있다. 이때, X-선 신호는 다양한 각도에서 조사되어 수신된 신호로서, 이러한 신호를 검출하여 여러 각도에서의 대상물(10)에 대한 2차원 형상을 얻을 수 있다. 그리고, 상기 분석부(140)는 획득한 상기 2차원 형상을 이용하여 3차원 형상을 복원하도록 마련될 수 있다.Specifically, the analysis unit 140 may be provided to obtain a three-dimensional shape by detecting X-rays that have passed through the object 10 . The analyzer 140 may receive an X-ray signal from the receiver 120 that has received the X-ray that has passed through the object 10 from the irradiation unit 110 . In this case, the X-ray signal is a signal received by being irradiated from various angles, and by detecting these signals, a two-dimensional shape of the object 10 at various angles can be obtained. In addition, the analyzer 140 may be provided to restore a three-dimensional shape using the obtained two-dimensional shape.

또한, 상기 분석부(140)는, 상기 타겟물체(11)에 에너지 준위에 따른 X-선이 충돌하여 발생한 신호를 처음으로 감지한 시간을 측정 및 분석하여, 상기 타겟물체(11)의 위치를 도출하도록 마련될 수 있다.In addition, the analysis unit 140 measures and analyzes the first detection time of the signal generated by the collision of the X-rays according to the energy level to the target object 11 to determine the position of the target object 11 . It can be arranged to derive.

보다 구체적으로, 상기 조사부(110)에 의해 조사된 X-선은 상기 타겟물체(11)를 거치면서 회절되며 반사되면서 상기 수신부(120)에 수신되게 된다. 이때, 상기 분석부(140)는 복수의 상기 수신부(120)가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 대상물(10) 내에서의 상기 타겟물체(11)의 위치를 도출하도록 마련될 수 있다. More specifically, the X-rays irradiated by the irradiation unit 110 are diffracted and reflected while passing through the target object 11 to be received by the receiving unit 120 . At this time, the analysis unit 140 compares and analyzes the start times at which the plurality of receiving units 120 first sensed the signal to derive the position of the target object 11 within the object 10 . can be provided.

일 예로, 어느 하나의 조사부(110)에서 기설정된 제1 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하게 되면 이의 X-선이 상기 타겟물체(11)에 반사되어 복수의 수신부(120)에 도달하게 된다. 상기 분석부(140)는 각각의 수신부(120)에 전달된 상기 제1 에너지 준위를 갖는 X-선이 감지된 개시시간들을 비교 분석함으로써, 상기 타겟물체(11)의 위치를 도출할 수 있다. 그리고, 상기 조사부(110)는 복수로 마련되기 때문에, 각 에너지 준위를 갖는 X-선의 개시시간들을 비교 분석하면 상기 타겟물체(11)의 위치를 보다 정확하게 도출해낼 수 있다.For example, when X-rays having a predetermined first energy level are irradiated from any one irradiation unit 110 , the X-rays are reflected by the target object 11 to reach the plurality of receiving units 120 . . The analyzer 140 may derive the position of the target object 11 by comparing and analyzing start times at which the X-rays having the first energy level transmitted to each receiver 120 are sensed. In addition, since the irradiator 110 is provided in plurality, the position of the target object 11 can be more accurately derived by comparing and analyzing the start times of X-rays having each energy level.

또한, 상기 분석부(140)는, 복수의 상기 수신부(120)가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 상기 신호의 수신이 종료되는 시간까지 흡광광도분석법을 통해 상기 타겟물체(11)의 성분을 측정하도록 마련될 수 있다.In addition, the analysis unit 140, the plurality of receiving units 120, each of the first detection of the signal from the start time to the end of the reception of the signal through the absorbance spectrophotometric analysis of the target object (11) It may be arranged to measure a component.

구체적으로, 원자는 전자에 의해 둘러싸여진 원자핵으로 구성되며, 모든 원소는 각자 고유한 궤도 내에서 원자핵과 같은 특정수의 전자를 갖는다. 이러한 원자에 적정량에 에너지가 가해지면 에너지는 원자에 흡수되고 원자 바깥의 외각 전자는 불안정한 상태로 변하게 된다. 그렇게 되면 원자는 안정된 상태로 돌아가기 위해 흡수된 에너지량과 동일한 에너지를 방출하게 된다. 이러한 방출된 파장은 원소마다 가지고 있는 독특한 전자구조로서, 에너지를 가할 때 원자의 수가 많으면 흡수되는 에너지 양도 비례적으로 증가하게 된다.Specifically, an atom consists of an atomic nucleus surrounded by electrons, and every element has a specific number of electrons, such as the atomic nucleus, within each unique orbital. When an appropriate amount of energy is applied to these atoms, the energy is absorbed by the atoms and the electrons in the outer shell change to an unstable state. The atom then releases energy equal to the amount of energy absorbed to return to a stable state. The emitted wavelength is a unique electronic structure of each element, and when the number of atoms is large when energy is applied, the amount of absorbed energy increases proportionally.

이러한 원리를 이용하여 상기 조사부(110)가 상기 타겟물체(11)에 기설정된 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하게 되면 X-선은 상기 타겟물체(11)에 에너지를 가하게 되면서 파장이 변하게 된다. 그리고, 복수의 상기 필터부(130)는 상기 타겟물체(11)와 상기 수신부(120) 사이에 마련되어 각각 정해진 파장을 갖는 X-선 신호를 투과시키도록 마련된다. 이에 따라, 상기 분석부(140)는 상기 수신부(120)에 의해 수신된 각 X선 신호의 파장을 분석함으로써, 상기 타겟물체(11)의 원소 스펙트럼을 알아낼 수 있다.When the irradiator 110 irradiates X-rays having a predetermined energy level to the target object 11 using this principle, the X-rays change the wavelength while applying energy to the target object 11. . In addition, the plurality of filter units 130 are provided between the target object 11 and the receiving unit 120 to transmit X-ray signals each having a predetermined wavelength. Accordingly, the analyzer 140 may find out the element spectrum of the target object 11 by analyzing the wavelength of each X-ray signal received by the receiver 120 .

또한, 상기 분석부(140)는, 상기 필터부(130)를 통과하여 상기 수신부(120)에 수신된 X-선 신호에서, 에너지 준위 별로 회절 각도를 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 도출하도록 마련될 수도 있다.In addition, the analysis unit 140 measures the diffraction angle for each energy level in the X-ray signal received by the receiving unit 120 through the filter unit 130 to derive the component of the target material. it might be

구체적으로, 에너지 준위를 갖는 X-선 신호는 타겟물체(110)의 성분에 따라 충돌 후 회절되는 각도가 달라질 수 있다. 따라서, 상기 분석부(140)는 상기 X-선 신호에서 에너지 준위별로 회절된 각도를 측정하여 상기 타겟물체(110)의 성분을 도출하도록 마련될 수도 있다.Specifically, an angle at which an X-ray signal having an energy level is diffracted after collision may vary according to components of the target object 110 . Accordingly, the analyzer 140 may be provided to derive the components of the target object 110 by measuring the angle diffracted for each energy level in the X-ray signal.

또한, 본 발명의 상기 조사부(110)는 중성자를 조사하는 모듈을 추가로 더 구비하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 분석부(140)는 상기 중성자의 플럭스가 상기 타겟물체(11)와 충돌하면서 발생하는 감마신호에 포함된 원소 스펙트럼을 분석하여 상기 타겟물체(11)의 성분을 더 정확하게 도출하도록 마련될 수도 있다.In addition, the irradiation unit 110 of the present invention may be provided to further include a module for irradiating neutrons. In addition, the analyzer 140 is provided to more accurately derive the components of the target object 11 by analyzing the element spectrum included in the gamma signal generated when the neutron flux collides with the target object 11 . may be

또한, 도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 조사부(110)와 수신부(120)는 컨베이어 벨트를 지나가는 대상물(10)의 종단면을 촬영하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 조사부(110)와 상기 수신부(120)는 대상물(10)의 일측과 타측에 각각 배치되어 함께 원형을 이루도록 마련되고, 컨베이어벨트가 조사부(110)와 수신부(120)가 형성하는 원형의 내부 중심을 통과하도록 마련될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2 , the irradiation unit 110 and the receiving unit 120 of the present invention may be arranged to photograph a longitudinal section of the object 10 passing by the conveyor belt. Specifically, the irradiation unit 110 and the receiving unit 120 are respectively disposed on one side and the other side of the object 10 to form a circle together, and the conveyor belt is a circle formed by the irradiation unit 110 and the receiving unit 120 . It may be provided to pass through the inner center of the.

그리고, 상기 조사부(110)는 상기 컨베이어 벨트를 따라 이동하는 대상물(10)에 X-선을 조사하여 상기 대상물(10)의 종단면에서의 타겟물체(11)의 위치를 보다 정확하게 도출해내도록 마련될 수 있다.In addition, the irradiation unit 110 may be provided to more accurately derive the position of the target object 11 in the longitudinal section of the object 10 by irradiating X-rays to the object 10 moving along the conveyor belt. there is.

즉, 본 발명에서 상기 조사부(110) 상기 수신부(120)는 대상물(10)의 횡단면을 촬영할 수 있는 원형으로 배치되거나 대상물(10)의 종단면을 촬영할 수 있도록 원형으로 배치될 수 있다. 그리고, 이 2가지 경우가 연속적으로 마련되어 대상물(10) 내 타겟물(11)의 종축 횡축 상에서의 정확한 위치가 도출되도록 할 수도 있다.That is, in the present invention, the irradiation unit 110 and the receiving unit 120 may be disposed in a circular shape capable of photographing a cross-section of the object 10 or may be disposed in a circular shape to photograph a longitudinal cross-section of the object 10 . In addition, these two cases may be successively provided so that the correct position on the vertical axis and the horizontal axis of the target object 11 in the object 10 is derived.

도 3는 본 발명의 제2 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 것처럼, 제2 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치(200)는 조사부(210), 수신부(220), 필터부(230) 및 분석부(240)를 포함한다.As shown in FIG. 3 , the three-dimensional material analysis apparatus 200 using X-ray energy according to the second embodiment includes an irradiation unit 210 , a receiving unit 220 , a filter unit 230 , and an analysis unit 240 . include

상기 조사부(210), 수신부(220), 필터부(230) 및 분석부(240)는 제1 실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치(100)와 실질저긍로 동일하나, 상기 수신부(220)의 형상에 있어서 차이가 있기 때문에, 이의 차이에 대해서만 설명하도록 한다.The irradiation unit 210, the receiving unit 220, the filter unit 230 and the analysis unit 240 are substantially the same as the three-dimensional material analysis apparatus 100 using X-ray energy according to the first embodiment, Since there is a difference in the shape of the receiver 220, only the difference will be described.

상기 수신부(220)는 상기 대상물(10)의 타측에 마련되되, 상기 대상물(10)을 중심축으로 한 하나의 반원 형태의 곡면체로 이루어질 수 있다.The receiver 220 may be provided on the other side of the object 10, and may be formed of a single semicircular curved body with the object 10 as a central axis.

이처럼 마련된 상기 수신부(220)는 상기 조사부(210)로부터 조사된 X-선 신호를 더 넓은 면적에서 수신함으로써, 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.The receiving unit 220 provided in this way receives the X-ray signal irradiated from the irradiation unit 210 in a larger area, thereby improving measurement accuracy.

도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법의 순서도이다.4 is a flowchart of an analysis method of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법은, 먼저, 조사부가 상기 대상물을 향해 X-선을 조사하는 단계(S10)가 수행될 수 있다.As shown in FIG. 4 , in the analysis method of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, first, a step (S10) of irradiating an X-ray toward the object by an irradiator may be performed.

조사부가 상기 대상물을 향해 X-선을 조사하는 단계(S10)에서, 상기 조사부(110)는 상기 대상물(10)을 향해 X-선을 조사하도록 마련되며, 각각의 상기 조사부(110)는 서로 다른 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하도록 마련될 수 있다.In the step (S10) of the irradiation unit irradiating X-rays toward the object, the irradiation unit 110 is provided to irradiate X-rays toward the object 10, and each of the irradiation units 110 is different from each other. It may be provided to irradiate X-rays having an energy level.

조사부가 상기 대상물을 향해 X-선을 조사하는 단계(S10) 이후에는, 수신부가 대상물 내 타겟물체를 투과하거나 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하는 단계(S20)가 수행될 수 있다.After the irradiation unit irradiates the X-ray toward the object (S10), the receiving unit transmits the target object in the object or receives the X-ray reflected from the target object (S20) may be performed.

수신부가 대상물 내 타겟물체를 투과하거나 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하는 단계(S20)에서, 상기 수신부(120)는 상기 대상물(10)의 타측에 마련되며, 상기 조사부(110)로부터 조사되어 상기 대상물(10) 내 타겟물체(11)를 투과하거나 상기 타겟물체(11)로부터 반사된 X-선 신호를 수신하도록 마련될 수 있다.In the step (S20) of the receiver transmitting the target object in the object or receiving the X-ray reflected from the target object (S20), the receiver 120 is provided on the other side of the object 10, and is irradiated from the irradiator 110 It may be provided to receive an X-ray signal transmitted through the target object 11 in the object 10 or reflected from the target object 11 .

이때, 상기 수신부(120)는 상기 필터부(130)를 통과한 X-선 신호를 수신하도록 마련될 수 있다.In this case, the receiving unit 120 may be provided to receive the X-ray signal that has passed through the filter unit 130 .

수신부가 대상물 내 타겟물체를 투과하거나 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하는 단계(S20) 이후에는, 분석부가 수신된 X-선 신호를 분석하여 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하는 단계(S30)가 수행될 수 있다.After the receiving unit receives the X-ray transmitted through the target object or reflected from the target object (S20), the analysis unit analyzes the received X-ray signal to derive the position and component of the target object (S30) ) can be performed.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법의 위치 및 성분을 도출하는 단계의 순서도이다.5 is a flowchart of a step of deriving positions and components of an analysis method of a 3D material analysis apparatus using X-ray energy according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 분석부가 수신된 X-선 신호를 분석하여 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하는 단계(S30)는 먼저, 복수의 수신부가 각각 신호를 처음 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 대상물 내 타겟 검출물의 위치를 도출하는 단계(S31)가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the step of deriving the position and component of the target object by analyzing the X-ray signal received by the analysis unit ( S30 ) is first, by comparing and analyzing start times at which the plurality of receiving units first sensed the signal, respectively, to the target object A step (S31) of deriving the location of the target detection object may be performed.

복수의 수신부가 각각 신호를 처음 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 대상물 내 타겟 검출물의 위치를 도출하는 단계(S31)에서, 상기 분석부(140)는 복수의 상기 수신부(120)가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 대상물(10) 내에서의 상기 타겟물체(11)의 위치를 도출하도록 마련될 수 있다.In the step (S31) of deriving the location of the target detection object in the object by comparing and analyzing the start times at which the plurality of receivers first sensed the signal, the analyzer 140 determines that the plurality of the receivers 120 receive the signal, respectively. It may be provided to derive the position of the target object 11 in the object 10 by comparing and analyzing the first detected start times.

복수의 수신부가 각각 신호를 처음 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 대상물 내 타겟 검출물의 위치를 도출하는 단계(S31) 이후에는, 에너지 준위별로 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 신호의 수신이 종료된 시간까지 흡광광도 분석법을 통해 타겟물체의 성분을 도출하는 단계(S32)가 수행될 수 있다.After the step (S31) of deriving the position of the target detection object in the object by comparing and analyzing the start times at which the plurality of receivers first sensed the signal, the reception of the signal is terminated from the start time when the signal is first detected for each energy level The step (S32) of deriving the component of the target object through the absorbance analysis method until time may be performed.

구체적으로, 상기 조사부(110)가 상기 타겟물체(11)에 기설정된 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하게 되면 X-선은 상기 타겟물체(11)에 에너지를 가하게 되면서 파장이 변하게 된다. 그리고, 복수의 상기 필터부(130)는 상기 타겟물체(11)와 상기 수신부(120) 사이에 마련되어 각각 정해진 파장을 갖는 X-선 신호를 투과시키도록 마련된다. 이에 따라, 에너지 준위별로 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 신호의 수신이 종료된 시간까지 흡광광도 분석법을 통해 타겟물체의 성분을 도출하는 단계(S32)에서, 상기 분석부(140)는 상기 수신부(120)에 의해 수신된 각 X선 신호의 파장을 분석함으로써, 상기 타겟물체(11)의 원소 스펙트럼을 알아내어 성분을 도출하도록 마련될 수 있다.Specifically, when the irradiator 110 irradiates X-rays having a predetermined energy level to the target object 11 , the wavelength of the X-rays changes while applying energy to the target object 11 . In addition, the plurality of filter units 130 are provided between the target object 11 and the receiving unit 120 to transmit X-ray signals each having a predetermined wavelength. Accordingly, in the step (S32) of deriving the component of the target object through the absorbance analysis method from the start time when the signal is first sensed for each energy level to the time when the reception of the signal is finished, the analysis unit 140 is the receiving unit By analyzing the wavelength of each X-ray signal received by 120, it may be provided to find out the element spectrum of the target object 11 to derive the component.

에너지 준위별로 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 신호의 수신이 종료된 시간까지 흡광광도 분석법을 통해 타겟물체의 성분을 도출하는 단계(S32)는, 상기 에너지 준위 별로 X-선의 회절 각도를 더 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 더 도출하도록 마련될 수도 있다.The step (S32) of deriving the component of the target object through the absorbance analysis method from the start time when the signal is first sensed for each energy level to the time when the reception of the signal is finished (S32), the diffraction angle of X-rays for each energy level is further measured Thus, it may be provided to further derive a component of the target material.

에너지 준위별로 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 신호의 수신이 종료된 시간까지 흡광광도 분석법을 통해 타겟물체의 성분을 도출하는 단계(S32)는, 도출된 상기 타겟물체(11)의 성분 및 복원된 3차원 형상을 이용하여 상기 타겟물체(11)의 종류를 유추하고, 사용자에게 유추한 상기 타겟 검출물(11)의 종류 및 기타 정보를 보여주도록 더 마련될 수도 있다.The step (S32) of deriving the components of the target object through the absorbance analysis method from the start time when the signal is first sensed for each energy level to the time when the reception of the signal is finished (S32) is the derived component and restoration of the target object 11 It may be further provided to infer the type of the target object 11 using the three-dimensional shape and to show the type and other information of the inferred target detection object 11 to the user.

분석부가 수신된 X-선 신호를 분석하여 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하는 단계(S30) 이후에는, 상기 타겟 검출물이 기설정된 물품일 경우, 사용자에게 알리는 단계를 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 공항 검색대의 경우, 상기 타겟물체(11)가 마약, 화기, 폭발물질 및 기타 반입금지 물품인 경우, 경고음이나 경고등을 통해 사용자가 인지하도록 알릴 수 있다.After the analyzing unit analyzes the received X-ray signal to derive the location and component of the target object (S30), the method may further include notifying the user when the target detection object is a preset item. For example, in the case of an airport checkpoint, when the target object 11 is drugs, firearms, explosive substances, or other prohibited items, the user may be notified through a warning sound or warning light.

전술한 바와 같이 마련된 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치(100) 및 분석방법은, 대상물(10)의 내부에 위치한 상기 타겟물체(11)의 위치를 신속하고, 정확하게 파악할 수 있고, 타겟 검출물의 물질 성분을 신속하고, 정확하고 검출할 수 있다.The three-dimensional material analysis apparatus 100 and the analysis method using the X-ray energy prepared as described above can quickly and accurately determine the position of the target object 11 located inside the object 10, It is possible to quickly, accurately and detect a substance component of a detectable object.

또한, 본 발명에 따르면, 직접 상기 타겟물체(11)를 육안으로 확인하지 않고도 타겟물체(11)의 성분을 검출할 수 있기 때문에 안전하다. 일 예로, 공항 등에 사용되는 수화물검사장치의 경우, 마약이나, 폭발물, 화기 등의 물질을 수색하기 위해 필수적으로 사용되고 있다. 그런데, 폭발물이나 화기의 경우, 폭발물임을 인지하지 못한 상태에서 직접 육안으로 확인하고자 할 경우, 안전 상의 문제가 발생할 수 있다. 즉, 본 발명은, 직접 상기 타겟물체(11)를 육안으로 확인하거나 만질 필요 없이 성분을 확인하고, 대상을 파악할 수 있도록 한다는 점에서 안전하다.In addition, according to the present invention, it is safe because the components of the target object 11 can be detected without directly checking the target object 11 with the naked eye. For example, in the case of a baggage inspection device used at an airport, etc., it is essential to search for substances such as drugs, explosives, and firearms. However, in the case of explosives or firearms, if you try to visually check the explosives without realizing that they are explosives, safety problems may occur. That is, the present invention is safe in that it allows the component to be checked and the target can be identified without directly checking or touching the target object 11 with the naked eye.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 대상물
11: 타겟물체
100, 200: X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치
110, 210: 조사부
120, 220: 수신부
130, 230: 필터부
140, 240: 분석부10: object
11: target object
100, 200: 3D material analysis device using X-ray energy
110, 210: investigation unit
120, 220: receiver
130, 230: filter unit
140, 240: analysis unit

Claims (12)

대상물의 일측에 복수개로 마련되며, 각각 상기 대상물을 향해 서로 다른 에너지 준위를 갖는 X-선을 조사하도록 마련된 조사부;
상기 대상물의 타측에 마련되며, 상기 조사부로부터 조사되어 상기 대상물 내 타겟물체를 투과하거나 상기 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하도록 마련된 수신부; 및
상기 수신부가 수신한 X-선 신호를 분석하여 상기 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하도록 마련된 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
A plurality of irradiation units provided on one side of the object, each provided to irradiate X-rays having different energy levels toward the object;
a receiving unit provided on the other side of the object and provided to receive X-rays irradiated from the irradiation unit and transmitted through the target object in the object or reflected from the target object; and
and an analyzer provided to analyze the X-ray signal received by the receiver to derive the position and component of the target object.
 제 1 항에 있어서,
복수의 상기 조사부는 상기 대상물의 일측에 마련되되, 각각의 상기 조사부는 상기 대상물과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
A three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that the plurality of irradiation units are provided on one side of the object, and each of the irradiation units are spaced apart from the object by the same distance.
 제 1 항에 있어서,
상기 수신부는 상기 대상물의 타측에 복수로 마련되며, 각각의 상기 수신부는 상기 대상물과 동일한 간격만큼 이격된 상태로 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
A three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that the receiving unit is provided in plurality on the other side of the object, and each of the receiving units is spaced apart from the object by the same distance.
 제 1 항에 있어서,
상기 수신부는 상기 대상물의 타측에 마련되되, 상기 대상물을 중심축으로 한 반원 형태의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
The receiving unit is provided on the other side of the object, three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that made of a semicircular curved surface with the object as a central axis.
 제 1 항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 타겟물체에 X-선이 충돌하여 발생한 신호를 처음으로 감지한 시간을 측정 및 분석하여, 상기 대상물 내에서의 상기 타겟물체의 위치를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
The analysis unit,
3D using X-ray energy, characterized in that it is provided to derive the position of the target object within the target object by measuring and analyzing the time when the signal generated by the collision of X-rays with the target object is first detected material analyzer.
 제 5 항에 있어서,
상기 분석부는,
복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 타겟물체의 위치를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
6. The method of claim 5,
The analysis unit,
A three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that the plurality of receivers are provided to derive the location of the target object by comparing and analyzing start times at which the signal is first sensed, respectively.
 제 1 항에 있어서,
상기 분석부는,
복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 상기 신호의 수신이 종료되는 시간까지 흡광광도분석법을 통해 상기 타겟물체의 성분을 측정하도록 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
The analysis unit,
3 using X-ray energy, characterized in that the plurality of receivers are each provided to measure the components of the target object through absorbance spectrometry from the start time when the signal is first sensed to the time when the reception of the signal ends Dimensional material analyzer.
 제 1 항에 있어서,
상기 대상물과 상기 수신부 사이에 위치하도록 마련된 복수의 필터부를 더 포함하며,
복수의 상기 필터부는 서로 다른 파장을 투과시키도록 마련된 필터인 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
The method of claim 1,
Further comprising a plurality of filter units provided to be positioned between the object and the receiving unit,
A three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that the plurality of filter units are filters provided to transmit different wavelengths.
 제 8 항에 있어서,
상기 분석부는,
상기 필터부를 통과하여 상기 수신부에 수신된 X-선 신호에서, 에너지 준위 별로 회절 각도를 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 도출할 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치.
9. The method of claim 8,
The analysis unit,
3D material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that it is provided to derive the components of the target material by measuring the diffraction angle for each energy level in the X-ray signal received by the receiver through the filter unit .
 제 1 항에 따른 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법에 있어서,
a) 상기 조사부가 상기 대상물을 향해 X-선을 조사하는 단계;
b) 상기 수신부가 상기 대상물 내 상기 타겟물체를 투과하거나 상기 타겟물체로부터 반사된 X-선을 수신하는 단계; 및
c) 상기 분석부가 상기 수신된 X-선 신호를 분석하여 상기 타겟물체의 위치 및 성분을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법.
In the analysis method of the three-dimensional material analysis apparatus using the X-ray energy according to claim 1,
a) irradiating X-rays toward the object by the irradiation unit;
b) receiving, by the receiver, X-rays transmitted through or reflected from the target object in the object; and
c) The analysis unit analyzes the received X-ray signal to derive the position and component of the target object. An analysis method of a three-dimensional material analysis device using X-ray energy, characterized in that it comprises the step of deriving the component.
 제 10 항에 있어서,
상기 c) 단계는,
c1) 복수의 상기 수신부가 각각 상기 신호를 처음 감지한 개시시간들을 비교 분석하여 상기 대상물 내 상기 타겟 검출물의 위치를 도출하는 단계; 및
c2) 에너지 준위별로 상기 신호를 처음으로 감지한 개시시간부터 상기 신호의 수신이 종료된 시간까지 흡광광도 분석법을 통해 상기 타겟물체의 성분을 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법.
11. The method of claim 10,
Step c) is,
c1) deriving the location of the target detection object in the object by comparing and analyzing start times at which the plurality of receivers first sensed the signal; and
c2) X-ray energy comprising the step of deriving the components of the target object through absorbance spectrometry from the start time when the signal is first sensed for each energy level to the time when the reception of the signal is finished The analysis method of the 3D material analysis device used.
 제 11 항에 있어서,
상기 c2) 단계에서,
상기 에너지 준위 별로 X-선의 회절 각도를 더 측정하여 상기 타겟 물질의 성분을 도출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 X-선 에너지를 이용한 3차원 물질 분석장치의 분석방법.12. The method of claim 11,
In step c2),
An analysis method of a three-dimensional material analysis apparatus using X-ray energy, characterized in that it is provided to derive a component of the target material by further measuring the diffraction angle of X-rays for each energy level.
KR1020200125688A 2020-09-28 2020-09-28 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy KR102420237B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125688A KR102420237B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125688A KR102420237B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220042640A true KR20220042640A (en) 2022-04-05
KR102420237B1 KR102420237B1 (en) 2022-07-14

Family

ID=81181861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125688A KR102420237B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102420237B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005534009A (en) * 2002-07-24 2005-11-10 ヴァリアン メディカル システムズ テクノロジーズ インコーポレイテッド Radiation scanning of objects on contraband
KR101382735B1 (en) 2012-10-12 2014-04-08 전남대학교산학협력단 X-ray ct system of high resolution and method for acquiring 3d images using the same
KR20180065928A (en) * 2016-12-07 2018-06-18 한국전자통신연구원 X-ray inspection apparatus
KR20180099955A (en) * 2017-02-27 2018-09-06 한국생산기술연구원 Three-dimensional target object analysis device and analysis method
JP2019028015A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 株式会社リガク Portable x ray diffraction device and method of the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005534009A (en) * 2002-07-24 2005-11-10 ヴァリアン メディカル システムズ テクノロジーズ インコーポレイテッド Radiation scanning of objects on contraband
KR101382735B1 (en) 2012-10-12 2014-04-08 전남대학교산학협력단 X-ray ct system of high resolution and method for acquiring 3d images using the same
KR20180065928A (en) * 2016-12-07 2018-06-18 한국전자통신연구원 X-ray inspection apparatus
KR20180099955A (en) * 2017-02-27 2018-09-06 한국생산기술연구원 Three-dimensional target object analysis device and analysis method
JP2019028015A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 株式会社リガク Portable x ray diffraction device and method of the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102420237B1 (en) 2022-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1017033A3 (en) METHOD AND EQUIPMENT FOR DISTINCTING MATERIALS BY USING QUICK NEUTRONS AND CONTINUALLY SPECTRAL X-RAYS.
KR20090046849A (en) Scatter attenuation tomography
US7400706B2 (en) Method and apparatus for liquid safety-detection by backscatter with a radiation source
EP2616798B1 (en) System and method for x-ray inspection
US9223051B2 (en) X-ray based system and methods for inspecting a person's shoes for aviation security threats
US5642393A (en) Detecting contraband by employing interactive multiprobe tomography
US8842808B2 (en) Scatter attenuation tomography using a monochromatic radiation source
CN105612416B (en) The generation of the diffractive features of article in object
SK11396A3 (en) Method and device for carrying out detection of at least one non-visible object
KR20170127412A (en) Non-invasive testing systems and methods for detection of substances of interest
GB2297835A (en) Three dimensional detection of contraband using x rays
US5440136A (en) Anisotropic neutron scatter method and apparatus
KR101921136B1 (en) Three-dimensional target object analysis device and analysis method
KR102187572B1 (en) A security inspection device of detecting hazardous materials using radiation
KR102420237B1 (en) 3d material analysis device and analysis method using x-ray energy
US7477725B2 (en) Computed examination of an object by using coherent-scattered radiation
US7457394B2 (en) Device and method for inspecting objects
US20140169528A1 (en) Method and device for screening objects for the presence of foreign substances
JP2006214952A (en) Apparatus and method for detecting explosives
CN101968454A (en) X-ray energy dispersion and diffraction based hazardous article detection method
KR100306502B1 (en) Nitrogen Detector and Detection Method
KR101991446B1 (en) Detector having anti scatter grid and container scanning device having the same
KR102495593B1 (en) Gamma ray measuring device and nondestructive inspection system
JP2016525687A (en) Deceleration projection bomb detector for in-vehicle bombs
US20230194444A1 (en) X-ray backscatter imaging system for precise searching for container hazardous cargo and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right