NO331385B1 - System og fremgangsmate til detektering av naervaer av spaltbart eller radioaktivt materiale i en transportkonteiner - Google Patents

Abstract

Et dataprogram, en database og en fremgangsmåte til detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale i en beholder (9) arbeider med detekteringsanordninger (24, 25) som er brakt i nærheten av beholder (9), slik at nærværet av spaltbart eller radioaktivt materiale, eller avskjermingsmaterialer for skjuling av nærværet av slike spaltbare eller radioaktive materialer, kan detekteres. En sammenlikning kan deretter utføres av utgangssignalene fra detektoren med en terskel for å bestemme etterfølgende handling vedrørende beholderen (9). Terskelen kan være basert på utgangssignalet fra kjente, farlige, radioaktive materialer, kjente, lovlige innhold eller tomme beholdere.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

li Oppfinnelsesområdet

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system omfattende en datamaskin og en anordning for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, der systemet er innrettet til å detektere nærvær av spaltbart eller radioaktivt material i en transportkonteiner. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til detektering av nærvær av spaltbart eller radioaktivt materiale i en transportkonteiner.

2. Bakgrunn på området

Den 11. september 2001 ble USA angrepet av et terroristnettverk som kalles al Qaeda. Al Qaeda terroristene kapret fire sivile fly til å sette i gang et massivt angrep. Terroristene fløy et kapret fly inn i hver av de to tårnene i World Trade Center i New York og et i Pentagon i Washington, D.C., landets militære hovedkvarter. Anstrengelsene til modige flypassasjerer og mannskap hindret forsøket på å fly det fjerde kaprede fly inn i enda et tårn, mest sannsynlig i området Washington, D.C., ved å forårsake at det styrtet i Pennsylvania-traktene. Totalt ble over 3.000 mennesker drept på amerikansk jord om morgenen den 11. september 2001.

Angrepene den 11. september var en vekker for Amerika. Amerikanerne forstod plutselig at landets frie og åpne samfunn var sårbart for terroristangrep på mange måter. Over alt så amerikanere sårbarheter, særlig overfor "masseødeleggelses-våpen", så som kjernevåpen. En type kjernevåpen er en anordning, så som en bombe eller et stridshode, hvis store eksplosive kraft stammer fra frigjøringen av kjerneenergi.

En annen type kjernevåpen omfatter den såkalte "skitne bombe". En skitten bombe er en konvensjonell eksplosiv anordning pakket med radioaktivt materiale for å spre radioaktiv forurensning som forårsaker sykdom hos mennesker. Strålingssykdom er sykdom som forårsakes av eksponering for ioniserende stråling og som varierer i alvor fra kvalmefornemmelse, oppkast, hodepine og diaré til tap av hår og tenner, reduksjon i røde og hvite blodcelletall, omfattende blødning, sterilitet og død.

Sårbarhet for skade på befolkning forårsaket av terrorister med kjernevåpen krever at slike våpen leveres til og detoneres i målområdet. Imidlertid stoler en terrorist på hemmelighet for levering av et våpen og ikke på konvensjonell militær leveringsmåte. For eksempel kan en terrorist være i stand til å levere et kjernevåpen i smug på amerikansk jord ved å skjule det i en av de tusener av konteinere som bringes inn i USA hverdag.

Et av formålene med oppfinnelsen, anvendt sammen med strålingsdetekterings-og strålingsavskjermings-detekteringsanordninger, er å hindre transportering av kjernevåpen i smug i konteinere inn i og ut av havner hvor som helst i verden, generelt, og inn i og ut av havner i USA spesielt. Et annet formål med oppfinnelsen, anvendt sammen med strålingsdetekterings- og strålings-avskjermingsdetekteringsanordninger, er å hindre kjernevåpen i å bli importert til USA i smug i konteinere som (1) lastes i fremmede havner, (2) transporteres til USA med skip, inklusive store havgående konteinerskip som fører opp til 4.000 tyve- fot-ekvivalenter ("TEUer") konteinere, og (3) losses i eller bringes i nærheten av havner eller befolkningssentre i USA. Når oppfinnelsen anvendes sammen med strålingsdetekterings- og strålingsavskjermings-detekteringsanordninger kan trusselen fra terrorister som angriper USA eller en annen nasjon med kjernevåpen brakt i nærheten til befolkningssentre i smug i en konteiner bli redusert.

a. Detekteringssvstemer

Det er kjent innen kjernevåpendetekteringsteknologi at uranbaserte kjernevåpen stråler ut detekterbare gammastråler. Med symbolet "U" i det periodiske system er uran et tungt, sølvhvitt, metallisk grunnstoff, radioaktiv og toksisk, lett oksiderbart og med 14 kjente isotoper hvor av U238 er det mest rikelige i naturen. Grunn-stoffet opptrer i atskillige mineraler, omfattende uraninitt og karnotitt, hvorav det ekstraheres og bearbeides for anvendelse. Det har atomnummer 92, atomvekt 238,03, smeltepunkt 1.132°C, kokepunkt 3.818°C, densitet 18,95, valenser2, 3, 4, 5, 6. Uran anrikes i en prosess hvor mengden av én eller flere radioaktive isotoper i materialet økes.

Det er også kjent innen kjernevåpendetekteringsteknologi at plutoniumbaserte kjernevåpen stråler ut detekterbare gammastråler. Med symbolet "Pu" i det periodiske system er plutonium et naturlig radioaktivt, sølvaktig, metallisk transurangrunnstoff som opptrer i uranmalmer og som fremstilles kunstig ved nøytronbombardement av uran. Dets lengstlevende isotoper Pu 244 med en halveringstid på 76 millioner år. Det er en radiologisk gift som spesielt absorberes av beinmargen og anvendes, særlig den meget spaltbare isotop Pu 239, som reaktorbrennstoff og i kjernevåpen. Det har atomnummer 94, smeltepunkt 640°C, kokepunkt 3.235X, densitet 19,84, valenser 3, 4, 5, 6.

Siden arbeidet til Hans Geiger i 1911 har det vært kjent at anordninger kan detektere nærværet ioniserende stråling. Kalt Geiger-Muller-teller, detekterer en forbedret versjon av anordningen alfa-partikler, elektroner og ioniserende, elektromagnetiske fotoner. Moderne anvendes plastscintillasjon til å detektere gammastråling. For eksempel fremstiller og markedsfører Canberra Industries, Inc. Of Meriden, CT (www.canberra.com) monitorer som anvender scintillasjons-detektorer utformet for radiologisk kontroll av vanlige befordringsmidler, lastebiler og skinnegående kjøretøyer. Som et annet eksempel fremstiller og markedsfører Amptek, Inc. of Bedford, MA (www.amptek.com) "gamma-8000" scintillasjons-detektor som anvender natrium iodkrystalldetektering og -digitalisering til å detektere og spektrografisk analysere gammastråling. Der er andre anordninger som er kommersielt tilgjengelige og som kan anvendes til å detektere stråling, blant annet de som anvender scintillerende og ikke-scintillerende materialer (faststoffdetektorer, så som kvikksølv iodid eller kadmium-tellurid). I denne beskrivelse og de medfølgende krav benevnes alle disse anordninger generelt "anordning(er) for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale".

Det er kjent innen kjernevåpendetekteringsteknologi at nærværet av uran- eller plutoniumbaserte kjernevåpen kan skjules ved å dekke våpenet med strålingsavskjermingsmateriale, så som bly. Med symbolet "Pb" i det periodiske system er bly et mykt, smidbart, duktilt, blåhvitt, tungt metallisk grunnstoff som hovedsakelig ekstraheres fra galenitt og anvendes i konteinere og rør for korrosive materialer, lodde- og typometall, kuler, strålingsavskjerming, malinger og bankehemmende forbindelser. Det har atomnummer 82, atomvekt 207,2, smeltepunkt 327,5°C, kokepunkt 1.744°C, densitet 11,35, valenser 2, 4. Et kjernevåpen vil kunne plasseres i en konteiner og deretter dekkes av et lag av strålingsavskjermingsmateriale, typisk bly, med tykkelse på fra ca. 2,5 til 5,0 cm. På denne måte vil detekteringsanordningen for det spaltbare eller radioaktive materialet ikke være i stand til å identifisere nærværet av kjernevåpenet. Følgelig kan strålingsavskjermingsmaterialet anvendes til å levere og detonere et kjernevåpen på amerikansk jord ved å bringe våpenet inn i landet i smug i en konteiner.

Andre avskjermingsmaterialer er også kjente på området. For eksempel anvendes typisk betong med høy densitet til å inneholde radioaktivt utstråling i konstruksjoner. Tykkelsen på høydensitetsbetong til å avskjerme et kjernevåpen anbrakt i en konteiner vil kunne være av samme størrelsesorden som tykkelsen på bly som er nødvendig i eksempelet ovenfor. Alle disse avskjermingsmaterialer vil svekke eller helt blokkere gammastråling slik at nærværet av spaltbart eller radioaktivt materiale ikke kan detekteres.

Der er to hovedbegrensninger på terroristers anvendelser av strålingsavskjermingsmateriale for å avskjerme strålingen som stråler ut fra en kjerneanordning som er gjemt i en konteiner: (1) et røntgendetekteringssystem eller annet tilsvarende detekteringssystem kan detektere nærværet av et kvantum strålingsavskjermingsmateriale som er nødvendig for å avskjerme strålingen som stråler ut fra kjerne-anordningen, og (2) den største vekt av konteineren som tillates av forskjellige statlige og føderale reguleringer i USA for at konteineren virkelig skal være en konteiner for kombitransport (den såkalte "over veien" vektbegrensning). I hvert tilfelle er slik det diskuteres mer fullstendig nedenfor nærværet av det skjulte våpen blitt gjort indirekte kjent ved nærværet av avskjermingsmaterialet og derved forpurret terroristangrepet.

For det første er røntgen- eller andre liknende detekteringsinspeksjonssystemer av konteinere for å forsøke å oppdage nærværet av strålingsavskjermingsmaterialet velkjent på området. For eksempel frembringer noen av disse inspeksjons-systemer typisk et transmisjonsbilde ved måling av intensitetsfordelingen av røntgenstrålene som trenger gjennom konteineren. Røntgenstråle- eller andre slike detekteringssystemer er basert på en kilde som stråler ut røntgenstråler, gammastråler eller annen stråling. Disse betegnes noen ganger "aktive" systemer ved at de genererer stråling som skal passere gjennom et objekt som skal skannes og deretter måler intensiteten, lokaliseringen eller annen egenskap hos strålingen som forlater et slikt objekt. Følgelig kan strålingsavskjermingsmaterialet som anvendes til å dekke et kjernevåpen detekteres ved hjelp av slike røntgenstråle- eller andre aktive detekteringssystemer idet slikt materiale vil være absorberende for strålingen.

Et eksempel på et røntgeninspeksjonssystem for automatisk detektering av kjernevåpenmateriale er omtalt i US 6,347,132. Dette inspeksjonssystemet omfatter en høyenergirøntgenstråle for å detektere kjernefysiske våpen ved å måle røntgenstråledempningen forårsaket av det kjernefysiske materialet.

Et annet eksempel på et røntgenstråleinspeksjonssystem er omtalt i US 5,838,759, hvori konteineren skannes med røntgenstrålen for å frembringe snittbilder av konteineren. Dersom bildene viser høytetthetsmateriale, blir området utsatt for nøytronbestråling, og som i tilfelle at materialet er kjernefysisk forårsaker at materialet avgir gammastråler.

Men anvendelsen av aktive detekteringssystemer for å detektere strålingsavskjerming lider av alvorlige ulemper. Aktive detekteringssystemer (1) frembringer skadelig stråling og er derfor ikke egnet for arbeidsmiljøet, (2) kan skade visse typer lass som føres i konteinere, så som fotografisk film, (3) gjør det nødvendig med et skillemellomrom mellom strålingskilden og detektoren hvori den inspiserte konteiner må anbringes, og (4) er vanskelig å skaffe plass til på konteinerkranens vinsjfeste.

Den foreliggende oppfinnelse muliggjør effektiv anvendelse av et passivt detekteringssystem. Det anvendes sammen med strålingsdetekteringanordninger som bare registrerer nærværet av gammastråler. Systemet er passivt i den betydning at det bare stoler på den spontane stråling som stråles ut av spaltbart eller radioaktivt materiale, en strålingsdetektor, en datamaskin, en liste over innholdet som sies å være i konteineren ("lastelisten") og programvaren. I beskrivelsen og de etterfølgende krav benevnes alle disse systemer og anordninger, aktive og passive, "strålingsavskjermingsdetekteringsanordning(er)".

b. Konteinersvstemer eller bruk av konteinere

Siden sent i 1960årene har anvendelsen av konteinere for havgående transport eller bruk av konteinere vært dominerende. Konteineren har betydelige fordeler i forhold til det gamle, såkalte "stykkgods"-systemet med fastsurring og oppstøtting av last i lasterommene til "mellomdekks"-fartøyer eller en vilkårlig annen type stykkgodssystem, for eksempel LASH-prammer. Bruk av konteinere gjør kombitransport til en realitet. Etter at last er lastet inn i en konteiner hos dens opprinnelse (vanligvis av produsenten eller selgeren) muliggjør bruk av konteinere transporten av konteineren med lastebil, jernbane og skip, over land og sjø, til dens destinasjon uten forstyrrelse av dens innhold. Bruk av konteinere frembringer større transporthastighet ved samtidig mindre kostbar håndtering, skade og tyveri.

Som ved alle havgående fraktsystemer utgjør havnen eller havnene for lasting og lossing (innskipning og utskipning) viktige flaskehalser. I lastehavnen tas den fulle konteiner inn på konteinerlagringsplassen. Der registreres konteineren identifikasjon ("konteiner-ID") for mange formål, blant annet sporings- og lokaliseringsformål. Nevnte konteiner-ID kan være alfanummerisk, nummerisk, en strekkode eller annen identifikasjonsangivelse. På eller før dette tidspunkt registreres konteinerens innhold for innføring på en liste eller lasteliste. Lastelisten opplister hver konteiner og innholdet i hver konteiner med spesifisitet ("skipets lasteliste"). Transportfirmaer oppretter ofte databaser som inneholder lasteliste-informasjonen knyttet til hver konteiner (en "lastelistedatabase"). Lastelistedatabasen inneholder blant annet en vareidentifikasjon som er utformet for å representere innholdene i hver konteiner ("vare-ID"). Vare-IDer er blitt standardisert av U.S. International Trade Commission (den "standardiserte vare-ID"). (Se "Harmonized Tariff Schedule" hos http://dataweb.usitc.gov/SCRIPTS/ tariff/toc.html).

I lastehavnen lagres den fulle container, vanligvis på en åpen lagringsplass, for å avvente lasting ombord på konteinerskipet. Under dette lagringstidsrom kan den fulle konteiner inspiseres. Men inspeksjonen på konteinerlagringsplassen krever at det finner sted et ytterligere trinn eller en ytterligere funksjon, nemlig ekstra håndtering ved ekstra personell.

Tilsvarende tas i lastehavnen den delvis lastede konteiner inn på konteinerlagringsplassen. Der registreres konteiner-ID for mange formål, blant annet sporings- og lokaliseringsformål. Før lagring på konteinerlagringsplassen kan lasten i den delvis lastede konteiner forenes med annen last, enten i den samme konteiner eller i en annen konteiner. På eller før dette tidspunkt opplistes konteineren og dens innhold på lastelisten og i lastelistedatabasen. Deretter lagres konteineren på konteinerlagringsplassen for å avvente lasting ombord i konteinerskipet. I dette lagringstidsrom kan konteineren inspiseres. Men igjen krever inspeksjon på konteinerlagringsplassen at det finner sted et ytterligere trinn eller en ytterligere funksjon, nemlig ekstra håndtering ved ekstra personell.

Titusener av konteinere lastes og losses i verdens havner hver dag. Imidlertid inspiseres bare en liten prosentandel av disse konteinere. For eksempel antyder anekdoteutsagn at av ca. 21.000 konteinere som losses i USA hver dag inspiseres mindre enn 3%. Denne situasjonen representerer en sårbarhet for terrorisme og annen ulovlig adferd p.g.a. muligheten for skjulig av kjernevåpen. Følgelig foreligger det et behov på området for å reduseres muligheten for et angrep på USA eller en annen nasjon eller befolkning med kjernevåpen brakt inn i nærheten av befolkningssentrene i smug i en konteiner.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ifølge den foreliggende oppfinnelse frembringes et system omfattende en datamaskin og en anordning for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, der systemet er innrettet til å detektere nærvær av spaltbart eller radioaktivt material i en transportkonteiner. Systemet er kjennetegnet ved en konteinerkranenhet som er innrettet til å løfte konteineren, hvor anordningen for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er anbrakt på konteinerens kranenhet og er innrettet til å detektere nærværet av det spaltbare eller radioaktive materialet når dette er nært konteineren, og at anordningen for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er innrettet til å generere et utgangssignal som blir overført til datamaskinen, der datamaskinen som i respons til utgangssignalet sammenligner utgangssignalet med en forutbestemt terskelverdiverdi og som muliggjør å bestemme en status for konteineren.

Konteinerkranenheten kan videre omfatte en vinsjfastgjøring for tilkopling til konteineren, idet anordningen for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er montert på vinsjfastgjøringen.

Videre kan datamaskinen generere et sertifikat som verifiserer at konteineren ikke inneholder et kvantum av nevnte materiale som er større enn et forutbestemt største kvantum dersom utgangssignalet er mindre enn terskelverdiverdien.

Datamaskinen kan også generere et utgangssignal som indikasjon om at materialet er tilstede i konteineren dersom utgangssignalet overskrider terskelverdiverdien.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse frembringes også en fremgangsmåte til detektering av nærvær av spaltbart eller radioaktivt materiale i en transportkonteiner, omfattende trinnene: plassering av en anordning for detektering av det spaltbare eller radioaktive materiale i et fast adskilt forhold til transportkonteineren under håndteringen av denne med en konteinerkranenhet, og å sammenligne et utgangssignal fra detekteringsanordningen med en forutbestemt terskelverdi for å bestemme en status for konteineren.

Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet med å generere et alarmsignal dersom utgangssignalet overskrider terskelverdien.

Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet med å utstede et sertifikat som verifiserer at konteineren ikke inneholder et kvantum av materialet som er større enn et forutbestemt største kvantum dersom utgangssignalet er mindre enn terskelverdien.

Plasseringstrinnet kan omfatte montering av detekteringsanordningen til en vinsjfastgjøring i konteinerkranenheten.

Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet med å beregne terskelverdien basert på informasjon i en lasteliste som opplister lasten som forventes å være i konteineren.

Slike kraner er vanligvis anbrakt på landsiden eller kaiflaten på konteinerlagringsplassen hvor konteinere lastes og losses. Av og til er disse konteinerkraner anbrakt ombord selve konteinerskipet. Alle disse konteinerkraner anvender en anordning som er kjent som løfteåk, åk eller grabb, men beskrives mer spesielt som vinsjfastgjøring. I denne beskrivelsen er ordene "løfteåk", "åk", "grabb" og "vinsjfastgjøring" synonyme og vedrører den del av konteinerkranen som anvendes til å laste og losse konteinerskip som er også fysisk festet til vinsjmekanismen og under laste- og losseoperasjoner er fysisk festet til konteineren. Vinsjfastgjøringen er festet til konteineren ved hjelp av hanndeler, noen ganger benevnt "låsetapp" på vinsjfastgjøringen og hunndeler i hjørner på beholderen, noen ganger benevnt "hjørnestøpestykker".

En konteinerkran på landsiden sitter på kaiflaten i en "A"-ramme eller rektangulær boksrammekonstruksjon. Kranen har fire stendere eller vertikale støtter som vanligvis er på skinner. Kranen beveger seg fremover og bakover på kaiflaten langs skipet for å laste eller losse konteinerne fra et hvert hold eller lengde-seksjonen av skipet. Kranen har også en horisontal, bjelkeliknende drager som holdes på plass av kabler. Typisk rager dragerne og trekkes inn på et hengsel, eller de kan være teleskopiske (gli innover og utover i overlappende seksjoner). I en lasteoperasjon, beveget til og fra langs drageren ved hjelp av en vogn eller tralle, rager vinsjmekanismen og vinsjfastgjøringen ut fra kaiplassen over skipet.

Vinsjfastgjøringen er en rektangulært formet konstruksjon bestående av stålbjelker med hanndeler eller låsetapper i de fire hjørnene. Hanndelen låses i hjørne-hunnstøpestykkene som er anbrakt i konteinerens hjørner. Vinsjfastgjøringen er grenseflaten mellom konteinerkranens vinsjmekanisme og konteineren. Under lasting eller lossing er vinsjfastgjøringen fysisk festet til vinsjmekanismen og konteineren. Den er den eneste del av konteinerkranen som berører konteineren. Vinsjfastgjøringen kan trekkes inn eller utvides for å romme tyvefots, førtifots eller førtifemfots konteinere. I denne beskrivelse og de etterfølgende krav er ordene "løfteåk", "åk", "grabb" og "vinsjfastgjøring" synonyme.

For eksempel er under lossing vinsjfastgjøringen festet til en konteiner. Vinsjmekanismen løfter deretter vinsjfastgjøringen og den festede konteiner opp fra kaiflaten eller fra kjøretøyer på kaiplassen eller fra et mellomtrinn som befinner seg på konteinerkranen selv. Når den er på den ønskede høyde over siden av skipet som skal lastes, beveger vinsjmekanismen og vinsjfastgjøringen med festet konteiner seg utover tverrskips (tvers over skipet fra side til side) og stopper over den aktuelle konteinercelle på skipet. Vinsjmekanismen senker deretter vinsjfast-gjøringen med festet konteiner ned i lasterommet eller på dekket av skipet på den angitte lokalisering for den spesielle konteiner. Når konteineren er på plass skilles vinsjfastgjøringen fra konteineren og løftes opp av vinsjmekanismen hvor den føres tilbake til et sted over kaiflaten for lasting av en annen konteiner. Under lossing foregår det omvendte: vinsjmekanismen løfter vinsjfastgjøringen og den festede konteiner ut av lasterommet eller av dekket på skipet og anbringer konteineren på kaiflaten, et kjøretøy på kaiflaten eller et mellomsted som befinner seg på selve konteinerkranen.

For såkalte "uavhengige skip" eller skip utstyrt med én eller flere egne konteinerkraner er konstruksjonene og operasjonene liknende. Kranen ombord i skipet sitter på skipets dekk som en rektangelformet boksrammekonstruksjon. Kranen har fire stendere eller vertikale støtter som er forbundet med hverandre ved hjelp av bjelker, strever over skipets lasterom og er vanligvis på skinner. Kranen beveger seg forover og bakover på skipets dekk for å laste eller loste konteinere fra et vilkårlig lasterom eller dekkseksjon på skipet. Kranen har også en horisontal bjelkeliknende drager. Drageren beveger seg teleskopisk (glir innover eller utover de overlappende seksjoner) og utvides og trekkes tilbake. I en losseoperasjon rager vinsjmekanismen og vinsjfastgjøringen idet de beveger seg til og fra langs drageren utfra skipet over kaiflaten. Vinsjmekanismen senker vinsjfastgjøringen som deretter festes til konteineren. Når den er festet løfter vinsjmekanismen vinsjfastgjøringen og den festede konteiner oppover til en passende høyde over skipets side, beveger seg innover tverrskips (tvers over skipet fra side til side) og stopper over en passende konteinercelle eller dekkseksjon på skipet. Vinsjmekanismen senker deretter vinsjfastgjøringen og den festede konteiner ned i lasterommet eller på dekket til skipet på det angitte sted for den aktuelle konteiner.

Konstruksjonene og funksjonene som er beskrevet ovenfor for kraner på land og på skip eksisterer og opptrer likt når vannfartøyet er en pram istedenfor et skip. I denne beskrivelsen menes med ordet "konteinerkran" en kran enten den drives på land eller ombord et vannfartøy (et skip eller en pram).

Der er noen konteinerkraner på landsiden som laster konteineren i mer enn et trinn. En totrinns konteinerkran er der ytterligere, bakre (den del av kranen som er lengst fra skipet) stendere. Disse stendere danner et ytterligere heiseområde bak på kranen (den del av kranen som er lengst fra skipet). I det ytterligere helse-området anvendes det en ytterligere vinsjmekanisme og vinsjfastgjøring. Den ytterligere vinsjmekanisme og vinsjfastgjøring løfter konteineren til en plattform som befinner seg på selve konteinerkranen. Deretter tar vinsjmekanismen og vinsjfastgjøringen foran på kranen (den del av kranen som er nærmest skipet) konteineren fra denne plattform og laster den ombord i skipet på den måte som beskrevet ovenfor. Der er også konteinerkraner som håndterer mer enn en konteiner om gangen. I denne beskrivelsen menes ordet "konteinerkran" en konteinerkran enten den har et ytterligere heiseområde, vinsjmekanisme eller vinsjfastgjøring eller håndterer mer enn en konteiner om ganger.

Det er oppfinnelsen av systemene og fremgangsmåtene som beskrives her for å lage og anvende konteinerkraner hvor detekteringsanordninger er en del. Detekteringsanordningene for spaltbart eller radioaktivt materiale og for avskjerm-ing av stråling anbrakt på konteinerkranen (fortrinnsvis på vinsjfastgjøringen) vil inspisere konteineren under det tidspunkt konteinerkranens vinsjfastgjøring festes til konteineren og under lasting eller lossing av skipet. Detekteringsanordningene for spaltbart eller reaktivt materiale og strålingsavskjermingsdetekteringsanordningene kan dessuten utstyres med en mikroprosessor som vil motta, bearbeide (for eksempel sammenlikne) og kommunisere en registrering av strålingsnivåer eller grad av strålingsavskjermingsmateriale som er tilstede i konteineren.

Med dette systemet og denne fremgangsmåten kan et rederi eller stuerfirma kontrollere strålingsnivået eller strålingsavskjermingsmaterialet som foreligger i stort sett hver konteiner som rederiet eller firmaet laster på eller losser fra stort sett hvert skip eller hver pram det opererer eller stuer. Etter at mikroprosessoren registrerer strålingsnivåene eller graden av strålingsavskjermingsmateriale som foreligger i konteineren, kan denne informasjon kommuniseres (via tråd eller trådløst) til kranoperatøren, driftskontoret på konteinerlagringsplassen og, via en datamaskin i havneområdet, til firmaets hovedkontor eller en regjeringsoppnevnt kommisjon eller autoritet. Blant annet kan rederiet eller stuerfirmaet anvende denne informasjon om strålingsnivåene til å avgjøre om den spesielle konteiner bør fortsette å lastes eller losses eller om den bør bli gjenstand for ytterligere detekteringsteknikker, så som fysisk inspeksjon.

I en annen utførelsesform som ikke er en del av oppfinnelsen kan stråling eller spaltbart materiale eller strålingsavskjermingsmateriale detekteres i konteinere med avlesning av digitaliserte gammastråledata som er passivt avledet av gammastråleemisjoner fra konteineren, analysering av dataene for å bestemme om de digitaliserte gammastråledata (a) er i samsvar med et forutbestemt gammastrålefingeravtrykk, eller (b) avviker fra et forventet gammastrålefingeravtrykk, og signalisering at konteineren inneholder stråling eller spaltbart materiale eller strålingsavskjermingsmateriale dersom dataene avviker fra det forutbestemte fingeravtrykk eller avviker fra det forventede fingeravtrykk.

I andre utførelsesformer som ikke er en del av oppfinnelsen samles gammastråledata inn og digitaliseres til (1) intensiteten av kilden for gammastrålene, og/eller (2) energien i hver gammastråle. Disse innsamlede og digitaliserte gammastråledata vil heretter benevnes "fingeravtrykk". Et fingeravtrykk kan representeres som et spektrogram eller en spektrograf. Våpenfingeravtrykk er fingeravtrykk tatt fra testkonteinere med spaltbare eller radioaktive materialer i dem ("våpenfingeravtrykkene"). Lagerlistefingeravtrykk er fingeravtrykk tatt fra testkonteinere med lovlige innhold i dem, så som det innhold som er opplistet på lastelisten ("lastelistefingeravtrykkene"). Bakgrunnsfingeravtrykk er fingeravtrykk tatt fra tomme testkonteinere. To typer bagrunnsfingeravtrykk anvendes i den foreliggende oppfinnelse: (1) det originale bakgrunnsfingeravtrykk, og (2) inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket. Det originale bakgrunnsfingeravtrykk er fingeravtrykket tatt på det tidspunkt våpen- og lastelistedatabasene dannes. Inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket er fingeravtrykket dannet på dagen en beholder inspiseres ifølge oppfinnelsen, slik som angitt mer fullstendig nedenfor.

Et trekk i en spesiell utførelsesform som ikke er en del av oppfinnelsen er at det

konstrueres databaser av fingeravtrykkene. Databasene konstruert er (1) våpenfingeravtrykkdatabasen, (2) lagerlistefingeravtrykkdatabasen og (3) inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykkdatabasen. I tillegg vurderer utførelsen aksess til en lastelistedatabase som holdes av firmaet som transporterer konteineren og dens innhold. I det minste må lastelistedatabasen liste opp hver konteiner med konteiner-ID og innholdet i den med standardisert vare-ID.

Anvendelse av dataprogrammet, databasen og fremgangsmåtene beskrevet,

fingeravtrykket for en gitt konteiner (den "suspekte konteiner") og dens tilhørende konteiner-ID benyttes til å analysere innholdene ved hjelp av opptil fire tester: (1) våpentesten, (2) lastelistetesten, (3) bakgrunnsstrålingstesten og (4) ekvivalensstrålingstesten.

1. Våpentesten:

Våpenfingeravtrykksdatabasen konsulteres for et heuristisk samsvar med sammenlikning av den suspekte konteiners fingeravtrykk med våpenfingeravtrykkene i våpenfingeravtrykkdatabasen. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk samsvarer heuristisk med et fingeravtrykk i våpenfingeravtrykkdatabasen, inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis et uskjermet kjernevåpen, og en status om dette returneres. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk ikke samsvarer heuristisk med noe fingeravtrykk i våpenfingeravtrykkdatabasen utføres lastelistetesten.

2. Lastelistetesten:

Lastelistedatabasen lister opp konteinere ved hjelp av konteiner-ID. Den lister også opp innholdene i hver slik konteiner, hvorved hvert slikt innhold representeres av den standardiserte vare-ID. Lastelistefingeravtrykkdatabasen inneholder fingertrykkene til lovlige konteinerinnhold, hvorved hvert slikt innhold identifiseres ved hjelp av den samme standardiserte vare-ID som anvendes av lastelistedatabasen. Ved anvendelse av konteiner-ID spørres lastelistedatabasen ut for å bestemme den standardiserte vare-ID for innholdene som sies å være i den suspekte konteiner. Ved å anvende den resulterende standardiserte vare-ID spørres lastelistefingeravtrykkdatabasen ut for å bestemme fingeravtrykket til innholdene som sies å være i den suspekte konteiner (det "påståtte fingeravtrykk").

Lastelistefingeravtrykkdatabasen konsulteres for å sammenlikne den suspekte konteiners fingeravtrykk med det påståtte fingeravtrykk i lastelistefingeravtrykkdatabasen. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk samsvarer heuristisk med det påståtte fingeravtrykk, har den suspekte konteiner sannsynligvis innholdet som sies å være i den ifølge lastelisten, og en status med det for øyet returneres. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk ikke samsvarer heuristisk med det påståtte fingeravtrykk utføres bakgrunnsstrålingstesten. 3. Bakgrunnsstrålingstesten: Inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen konsulteres for å sammenlikne den suspekte konteiners fingeravtrykk med inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket i inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk er vesentlige lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket, inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis strålingsavskjermingsmateriale som eventuelt kan skjerme et kjernevåpen, og en status med det for øyet returnere. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk ikke er vesentlig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket, utføres ekvivalensstrålingstesten.

4. Ekvivalensstrålingstesten

Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk ikke samsvarer heuristisk med det påståtte fingeravtrykk og ikke er vesentlig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket utføres ekvivalensstrålingstesten. Ved anvendelse av den suspekte konteiners fingeravtrykk konsulteres hele lastelistefingeravtrykkdatabasen. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk samsvarer heuristisk med et fingeravtrykk i lastelistefingeravtrykkdatabasen inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis lovlige innhold som er forskjellige fra de som er opplistet på lastelisten, og en status med dette for øyet returneres. Dersom den suspekte konteiners fingeravtrykk ikke samsvarer heuristisk med noe fingeravtrykk i lastelisteavtrykkdatabasen, er innholdene i den suspekte konteiner ukjente, og en status om dette returneres.

Følgende prosedyrer kan benyttes for å danne disse fingeravtrykkdatabaser:

(1) Originalt bakgrunnsfingeravtrykk: Et originalt bakgrunnsavtrykk dannes. Det originale bakgrunnsfingeravtrykk dannes ved anvendelse av detekteringsanordninger for radioaktivt eller spaltbart materiale for å samle inn data fra innholdene i en testkonteiner med ingenting i den. I den foretrukne utførelsesform digitaliseres denne data fra innholdene fra en testbeholder med ingenting i den både i intensitet for gammastrålekilden og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres i enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. De resulterende digitaliserte data utgjør det "originale bakgrunnsfingeravtrykk". (2) Våpenfingeravtrykksdatabase: En våpenfingeravtrykksdatabase opprettes. Våpenfingeravtrykksdatabasen opprettes ved anvendelse av detekteringsanordninger for radioaktivt eller spaltbart materiale til å samle inn data fra innholdene i en rekke testkonteinere. Hver slik testkonteiner inneholder en prøve av et kjent, farlig, radioaktivt materiale, slik som U 238 eller Pu 244. Dette innhold kan også omfatte kombinasjoner av kjente, farlige, radioaktive eller spaltbare materialer. I den foretrukne utførelsesform digitaliseres denne data fra innholdene av en rekke testkonteinere med kjent, farlig, radioaktiv materiale i dem deretter til både gammastrålekildens intensitet og energien i hver detektert gammastråle. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver detektert gammastråle. Den resulterende digitaliserte data fra hver slik testbeholder utgjør et unormalisert våpenfingeravtrykk (det "unormaliserte våpenfingeravtrykk"). Hvert av de unormaliserte våpenfingeravtrykk normaliseres deretter ved å subtrahere det originale bakgrunnsfingeravtrykk fra det. Resultatet er en database som inneholder våpenfingeravtrykket til hvert kjent, farlig, radioaktivt eller spaltbart materiale. Der kan være andre måter å opprette våpenfingeravtrykksdatabasen på. Intensiteten til kilden for og energien i hver gammastråle som stråles ut av et gitt radioaktivt eller spaltbart materiale kan være lett tilgjengelig fra offentlige kilder, så som "the Nuclear Regulatory Commission". (3) Lastelistefin<g>eravtrvkksdatabase: En lagerlistefingeravtrykks-fingeravtrykksdatabase opprettes. Lastelistefingeravtrykksdatabasen opprettes ved anvendelse av detekteringsanordninger for radioaktivt eller spaltbart materiale til å samle inn data fra innholdene i en rekke testkonteinere. De såkalte "test"-konteinere vil nødvendigvis være de som aktuelt er i handel selv om dataene kan samles inn under andre omstendigheter. Hver slik testkonteiner inneholder kjente, lovlige innhold, så som de som er opplistet på skipets lasteliste eller andre innholdslister. De forskjellige typer lovlige innhold er de som tillates å føres i en konteiner av transportmyndighetene, så som for eksempel innhold opplistet på U.S. International Trade Commission's Harmonized Tariff Schedule.

I en utførelsesform som ikke er en del av oppfinnelsen digitaliseres deretter disse data fra innholdene i en rekke testkonteinere med kjente, lovlige innhold til både intensiteten av gammastrålekilden og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten intensiteten av gammastrålekilden eller energien i hver gammastråle som detekteres. Den resulterende digitaliserte data fra hver testkonteiner utgjør et unormalisert lastelistefingeravtrykk (det "unormaliserte lastelistefingeravtrykk"). Hvert av de unormaliserte lagerlistefingeravtrykk normaliseres deretter ved å subtrahere det opprinnelige bakgrunnsfingeravtrykk fra det. Resultatet er en database som inneholder lagerlistefingeravtrykket til hvert kjent, lovlig konteinerinnhold, innhold som identifiseres ved hjelp av den samme standardiserte vare-ID som anvendes til å representere dette innhold i lagerlistedatabasen.

Det skal bemerkes at de forskjellige typer lovlige innhold noen ganger (1) ikke vil stråle ut noen gammastråler, og de resulterende digitaliserte data vil bare være bakgrunnsstråling, og/eller (2) bare vil svekke (minske intensiteten/energien i gammastråler når de passerer gjennom materiale) bakgrunnsstrålingen, og de resulterende digitaliserte data vil være mindre enn bakgrunnsstrålingen. Lagerlistefingeravtrykket for hvert kjent, lovlig konteinerinnhold kan derved være en negativ verdi eller ganske enkelt målt ved dens differanse fra det originale bakgrunnsfingeravtrykk. Det skal også bemerkes at der er en formel for svekkingen av gammastrålingen i materiale. Formelen vil muliggjøre forventning av lagerlistefingeravtrykket når følgende informasjon er kjent: (1) konteiner-veggens tykkelse og konsistens, (2) konteinerinnholdets tykkelse og konsistens, og (3) intensiteten og energien til gammastrålingen som svekkes. En konteiners tykkelse og konsistens er standardisert. Skipets lasteliste bør inneholde informasjon om tykkelsen og konsistensen til lasteinnholdet i konteineren. Og intensiteten av strålingen som svekkes er kjent på grunn av at inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket anvendes i oppfinnelsen slik som angitt umiddelbart nedenfor. (4) Inspeksionsdag- bakgrunnsfingeravtrykksdatabase: En inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabase opprettes. En inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabase opprettes ved anvendelse av detekteringsanordninger for radioaktivt eller spaltbart materiale til å samle data fra en tom konteiner den dag suspekte konteinere vil bli inspisert. I en utførelsesform som ikke er en del av oppfinnelsen digitaliseres deretter denne data fra en tom konteiner innsamlet på dagens suspekte konteinere vil bli inspisert til både intensiteten av gammastrålekilden og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. Fortrinnsvis bør inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket registreres når konteinerkranens vinsjfastgjøring er på sitt høyeste nivå fra kaiflaten. På denne måte oppnås det et mer nøyaktig inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykk. Den resulterende digitaliserte data utgjør inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket som deretter lagres i inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et sideriss av en kai, en konteinerkran og et fartøy.

Figur 2 viser et perspektivriss av en konteinerkran.

Figur 3 viser et perspektivriss av en konteiner.

Figur 4 viser et perspektivriss av en konteiner koplet til konteinerkranens vinsjfastgjøring. Figur 5 viser et perspektivriss av konteineren koplet til konteinerkranens vinsjfastgjøring med tre anordninger for detektering av stråling eller spaltbart materiale anbrakt i tre hus som er anbrakt mellom vinsjfastgjøringens løfteåkstenger. Figur 6 viser et diagram av anordningene for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, anordningene for detektering av strålingsavskjerming samt mikroprosessorer anbrakt i hus på konteinerkranen, fortrinnsvis på vinsjfast-gjøringen, i overensstemmelse med prinsippene ifølge oppfinnelsen. Figur 7 viser et diagram over inngangen, komponentene og utgangen i oppfinnelsen. Figur 8 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av det originale bakgrunnsfingeravtrykk. Figur 9 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av våpenfingeravtrykksdatabasen. Figur 10 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av lagerlistefingeravtrykksdatabasen. Figur 11 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen ifølge oppfinnelsen. Figur 12 viser et flytdiagram som viser en utførelsesform av dataprogrammet, databasestrukturen og fremgangsmåtene som ikke utgjør en del av oppfinnelsen.

Beskrivelse av den eksemplifiserte, foretrukne utførelsesformen

Under henvisning til figur 1 beskrives den typiske drift ved lasting og/eller lossing av et konteinerskip 10 med en konteinerkran 3.1 den typiske drift ved lasting eller lossing av konteinere dokkes konteinerskipet 10 ved en kaiside 2. Konteinerkranen 3 er anbrakt på en kaiflate 1. Konteinerkranen 3 har fire stendere hvorav to stendere 4 og 5 er vist i figur 1 (derav to andre stendere som ikke er vist i figur 1). En drager 6 bærer en vinsjmekanisme 7, en vinsjfastgjøring 8 og en konteiner 9 utover konteinerskipet 10 for å anbringe den på eller tas fra dens plass blant øvrige konteinere 11 ombord i konteinerskipet 10. Figur 2 viser et perspektivriss av laste- eller losseoperasjonen. I dette perspektivriss kan sendere 12 og 13 ses. Figur 3 viser en typisk konteiner 9 og syv eller åtte hunnhjørnestykker 14, 15, 16, 17, 18, 19 og 20.

Figur 4 viser en typisk vinsjfastgjøring 8 når den er festet til konteineren 9.

Figur 5 viser et annet perspektivriss av vinsjmekanismen 7. Av dette perspektiv kan hus 21, 22 og 23 for anordningene for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, strålingsavskjermingsdetekteringsanordningene samt en mikroprosessor eller PC 26 ses.

Figur 6 viser et diagram over et av husene 21, 22 eller 23, som er anbrakt på vinsjfastgjøringen 8 og som viser en anordning 24 for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, en strålingsavskjermingsdetekteringsanordning 25 samt mikroprosessoren eller PC-en 26. Detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale, strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 samt mikroprosessoren eller PC-en 26 kan være anordnet i et eller flere hus som er anbrakt på konteinerkranen 3, fortrinnsvis på vinsjfastgjøringen 8.

Den beste måte å utføre oppfinnelsen på er å anbringe detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale, strålingsavskjermingsdetekterings-anordningen 25 og mikroprosessoren eller PC-en 26 i husene 21, 22 og 23 på konteinerkranens 3 vinsjfastgjøring 8. Detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale hvor strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 kan være bruksklare anordninger, så som systemene som selges av Canberra Industries, Inc., Meriden, CT (www.canberra.com). Anordningene kan dessuten være beskyttet på egnet måte med hydrauliske eller elektromagnetiske støt-dempere eller aktivatorer. Likeledes kan detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale og strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 anbrakt i husene 21, 22 og 23 på konteinerkranens 3 vinsjfastgjøring 8 være fremstilt på bestilling for anvendelse på en konteinerkran.

Med både detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale og strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 anbrakt i husene 21, 22 og 23 på konteinerkranens 3 vinsjfastgjøring 8 kan det anvendes en mikroprosessor eller PC 26. Mikroprosessoren eller PC-en 26 kan anordnes i husene 21, 22 og 23 på konteinerkranens 3 vinsjfastgjøring 8 eller annet steds. For eksempel kan mikroprosessoren eller PC-en 26 anbringes i konteinerhavnens driftskontor så lenge den er i forbindelse med detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale eller med strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25. Mikroprosessoren eller PC-en 26 kan dessuten utnyttes i forbindelse med detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller reaktivt materiale hvor strålingsavskjermings-detekteringsanordningen 25. Enten kablet eller trådløs kommunikasjonsteknologi kan benyttes til å kommunisere resultatene eller utgangen fra detekteringsanordningen 24 for spaltbart eller radioaktivt materiale og strålingsavskjermings-detekteringsanordningen 25 til mikroprosessoren eller PC-en 26. Mikro prosessoren eller PC-en 26 kan også være i forbindelse med rederiets logistikk-datasystem slik at konteinerens 9 alfanumeriske identifikasjonstall og lagerlisteinformasjon også overføres til mikroprosessoren eller PC-en 26. Lagerliste-informasjonen kan deretter anvendes av mikroprosessoren eller PC-en 26 til å bestemme terskelverdinivåer for spaltbart eller radioaktivt materiale eller strålingsavskjermingsmateriale som forventes å bli strålt ut fra konteineren 9.

Mikroprosessoren eller PC-en 26 programmeres fortrinnsvis med et dataprogram som har toleranser eller terskler som strålings- og strålingsavskjermings-materialinspeksjonsresultater kan sammenliknes mot. For eksempel etablerer strålingsretningslinjer fastsatt av the Nuclear Regulatory Commission ("NRC") og andre statlige og føderale reguleringsmyndigheter høyeste akseptable strålingsnivåer for sikkerhet for mennesker. Det høyeste nivå fra NRC kan benyttes som en strålingstoleranse. Graden av strålingsavskjermingsmateriale som er nødvendig for å dekke opp nærværet av et kjernevåpen kan benyttes som en strålingsavskjermingsmaterialtoleranse.

Mikroprosessoren eller PC-en 26 kan også drives med et dataprogram 28 (figur 7), slik som beskrevet nedenfor, som har lagerlisteinformasjon som inspeksjons-resultater for stråling og strålingsavskjermingsmateriale kan sammenliknes mot. For eksempel kan toleransen eller terskelverdinivået for ståling være avhengig av innholdene i konteineren 9. Dersom kjente, tillatte radioaktive materialer er tilstede i konteineren 9, kan terskelverdien settes høyere enn for konteinerlaster som lastelisten ikke opplister noe kjent radioaktivt materiale for. Dessuten kan det anvendes et antall detektorer 24, 25 til å vise at en punktkilde for stråling er tilstede i konteineren 9 ved sammenlikning av deres respektive utganger eller oppnåelse av differensielle utgangssignaler. Skulle lagerlisten indikere at lasten inneholder tillatt radioaktivt materiale, men skulle være jevnt fordelt i konteineren 9, ville enhver differensiel utgang for detektorene 24, 25 vise at en punktkilde er tilstede. Følgelig kan en differensiel terskelverdi bli etablert fra innholdene på lagerlisten.

I et eksempel på virkemåten for den foreliggende oppfinnelse overføres nivået av stråling som detekteres av detekteringsanordningene 24 og 25 for spaltbart eller radioaktivt materiale i husene 21, 22 og 23 på konteinerkranens 3 vinsjfastgjøring

8 til mikroprosessoren eller PC-en 26. Mikroprosessoren eller PC-en 26 sammenlikner deretter strålingsnivåene med den forhåndsvalgte strålingstoleranse eller de forhåndsvalgte strålingsnivåer som forventes å bli erfart med lasten i konteineren 9 som angitt på lagerlisten. Dersom strålingsnivået er på eller under den høyeste toleranse eller de høyeste forventede strålingsnivåer, sammenlikner dataprogrammet som løper i mikroprosessoren eller PC-en 26 strålingsavskjermingsmaterialnivået med den forhåndsvalgte strålingsavskjermingsmaterialtoleranse eller strålingsavskjermingsmaterialnivåene som forventes å erfares med lasten i konteineren 9 som angitt på lagerlisten. Dersom strålingsavskjermingsmaterialnivået er på eller under toleransen eller forventede strålingsnivåer kan mikroprosessoren eller PC-en 26 forårsake at det trykkes et sertifikat 27, et sertifikat 27 som bekrefter at denne spesielle konteiner 9 (anvendelse av dens alfanumeriske identifikasjonsnummer) verken inneholder et kjernevåpen eller tilstrekkelig strålingsavskjermingsmateriale til å dekke et kjernevåpen. På den annen side, dersom enten strålingen eller strålingsavskjermingsmaterialnivået overstrider toleransen eller forventede nivåer, kan denne spesielle konteiner 9 identifiseres for en mer intens undersøkelse, blant annet fysisk inspeksjon under anvendelse av passende nukleære protokoller om nødvendig.

I den ordinære forretningsvirksomhet vil rederiene og deres agenter gi råd til konteinerfraktere eller -avsendere om de høyeste nivåer for stråling og strålingsavskjermingsmateriale som tillates i en konteiner eller som forventes fra en gitt, lastelisteført last. Omvendt vil i den ordinære forretningsvirksomhet befraktere eller avsender gi råd til rederier om nivåene for stråling eller strålingsavskjermingsmateriale som kan forventes i deres konteinere. Lovlige befraktere eller avsendere vil gi råd til rederiet eller agenten at deres spesielle konteinerskipning vil overskride disse nivåer og behøver inspeksjon før lasting.

Figur 7 viser et diagram over komponentene som benyttes i dataprogrammet, databasestrukturene og fremgangsmåtene i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. Der er seks datakilder: (1) strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25, (2) konteiner-ID 29, (3) våpenfingeravtrykksdatabasen 30, (4) lagerlistedatabasen 31, (5) lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32 som inneholder både konteiner-ID 29 og standardisert vare-ID 33, samt (6) inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen 34. Det skal forsås at inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen 34 kan inneholde ett eller flere inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykk. Disse seks datakilder har datamaskinen 26 som driver dataprogrammet 28 tilgang til. Dataprogrammet 28 har tilgang til de seks datakilder. Utgangen fra datamaskinen 26 er returen av statuser: (1) "inneholder sannsynligvis et uskjermet kjernevåpen" 35, (2) "har sannsynligvis innholdene som sies å være i den ifølge lastelisten" 36, (3) "inne holder sannsynligvis strålingsavskjermingsmateriale som eventuelt kan avskjerme et kjernevåpen" 37, (4) "inneholder sannsynligvis lovlige innhold som er forskjellige fra de som er opplistet på lastelisten" 38, og (5) "innhold ukjent" 39.

Figur 7a er en detalj av lastelistedatabasen 31 som inneholder både konteiner-ID 29 og standardisert vare-ID 33. Figur 7b er en detalj av lagerlistefingeravtrykksdatabasen som inneholder både konteiner-ID 29 og den standardiserte vare-ID 33. Figur 8 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av det originale bakgrunnsfingeravtrykk i dataprogrammet, databasestrukturene og fremgangsmåten i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. I trinn 42 tar strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermings-detekteringsanordningen 25 fingeravtrykket til en tom testkonteiner. I trinn 43 digitaliseres deretter dataen fra strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekterings-anordningen 25 til både gammastrålekildens intensitet og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. I trinn 44 lagres deretter denne digitaliserte data som det originale bakgrunnsfingeravtrykk. Figur 9 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av våpenfingeravtrykksdatabasen 30 i dataprogrammet, databasestrukturene og fremgangsmåten i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. I trinn 45 tar strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekterings-anordningen 25 fingeravtrykket av en rekke testkonteiner med kjente, farlige, radioaktive materialer i dem. I trinn 46 digitaliseres deretter dataen fra hver strålingsdetekter-ingsanordning 24 eller strålingsavskjermingsdetekterings-anordning 25 for hvert slikt kjent, farlig, radioaktivt materiale til både gammastrålekildens intensitet og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. I trinn 47 subtraheres det originale bakgrunnsfingeravtrykk (figur 8) fra denne digitaliserte data. I trinn 48 lagres den resulterende data for hver slik testkonteiner med kjent, farlig, radioaktivt materiale i våpenfingeravtrykksdatabasen 30. Figur 10 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av dataprogrammets finger-avtrykksdatabase 32, databasestrukturene og fremgangsmåtene i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. I trinn 49 tar strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekterings-anordningen 25 finger-

avtrykket til testkonteinere med kjente, lovlige innhold i dem. I trinn 50 digitaliseres deretter dataen fra strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 for hvert slikt kjent, lovlig innhold til både gammastrålekildens intensitet og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålekildens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. I trinn 51 subtraheres det originale bakgrunnsfingeravtrykk (figur 8) fra denne digitaliserte data. I trinn 52 lagres den resulterende data for hver slik kjent beholder med kjent, lovlig innhold i den og dens tilknyttede, standardiserte vare-ID 33 i lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32.

Figur 11 viser et flytdiagram som viser opprettelsen av dataprogrammets inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabase 34, databasestrukturene og fremgangsmåtene i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. I trinn 53,

i begynnelsen av hver anvendelsesdag, tar strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 fingeravtrykket til en tom testkonteiner. I trinn 54 digitaliseres deretter dataen fra strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 til både gammastrålekildens intensitet og energien i hver gammastråle som detekteres. Alternativt kan denne data digitaliseres til enten gammastrålens intensitet eller energien i hver gammastråle som detekteres. I trinn 55 lagres deretter denne digitaliserte data i inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen 34.

Figur 12 viser et flytdiagram som viser driften av dataprogrammet, databasestrukturene og fremgangsmåtene i en utførelse som ikke utgjør en del av oppfinnelsen. I trinn 56 tar strålingsdetekteringsanordningen 24 eller strålingsavskjermingsdetekteringsanordningen 25 fingeravtrykket til den suspekte konteiner 9.1 trinn 57 normaliseres den suspekte konteiners fingeravtrykk ved subtrahering av inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket fra det. I trinn 58 konsulteres våpenfingeravtrykksbasen 30 for å sammenlikne den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk med fingeravtrykkene i våpenfingeravtrykksdatabasen 30.1 trinn 59 bestemmes det om den suspekte konteiner normaliserte fingeravtrykk samsvarer heuristisk med noen av fingeravtrykkene i våpenfingeravtrykksdatabasen 30. Dersom "ja" inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis et uskjermet kjernevåpen, og i trinn 60 returneres status 35 med det for øyet.

Dersom "nei" konsulteres i trinn 61 lagerlistedatabasen 31 for å se etter konteiner-ID 39 og trekke ut den standardiserte vare-ID 33 for innholdene som sies å være i den suspekte konteiner 9.1 trinn 62 konsulteres lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32 for å lokalisere fingeravtrykket som er knyttet til denne standardiserte vare-ID 33.1 trinn 63 bestemmes det om den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk samsvarer heuristisk med fingeravtrykket fra lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32 som er tilknyttet denne standardiserte vare-ID 33 (det "påståtte fingeravtrykk"). Dersom "ja" inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis innholdene som sies å være i den ifølge lagerlisten, og i trinn 64 returneres status 36 med det for øyet.

Dersom "nei" konsulteres deretter i trinn 65 inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykksdatabasen 34 for å sammenlikne den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk med inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket. I trinn 66 bestemmes det om den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk er vesentlig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket. Dersom "ja" inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis strålingsavskjermingsmateriale som muligens kan skjerme et kjernevåpen, og i trinn 67 returneres status 37 med det for øyet.

Det skal forstås at på dette punkt i operasjonen har der vært en avgjørelse av om den suspekte konteiner inneholder (1) et kjernevåpen eller (2) innholdene som er listet opp på lagerlisten, eller (3) strålingsavskjermingsmaterialet. Dersom ingen av disse mulige innhold er blitt fastslått å være i konteineren kan prosessen stoppe.

For å fortsette utspørringen av innholdene, dersom den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk ikke er vesentlig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket, konsulteres i trinn 68 lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32 for å sammenlikne den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk med hvert fingeravtrykk i lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32.1 trinn 69 bestemmes det om den suspekte konteiners normaliserte fingeravtrykk samsvarer heuristisk med noe fingeravtrykk i lagerlistefingeravtrykksdatabasen 32. Dersom "ja" inneholder den suspekte konteiner sannsynligvis lovlige innhold som er forskjellige fra de som er opplistet på lagerlisten, og i trinn 70 returneres status 38 med det for øyet. Dersom "nei" er innholdene i den suspekte konteiner ukjente, og i trinn 71 returneres status 39 med det for øyet.

Rekkefølgen hvert trinn utfører kan varieres for å passe til operatørens spesielle formål eller behov.

I den ordinære forretningsvirksomhet vil rederier og deres agenter gi konteiner-befraktere og deres agenter råd om det høyeste strålings- og strålingsavskjerm- ingsmaterialnivåer som er tillatt i en konteiner, idet den over disse den automatisk vil bli inspisert før lasting. Omvendt vil i den ordinære forretningsvirksomhet lovlige befraktere gi rederiet eller agenten råd om at deres spesielle konteiner transport vil overskride disse nivåer og behøver inspeksjon før lasting.

Ovenfor er det blitt beskrevet et nytt system og fremgangsmåte for detektering av stråling i transportkonteinere. Fagfolk på området kan gjøre tallrike anvendelser av og avvik fra de ovenfor beskrevne utførelsesformer uten å avvike fra de oppfinneriske prinsipper som er beskrevet her. Følgelig skal oppfinnelsen defineres utelukkende ved hjelp av den lovlig tillatte ramme for de etterfølgende patentkrav.

Definisjon av visse anvendte ord, termer og fraser

"Beholder". Slik som benyttet i denne beskrivelse betyr "beholder" enhver type beholder, så som en boks, kartong, en kanne eller et glas hvori materialet oppbevares eller føres. En "konteiner" er en beholder som er blitt standardisert for effektiv land- og havgående transport og håndtering. Figur 1 og 2 viser en "konteiner" 2. "Konteiner" inkluderer, men er ikke begrenset til, lastebiltilhengere, jernbanevogner, luftfraktkonteinere, bagasje og lignende.

"Lovlig innhold". Slik det benyttes i denne beskrivelse betyr "lovlig innhold" innholdene i en konteiner som kan transporteres lovlig.

"Å digitalisere". Slik som benyttet i denne beskrivelse betyr "å digitalisere" å omforme analoge data til digital form.

"Digitaliserte gammastråledata". Slik som benyttet i denne beskrivelse betyr "digitaliserte gammastråledata" enhver måling eller registrering av gammastråler utstrålt av et materiale, som er blitt digitalisert.

"Energi i hver gammastråle". Slik som benyttet i denne beskrivelse betyr "energi i hver gammastråle" energien i strålingsavsetning når gammastrålene stopper eller absorberes av materialet generelt og av materialet som detekterer gammastråling spesielt. Når for eksempel gammastråler passerer gjennom en natriumiodid (Nal) detektor absorberer deres energi av Nal. Denne energi "restråles" i det synlige spektrum som en fotomultiplikator detekterer og omdanner til et elektrisk signal. For en faststoffdetektor, så som kadmiumtellurid (CdTe) absorberes gammastråle-

energi av CdTe og frigjøres deretter direkte som et elektrisk signal. Det elektriske signals styrke er direkte proporsjonalt med energien i gammastrålen.

"Heuristisk samsvar". Slik som benyttet i denne beskrivelse betyr "heuristisk samsvar" sammenlikning av mønstre av digitaliserte data for å bestemme deres likhet med en høy grad av sikkerhet uten å kreve nøyaktig samsvar. Et "heuristisk samsvar" er resultatet av å samsvare heuristisk. "Gammastrålekildens intensitet". Som benyttet i beskrivelsen betyr "gammastrålens eller gammastrålenenes intensitet" betyr antallet gammastrålefotoner som stråles ut av et spesielt radioaktivt materiale per tidsenhet.

"Spektrogram". Slik som benyttet i beskrivelsen betyr "spektrogram" en grafisk eller fotografisk gjengivelse av et spektrum. Slik som benyttet i beskrivelsen er "spektrograf" og "spektrogram" synonyme.

"Spektrografisk analyse". Slik som benyttet i beskrivelsen betyr "spektrogråfisk analyse" analyse av data representert som et spektrogram.

"Betydelig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket". Slik som benyttet i beskrivelsen betyr "betydelig lavere enn inspeksjonsdag-bakgrunnsfingeravtrykket" lavere i den grad at man fornuftsmessig kan konkludere at detekteringsanordningen samler inn avskjermede bakgrunnsstrålingsdata.

Claims (9)

1. System omfattende en datamaskin (26) og en anordning (24) for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale, der systemet er innrettet til å detektere nærvær av spaltbart eller radioaktivt material i en transportkonteiner (9),karakterisert vedat systemet videre omfatter en konteinerkranenhet (3) som er innrettet til å løfte konteineren (9), hvor anordningen (24) for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er anbrakt på konteinerens kranenhet (3) og er innrettet til å detektere nærværet av det spaltbare eller radioaktive materialet når dette er nært konteineren (9), og idet anordningen (24) for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er innrettet til å generere et utgangssignal som blir overført til datamaskinen (26), der datamaskinen (26) som i respons til utgangssignalet sammenligner utgangssignalet med en forutbestemt terskelverdiverdi og som muliggjør å bestemme en status for konteineren (9).

2. System i samsvar krav 1,karakterisert vedat konteinerkranenheten (3) omfatter en vinsjfastgjøring (8) for tilkopling til konteineren (9), idet anordningen (24) for detektering av spaltbart eller radioaktivt materiale er montert på vinsjfastgjøringen (8).

3. System i samsvar med krav 1,karakterisert vedat datamaskinen (26) genererer et sertifikat som verifiserer at konteineren (9) ikke inneholder et kvantum av nevnte materiale som er større enn et forutbestemt største kvantum dersom utgangssignalet er mindre enn terskelverdiverdien.

4. System i samsvar med krav 1,karakterisert vedat datamaskinen (26) genererer et utgangssignal som indikasjon om at materialet er tilstede i konteineren (9) dersom utgangssignalet overskrider terskelverdiverdien.

5. Fremgangsmåte til detektering av nærvær av spaltbart eller radioaktivt materiale i en transportkonteiner (9),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter trinnene: plassering av en anordning (24) for detektering av det spaltbare eller radioaktive materiale i et fast adskilt forhold til transportkonteineren (9) under håndteringen av denne med en konteinerkranenhet (3), og å sammenligne et utgangssignal fra detekteringsanordningen (24) med en forutbestemt terskelverdi for å bestemme en status for konteineren.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedvidere og omfatte trinnet med å generere et alarmsignal dersom utgangssignalet overskrider terskelverdien.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedvidere og omfatte trinnet med å utstede et sertifikat som verifiserer at konteineren (9) ikke inneholder et kvantum av materialet som er større enn et forutbestemt største kvantum dersom utgangssignalet er mindre enn terskelverdien.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedat plasseringstrinnet omfatter montering av detekteringsanordningen (24) til en vinsjfastgjøring (8) i konteinerkranenheten (3).

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5,karakterisert vedvidere og omfatte trinnet med å beregne terskelverdien basert på informasjon i en lasteliste som opplister lasten som forventes å være i konteineren.