PL242947B1 - Pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne - Google Patents

Abstract

Niniejszy wynalazek ujawnia pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne. Pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera pojazd, kabinę, źródło promieniowania, detektor oraz urządzenie klimatyzacyjne. Kabina zawiera komorę źródła promieniowania (2) oraz komorę detektora (1). Źródło promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory źródła promieniowania. Detektor jest umieszczony wewnątrz komory detektora. Do regulowania temperatury komory źródła promieniowania stosowane jest urządzenie klimatyzacyjne (11). Dzięki zastosowaniu pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne przedstawionego przez niniejszy wynalazek możliwe jest zmniejszenie zużycia energii pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne.

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy dziedziny techniki inspekcji z wykorzystaniem promieniowania, a w szczególności dotyczy pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne (ang.: backscatter inspection vehicle).

W dziedzinie inspekcji z wykorzystaniem promieniowania znana jest technologia obrazowania z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego, polegająca na napromieniowaniu wykrytego obiektu wiązką kołową promieniowania rentgenowskiego i obrazowaniu przez wykrywanie rozproszonych wstecznie fotonów wykrytego obiektu. Technologia obrazowania z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego ma następujące zalety w postaci niskiej dawki promieniowania, czułości na lekkie materiały i wizualizowane obrazy i tak dalej. Powszechnie stosuje się ją w dziedzinie kontroli ludzkiego ciała, kontroli ładunków i pojazdów, przy czym ma ona zastosowanie do kontrolowania ukrytych narkotyków i materiałów wybuchowych. Urządzenie do obrazowania z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego może być zamontowane na pojeździe. Dzięki korzystnej zdolności manewrowania tego rodzaju pojazdy inspekcyjne wykorzystujące rozpraszanie wsteczne promieniowania rentgenowskiego mogą być szybko przemieszczane do innej lokalizacji w celu ich wykorzystania, co może z powodzeniem zaspokoić potrzeby sektora bezpieczeństwa publicznego, bezpieczeństwa narodowego i innych klientów.

Chińskie zgłoszenie patentowe nr CN1556921A, złożone przez American Science and Engineering Inc., ujawnia pojazd do ruchomej inspekcji z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego. Konstrukcję pojazdu do ruchomej inspekcji z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego według chińs kiego zgłoszenia patentowego nr CN1556921A przedawniono na fig. 1 i 2. W powyższym zgłoszeniu patentowym źródło promieniowania rentgenowskiego oraz moduły detektora urządzenia do obrazowania z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego są umieszczone w zamkniętych środkach transportowych, takich jak zamknięta kabina pojazdu.

W chińskim zgłoszeniu patentowym nr CN1556921A detektor znajduje się w zamkniętej kabinie. Rozproszone fotony badanego obiektu muszą przenikać przez ścianę, aby dotrzeć do detektora, ale ściana blokuje część fotonów, co niekorzystnie wpływa na efekt obrazowania. W celu zmniejszenia wpływu ściany, ścianę dobiera się zasadniczo tak, że jest wykonana z bardzo cienkiego metalu, na przykład, cienkiej blachy aluminiowej. Jednak, jeżeli grubość ściany jest zmniejszona, pogorszeniu ulegnie izolacyjność cieplna kabiny. Aby chronić generator wysokiego napięcia, sterownik oraz inne elementy w kabinie, gdy temperatura otoczenia jest za wysoka lub za niska, należy zwiększyć moc klimatyzacji w celu utrzymania warunków w kabinie, zwiększając w ten sposób zużycie energii. Zasilanie urządzeń w kabinie zależy zasadniczo od zamontowanego na pojeździe układu generatora wysokoprężnego lub układu generatora benzynowego. Ze względu na estetyczny wygląd oraz prostotę wytwarzania układ generatora zwykle jest umieszczony w kabinie. Układ generatora wytwarza dużą ilość ciepła. Większe zużycie energii generuje więcej ciepła, a wytwarzanie większej ilości ciepła wymaga zastosowania urządzenia klimatyzacyjnego większej mocy, co z kolei zwiększa zużycie energii. W związku z tym to rozwiązanie techniczne wymaga użycia generatora dużej mocy oraz urządzenia klimatyzacyjnego dużej mocy, przez co ciężar własny pojazdu inspekcyjnego będzie większy, podobnie jak jego objętość.

Chińskie zgłoszenie patentowe nr CN102854539A, złożone przez Shanghai Eastimage Equipment Co., Ltd., ujawnia zewnętrzny system do ruchomej inspekcji z użyciem obrazowania rozpraszania wstecznego, który pokazano na fig. 3. W zgłoszeniu patentowym źródło promieniowania jest umieszczone wewnątrz środka transportowego, podczas gdy detektor jest montowany na zewnątrz środka transportowego.

W rozwiązaniu technicznym ujawnionym w chińskim zgłoszeniu patentowym nr CN102854539A detektor jest zamontowany na zewnątrz, lecz detektor zewnętrzny jest bardziej narażony na uszkodzenie podczas użytkowania, a jego wygląd jest mniej atrakcyjny. Jednocześnie zintegrowana kabina oznacza również trudności w rozwiązaniu problemu dużej mocy generatora oraz urządzenia klimatyzacyjnego.

Celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne, o zmniejszonym przez niego zużyciu energii.

Niniejszy wynalazek przedstawia pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne, zawierający pojazd, kabinę, źródło promieniowania, detektor oraz urządzenie klimatyzacyjne. Pojazd inspekcyjny według niniejszego wynalazku wykorzystujący rozpraszanie wsteczne charakteryzuje się tym, że kabina zawiera komorę źródła promieniowania oraz komorę detektora. Źródło promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory źródła promieniowania. Detektor jest umieszczony wewnątrz komory detektora. Urządzenie klimatyzacyjne jest stosowane do regulowania temperatury komory źródła promieniowania.

Korzystnie grubość ścian części komory detektora jest mniejsza niż grubość ścian komory źródła promieniowania, przy czym część komory detektora jest zwrócona w kierunku odbiornika fotonów detektora.

Korzystnie komorę źródła promieniowania stanowi komora termoizolacyjna i/albo szczelna komora.

Korzystnie urządzenie klimatyzacyjne jest umieszczone wewnątrz komory źródła promieniowania.

Korzystnie pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto urządzenie modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania do formowania wiązki kołowej z wiązki promieniowania emitowanej przez źródło promieniowania, przy czym urządzenie modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory źródła promieniowania.

Korzystnie ponadto pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto generator wysokiego napięcia połączony elektrycznie ze źródłem promieniowania i umieszczony wewnątrz komory źródła promieniowania.

Korzystnie pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto szafkę sterowniczą umieszczoną wewnątrz komory źródła promieniowania.

Korzystnie komorę detektora stanowi komora otwarta w połączeniu z atmosferą.

Ponadto ściana komory detektora jest wyposażona w okno wlotu powietrza oraz okno wylotu powietrza.

Korzystnie pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto dmuchawę do wdmuchiwania powietrza do komory detektora i/albo wentylator wyciągowy do odprowadzania powietrza do atmosfery.

Korzystnie pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto jednostkę chłodzenia wodnego do chłodzenia źródła promieniowania, przy czym jednostka chłodzenia wodnego jest umieszczona wewnątrz komory detektora.

Korzystnie pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto układ generatora umieszczony wewnątrz komory detektora.

Ponadto układ generatora zawiera silnik spalinowy, mający wlot w połączeniu z komorą detektora oraz wydech w połączeniu z atmosferą.

Dzięki zastosowaniu pojazdu inspekcyjnego według niniejszego wynalazku wykorzystującego rozpraszanie wsteczne, jako że źródło promieniowania oraz detektor są umieszczone oddzielnie w różnych komorach kabiny, to przestrzeń komory źródła promieniowania, gdzie znajduje się źródło promieniowania, jest mniejsza w stosunku do całej kabiny, co oznacza, że podczas regulowania temperatury komory źródła promieniowania urządzenie klimatyzacyjne reguluje temperaturę mniejszej przestrzeni, a zatem moc wymagana przez urządzenie klimatyzacyjne jest mniejsza, co wpływa na zmniejszenie wielkości mocy wymaganej do zasilania urządzenia klimatyzacyjnego, zmniejszając w ten sposób zużycie energii pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne. Ponadto można zmniejszyć ciężar własny oraz objętość pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne z uwagi na zmniejszony ciężar oraz objętość urządzenia klimatyzacyjnego niskiej mocy.

Inne cechy i zalety niniejszego wynalazku staną się bardziej zrozumiałe na podstawie szczegółowego opisu przykładowych postaci wykonania niniejszego wynalazku w odniesieniu do załączonych figur rysunku.

Przedstawione tutaj figury rysunku służą lepszemu zrozumieniu niniejszego wynalazku, a zatem stanowią część niniejszego zgłoszenia. Przykładowe postacie wykonania niniejszego wynalazku oraz ich opis mają na celu objaśnienie niniejszego wynalazku i nie stanowią niewłaściwych ograniczeń niniejszego wynalazku. Na figurach rysunku:

Fig. 1 przedstawia schematyczny widok konstrukcji pojazdu do ruchomej inspekcji z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego, znanej ze stanu techniki.

Fig. 2 przedstawia widok z góry pojazdu z fig. 1.

Fig. 3 przedstawia widok schematyczny konstrukcji zewnętrznego systemu do ruchomej inspekcji z wykorzystaniem rozpraszania wstecznego promieniowania rentgenowskiego, znanej ze stanu techniki.

Fig. 4 przedstawia schematycznie widok z góry konstrukcji pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne według postaci wykonania niniejszego wynalazku.

Fig. 5 przedstawia przekrój konstrukcji pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne przedstawionego na fig. 4.

Na fig. 4-5 symbole odniesienia oznaczają odpowiednio: 1 - komorę detektora; 2 - komorę źródła promieniowania; 3 - przegrodę kabiny; 4 - grubą ścianę; 5 - cienką ścianę; 6 - okno wylotu powietrza; 7 - okno wlotu powietrza; 8 - układ generatora; 9 - jednostkę chłodzenia wodnego; 10 - detektor; 11 - urządzenie klimatyzacyjne; 12 - generator wysokiego napięcia; 13 - szafkę sterowniczą; 14 - źródło promieniowania; 16 - urządzenie modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania; 17 - kontrolowany obiekt; 18 - pojazd; 19 - kabinę; 100 - pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne.

Poniżej przedstawiony zostanie przejrzysty i zupełny opis rozwiązań technicznych w postaciach wykonania niniejszego wynalazku w powiązaniu z figurami postaci wykonania niniejszego wynalazku. Wiadomym jest, że opisane postacie wykonania stanowią wyłącznie część, a nie wszystkie postacie wykonania niniejszego wynalazku. Poniższy opis co najmniej jednej postaci wykonania ma w istocie wyłącznie charakter ilustracyjny i w żaden sposób nie powinien być traktowany jako ograniczenie zakresu wynalazku oraz jego zastosowania lub użycia. Wszystkie inne postacie wykonania realizowane przez znawcę bez wysiłku twórczego w oparciu o postacie wykonania niniejszego wynalazku mieszczą się w zakresie niniejszego wynalazku.

Rozmieszczenie względne elementów składowych, etapy, wyrażenia liczbowe oraz wartości liczbowe przedstawione w tych postaciach wykonania nie ograniczają zakresu niniejszego wynalazku, o ile nie zaznaczono wyraźnie inaczej. Jednocześnie należy zauważyć, że dla wygody opisu wymiary różnych części przedstawionych na rysunkach nie są przedstawione zgodnie ze skalą rzeczywistą. Techniki, sposoby oraz urządzenia znane znawcy mogą nie być omówione szczegółowo, ale w razie potrzeby te techniki, sposoby oraz urządzenia należy uznać za część niniejszego opisu. We wszystkich przedstawionych i omówionych tutaj przykładach każdą konkretną wartość należy interpretować wyłącznie jako przykładową, a nie jako ograniczenie. Zatem inne przykładowe postacie wykonania mogą mieć inne wartości. Należy zauważyć, że podobne odnośniki liczbowe oraz literowe oznaczają podobne elementy na poniższych rysunkach, a zatem, gdy element zostanie zdefiniowany na jednym rysunku, nie zachodzi potrzeba omawiania go ponownie na kolejnych rysunkach.

W poniższym opisie określenie „przód” oznacza kierunek, w którym znajduje się przednia część pojazdu skanującego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne, „tył” oznacza kierunek przeciwny do „przodu”, a „lewy” i „prawy” oznaczają lewy i prawy kierunek względem części przedniej.

Fig. 4 i 5 przedstawiają konstrukcję pojazdu inspekcyjnego 100 wykorzystującego rozpraszanie wsteczne według postaci wykonania niniejszego wynalazku.

Jak pokazano na fig. 4 i 5, pojazd inspekcyjny 100 według postaci wykonania wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ogólnie układ generatora 8, jednostkę 9 chłodzenia wodnego, detektor 10, urządzenie klimatyzacyjne 11, generator 12 wysokiego napięcia, szafkę sterowniczą 13, źródło 14 promieniowania, urządzenie 16 modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania, pojazd 18 oraz kabinę 19. Pojazd inspekcyjny 100 wykorzystujący rozpraszanie wsteczne kontroluje obiekt 17 poddawany inspekcji, wykorzystując technologię obrazowania rozpraszaniem wstecznym.

Jak pokazano na fig. 4, kabina 19 jest umieszczona na ramie pojazdu 18 i może przemieszczać się wraz z pojazdem 18.

Jak pokazano na fig. 5, kabina 19 zawiera komorę 2 źródła promieniowania oraz komorę 1 detektora. Źródło 14 promieniowania znajduje się wewnątrz komory 2 źródła promieniowania, a detektor 10 znajduje się wewnątrz komory 1 detektora. Komora 2 źródła promieniowania oraz komora 1 detektora są odizolowane od siebie.

Ponieważ źródło 14 promieniowania oraz detektor 10 są umieszczone osobno w różnych komorach kabiny, to przestrzeń komory 2 źródła promieniowania, gdzie znajduje się źródło 14 promieniowania, jest mniejsza w stosunku do całej kabiny, co oznacza, że urządzenie klimatyzacyjne 11 reguluje mniejszą przestrzeń podczas regulacji temperatury komory 2 źródła promieniowania, a zatem moc wymagana przez urządzenie klimatyzacyjne 11 jest zmniejszona, co powoduje zmniejszenie ilości mocy wymaganej do zasilania urządzenia klimatyzacyjnego 11, a tym samym zmniejsza zużycie energii przez pojazd inspekcyjny 100 wykorzystujący rozpraszanie wsteczne. Ponadto ciężar własny oraz objętość pojazdu inspekcyjnego 100 wykorzystującego rozpraszanie wsteczne mogą być zmniejszone z uwagi na zmniejszony ciężar oraz objętość urządzenia klimatyzacyjnego niskiej mocy.

Komora 2 źródła promieniowania jest zrealizowana jako komora termoizolacyjna. Ponieważ komora 2 źródła promieniowania oraz komora 1 detektora zrealizowano oddzielnie, nie jest konieczne wstępne ustalenie części cienkiej ściany na ścianie komory 2 źródła promieniowania, a materiał izolacji termicznej może być umieszczony na całej ścianie wewnętrznej komory 2 źródła promieniowania. W związku z tym, w porównaniu z przypadkiem, w którym zapewniona jest tylko jedna komora, ponieważ materiał izolacji termicznej może być zapewniony na wszystkich ścianach komory 2 źródła promieniowania, to izolacja termiczna względem otoczenia może być wykonana w lepszy sposób w celu zmniejszenia wymiany ciepła między komorą 2 źródła promieniowania a otoczeniem oraz sp owodowania, że temperatura wewnątrz komory 2 źródła promieniowania pozostanie stabilna, co również pomoże w dalszym zmniejszeniu zużycia energii, ciężaru oraz objętości urządzenia klimatyzacyjnego 11.

Komora 2 źródła promieniowania jest ponadto zrealizowana jako szczelna komora. Komora 2 źródła promieniowania jest całkowicie zamknięta, przy czym jest chłodzona albo ogrzewana przez urządzenie klimatyzacyjne 11 z zastosowaniem obiegu wewnętrznego, tak aby dostosować temperaturę komory 2 źródła promieniowania. Taka konfiguracja może zmniejszyć wymianę ciepła między komorą 2 źródła promieniowania a otoczeniem. Zatem łatwo jest utrzymać stabilną temperaturę wewnątrz komory 2 źródła promieniowania, a ponadto zmniejszyć moc, zużycie energii, ciężar oraz objętość urządzenia klimatyzacyjnego 11.

Ponadto grubość ścian części komory 1 detektora jest mniejsza niż grubość ścian komory 2 źródła promieniowania. Część komory 1 detektora jest zwrócona w kierunku odbiornika fotonów detektora 10. Jak pokazano na fig. 5, cała kabina 19 jest otoczona przez grubą ścianę 4 z przodu, z lewej strony oraz z tyłu oraz przez cienką ścianę 5 z prawej strony. Wewnątrz kabiny 19 jest ponadto zapewniona przegroda 3 kabiny, która rozdziela przestrzeń wewnętrzną kabiny 19 na wspomnianą wcześni ej komorę 1 detektora oraz komorę 2 źródła promieniowania. Przegrodę 3 kabiny stanowi przegroda współdzielona przez komorę 1 detektora oraz komora 2 źródła promieniowania. Cienka ściana 5 jest zwrócona w kierunku odbiornika fotonów detektora 10. Cienka ściana 5 ma niewielką zdolność blokowania promieni tak, że fotony odbijane od kontrolowanego obiektu 17 mogą docierać do detektora 10 przy niewielkiej redukcji, tak że nie utrudnia detektorowi 10 odbieranie światła odbitego przez kontrolowany obiekt 17. Grubości grubej ściany 4 oraz przegrody 3 kabiny są większe niż grubość cienkiej ściany 5. Przegroda 3 kabiny może być skonfigurowana tak, że ma grubość zasadniczo taką samą jak grubość grubej ściany 4. Taka konfiguracja umożliwia skuteczne wzmocnienie całej konstrukcji kabiny 19, co wpływa na zwiększenie bezpieczeństwa kabiny 19. Ponadto w tej postaci wykonania zarówno gruba ściana 4, jak i przegroda 3 kabiny są grube, a do ich wykonania stosuje się materiał izolacji termicznej tak, że komora 2 źródła promieniowania ma dobre właściwości izolacji termicznej.

Kształt przegrody 3 kabiny może być ustalony zgodnie z konfiguracją elementów wewnątrz kabiny 19, na przykład, w sposób przedstawiony na fig. 5, w tym dwa równoległe segmenty przegrody oddalone w kierunku lewym/prawym oraz przesunięte w kierunku w przednim/tylnym, i dwa sąsiednie zakończenia dwóch segmentów przegrody połączone za pomocą płyty łączącej. Przegroda 3 kabiny może być również zrealizowana jako przegroda, która jest wgłębiona lub wystaje w kierunku komory źródła promieniowania w dowolnej części w kierunku przednim/tylnym i/albo przegroda jest wgłębiona lub wystaje w kierunku komory źródła promieniowania w dowolnej części w kierunku górnym/dolnym lub może być zrealizowana jako przegroda płaska i tak dalej.

Jak pokazano na fig. 5, w tej postaci wykonania urządzenie klimatyzacyjne 11 jest umieszczone wewnątrz komory 2 źródła promieniowania. Taka konfiguracja może chronić urządzenie klimatyzacyjne 11. Jednak dopóki zagwarantowana jest wymiana ciepła między urządzeniem klimatyzacyjnym a komorą 2 źródła promieniowania, urządzenie klimatyzacyjne 11 może być również co najmniej częściowo umieszczone wewnątrz komory 1 detektora lub poza kabiną 19.

Jak widać na fig. 5, wewnątrz komory 1 detektora umieszczona jest jednostka 9 chłodzenia wodnego. Jednostka 9 chłodzenia wodnego jest połączona ze źródłem 14 promieniowania wewnątrz komory 2 źródła promieniowania za pomocą przewodu rurowego wody w celu uwalniania ciepła generowanego przez źródło 14 promieniowania do komory 1 detektora, i ostatecznie ciepło jest uwalniane przez okno 6 wylotu powietrza zapewnione na cienkiej ścianie 5.

Jednostka 9 chłodzenia wodnego jest umieszczona wewnątrz komory 1 detektora w taki sposób, że możliwe jest powstrzymywanie uwalniania ciepła generowanego przez jednostkę 9 chłodzenia wodnego do komory 2 źródła promieniowania, co może w dalszym stopniu zmniejszyć obciążenie urządzenia klimatyzacyjnego 11. Jednak niniejszy wynalazek nie wyklucza przypadku, w którym jednostka 9 chłodzenia wodnego jest umieszczona wewnątrz komory 2 źródła promieniowania.

W tej postaci wykonania źródło 14 promieniowania stanowi w szczególności lampę rentgenowską, generującą wachlarzowatą wiązkę promieniowania rentgenowskiego. Pojazd inspekcyjny 100 wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto generator 12 wysokiego napięcia połączony ze źródłem 14 promieniowania i umieszczony wewnątrz komory 2 źródła promieniowania. Generator 12 wysokiego napięcia dostarcza energię o wysokim napięciu do źródła 14 promieniowania. Energia o wysokim napięciu generowana przez generator 12 wysokiego napięcia sprawia, że źródło 14 promieniowania generuje wachlarzowatą wiązkę promieniowania rentgenowskiego. Generator 12 wysokiego napięcia jest wrażliwy na temperaturę środowiska roboczego. Taka konfiguracja umożliwia działanie generatora 12 wysokiego napięcia w idealnym środowisku roboczym tak, aby zwiększyć stabilność działania generatora 12 wysokiego napięcia.

Do formowania wiązki kołowej promieniowania z wiązki promieniowania emitowanej przez źródło 14 promieniowania stosowane jest urządzenie 16 modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania. Jak pokazano na fig. 5, urządzenie 16 modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory 2 źródła promieniowania. Wachlarzowata wiązka promieniowania rentgenowskiego jest modulowana przez urządzenie 16 modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania w celu zamiany w wiązkę kołową promieniowania, której położenie przestrzenne stale się zmienia. Wiązka kołowa promieniowa przenika przez ścianę kabiny 19 i napromieniowuje kontrolowany obiekt 17. Wobec urządzenia 16 modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania stosować można różne sposoby realizacji modulacji wachlarzowatej wiązki promieniowania rentgenowskiego. Na przykład, w pojeździe inspekcyjnym 100 według niniejszego przykładu wykonania wykorzystującym rozpraszanie wsteczne stosować można urządzenie modulacji wiązki opisane w patentach amerykańskich nr US6434219B1 oraz US8861684B2. ‘

Wewnątrz komory 2 źródła promieniowania umieszczona jest szafka sterownicza 13. Szafka sterownicza 13 ma elektroniczne i elektryczne elementy składowe, sterujące skanowaniem i realizujące zbieranie danych, takie jak PLC, inwertor, płyta zbierania danych detektora 10, komputer do zbierania i przetwarzania danych. Szafka sterownicza 13 jest również wrażliwa na temperaturę środowiska pracy. Taka konfiguracja pomaga w zapewnieniu działania elementów sterujących szafki sterowniczej 13 w idealnym środowisku roboczym, wpływając w ten sposób na poprawienie stabilności działania elementów sterujących wewnątrz szafki sterowniczej 13.

W tej postaci wykonania komora 1 detektora stanowi komorę otwartą w połączeniu z atmosferą. Taka konfiguracja może zwiększyć wymianę ciepła między komorą 1 detektora a otoczeniem, co ułatwia rozpraszanie ciepła komory 1 detektora tak, że urządzenia znajdujące się wewnątrz komory 1 detektora mogą działać w stosunkowo sprzyjającym środowisku roboczym. W tej postaci wykonania, jak pokazano na fig. 5, ściana komory 1 detektora jest wyposażona w okno 7 wlotu powietrza oraz okno 6 wylotu powietrza, a komora 1 detektora jest w połączeniu z atmosferą przez okno 7 wlotu powietrza oraz okno 6 wylotu powietrza.

Okno 7 wlotu powietrza oraz okno 6 wylotu powietrza mogą stanowić okna całkowicie otwarte oraz mogą stanowić żaluzje lub okna z zainstalowanym urządzeniem filtrującym.

Wewnątrz komory 1 detektora zapewniony jest układ 8 generatora. Układ 8 generatora jest fizycznie odizolowany od źródła 14 promieniowania, co może zmniejszyć w ten sposób wzajemne oddziaływanie między nimi w rozpraszaniu ciepła. Ponadto dzięki rozdzieleniu detektora 10 oraz źródła 14 promieniowania w różnych komorach, urządzenie klimatyzacyjne 11 nie musi przejmować rozpraszania ciepła układu 8 generatora tak, że w porównaniu z rozwiązaniem technicznym, w którym układ generatora oraz źródło promieniowania są umieszczone w jednej komorze, obciążenie urządzenia klimatyzacyjnego zmniejsza się w dalszym stopniu. Ponieważ moc urządzenia klimatyzacyjnego 11 jest zmniejszona, to odpowiednio zmniejszona jest moc układu 8 generatora. Zatem w dalszym stopniu można zmniejszyć zużycie energii, ciężar własny oraz objętość pojazdu inspekcyjnego wykorzystującego rozpraszanie wsteczne.

Układ 8 generatora może stanowić układ generatora benzynowego lub układ generatora wysokoprężnego z silnikiem spalinowym, takim jak silnik benzynowy lub silnik wysokoprężny. Wlot silnika spalinowego układu 8 generatora jest w połączeniu z komorą 1 detektora w celu uzyskiwania z komory 1 detektora powietrza wymaganego do spalania, z kolei wydech silnika spalinowego jest w połączeniu z atmosferą. W tej postaci wykonania powietrze jest uzupełniane przez okno 7 wlotu powietrza, a gazy spalinowe są odprowadzane z komory 1 detektora przez rurę wydechową.

Ponadto układ 8 generatora uwalnia ciepło do komory 1 detektora przez wbudowany lub zewnętrzny radiator, a ciepło jest uwalniane przez okno 6 wylotu powietrza.

Korzystnie komora 1 detektora, detektor 10, jednostka 9 chłodzenia wodnego oraz układ 8 generatora są rozmieszczone w taki sposób, że powietrze, które wpływa do komory 1 detektora, przepływa po kolei przez detektor 10, jednostkę 9 chłodzenia wodnego oraz układ 8 generatora, a następnie wypływa z komory 1 detektora. Taka konfiguracja pomaga spełnić wymagania dotyczące temperatury roboczej detektora 10 oraz źródła 14 promieniowania. Powietrze z jednostki 9 chłodzenia wodnego jest dostarczane do silnika spalinowego układu 8 generatora dla potrzeb spalania oraz do układu 8 generatora w celu schłodzenia, a następnie powietrze po zaabsorbowaniu ciepła jest odprowadzane przez okno 6 wylotu powietrza. Ponieważ powietrze dostarczane do silnika spalinowego układu 8 generatora absorbuje ciepło generowane przez detektor 10 oraz jednostkę 9 chłodzenia wodnego, to powietrze doprowadzane do silnika spalinowego, takiego jak silnik benzynowy lub silnik wysokoprężny jest wstępnie ogrzane, co może poprawić stabilność działania oraz wydajność silnika.

Korzystnie, na zakończeniu tylnym grubej ściany 4 kabiny 16 zapewnione jest okno 7 wlotu powietrza, a w przedniej części cienkiej ściany 5 kabiny 19 zapewnione jest okno 6 wylotu powietrza. Powietrze zewnętrzne wpływa przez okno 7 wlotu powietrza i przepływa po kolei przez detektor 10, układ 9 generatora chłodzenia wodnego oraz generator 8, a następnie wypływa z komory 1 detektora przez okno 6 wylotu powietrza.

Korzystnie pojazd inspekcyjny 100 wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawiera ponadto dmuchawę do wdmuchiwania powietrza do komory 1 detektora i/albo wentylator wyciągow y do odprowadzania powietrza do atmosfery. Taka konfiguracja ułatwia przepływ powietrza wzdłuż ustalonej ścieżki przepływu, zwiększa prędkość powietrza wewnątrz komory 1 detektora oraz poprawia wymianę ciepła między komorą 1 detektora a otoczeniem tak, że umożliwia lepsze dostosowanie środowiska roboczego w komorze 1 detektora do warunków roboczych powiązanego wyposażenia. W oknie 7 wlotu powietrza może być zapewniona dmuchawa, a w oknie 6 wylotu powietrza może być zamontowany wentylator wyciągowy.

W tej postaci wykonania, po podzieleniu kabiny 19 na zamkniętą i odizolowaną komorę 2 źródła promieniowania oraz wentylowaną komorę 1 detektora, wyłącznie elementy składowe wrażliwe na temperaturę o niewielkiej emisji ciepła, takie jak generator 12 wysokiego napięcia oraz szafka sterownicza 13, są umieszczone w zamkniętej i odizolowanej komorze 2 źródła promieniowania, podczas gdy elementy składowe niewrażliwe na temperaturę o dużej emisji ciepła, takie jak układ 8 generatora oraz jednostka 9 chłodzenia wodnego, są umieszczone w wentylowanej komorze 1 detektora, skutecznie zmniejszając w ten sposób zapotrzebowanie na energię urządzenia klimatyzacyjnego 11 oraz układu 8 generatora, aby zmniejszyć ciężar własny, objętość oraz zużycie energii pojazdu inspekcyjnego 100 wykorzystującego rozpraszanie wsteczne. Wymagana grubość ścian komory 1 jest mniejsza niż w przypadku komory 2 źródła promieniowania, a detektor 10 jest niewrażliwy na temperaturę, a zatem rozmieszczenie detektora 10 w komorze 1 detektora rozwiązuje problem polegający na tym, że zbyt gruba ściana wpływa na jakość obrazowania.

Jak można zauważyć na podstawie powyższego opisu, dzięki racjonalnemu projektowi konstrukcji kabiny 19 i rozmieszczeniu każdego urządzenia, postać wykonania niniejszego wynalazku pozwa la uzyskać dobre efekty zarządzania ciepłem i ma co najmniej jeden z poniższych efektów technicznych:

1. Zmniejszone jest zapotrzebowanie na energię urządzenia klimatyzacyjnego. Zmniejszone jest również zapotrzebowanie na energię układu generatora, gdy obecny jest wbudowany układ generatora.

2. Urządzenie klimatyzacyjne niskiej mocy (oraz układ generatora niskiej mocy) sprawia, że pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne jest bardziej wydajny energetycznie, ma mniejszy ciężar własny oraz mniejszą objętość.

3. Detektor znajduje się wewnątrz komory detektora, co może chronić detektor przed niepotrzebnym uszkodzeniem.

Na koniec należy zauważyć, że: przedstawione powyżej postacie wykonania wykorzystano wyłącznie w celu objaśnienia rozwiązań technicznych niniejszego wynalazku, a nie w celu jego ograniczania; choć niniejszy wynalazek opisano szczegółowo w odniesieniu do korzystnych postaci wykonania, to znawca będzie świadomy, że: można przeprowadzać modyfikacje postaci wykonania niniejszego wynalazku lub możliwe jest dokonanie równoważnego zastąpienia części ich cech technicznych; przy czym te modyfikacje lub zastąpienie, niewykraczające poza ducha rozwiązań technicznych niniejszego wynalazku, należy uznać za mieszczące się w zakresie rozwiązań technicznych zdefiniowanych w niniejszym wynalazku.

Claims (13)

1. Pojazd inspekcyjny wykorzystujący rozpraszanie wsteczne zawierający pojazd (18), kabinę (19), źródło (14) promieniowania, detektor (10) oraz urządzenie klimatyzacyjne (11), znamienny tym, że kabina (19) zawiera komorę (2) źródła promieniowania oraz komorę (1) detektora, źródło (14) promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory (2) źródła promieniowania, detektor (10) jest umieszczony wewnątrz komory (1) detektora, a urządzenie klimatyzacyjne (11) jest dostosowane do regulowania temperatury komory (2) źródła promieniowania.

2. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość ścian części komory (1) detektora jest mniejsza niż grubość ścian komory (2) źródła promieniowania, przy czym część komory (1) detektora jest zwrócona w kierunku odbiornika fotonów detektora (10).

3. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że komorę (2) źródła promieniowania stanowi komora termoizolacyjna i/albo szczelna komora.

4. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że urządzenie klimatyzacyjne (11) jest umieszczone wewnątrz komory (2) źródła promieniowania.

5. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto urządzenie (16) modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania do formowania wiązki kołowej z wiązki promieniowania emitowanej przez źródło (14) promieniowania, przy czym urządzenie (16) modulacji wiązki ruchomej plamki promieniowania jest umieszczone wewnątrz komory (2) źródła promieniowania.

6. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto generator (12) wysokiego napięcia połączony elektrycznie ze źródłem (14) promieniowania i umieszczony wewnątrz komory (2) źródła promieniowania.

7. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ponadto szafkę sterowniczą (13) umieszczoną wewnątrz komory (2) źródła promieniowania.

8. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 1, znamienny tym, że komorę (1) detektora stanowi komora otwarta w połączeniu z atmosferą.

9. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że ściana komory (1) detektora jest wyposażona w okno (7) wlotu powietrza oraz okno (6) wylotu powietrza.

10. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera ponadto dmuchawę do wdmuchiwania powietrza do komory (1) detektora i/albo wentylator wyciągowy do odprowadzania powietrza do atmosfery.

11. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera ponadto jednostkę (9) chłodzenia wodnego do chłodzenia źródła (14) promieniowania, przy czym jednostka (9) chłodzenia wodnego jest umieszczona wewnątrz komory (1) detektora.

12. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 8, znamienny tym, że zawiera ponadto układ (8) generatora umieszczony wewnątrz komory (1) detektora.

13. Pojazd inspekcyjny według zastrz. 12, znamienny tym, że układ (8) generatora zawiera silnik spalinowy, mający wlot w połączeniu z komorą (1) detektora oraz wydech w połączeniu z atmosferą.