RU123956U1

RU123956U1 - DEVICE FOR DETECTION AND IDENTIFICATION OF HIDDEN HAZARDOUS SUBSTANCES UNDER WATER

Info

Publication number: RU123956U1
Application number: RU2012132026/28U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Быстрицкий; Николай Иванович Замятин; Юрий Николаевич Рогов; Андрей Борисович Садовский; Михаил Григорьевич Сапожников; Вячеслав Михайлович Слепнёв
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Детекторы взрывчатки и наркотиков"
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-01-10

Abstract

1. Устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ, содержащее источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных, пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источники питания, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - рабочего модуля и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, имеющих длину, обеспечивающую безопасную работу оператора, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детекторы γ-излучения и регистрирующая электроника; в модуле управления размещены пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источник питания; при этом детектор γ-излучения размещен под углом близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов перпендикулярно передней плоскости модуля и снабжен защитой от потока монохроматических нейтронов; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор, спектроскопический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, состоящей из термодатчика, закрепленного на кристалле детектора γ-излучения, в тепловом контакте с ним, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного миникомпьютера, при этом термодатчик соединен линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователе1. A device for detecting and identifying hidden dangerous substances, containing a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector enclosed in a vacuum chamber, a γ-radiation detector and a recording electronics including a data acquisition electronics unit, a control panel , a block of programs for receiving and processing data, a user interface and power sources, the device is made in the form of two portable modules - a working module and a control module connected by Ethernet cables unions and power supply having a length that ensures the safe operation of the operator, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, an α particle detector, γ radiation detectors and recording electronics; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and a power source; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons perpendicular to the front plane of the module and is protected from the flux of monochromatic neutrons; a multi-element silicon detector is used as an α-particle detector, the spectroscopic channel of the γ-radiation detector is equipped with a thermal correction system consisting of a thermal sensor mounted on the crystal of the γ-radiation detector, in thermal contact with it, an amplitude-to-digital converter and a single-board minicomputer, while the temperature sensor connected by a communication line and a power line with an amplitude-to-digital converter

Description

Полезная модель относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением интенсивности вторичной эмиссии гамма - квантов с использованием нейтронов, в частности для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ (далее OB) - взрывчатых, сильнодействующих ядовитых и радиоактивных, находящихся под водой, с помощью облучения объекта досмотра быстрыми мечеными нейтронами с измерением спектров вторичных гамма-квантов.The utility model relates to the field of research or analysis of materials by radiation methods with the measurement of the intensity of secondary emission of gamma quanta using neutrons, in particular for the detection and identification of hidden hazardous substances (hereinafter referred to as OB) - explosive, potent toxic and radioactive under water, using irradiating the object of inspection with fast tagged neutrons with measuring the spectra of secondary gamma rays.

Известно устройство для обнаружения и идентификации OB - патент РФ №114369, содержащее источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных, пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источники питания, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - досмотрового модуля и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, имеющих длину, обеспечивающую безопасную работу оператора, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детекторы γ-излучения и регистрирующая электроника; в модуле управления размещены пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источник питания; при этом детектор γ-излучения размещен под углом близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от потока монохроматических нейтронов; при том досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор, детектор γ-излучения выполнен на основе кристалла BGO, лазерные генераторы линии установлены с возможностью указания на объекте досмотра формы потока меченых монохроматических нейтронов, спектроскопический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, состоящей из термодатчика, закрепленного на кристалле BGO, в тепловом контакте с ним, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного миникомпьютера, при этом термодатчик соединен линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным миникомпьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления; устройство содержит модуль намотки соединительных кабелей Ethernet и питания.A device for detecting and identifying OB is known - RF patent No. 114369, containing a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector enclosed in a vacuum chamber, a γ-radiation detector and a recording electronics including a data acquisition electronics unit, control panel, block of data reception and processing programs, user interface and power sources, the device is made in the form of two portable modules - an inspection module and a control module connected by Eth cables ernet-connections and power supplies having a length that ensures the safe operation of the operator, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector, γ-radiation detectors and recording electronics; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and a power source; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the flux of monochromatic neutrons; moreover, the inspection module is equipped with a guidance system on the basis of laser line generators, rigidly connected with the source of labeled monochromatic neutrons, for which a translucent window is provided in the case of the inspection module; a multi-element silicon detector is used as the α-particle detector, the γ-radiation detector is based on a BGO crystal, the line laser generators are installed with the possibility of indicating the shape of the labeled monochromatic neutron flux at the inspection object, the spectroscopic channel of the γ-radiation detector is equipped with a thermal correction system consisting of a temperature sensor mounted on a BGO crystal in thermal contact with it, an amplitude-to-digital converter and a single-board minicomputer, while the thermal sensor is connected by a line ligature and the power line with an amplitude-to-digital converter which is connected to the system bus with a single-board minicomputer connected to the power supply system and the device to the control module; the device comprises a winding module for Ethernet and power connecting cables.

Общими существенными признаками предлагаемого технического решения, совпадающими с существенными признаками прототипа являются следующие - устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ, содержащее источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных, пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источники питания, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - рабочего модуля и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, имеющих длину, обеспечивающую безопасную работу оператора, при этом в рабочем модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детекторы γ-излучения и регистрирующая электроника; в модуле управления размещены пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источник питания; при этом детектор γ-излучения размещен под углом близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от потока монохроматических нейтронов; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор, спектроскопический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, состоящей из термодатчика, закрепленного на кристалле детектора γ-излучения, в тепловом контакте с ним, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного миникомпьютера, при этом термодатчик соединен линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным миникомпьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления; устройство содержит модуль намотки соединительных кабелей Ethernet и питания.Common essential features of the proposed technical solution that coincide with the essential features of the prototype are the following - a device for the detection and identification of hidden hazardous substances, containing a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector enclosed in a vacuum chamber, a γ- detector radiation and recording electronics, including a data acquisition electronics block, a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and power sources, the device is made in the form of two portable modules - a working module and a control module, connected by Ethernet-cable and power cables having a length that ensures the safe operation of the operator, while the working module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α- particles, an α-particle detector, γ-radiation detectors and recording electronics; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and a power source; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the flux of monochromatic neutrons; a multi-element silicon detector is used as the α-particle detector, the spectroscopic channel of the γ-radiation detector is equipped with a thermal correction system consisting of a thermal sensor mounted on the crystal of the γ-radiation detector, in thermal contact with it, an amplitude-to-digital converter and a single-board minicomputer, while the temperature sensor connected by a communication line and a power line with an amplitude-to-digital converter, which is connected by a system bus to a single-board minicomputer connected to the device’s power system Islands and to the control module; the device comprises a winding module for Ethernet and power connecting cables.

Известная конструкция-прототип позволяет обнаруживать ОВ, находящиеся в наземных объектах, однако не позволяет производить обнаружение ОВ под водой, что вызвано отсутствием герметичности устройства, его высокой плавучестью, малоэффективностью системы лазерного наведения под водой. Если в наземных условиях возможно обнаружение ОВ, находящегося на расстояниях до 1.5 м от источника нейтронов (нейтронного генератора - НГ), то под водой наличие слоя воды толщиной ~20 см между НГ и ОВ приводит к уменьшению интенсивности нейтронного потока, падающего на объект облучения, примерно в 5 раз. Это, в свою очередь, приводит не только к увеличению времени набора статистики, необходимой для четкого обнаружения ОВ, но и к существенному ухудшению отношения сигнал/шум, что может приводить к уменьшению вероятности обнаружения ОВ.The known prototype design allows the detection of organic matter located in ground objects, but does not allow the detection of organic substances under water, which is caused by the lack of tightness of the device, its high buoyancy, and the inefficiency of the laser guidance system under water. If under ground conditions it is possible to detect OM located at distances of up to 1.5 m from a neutron source (neutron generator - NG), then under water the presence of a water layer ~ 20 cm thick between NG and OM will decrease the intensity of the neutron flux incident on the irradiated object, about 5 times. This, in turn, leads not only to an increase in the time required for statistics to be clearly detected, but also to a significant deterioration in the signal-to-noise ratio, which can lead to a decrease in the probability of detection of organic substances.

Предлагаемая конструкция устройства предназначена для решения следующих задач:The proposed device design is designed to solve the following problems:

- обеспечение возможности обнаружения и идентификации ОВ под водой;- providing the ability to detect and identify OM under water;

- фиксация устройства под водой;- fixing the device under water;

- обеспечение возможности обнаружения ОВ под водой на расстояниях между объектом облучения и источником нейтронов до 60 см;- providing the possibility of detecting OM under water at distances between the irradiated object and the neutron source up to 60 cm;

- наведение пучков меченых нейтронов на объект досмотра под водой.- guidance of beams of tagged neutrons to the object of inspection under water.

Для решения данных задач в устройстве для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ, содержащем источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных, пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источники питания, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - рабочего модуля и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, имеющих длину, обеспечивающую безопасную работу оператора, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детекторы γ-излучения и регистрирующая электроника; в модуле управления размещены пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя и источник питания; при этом детектор γ-излучения размещен под углом близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от потока монохроматических нейтронов; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор, спектроскопический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, состоящей из термодатчика, закрепленного на кристалле детектора γ-излучения, в тепловом контакте с ним, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного миникомпьютера, при этом термодатчик соединен линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным миникомпьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления; устройство содержит модуль намотки соединительных кабелей Ethernet и питания, в отличие от прототипа, рабочий модуль размещен в герметичном полимерном контейнере для подводных работ, выполненном с возможностью вакуумирования, снабженном соответствующими водонепроницаемыми разъемами для подвода кабелей Ethernet и питания, к стенке герметичного корпуса контейнера по направлению потока меченых монохроматических нейтронов крепится с помощью фланца водонепроницаемый патрубок, ось которого совпадает с направлением центрального пучка меченых монохроматических нейтронов; при этом размер поперечного сечения патрубка выбран исходя из условия пропускания всего потока меченых монохроматических нейтронов; контейнер для подводных работ снабжен опорами, а также системой его затопления, например, грузом-якорем и тросом на барабане с приводом; соединительные кабеля Ethernet и питания размещены в гибком шланге для подводных работ. Дополнительно, для обеспечения регулирования расстояния до обследуемого объекта, патрубок может быть выполнен в виде сильфона с возможностью продольных деформаций.To solve these problems in a device for detecting and identifying hidden dangerous substances containing a source of monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector enclosed in a vacuum chamber, a γ-radiation detector and a recording electronics including a data acquisition electronics unit, a control panel, a block of programs for receiving and processing data, a user interface and power sources, the device is made in the form of two portable modules - a working module and a control module, connected Ethernet connection and power cables having a length that ensures the safe operation of the operator, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, an α particle detector, γ radiation detectors and recording electronics; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and a power source; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the flux of monochromatic neutrons; a multi-element silicon detector is used as an α-particle detector, the spectroscopic channel of the γ-radiation detector is equipped with a thermal correction system consisting of a thermal sensor mounted on the crystal of the γ-radiation detector, in thermal contact with it, an amplitude-to-digital converter and a single-board minicomputer, while the temperature sensor connected by a communication line and a power line with an amplitude-to-digital converter, which is connected by a system bus to a single-board minicomputer connected to the device’s power system Islands and to the control module; the device contains a module for winding Ethernet connecting cables and power, unlike the prototype, the working module is placed in a sealed polymer container for underwater work, made with the possibility of evacuation, equipped with appropriate waterproof connectors for supplying Ethernet and power cables to the wall of the container body in the direction of flow of labeled monochromatic neutrons, a waterproof nozzle is attached with a flange, the axis of which coincides with the direction of the central beam of labeled m onochromatic neutrons; the size of the cross section of the nozzle is selected based on the condition of transmission of the entire flux of labeled monochromatic neutrons; the container for underwater operations is equipped with supports, as well as a flooding system, for example, an anchor load and a cable on a drum with a drive; Ethernet and power connecting cables are housed in a flexible underwater hose. Additionally, to ensure regulation of the distance to the examined object, the pipe may be made in the form of a bellows with the possibility of longitudinal deformations.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения от известного, принятого за прототип, являются следующие - рабочий модуль размещен в герметичном полимерном контейнере для подводных работ, выполненном с возможностью вакуумирования, снабженном соответствующими водонепроницаемыми разъемами для подвода кабелей Ethernet и питания, к стенке герметичного корпуса контейнера по направлению потока меченых монохроматических нейтронов крепится с помощью фланца водонепроницаемый патрубок, ось которого совпадает с направлением центрального пучка меченых монохроматических нейтронов, а консольный конец его вакуумно уплотнен; при этом размер поперечного сечения патрубка выбран исходя из условия пропускания всего потока меченых монохроматических нейтронов; контейнер для подводных работ снабжен опорами, а также системой его затопления, соединительные кабеля Ethernet и питания размещены в гибком шланге для подводных работ. Дополнительно, патрубок может быть выполнен в виде сильфона с возможностью продольных деформаций.Distinctive features of the proposed technical solution from the well-known adopted as a prototype are the following - the working module is placed in an airtight polymer container for underwater work, made with the possibility of evacuation, equipped with appropriate waterproof connectors for supplying Ethernet and power cables to the wall of the container's sealed enclosure in the direction of flow labeled monochromatic neutrons are mounted using a flange waterproof pipe, the axis of which coincides with the direction of the center the beam of labeled monochromatic neutrons, and the cantilever end is vacuum sealed; the size of the cross section of the nozzle is selected based on the condition of transmission of the entire flux of labeled monochromatic neutrons; the container for underwater operations is equipped with supports, as well as its flooding system, Ethernet and power connecting cables are placed in a flexible hose for underwater operations. Additionally, the pipe may be made in the form of a bellows with the possibility of longitudinal deformations.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными из прототипа достигаются следующие технические результаты:Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known from the prototype, the following technical results are achieved:

1. За счет размещения рабочего модуля в герметичном полимерном контейнере для подводных работ, снабженном соответствующими влагонепроницаемыми разъемами, наличия опор, а также системы затопления, размещения соединительных кабелей Ethernet и питания в гибком шланге для подводных работ, обеспечена возможность обнаружения ОВ подводой.1. By placing the working module in an airtight polymer container for underwater operations, equipped with appropriate moisture-proof connectors, the presence of supports, as well as the flooding system, the placement of Ethernet connecting cables and power in a flexible underwater hose, it is possible to detect OB by supply.

2. За счет наличия опор, а также системы затопления обеспечена фиксация модуля под водой.2. Due to the presence of supports, as well as the flooding system, the module is fixed under water.

3. Наличие водонепроницаемого патрубка, заполненного воздухом (может быть и вакуумирован), позволяет практически полностью ликвидировать экранирующий слой воды, расположенный между НГ и объектом облучения. В результате этого не происходит ослабления потока меченых нейтронов в направлении объекта досмотра. Это, в свою очередь, приводит к существенному уменьшению времени набора статистики, требуемой для обнаружения ОВ с большой вероятностью. Наличие сильфонного исполнения трубы усиливает данный результат.3. The presence of a waterproof nozzle filled with air (can be evacuated) allows you to almost completely eliminate the shielding layer of water located between the NG and the irradiated object. As a result of this, there is no attenuation of the labeled neutron flux in the direction of the screened object. This, in turn, leads to a significant decrease in the time required to collect statistics required for the detection of organic matter with a high probability. The presence of the bellows version of the pipe enhances this result.

4. Что особенно важно, не требуется какая-либо дополнительная система наведения пучка меченых нейтронов на объект облучения, просто конец патрубка подводится как указка к поверхности исследуемому объекту.4. What is especially important, no additional system is needed for pointing the beam of labeled neutrons to the irradiated object, just the end of the nozzle is brought as a pointer to the surface of the object under study.

Предлагаемое техническое решение может найти применение при поиске и детектировании размещенных под водой OB - мин и других взрывных устройств, сильноядовитых и радиоактивных веществ. Также можно использовать данное устройство и для обнаружения других веществ, содержащих серу, фосфор, хлор, углерод, кислород, азот, марганец, калий, титан и т.п.The proposed technical solution can find application in the search and detection of OB - mines and other explosive devices, highly toxic and radioactive substances placed under water. You can also use this device to detect other substances containing sulfur, phosphorus, chlorine, carbon, oxygen, nitrogen, manganese, potassium, titanium, etc.

Предлагаемое техническое решение поясняется фиг.1, 2.The proposed technical solution is illustrated in figure 1, 2.

На фиг.1 изображена общая схема устройства, базирующегося на катере.Figure 1 shows a General diagram of a device based on a boat.

На фиг.2 изображен укрупнено контейнер с модулем досмотра над объектом досмотра.Figure 2 shows an enlarged container with a search module over the object of inspection.

В состав изображенного на фиг.1, 2 устройства входит модуль досмотра 12, модуль управления 14, модуль намотки - катушка 16 и соединительные кабели Ethernet и питания 13. В модуле досмотра 12 находится источник монохроматических нейтронов - нейтронный генератор (НГ) 10 с блоком управления 3, детектор γ-излучения 6, защита 7 детектора γ-излучения 6, блок его питания 1, блок электроники сбора данных 2 со встроенным блоком питания, Ethernet - разветвитель 4 и блоки питания 11 детектора α-частиц. Детектор α-частиц на схеме не обозначен, поскольку встроен в нейтронный генератор. Модуль досмотра выполнен на базе универсального контейнера 21 с габаритными размерами 740×510×410 мм. Общий вес контейнера с аппаратурой 40 кг. Модуль досмотра размещается на поддоне 22, к которому крепятся четыре металлических опоры 23 и на котором располагается груз (грузы) 24 (порядка 150 кг) для его затопления. Погружение контейнера 21 досмотрового модуля 12 в воду осуществляется с помощью лебедки 25, установленной на катере 26, и металлических тросов 19, прикрепленных к поддону 22. Наведение пучка меченых нейтронов на объект досмотра осуществляется с помощью водонепроницаемого патрубка 17, который как может быть просто заполнен воздухом, так и вакуумирован, главное, что бы между контейнером и объектом досмотра 20 был обеспечен минимальный экранирующий слой воды. Соединение с модулем управления 14 осуществляется через водонепроницаемые разъемы 5 и гибкий шланг 18. Модули соединены между собой двумя кабелями 13, по которым осуществляется Ethernet-соединение и передается питание 220 В. В модуле управления 14 находится ноутбук с программами приема-обработки данных и интерфейсом пользователя и источник питания 15 на 220 В. Для наведения на объект контроля к нижней стенке контейнера 21 модуля досмотра 12 крепится с помощью фланца 9 водонепроницаемый патрубок 17 в виде металлического цилиндрического стакана (сильфона) длиной 30-60 см (в зависимости от поставленной задачи) и толщиной стенки 1-2 мм.The structure of the device shown in figures 1, 2 includes an inspection module 12, a control module 14, a winding module - a coil 16 and connecting Ethernet and power cables 13. The inspection module 12 contains a source of monochromatic neutrons - a neutron generator (NG) 10 with a control unit 3, γ-radiation detector 6, protection 7 of γ-radiation detector 6, its power supply unit 1, data acquisition electronics 2 with integrated power supply, Ethernet - splitter 4 and power supplies 11 of the α-particle detector. The α-particle detector is not indicated in the diagram because it is built into the neutron generator. The inspection module is made on the basis of a universal container 21 with overall dimensions of 740 × 510 × 410 mm. The total weight of the container with the equipment is 40 kg. The inspection module is placed on a pallet 22, to which four metal supports 23 are attached, and on which is located the load (s) 24 (about 150 kg) for flooding. The container 21 of the inspection module 12 is immersed in water using a winch 25 installed on the boat 26 and metal cables 19 attached to the pallet 22. The beam of tagged neutrons is guided to the object of inspection using a waterproof pipe 17, which can be simply filled with air , and evacuated, the main thing is that between the container and the object of inspection 20 would be provided with a minimum shielding layer of water. Connection to the control module 14 is via waterproof connectors 5 and a flexible hose 18. The modules are interconnected by two cables 13 through which an Ethernet connection is made and 220 V power is transmitted. The control module 14 contains a laptop with data reception and processing programs and a user interface and a power supply 15 to 220 V. To aim at the control object, the waterproof pipe 17 in the form of a metal cylindrical glass (bellows) is attached to the bottom wall of the container 21 of the inspection module 12 ) Length of 30-60 cm (depending on the task) and a wall thickness of 1-2 mm.

В обычной обстановке (в режиме готовности) на катере 8 располагаются все перечисленные элементы установки.In a normal environment (in standby mode) on a boat 8 are all of the listed installation elements.

В случае возникновения необходимости просканировать какую-то область дна, катер 8 доставляет установку в область, находящуюся непосредственно над объектом досмотра 20. Водолаз (водолазы) спускается с катера 8 в воду и другой человек, находящийся в катере, с помощью специальной лебедки 25 и свинцовых грузов 24 (порядка 150 кг.) осуществляет опускание контейнера 21 с модулем досмотра 12 в воду. Водолаз, поддерживая контейнер 21, располагает его над объектом досмотра 20 так, чтобы опоры 23 поддона 22 контейнера 21 достигли дна водоема. При этом, надо расположить поддон 22 так, чтобы водонепроницаемый патрубок 17 для наведения пучка меченых нейтронов на объектом досмотра 20 находился на достаточно близком расстоянии от его поверхности - 5-10 мм (с учетом раскладки патрубка 17). Достигнув устойчивого положения контейнера 21, водолаз всплывает и переходит в катер 26. Затем включается нейтронный генератор 10 и производится облучение необходимой области объекта досмотра 20. В случае обнаружения ОВ (может и других искомых веществ) в объекте досмотра 20 производится извлечение контейнера 21 из воды и сообщается информация в специальные службы о координатах нахождения ОВ. Если же при данном положении контейнера 21 относительно объекта досмотра 20 ОВ не обнаружены в нем, то при значительном размере объекта досмотра 20 вновь производится перемещение контейнера 21 относительно объекта досмотра 20. Затем процедура повторяется до тех пор, пока весь объект досмотра 20 не будет обследован.If it becomes necessary to scan a certain area of the bottom, boat 8 delivers the unit to the area located directly above the object of inspection 20. A diver (divers) descends from boat 8 into the water and another person in the boat using a special winch 25 and lead cargo 24 (about 150 kg.) carries out the lowering of the container 21 with the inspection module 12 into the water. The diver, supporting the container 21, places it above the inspection object 20 so that the supports 23 of the pallet 22 of the container 21 reach the bottom of the reservoir. In this case, it is necessary to arrange the tray 22 so that the waterproof pipe 17 for pointing the beam of tagged neutrons at the object of inspection 20 is at a fairly close distance from its surface - 5-10 mm (taking into account the layout of the pipe 17). Having reached a stable position of the container 21, the diver pops up and enters the boat 26. Then the neutron generator 10 is turned on and the necessary area of the inspection object 20 is irradiated. In case of detection of OM (maybe other desired substances) in the inspection object 20, the container 21 is removed from the water and information is reported to special services about the coordinates of the location of the OM. If, at a given position of the container 21 relative to the object of inspection 20, no OMs were found in it, then with a significant size of the object of inspection 20, the container 21 is again moved relative to the object of inspection 20. Then the procedure is repeated until the entire object of inspection 20 is examined.

Claims

1. A device for detecting and identifying hidden dangerous substances, containing a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, an α-particle detector enclosed in a vacuum chamber, a γ-radiation detector and a recording electronics including a data acquisition electronics unit, a control panel , a block of programs for receiving and processing data, a user interface and power sources, the device is made in the form of two portable modules - a working module and a control module connected by Ethernet cables unions and power supply having a length that ensures the safe operation of the operator, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, an α particle detector, γ radiation detectors and recording electronics; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface and a power source; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons perpendicular to the front plane of the module and is protected from the flux of monochromatic neutrons; a multi-element silicon detector is used as the α-particle detector, the spectroscopic channel of the γ-radiation detector is equipped with a thermal correction system consisting of a thermal sensor mounted on the crystal of the γ-radiation detector, in thermal contact with it, an amplitude-to-digital converter and a single-board minicomputer, while the temperature sensor connected by a communication line and a power line with an amplitude-to-digital converter, which is connected by a system bus to a single-board minicomputer connected to the device’s power system Islands and to the control module; the device comprises a module for winding Ethernet connecting cables and power, characterized in that the working module is placed in a sealed polymer container for underwater work, made with the possibility of evacuation, equipped with appropriate waterproof connectors for supplying Ethernet and power cables to the wall of the sealed container body in the direction of flow of labeled monochromatic neutrons are fastened with a flange to a waterproof pipe whose axis coincides with the direction of the central beam of labeled mo ohromaticheskih neutrons; the size of the cross section of the pipe is selected based on the condition of transmission of the entire flux of labeled monochromatic neutrons; the container for underwater operations is equipped with supports, as well as its flooding system, Ethernet and power connecting cables are placed in a flexible hose for underwater operations.

2. The detection device according to claim 1, characterized in that the pipe is made in the form of a bellows with the possibility of longitudinal deformations.