RU27227U1

RU27227U1 - CONTRABAND DEVICE

Info

Publication number: RU27227U1
Application number: RU2002124344/20U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Гнеденко; И.В. Горячев
Original assignee: Гнеденко Валерий Герасимович; Горячев Игорь Витальевич
Priority date: 2002-09-16
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2003-01-10

Abstract

1. Устройство для обнаружения контрабанды, содержащее полиэнергетический источник γ-излучения, спектрометрический детектор γ-излучения, усилитель сигналов детектора, амплитудно-цифровой преобразователь, контроллер и компаратор интенсивности импульсов в избранных энергетических областях, селектор импульсов отраженного γ-излучения и дисплей, отличающееся тем, что детектор γ-излучения и источник γ-излучения выполнены коллимированными с возможностью изменения направления их осей относительно друг друга.2. Устройство для обнаружения контрабанды по п.1, отличающееся тем, что оно содержит систему выбора режима.1. A device for detecting contraband containing a polyenergy source of γ-radiation, a spectrometric detector of γ-radiation, an amplifier of the detector signals, an amplitude-digital converter, a controller and a comparator of pulse intensities in selected energy regions, a pulse selector of the reflected γ-radiation and a display, characterized in that the γ-radiation detector and the γ-radiation source are made collimated with the possibility of changing the direction of their axes relative to each other. 2. The smuggling detection device according to claim 1, characterized in that it comprises a mode selection system.

Description

Устройство для обнаружения контрабанды.Smuggling Detection Device.

Полезная модель относится к области обнаружения контрабанды и может быть иснользована в контрольно-пропускных пунктах, авто- и железнодорожных станциях, аэропортах, таможенных службах и т.д.The utility model relates to the field of smuggling detection and can be used at checkpoints, auto and railway stations, airports, customs services, etc.

Известна портативная система обнаружения контрабанды CDS2001, содержащая источник Т-излучения, детектор рассеяьшого Yюлучения, усилитель сигналов детектора, селектор амплитуд импульсов рассеянного Т-излучения, микропроцессорный контроллер и дисплей. (Портативная система обнаружения контрабанды CDS-2001. Инструкция по эксплуатации, 1998г.).The CDS2001 portable contraband detection system is known, comprising a T-radiation source, a scattered radiation detector, a signal amplifier of a detector, a pulse amplitude selector of scattered T-radiation, a microprocessor controller and a display. (CDS-2001 Portable Smuggling Detection System. Operating Instructions, 1998).

Недостатками указанной системы является то, что используемый источник Т-излучения имеет сравнительно большую мощность, что создает определенную опасность для персонала, а также то, что система не может быть использована при рабочих температурах ниже 0°С.The disadvantages of this system is that the used T-radiation source has a relatively large power, which creates a certain danger for personnel, and also that the system cannot be used at operating temperatures below 0 ° C.

Известно также устройство для анализа многокомпонентных материалов, которое содержит источник Т-излучения, детектор Тизлучения, усилитель, дискриминатор, контроллер и дисплей.A device for analyzing multicomponent materials is also known, which contains a T-radiation source, a Radiation detector, an amplifier, a discriminator, a controller and a display.

Исследуемый образец помещается между заказанным источником и указанным детектором, Т-излучение, проходя сквозь образец, ослабляется по интенсивности, сохраняя энергшоТ-квантов. Далее Ткванты регистрируются детектором Т-излучения, импульсы детектора усиливаются в усршителе, проходят дискриминатор и через счетчик попадают в вычислительное устройство (контроллер), а после обработки 1шформация выводится на дисплей (Патент Великобритании № 2088050, G 01N 23/08, 1998г.).The test sample is placed between the ordered source and the specified detector, T-radiation passing through the sample is attenuated in intensity, while maintaining energy T-quanta. Then Tkvants are recorded by the T-radiation detector, the detector pulses are amplified in the amplifier, the discriminator passes and through the counter they enter the computing device (controller), and after processing 1 information is displayed (UK Patent No. 2088050, G 01N 23/08, 1998).

G 01 N23/08 G 01 N23 / 08

o.o.

Недостатками устройства является то, что не обеспечивается стабильность измерений.The disadvantages of the device is that it does not provide stability measurements.

Известно устройство для обнаружения контрабанды, содержащее полиэнергетический источник Y-излучения, спектрометрический детектор Т-излучения, усилитель сигналов детектора, амплитудноцифровой преобразователь, контроллер и компаратор интенсивности импульсов в избранных энергетических областях ( селектор импульсов отраженного Т-излучения) и дисплей. (Патент Российской Федерации № 2161299, МПК: G 01N 23/08, опубл. 27.12.2000 г.).A device for detecting contraband is known, which contains a polyenergy source of Y-radiation, a spectrometric T-radiation detector, an amplifier of detector signals, an amplitude-digital converter, a controller and a pulse intensity comparator in selected energy regions (a pulse selector of reflected T-radiation) and a display. (Patent of the Russian Federation No. 2161299, IPC: G 01N 23/08, publ. 12/27/2000).

Недостатком данного устройства является тот факт, что детектор, реагируя каким-то образом на наличие за экраном присоединенной массы, никак не позволяет судить о характере скрытого материала, поскольку величина альбедо (показателя отражения) широкого ненаправленного Т-излучения в столь сложной геометрии не позволяет связать ингенсивность регистрируемого Т-излучения с атомным номером или даже плотностью отражающего вещества и, следовательно, не позволяет хоть как-то идентифицировать характер скрытой закладки, и не исключает ошибок, связанных с помехами, создаваемыми наличием конструктивных элементов (перегородок, ребер жесткости и пр.) транспортного средства или строения за перегородкой (маской). Кроме того, интенсивность регистрируемого при этом отраженного Т-изл)еБШя зависит не только от плотности материала закладки, но и от геометрических размеров свфытой закладки. Дифференцировать же происхождение регистрируемой штгенсивности в смысле соотнесения её с атомным номером вещества отражателя или его размерами прибор не позволяет.The disadvantage of this device is the fact that the detector, in some way responding to the presence of attached mass behind the screen, does not allow us to judge the nature of the hidden material, since the albedo (reflection index) of wide non-directional T-radiation in such a complex geometry does not allow the intensity of the recorded T-radiation with an atomic number or even the density of the reflecting substance and, therefore, does not allow at least somehow to identify the nature of the hidden bookmarks, and does not exclude errors related to the interference caused by the presence of structural elements (partitions, stiffeners, etc.) of the vehicle or structure behind the partition (mask). In addition, the intensity of the reflected reflected T-wave eBShA recorded in this case depends not only on the density of the bookmark material, but also on the geometric dimensions of the rolled bookmark. The device does not allow differentiating the origin of the recorded intensity in the sense of correlating it with the atomic number of the reflector substance or its size.

Данная полезная модельустраняет з азанные недостатки.This utility model eliminates the known drawbacks.

Техническим результатом полезной модели является возможность, во-первых, связать интенсивность отраженного Тизлучения с плотностью (атомным номером), вещества отражателя и, таким образом, идентифицировать характер закладного материала (с одновременным исключением влияния линейных размеров закладки и её удаления от внутренней поверхности экрана на показание детектора), а во-вторых, дифференцировать показания детектора в зависимости от вида материала скрывающего экрана.The technical result of the utility model is the ability, firstly, to associate the intensity of the reflected T-radiation with the density (atomic number) of the reflector substance and, thus, to identify the nature of the embedded material (with the simultaneous exclusion of the influence of the linear dimensions of the bookmark and its removal from the inner surface of the screen on the reading detector), and secondly, to differentiate the detector readings depending on the type of material of the hiding screen.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для обнаружения контрабанды, содержащем полиэнергетический источник Y-излучения, спектрометрический детектор Т-излучения, усилитель сигналов детектора, амплитудно-цифровой преобразователь, контроллер и компаратор интенсивности импульсов в избранных энергетических областях ( селектор отраженного Т-излз ения) и дисплей, детектор Т-излучения и источник Y-излучения выполнены коллимированными с возможностью изменения направления их осей относительно друг друга, а также тем, что установлена система выбора режима.The technical result is achieved in that in a device for detecting contraband containing a polyenergy source of Y-radiation, a spectrometric T-radiation detector, an amplifier of detector signals, an amplitude-to-digital converter, a controller and a pulse intensity comparator in selected energy regions (a reflected T-radiation selector ) and the display, the T-radiation detector and the Y-radiation source are made collimated with the possibility of changing the direction of their axes relative to each other, as well as the fact that ovlena mode selection system.

Супщость полезной модели поясняется на чертеже, где 1 источник Т-излучения, 2 - коллиматор источника, 3 - детектор Тизлучения, 4 - коллиматор детектора, 5 - экран (крыло автомобиля, стенка контейнера и т.п.), 6 - обн ужршаемый объект, 7 - усилитель сигналов детектора, 8 - амплитудно - цифровой преобразователь импульсов, 9 - контроллер и компаратор интенсивности импульсов (селектор импульсов отраженного Т - излучения), 10 - дисплей, 11система выбора режима.The usefulness of the utility model is illustrated in the drawing, where 1 is the T-radiation source, 2 is the source collimator, 3 is the Radiation detector, 4 is the detector collimator, 5 is the screen (car wing, container wall, etc.), 6 is the object to be depicted 7 - amplifier of detector signals, 8 - amplitude - digital pulse converter, 9 - controller and pulse intensity comparator (pulse selector of reflected T radiation), 10 - display, 11 mode selection system.

В устройстве применен источник Ва-133, излучающий группу линий с энергией Еу менее 400 кэБ и имеющий период полураспадаThe device uses a Ba-133 source emitting a group of lines with an energy Eu less than 400 keB and having a half-life

около 10 лет. Наиболее интенсивными рабочими линиями энергетического спектра Т - излучения Ва-133 являются 356 кэВ и 81кэВ.about 10 years. The most intense working lines of the energy spectrum of T - radiation of Ba-133 are 356 keV and 81 keV.

Взаимодействие Y - квантов с веществом рассеивателя в области энергий Т- излучения Ва-133 определяется преимущественно комптоновским взаимодействием Т-квантов с атомами. Сечение (т.е. вероятность) такого взаимодействия для Y- квантов данной энергии ЕТ пропорционально для элементов средней и верхней частям таблицы Менделеева атомному номеру вещества рассеивателя.The interaction of Y quanta with the scattering material in the T-radiation energy range Ba-133 is determined mainly by the Compton interaction of T quanta with atoms. The cross section (i.e., probability) of such an interaction for the Y-quanta of a given ET energy is proportional to the atomic number of the scattering material for the elements of the middle and upper parts of the periodic table.

Энергия обратно рассеянных Y-квантов Еу (кэВ) следует зависимостиThe energy of the backscattered Y-quanta Eu (keV) follows the dependence

Ey Ey/l+(l-cos0)Ey.,Ey Ey / l + (l-cos0) Ey.,

где угол рассеяния 0 зависит от направления осей коллимированных источника 1 и детектора 3.where the scattering angle 0 depends on the direction of the axes of the collimated source 1 and detector 3.

Таким образом спектр Т - излучения, отраженного под заданным углом 0, целиком определяется составом вещества рассеивателя , что и позволяет идентифицировать наличие и характер материала скрытой закладки на основе анализа формы спектра отраженного Т - .Thus, the spectrum of T radiation reflected at a given angle 0 is entirely determined by the composition of the substance of the diffuser, which allows us to identify the presence and nature of the material of the hidden bookmark based on the analysis of the shape of the spectrum of the reflected T -.

Устройство работает следуюпщм образом. В момент контроля устройство подносят или придвигают к объекту контроля. При этом объект об.11учается Y - излучением, испускаемым полиэнергетическим источником , например Ва-133, часть которого претерпевает обратное рассеяние на материалах объекта контроля. Детектор 3 регистрирует излучение, рассеянное (отраженное) от объекта 6. Сигналы детектора усиливаются усилителем сигналов детектора 7 и попадают в амплитудно-цифровой преобразователь импульсов 8, а затем в контроллер и компаратор спектральной интенсивности импульсов 9, который сопоставляет интенсивности импульсов высокой энергии (90250 кэВ) и низкой энергии (50-80 кэВ), обусловленные регистрацией отраженного излучения. По соотношению интенсивностей импульсов в этих энергетических грунпах нрибор определяет х актер материала скрытой закладки. Результат отображается на световом индикаторе (дисплее 10).The device operates as follows. At the time of control, the device is brought up or moved to the object of control. In this case, the object is trained by Y - radiation emitted by a polyenergy source, for example, Ba-133, part of which undergoes backscattering on the materials of the control object. The detector 3 registers the radiation scattered (reflected) from the object 6. The signals of the detector are amplified by the amplifier of the signals of the detector 7 and get into the amplitude-digital pulse converter 8, and then into the controller and the spectral pulse intensity comparator 9, which compares the intensities of high-energy pulses (90250 keV ) and low energy (50-80 keV) due to registration of reflected radiation. By the ratio of the intensities of the pulses in these energy soils, the nribor determines x the actor of the material of the hidden bookmark. The result is displayed on the indicator light (display 10).

Перед началом зондирования обследуемого объекта прибор с помощью системы выбора режима 11 переключается в режим обнаружения, определяемый характером материала скрывающего экрана (сталь, дерево, резина, бетон и пр.). После этого фиксируются фоновые показания детектора в зоне , заведомо свободной от каких либо скрытых закладок.Before starting the probing of the examined object, the device, using the mode 11 selection system, switches to the detection mode determined by the nature of the material of the concealment screen (steel, wood, rubber, concrete, etc.). After that, the background readings of the detector are recorded in the zone, obviously free from any hidden bookmarks.

Источник Y- излучения 1 помещен в контейнер 2, который позволяет держать источник 1 в полностью защищенном положении, когда прибор находится в выключенном состоянии и не используется. При этом прямой выход Y- излучения из источника 1 блокирован защдгным материалом. При включении устройства источник Yизлучения 1 переводится в рабочее положение, при котором открывается выход в направлении обследуемой поверхности 5 через отверстие коллиматора 2, прикрываемое экраном из тефлона, который предназначен для предотвращения повреждения поверхности обследуемого о&ьекта (например, полированной поверхности кузова автомобиля) при перемещении прибора вдоль его поверхности.The source of Y-radiation 1 is placed in a container 2, which allows you to keep the source 1 in a fully protected position when the device is in the off state and is not used. In this case, the direct output of the Y-radiation from the source 1 is blocked by the protective material. When the device is turned on, the radiation source 1 is transferred to the operating position, in which the exit opens in the direction of the surface 5 to be examined through the hole of the collimator 2, which is covered by a Teflon screen, which is designed to prevent damage to the surface of the object being examined (for example, the polished surface of the car body) when moving the device along its surface.

с/ . /t/from/ . / t /

/г / g

Claims

1. A device for detecting contraband containing a polyenergy source of γ-radiation, a spectrometric detector of γ-radiation, an amplifier of the detector signals, an amplitude-digital converter, a controller and a comparator of pulse intensities in selected energy regions, a pulse selector of the reflected γ-radiation and a display, characterized in that the γ-radiation detector and the γ-radiation source are made collimated with the possibility of changing the direction of their axes relative to each other.

2. The device for detecting contraband according to claim 1, characterized in that it comprises a mode selection system.