SK8449Y1 - Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy - Google Patents
Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy Download PDFInfo
- Publication number
- SK8449Y1 SK8449Y1 SK83-2018U SK832018U SK8449Y1 SK 8449 Y1 SK8449 Y1 SK 8449Y1 SK 832018 U SK832018 U SK 832018U SK 8449 Y1 SK8449 Y1 SK 8449Y1
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- load
- neutron
- iron ore
- cargo
- scanned
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002601 radiography Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
- G01V5/20—Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
- G01V5/22—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
- G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/083—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption the radiation being X-rays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Zariadenie pozostáva z generátora (1) neutrónov, pod ktorým je umiestnený kolimátor (5) na vytvorenie zvislého zväzku neutrónov prenikajúcich cez skenovanú vrstvu ťažkého nákladu (6), zo systému detektorov (8) vzdialenosti umiestneného nad vagónom, ktorý je určený na meranie obrysovej hrúbky vrstvy (11) nákladu (6), hlavne naloženej železnej rudy, ďalej nad vagónom je umiestnené zariadenie (10) na meranie obsahu vlhkosti v náklade (6) a pod vagónom na úrovni koľajníc je priečne na koľajnice umiestnený rad detektorov (7) na detekciu neutrónov a gamažiarenia prenikajúcich skenovaným nákladom (6), pričom zmena spektra energií neutrónov a gamažiarenia je zaznamenávaná na rádiografickom zobrazení na indikáciu možného úkrytu (9) balíkov cigariet.
Description
Oblasť techniky
Technické riešenie sa týka riešenia a zariadenia určeného na kontrolu a odhaľovanie nelegálnych úkrytov balíkov cigariet, olovených kontajnerov a podobne v extrémne ťažkom železničnom náklade železnej rudy pomocou skenovania neutrónovým zdrojom pri colnej kontrole tovaru.
Doterajší stav techniky
V súčasnosti používané moderné skenery na nedeštruktívnu kontrolu rôznych nákladov prevážaných v železničných vlakových súpravách využívajú X-skenery (urýchľovače elektrónov, ktoré majú konverziu energie elektrónov na brzdné, respektíve x-žiarenie). X-žiarenie týchto skenerov má prenikavosť obmedzenú do 40 cm ekvivalentnej hrúbky železa. Pri extrémne ťažkých objemných nákladoch, ako je 70 ton železnej rudy (merná hmotnosť nad 3 gem-3), v ktorej sú ukryté balíky pašovaných materiálov, X-skenery zlyhávajú a zvyšovanie ich prenikavosti kontrolovaným materiálom pomocou zvýšenia energie x-žiarenia nad 10 MeV už nie je možné z dôvodov radiačnej ochrany osôb a životného prostredia pred ionizujúcim žiarením.
Podstata technického riešenia
Pri colnej kontrole extrémne ťažkých objemných nákladov sa navrhuje zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov tovarov doplniť skenermi so zdrojmi prenikavých neutrónov. Pri prechode neutrónov extrémne ťažkým a objemným nákladom, ako je kontajner alebo vagón so železnou rudou, je spektrum energií neutrónov ovplyvnené nerovnosťami povrchu nákladu a aj úkrytom s pašovanými cigaretami vnútri nákladu. Dno nákladu je rovná plocha, preto nerovnosti povrchu nákladu zmeraných snímačmi vzdialenosti určujú aj tzv. obrysovú hrúbku nákladu. V aktuálnej lokalite skenovania sa výpočtom, alebo na základe predchádzajúceho merania, určí očakávané spektrum energií neutrónov, ktoré by sa malo zhodovať so spektrom zisteným skenovaním. Ak sa zistí významný rozdiel medzi skenovaným a očakávaným spektrom energií neutrónov, pravdepodobným dôvodom tohto rozdielu je rozdielnosť medzi obrysovou a skenovanou hrúbkou nákladu spôsobenou skrytou dutinou s kontrabandom Neutrónové rádiografické zobrazenie obsahuje mapovanie rozdielnosti skenovanej a obrysovej hrúbky nákladu železnej rudy vo vagóne po celej jeho dĺžke a šírke. Vkonštrukčnom vyhotovení neutrónového skenera na uskutočňovanie spôsobu odhaľovania nelegálnych úkrytov v extrémne ťažkých nákladoch je generátor neutrónov produkujúci kolimovaný zvislý zväzok s energiou 14 MeV. Tieto neutróny majú energiu dostatočnú na prenikanie extrémne ťažkým nákladom železnej rudy hrubej viac ako 150 cm Šírka železničného vagóna prevážajúceho železnú rudu je viac ako 270 cm Pri bočnej geometrii skenovania je táto hrúbka aj pri použití zväzku energetických neutrónov nepreniknuteľná. Nosnosť vagóna dovolí naplnenie nákladu železnou rudou do priemernej hrúbky 130 cm, preto na skenovanie extrémne ťažkého nákladu železnej rudy sa zvolil zvislý zväzok neutrónov. Neutróny, ktoré prenikli nákladom železnej rudy, sú merané detektormi neutrónov umiestnenými pod vagónmi v rade naprieč po celej ich šírke. Na vizualizáciu nerovnosti povrchu nákladu na získanie tvaru obrysu nákladu skenovanej železnej rudy sú nad vagónom umiestnené snímače vzdialenosti naprieč celej šírky vagóna.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. je znázornená konštrukcia zariadenia na colnú kontrolu železničných nákladov železnej rudy pomocou neutrónového skenera, pričom vpravo je pozdĺžny rez železničným vagónom s nákladom železnej rudy.
Príklady uskutočnenia
Zariadenie pozostáva z generátora neutrónov 1, ktoré dokážu preniknúť cez vrstvu viac ako 150 cm nákladu 6 železnej rudy. Pri prechode neutrónov skenovanou vrstvou železnej rudy sa mení spektrum energií. Viacnásobným rozptylom v náklade 6 železnej rudy neutróny strácajú energiu a sú absorbované jadrami železa, pričom sa emitujú fotóny s energiou 7 MeV, ktoré ďalej prenikajú nákladom 6 železnej rudy. V prípade, že skenovací zväzok 14 MeV neutrónov zasiahne v náklade 6 úkryt 9 veľkosti štandardného balíka cigariet, zmení sa spektrum energií neutrónov, ktoré je možné zaznamenať detektormi 7 neutrónov a gamažiarenia. Prechod neutrónov a gamažiarenia sa meria detektormi 7 neutrónov a gamažiarenia v rozstupoch bodov skenovania 15 cm pod vagónom s nákladom 6. Obrysová hrúbka vrstvy 11 sa určí pomocou merania nerovnosti
S K 8449 Υί povrchu nákladu 6 železnej rudy snímačmi 8 vzdialenosti k povrchu nákladu 6 v sieti bodov merania 5 cm Pomocou obrysovej hrúbky vrstvy 11 nákladu 6 je overovaný rozdiel spektier indikujúci podozrenie prítomnosti ukrytého tovaru. Neutrónové rádiografícké zobrazenie obsahuje polohu identifikovaného nelegálneho úkrytu 9 pašovaného tovaru.
Zariadenie na kontrolu a odhaľovanie nelegálnych úkrytov 9 balíkov cigariet, pomocou skenovania neutrónovým žiarením, pozostáva z generátora 1 neutrónov s energiou 14 MeV, ktorý vytvára zvislý zväzok neutrónov prenikajúcich cez skenovanú vrstvu ťažkého nákladu 6. Zariadenie ďalej obsahuje kolimátor 5 a tiež pozostáva zo systému detektorov 8 vzdialenosti umiestneného nad vagónom, pomocou ktorého sa merajú nerovnosti nákladu 6 hlavne naloženej železnej rudy a teda aj obrysová hrúbka vrstvy 11 nákladu 6. Nad vagónom je umiestnené zariadenie 10 na meranie obsahu vlhkosti v náklade 6. Pod vagónom na úrovni koľajníc je priečne na koľajnice umiestnený rad detektorov 7 neutrónov a gamažiarenia prenikajúcich skenovaným nákladom 6. Rádiografícké zobrazenie kontrolovaného nákladu 6 sa vyhodnocuje v riadiacej miestnosti odtienenej od rozptýlených neutrónov a gamažiarenia. Na rozdiel od železa, ktoré obsahuje železná ruda, olovo neutróny menej absorbuje, preto je možné podobným spôsobom skenovania, ako pri balíkoch cigariet, odhaliť úkryt aj trezora z olova v náklade železnej rudy.
Priemyselná využiteľnosť
Technické riešenie sa týka odhaľovania, identifikácie a špecifikácie nelegálnych úkrytov kontrabandov v extrémne ťažkých a rozmerných nákladoch, akým je napríklad náklad vagónov so železnou rudou.
Bežnými skenermi neodhaliteľné pašované materiály (cigarety, látky a iné predmety) v extrémne ťažkých nákladoch dovážanej železnej rudy predstavujú tak colné (finančné) úniky, ako aj bezpečnostné riziká.
Claims (1)
- NÁROKY NA OCHRANUZariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z generátora (1) neutrónov, pod ktorým je umiestnený kolimátor (5) na vytvorenie 5 zvislého zväzku neutrónov prenikajúcich cez skenovanú vrstvu ťažkého nákladu (6), zo systému detektorov (8) vzdialenosti umiestneného nad vagónom, ktorý je určený na meranie obrysovej hrúbky vrstvy (11) nákladu (6), hlavne naloženej železnej rudy, ďalej nad vagónom je umiestnené zariadenie (10) na meranie obsahu vlhkosti v náklade (6) a pod vagónom na úrovni koľajníc je priečne na koľajnice umiestnený rad detektorov (7) na detekciu neutrónov a gamažiarenia prenikajúcich skenovaným nákladom (6), pričom zmena spektra 10 energií neutrónov a gamažiarenia je zaznamenávaná na rádiografickom zobrazení na indikáciu možného úkrytu (9) balíkov cigariet.1 výkres
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK83-2018U SK8449Y1 (sk) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy |
| CN201980030227.1A CN112105963A (zh) | 2018-05-11 | 2019-05-09 | 用于检测铁矿石负载中的非法藏匿处的方法及装置 |
| US17/049,053 US11313992B2 (en) | 2018-05-11 | 2019-05-09 | Method and device for detecting of illegal hiding places in iron ore load |
| EP19731812.4A EP3791215B1 (en) | 2018-05-11 | 2019-05-09 | Method and device for detecting of illegal hiding places in iron ore load |
| PCT/SK2019/050005 WO2019216833A1 (en) | 2018-05-11 | 2019-05-09 | Method and device for detecting of illegal hiding places in iron ore load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK83-2018U SK8449Y1 (sk) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK832018U1 SK832018U1 (sk) | 2018-12-03 |
| SK8449Y1 true SK8449Y1 (sk) | 2019-05-06 |
Family
ID=64451883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK83-2018U SK8449Y1 (sk) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11313992B2 (sk) |
| EP (1) | EP3791215B1 (sk) |
| CN (1) | CN112105963A (sk) |
| SK (1) | SK8449Y1 (sk) |
| WO (1) | WO2019216833A1 (sk) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2608433B (en) * | 2021-07-01 | 2024-06-05 | Smiths Detection France S A S | Inspection of cargo in open-topped vehicle |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU475297B2 (en) * | 1972-06-09 | 1976-08-19 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Analysis utilizing neutron irradiation |
| ZA795087B (en) * | 1978-10-02 | 1981-04-29 | Atomic Energy Authority Uk | Measurement of the ash content of coal |
| US4525854A (en) * | 1983-03-22 | 1985-06-25 | Troxler Electronic Laboratories, Inc. | Radiation scatter apparatus and method |
| ATE192576T1 (de) * | 1989-08-15 | 2000-05-15 | Commw Scient Ind Res Org | Bestimmung des feuchtigkeitsgehalts durch mikrowellenphasenverschiebung und flächendichte |
| CA2204010A1 (en) * | 1994-10-31 | 1996-05-09 | Jeffrey W. Eberhard | Inspection system and spatial resolution technique for detecting explosives using combined neutron interrogation and x-ray imaging |
| US5679956A (en) * | 1995-04-14 | 1997-10-21 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Enhanced vehicle radiation monitoring system and method |
| US5825030A (en) * | 1997-03-20 | 1998-10-20 | Gamma-Metrics | Shaping neutron energies to achieve sensitivity and uniformity of bulk material analysis |
| US20030136540A1 (en) * | 1997-12-15 | 2003-07-24 | Springgate Mark E. | Method for imaging inclusions in investment castings |
| US20030165213A1 (en) * | 1998-02-18 | 2003-09-04 | Maglich Bogdan C. | Method and apparatus for neutron microscopy with stoichiometric imaging |
| US6137294A (en) * | 1999-01-21 | 2000-10-24 | Usx Corporation | Prediction of bulk density of particulates with a correlation based on moisture content |
| US6542580B1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-04-01 | Rapiscan Security Products (Usa), Inc. | Relocatable X-ray imaging system and method for inspecting vehicles and containers |
| CN100582758C (zh) * | 2005-11-03 | 2010-01-20 | 清华大学 | 用快中子和连续能谱x射线进行材料识别的方法及其装置 |
| CN101074937B (zh) * | 2006-05-19 | 2010-09-08 | 清华大学 | 能谱调制装置、识别材料的方法和设备及图像处理方法 |
| EP2115438A4 (en) * | 2007-02-13 | 2013-12-04 | Sentinel Scanning Corp | CT SCANNING AND DETECTION OF RUG |
| US8150105B2 (en) * | 2008-05-22 | 2012-04-03 | International Electronic Machines Corporation | Inspection using three-dimensional profile information |
| IT1405995B1 (it) * | 2010-07-09 | 2014-02-06 | Alta Lab S R L | Sistema e metodo per la ispezione a raggi x e la identificazione della composizione chimica dei materiali |
| US8384018B2 (en) * | 2010-08-06 | 2013-02-26 | Thermo Fisher Scientific Inc. | Increase of neutron flux with gamma shielding |
| CN105787495A (zh) * | 2014-12-17 | 2016-07-20 | 同方威视技术股份有限公司 | 具有车辆参考图像检索及比对功能的车辆检查系统和方法 |
| US10754057B2 (en) | 2016-07-14 | 2020-08-25 | Rapiscan Systems, Inc. | Systems and methods for improving penetration of radiographic scanners |
-
2018
- 2018-05-11 SK SK83-2018U patent/SK8449Y1/sk unknown
-
2019
- 2019-05-09 CN CN201980030227.1A patent/CN112105963A/zh active Pending
- 2019-05-09 EP EP19731812.4A patent/EP3791215B1/en active Active
- 2019-05-09 WO PCT/SK2019/050005 patent/WO2019216833A1/en active Application Filing
- 2019-05-09 US US17/049,053 patent/US11313992B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019216833A1 (en) | 2019-11-14 |
| EP3791215A1 (en) | 2021-03-17 |
| EP3791215C0 (en) | 2023-11-15 |
| EP3791215B1 (en) | 2023-11-15 |
| CN112105963A (zh) | 2020-12-18 |
| US11313992B2 (en) | 2022-04-26 |
| SK832018U1 (sk) | 2018-12-03 |
| US20210239876A1 (en) | 2021-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102348360B1 (ko) | 항구에서의 화물 컨테이너들의 효율적인 프로세싱 및 스캐닝을 위한 검사 스캐너들의 통합 | |
| US6347132B1 (en) | High energy X-ray inspection system for detecting nuclear weapons materials | |
| KR102055963B1 (ko) | 물체식별을 위한 비행시간 중성자심문방법과 장치 | |
| Liu et al. | Comparison of neutron and high-energy X-ray dual-beam radiography for air cargo inspection | |
| US7399976B2 (en) | Method and equipment for discriminating materials by employing fast neutron and continuous spectral x-ray | |
| US8143586B2 (en) | Nuclear threat detection | |
| USRE37899E1 (en) | Tomographic method of x-ray imaging | |
| US20060233302A1 (en) | Angled-beam detection system for container inspection | |
| US7539283B2 (en) | Combined computed tomography and nuclear resonance fluorescence cargo inspection system and method | |
| MX2009001939A (es) | Tomografia de atenuacion por dispersion. | |
| EP0621959A1 (en) | IMPROVEMENTS REGARDING MATERIAL IDENTIFICATION BY X-RAY. | |
| US9588064B2 (en) | Charged particle tomography with improved momentum estimation | |
| KR102187231B1 (ko) | 검사 설비 및 검사 방법 | |
| SK8449Y1 (sk) | Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy | |
| US4278882A (en) | Coal ash monitors | |
| RU2510521C2 (ru) | Способ и устройство для обнаружения наличия в грузе подозрительных предметов, содержащих по меньшей мере один материал с заданным атомным весом | |
| SK302019A3 (sk) | Zariadenie na odhaľovanie nelegálnych úkrytov v náklade železnej rudy | |
| US20150285941A1 (en) | Identification of materials | |
| RU2072513C1 (ru) | Способ томографического контроля крупногабаритных грузов | |
| Askari et al. | A new method for detecting the radioactive materials using X or γ-ray cargo inspection systems | |
| Jahanbakhsh et al. | Industrial scattering densitometry using a mCi gamma-ray source | |
| Valkovic et al. | Container inspection utilizing 14 MeV neutrons | |
| JP2005337764A (ja) | 搬送装置及びそれを用いた危険物検知装置 | |
| Dönges et al. | Examination of sea freight containers using modern electron linear accelerators | |
| Kouzes et al. | Passive neutron detection at borders |