CZ27296A3 - Process and apparatus for performing detection of presence of a hidden object containing a given material - Google Patents

Process and apparatus for performing detection of presence of a hidden object containing a given material Download PDF

Info

Publication number
CZ27296A3
CZ27296A3 CZ96272A CZ27296A CZ27296A3 CZ 27296 A3 CZ27296 A3 CZ 27296A3 CZ 96272 A CZ96272 A CZ 96272A CZ 27296 A CZ27296 A CZ 27296A CZ 27296 A3 CZ27296 A3 CZ 27296A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
function
energy
curve
passage
attenuation
Prior art date
Application number
CZ96272A
Other languages
English (en)
Inventor
Didier Perion
Serge Maitre-Jean
Dietmar Sundermann
Original Assignee
Schlumberger Ind Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Ind Sa filed Critical Schlumberger Ind Sa
Publication of CZ27296A3 publication Critical patent/CZ27296A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/20Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
    • G01V5/22Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu a jeho prováděcího zařízení k detekci jednoho nebo více předmětů, které obsahují daný materiál, a které jsou ukryté, např. v kontejneru nebo obálce.
.:Předložený vynález je zvláště použitelný k detekci předmětů, uzavřených v zavazadlech, předložených ke kontrole nebo prohlédnutí na letištích nebo v přístavech, před nastoupením cestujících. Zvláště pak je vynález použitelný k detekci rozbušek, používaných ke spuštění výbuchu výbušných materiálů. Rozbušky obsahují' velmi zvláštní látky, jako například soli olova.
Dosavadní stav techniky
Jsou známy způsoby a zařízeni ke kontrole zavazadel na letištích, které zobrazí obsah zavazadel, pro- případnou detekci přítomnosti předmětů nedovolených předpisy nebo zakázaných, jako zbraně nebo výbušniny.
Známé způsoby a zařízení obecné pracuji na následujícím principu. Kontejner, zavazadlo, nebo něco jiného je ozářeno pomocí svazku paprsků X, které mají dané energetické
spektrum, potom se měří množství paprsků prošlých napříč kontejnerem, tak aby se získal obraz kontejneru. Detekce5 hledaného předmětu se provádí visuálním rozpoznáváním tvaru předmětu na vytvořeném obraze.
Poaie varianty předchozíno způsobu se d spade, jících paprsků X rozdělí na dvě části, jednu část , s nižšími energiemi a jednu část s vyššími energiemi, tak aby se získal spíše jeden fyzikální jev než jiný. Jev fotoionizace převažuje při nižších energiích, a Comptónúv jev při vyšších energiích. Porovnání intensit prošlých napříč přemetem pro obé části spektra dovoluje oddělit tělesa s atomovým číslem Z menším nebo rovným 12 od ostatních těles.
Tento předchozí způsob vykazuje závady. Neposkytuje dostatek informací pro identifikaci jednoho zvláštního tělesa.
Podstata vynálezu
V tomto kontextu předložený vynález tyto závady odstraňuje a navrhuje způsob a prováděcí zařízení, dovolující detekovat přítomnost jednoho 'předmětu obsahujícího daný materiál, kdy předmět není viditelný okem, spolehlivé a rychle, což dovoluje použití zejména k detekci předmětů obsahujících daný materiál a nacházejících se v zavazadlech při jejich kontrole na letištích.
Proto podle vynálezu způsob detekce přítomnosti nejméně jednoho - materiálu obsaženého .v .. daném předmětu, řečený materiál má charakteristický práh fotoionisace, při kterém:
* předmět se ozáří soustředěným svazkem paprsků x odpovídajících oblasti energií pro řečený fotoionisační práh;
* detekuje se svazek prošlý napříč řečeným předmětem;
mtí Z i \ j 4'íijf i! .Síš . v/χ ji“·· i - yT * - - · * určí se spojitá funkce representující útlum nebo prostup 10 paprsků X jako funkce energie; a * hledá se, na křivce představující řečenou spojitou representativní ' fíinkcl útlumu - nebo -'prdštupú;'v/blízkost-i-; energie odpovídající řečenému prahu fotoionisace, existence inflexního bodu charakteristického pro přítomnost daného materiálu.
Přednostně, materiál vykazuje'práh K fotoinisace mezi 10 keV a 120 keV, a zvláště vykazuje atomové číslo Z větší než 70.
Podle upřednostněného příkladu realisace, materiál se skládá z olova nebo sloučeniny olova (sůl olova, ...).
Svazek—s—výhodou-obsahuje nejméně dvě značné př i lehlá spektrální pásma, podstatně ' umístěná . na obou stranách _ 25 energetického prahu K.
Podle výhodného provedení vynálezu, funkce útlumu se určuje následujícím způsobem:
A) Vyjádří se funkce prostupu předmětem jako konečný rozvoj v 30 mocninách průchodu u referenční tlouštky .referenčního materiálu, každá mocnina u je opatřena koeficientem, mocniny rozvoje se rovnají poměru mezi předběžně určenou ? 5 tloušřkou referenčního materiálu a tloušřkou referenčního materiálu;
B) určí se koeficienty rozvoje:
iiiuL Ln Lc’ s i. 7 * ’* c >-* · 7 «t-lo vψ· y energii ?
* přo každé řečené spektrum energie se měří intensita prošlého svazku na každé uvažované tloušice referenčního materiálu;
* pro každé řečené spektrum energie se měří intensita svazku prošlého předmětem;
* pro každé řečené spektrum energie se intensita svazku prošlého předmětem rozloží na součet intensit měřených v etapě shora, vzhledem k uvažovanému spektru jsou tyto intensity opatřeny hledanými koeficienty;
* řeší se systém rovnic získaných v etapě shora;
C) z etap A a B se nalezne funkce útlumu předmětu vyjádřená jako funkce u.
Vynález se rovněž týká zařízení pro provádění postupu tak jak
1· popsáno shora.
. 25
Vynález bude ' srozumitelnější ve světle popisu na ilustrativním a neomezujícím příkladě, s odkazem na přiložené obrázky.
Přehled obrázků na výkresech. .................
Obrázek l je přehledné schéma souboru etap postupu vynálezu;
‘1
Obrázek 2 je schéma zařízení pro provedení vynálezu;
Obrázek 3 ukazuje příklad dopadajících spektrálních pásem;
'
Obrázek 4 ukazuje schematické znázornění změn prostupu jako · energie- pro rěfěřěricni.'tlouštku-; ~- j-···;·_ ....... --Obrázek 5 ukazuje příklad experimentálně získaných křivek, udávajících změny prostupu jako funkci energie; >
Obrázek 6 ukazuje více experimentálních křivek změn útlumu .jako funkci energie, pro rozdílné předměty obsahující rozdílná množství olova.
-Př i-k-l-ady—proveden i _vyná lezu__
Obrázek 1 ukazuje zjednodušené přehledné schéma základních etap postupu podle vynálezu při použití ke kontrole a prohlídce zavazadel, se zřetelem na detekování přítomnosti rozbušek pro výbušniny, rozbušky obecně obsahují olovo nebo rtuti. Prohlídka se provádí na zavazadlech ve formě kontejneru, kufru, obálky, pytle nebo jiného podobného předmětu, schopného obsahovat velký počet rozdílných předmětů, mezi kterými může být ukryta rozbuška obshujíci například olovo. Z důvodů pohodlnosti se dále budeme odkazovat na kontejner, ale bude se rozumět že toto slovo pokrývá souhrn všech typů nádob zmíněných v předchozím.
Kontejner je především ozářen, blok 10., svazkem paprsku X dané energie a přednostně ve formě rozdílných svazků představujících spektrální pásma přiléhajících energií, jak dále vysvětleno. Paprsky X se detekují, aby byla v první etapě provedena kalibrace, blok 11, a za druhé, etapa nabytí, blok 12. Na konci kalibrace a nabytí se údaje zpracovávají se zřetelem na výpočet funkce prostupu kontejneru, který je předmětem kontroly, blok 13. Etapy kalibrace, nabytí a výpočtu funkce prostupu jsou přeskupeny do funkčního bloku 14., a jsou výzvou celé známé technice. Příkladně, taková technika je popsána ve francouzské patentové přihlášce na jméno žadatelky, podané 28. května 1993, pod číslem 93 06 449.
Na výstupu funkčního bloku 14 se údaje zpracovávají v bloku 15, dovolujícím- vytvořit spojitou representativní křivku funkce prostupu^. Rozumí se,' že funkce útlumu se může rovněž použít; prostup a útlum jsou vázány exponenciální funkcí známého tvaru.
J
Na konci bloku 15 se -křivka takto získaná anal-ysuje na přítomnost inflexniho bodu, tato etapa je symbolisovaná funkčním blokem ve tvaru kosočtverce, který nese odkaz 16., a ha jehož konci,-;za -přítomnosti inflexniho bodu., funkční blok 17 dovoluje identifikovat materiál identifikací energie odpovídající inflexnímu bodu křivky, a potom dovoluje spustit poplach 18, v případě že detekovaný materiál je charakteristický například pro rozbušku. Není li na křivce xniitituu p£ x uoiíieíi, uuaje -ss- ·-·2α uu. 'íuiíxc»i'-ííV’’wív:*.u ---..--.19, dovolujícího zviditelnit předmět umístěný v kontejneru.
Volitelně je možno uskutečnit přímou vazbu z konce bloku.-14, aby sé umožnilo zviditelnit na stínítku předměty umístěné v kontejneruodděleně ~k informacím-· vyplývajícím— z-' funkcemi;;!?;útlumu nebo průchodu.
Dále se popisují, s odkazem na obrázek 2, prostředky dovolující ozáření, detekování se zřetelem na kalibraci a nabytí, a vypočtení funkce- prostupu. Zařízení v dalším popsané a znázorněné na obrázku 2 je typu známého a popsaného 've francouzské patentové přihlášce shora zmíněné.
Zařízení zahrnuje zdroj 20 paprsků X (představující pásmo energií od~l'0—do-500—keV-)-,- v-—záv-islostí od..žád_aného_pásma_____
-ehergi-í—Z-d-rog—2Q-dá-v-á-s-vazek—2.1___jehož maximální energie je__ měnitelná, pod účinkem řízeni 22 s proměnným., potenciálem, s 25 řízeným systémem řízení a zpracovávání, jako počítač J23Kontejner 24 se umístí na dráhu svazku 21 vyzařovaného zdrojem .20. Detektor 25 se umísti za kontrolovaný kontejner 24, a na dráhu svazku 2J.. Detektor 25 je napojen na počítač kontroly a řízeni 23.
Aby se kontejner 24 ozářil svazky odpovídajícími rozdílným spektrálním energiím, přilehlých a určených velikostí, předvídá se filtrační systém 26 dovolující umístit na dráhu svazku 21, mezi zdroj 20 a kontejner 24,, různé filtry, a přesněji filtry propouštějící vrchní část, známého typu.
• ·!·* zařízení 26 pro filtraci zahrnuje posloupnost filtrů 26A, unísténých na kotouči, tak že každý filtr představuje daný úhlový sektor kotouče. Kotouč 26 se otáčí prostřednictvím hnacích prostředků 27, vázaných na řízení s proměnným potenciálem 22. Takto se synchronisuje řízení proměnným potenciálem zdroje 20 a otáčení kotouče, způsobem dovolujícím vyzářit zdrojem 20 svazek maximální energie, zatím co se odpovídající filtr umístí na dráhu svazku 21 k odříznutí typem s propuštěním vrchní části, což vede k následné spodní mezi energie svazku. Sva2ek takto získaný k průchodu kontrolovaným kontejnerem představuje určené spektrální pásmo. Takto se vytvoří svazky odpovídající následným energetickým spektrálním pásmům, značně přiléhající nebo se lehce překrývající, tak jak například znázorněno na obrázku 3, kdy každé spektrální pásmo odpovídá danému páru řídícího potenciálu a filtru. V příkladu je překrytí řádu 5 keV a rozmezí spektrálních pásem jde od 20 do 40 keV pro energie od 80 do 150 keV, a od 10 do 20 keV pro energie od 20 do 80 keV
Etapa kalibrace, symbolisovaná funkčním blokem 11 na obrázku 30 1, se provádí s pomoci referenční součástky 28 tvaru hranolu, s průřezem pravoúhlého trojúhelníku, jehož přepona představuje stupně schodů. Takto, v rovině odpovídající přeponě, součástka . 28 představuje rozdílné tloušťky materiálů, postupně rostoucí. Součástka 23 se skládá z jednoho materiálu, například z duralu (slitina skládající se z í-s-a· -iiϋi':'—. , ·-,-™z i . c.„ v . -»?.' efektivní atomové číslo Z je kolem 13.5. Rovněž by bylo možno vybrat materiál, jehož efektivní atomové číslo je mezi, 5 a 26, pro vyzařovaný svazek paprsků X.
Vybere se stupeň referenční součástky 23., jako příklad referenční tloušťky, řečená tloušťka odpovídá druhému stupni v popisovaném příkladu s referenčním číslem 28a. Referenční tloušťka pro dural je mezi 1 a 5 mm, a například se rovná 4 mm. V případě oceli se vybere referenční tloušťka mezi 0.5 a 2 cm, a například rovná 1 cm.
Pro počet N tlouštěk referenční součástky 23., dosahuje se N+l rozdílných spekter (obrázek 3), Jako příklad, pro 10 rozdílných--spekter-;—součástka-.-- 23. tedy, , má _ 9 stupňovitých
-schodů-a-tud-i-ž—9—rozd-í-lných—tl.o.ušt.ék^____
Referenční součástka 28 se může přemisťovat rovnoběžným posuvem podél směru naznačeného šipkou 29, tak aby byla na dráze svazku nebo vně řečeného svazku. Přemisťování posuvem referenční součástky 28 se děje způsobem známým a nenaznačeným.
Obrázek 4 ukazuje schematický příklad křivek prostupu, jako funkci energie, pro referenční těleso 28 z duralu, a pro každou danou tloušťku, mezi 1 mm a 10 mm.
Nyní se popíše etapa k určení funkce útlumu nebo průchodu, odpovídající funkčnímu oloxu ±4. . . .
V předběžné etapě se uskutečňují kalibrační měření, sestávájící z měřeni intensity prošlé různými tloušťkami referenčního -.materiálu podrobenému měřícímu- svazku 21. Za , prvé, měří se prošlá intensita pro nulovou tloušťku, tedy r
aniž by součástka 28 byla umístěna na dráhu svazku. Detektor
20 měří intensitu měřícího svazku pro každé ze spekter, a tato měření se uloží do paměti systémem zpracování 23..
Poté se uskutečni podobná měření, přičemž se postupně
umísťuj í na dráhu svazku rozdílné tloušťky referenční
součástky 28. Jakmile jsou tato měření uložena do paměti
systémem zpracování 23, součástka 28 se odstraní z dráhy
svazku.
Etapa kalibrace je tedy ukončena.
Následuje etapa nabyti.
Kontrolovaný kontejner 24 je tedy unistěn na dráhu svazku a takto podroben každému ze spekter. Intensita prošlá kontejnerem se měří detektorem 20., pak se uloží do paměti,
.....-pro každé spektrum. ...............- -.................
Systém 23 odvodí analytický vzorec pro průchod předmětem v místě kde svazek prochází, vyjádřený jako funkci parametru ’’u, který je průchod danou tloušťkou referenčního materiálu, ____.ί j , - - -i ,. -4 V- .j .... t, ... ,í -í j ·,. -i - .ř — --. ? .
—..''A. f -Á·*'·· ... V ť'-’ £*·** ’ i i'-i —J a. it‘ , a s odkazem na paprsky X. Úprava pro případ paprsků Gamma a ocel je bezprostřední. Pro referenční tloušťku se zvolí tloušťka druhého stupně součástky, blok 28..
u se pak rovná exp(-att(E)x2.7x0.4), kde att{E) je hmotový útlum. 2.7 odpovídá hustotě duralu vyjádřené v g/cm3. 0.4 odpovídá referenční tloušťce rovné 4 mm a vyjádřené v cm.
Jestliže se definuje index j jako číslo spektra, kterému je kontejner podroben, j = 1 odpovídá spektru s nejnižsí energií, tedy intensita Dj prošlá kontejnerem se vyjádří následovně:
Dj =J Ij(E) Tr (E) dE , (0)
----nebo-:----------!--------------------------------D-.-^-f_I__(_E-)_e.x.p.(^a.tt.(-E-)-)-d.E-,-(-1-)-kde Ij (E) je intensita j-tého energetického spektra, funkce 25 energie E, Tr (E) a att (E) jsou funkce prostupu a útlumu, vyjádřené zde jako funkce E.
Když se změní proměnné, objeví se parametr u spojený s referenční tloušťkou ep (v cm) vybraného materiálu hustoty (v g/cra3) u = exp(-att(E) x ep x ^).
Ί
Dj jest:
. 5 Dj = f I’j (u) exp(-atť(u)) du (2), kde I'j (u) je intensita j-tého spektra vyjádřená jako funkce u, a atť(u) je hledaná funkce útlumu.
Funkce průchodu předmětu je vyjádřená jako funkce parametru ,10 u, na základě následující aproximace: Funkce průchodu předmětu je vyjádřená jako konečný polynomický rozvoj v mocninách parametru u:
expí-atť (u)) = 2Ni=0 ai u^1) , (3) i je index měnící se od 0 do N. Počet členů rozvoje (N + 1) 15 je menší nebo roven počtu spekter rozdílných energií použitých pro měření průchodu; je následné roven počtu N tloušték referenčního materiálu použitých pro kalibraci plus jedna. Za tímto účelem každý index i odpovídá jednomu číslu stupně součástky 23, index i = 0 odpovídá nulové tloušťce, tedy kdy součástka 23 není ve dráze svazku.
Pro každou hodnotu i, f(i), mocnina rozvoje, představuje »
poměr ' mezi tloušťkami referenčního materiálu a referenční tloušťkou, poměr je přednostně takový, že mocniny f(i) , 25 zvýšené o 1/2 tvoří geometrickou řadu rovnou odmocnině ze tří, což je vyjádřeno:
f (i) + 1/2 = a1 (f (0) + 1/2) . (4)
Navíc se vybere f (0) =0, neboú i =0 odpovídá volnému průchodu svazku a tedy nulové tloušťce:
.f (i) = (a1 - 1)/2 .
(5)
Tímto-- způsobem-, · když druhý - stupeň -28a . - j.e vybrán. .. jako...... .. .. , referenční tloušťka, obdrží se:
5 f (2) = 1, a tudíž a = .
10 é Ukazuje se, že intensitu prošlou předmětem pro spektrum j lze Dj = Λ=ο ai cji ' (6> kde členy odpovídají pro každé spektrum j intensitě prošlé rozdílnými tloušťkami referenčního materiálu, i = 0 odpovídá tloušťce 'nula (součástka 28 jeivné-‘dráhy-svazkuj . —
15 V rovnici (6) jsou cleny Dj a Cj^ určeny měřením, koeficienty jsou neznámé. Počet tloušték referenčního materiálu
20 (počítaje navíc tloušťku nula) je možno vybrat menší nebo roven počtu spekter, aby bylo možno určit coeficienty a^.-V popsaném příkladu se vytváří deset rozdílných spekter energie, součástka 28 nese 9 stupňů, ke kterým je třeba přidružit doplňková měření provedená když součástka 28 je mimo dráhu svazku.
25 • ' - - - - ... ... . * . —S—pemflc-í—hndno.t_ul.o.ž.en-ý.c.h_do—pamé.ti_béh.e.m kalibrace a měření nabyti, systém 23 určí a^. To lze realizovat každou známou metodou, například metodou menších čtverců. Když jsou koeficienty a^ určeny, systém 23 je nahradí jejich- hodnotou v rovnici (3), a vypočítá takto funkci průchodu kontejnerem jako funkci parametru u.
Když jě určena funkce průchodu jako funkce energie, následující etapa sestává ze sledování průběhu této funkce, aby se na ní nalezly změny odpovídající inflexnímu bodu representativní křivky funkce. Určení této křivky, která je spojitá, je symbolisováno funkčním blokem 15 na obrázku 1.
-Vkz —-<1-J Li/uC*. zí --¼ J . L· jí 1, . ..kí L Χ.ώ jU Í '/ i i i _ Λ.Χ a v ň,w c*. frepresentativní pro charakteristiku na průchod referenční součástky 28, druhou křivku b, matematicky vypočítanou jak naznačeno dříve a odpovídající funkci průchodu tělesa' z platiny a třetí křivku c, odpovídající skutečnému průchodu předmětem obsahujícím určitý materiál, totiž platinu. Tato křivka by se dala získat experimentálně měřením intensity prošlé napřič kontejnerem, jako funkce energie paprsků X, začínaje monoenergetickým svazkem s postupným zvyšováním krok za krokem energie dopadajících paprsků X.
Referenční křivka a ukazuje první stoupající část, následovanou rovnou. Vypočítaná křivka b, která je representativní pro předmět obsahující platinu, rovněž ukazuje stoupající část, na úrovních průchodu vyšších než pro referenční křivku a, následovanou rovnou částí lehce klesající a následovanou třetí částí lehce stoupající.
Střední část křivky b, odpovídající klesající rovné části, zahrnuje .inflexní bod I, matematicky odpovídající zrněné křivosti a vyjadřující se nulovostí druhé derivace funkce representujicí křivku b. Tangenta ke křivce b v bodě I je representována jako t.
- 15 - —Křivka-......c-t-..-..zahrnuje. _..rovněž. .. ..část. stoupající, značně odpovídající stoupající části křivky b. Křivka c nese v části odpovídájící střední části, kde se nachází inflexní bod I. křivky b, vysazení nebo nespojitost d, umístěnou do blízkosti inflexniho bodu I na křivce b. Třetí část křivky ' křivky b. Úsek d křivky c se projevuje prudkým spádem průchodu tělesa z platiny, tento jev odpovídá fotoionisačnímu prahu K platiny a objevuje se při dané energii 78.4 keV.Přo ' * ' hodnoty nižší' než' je práh;napří-klad mezi 65 á 78 kév',· -křivka' J c je situována shora křivky b,
Postup vynálezu, jakmile jsou vytvořeny representativní křivky kontrolovaného předmětu nebo kontejneru, spočívá v etapě hledání inflexniho bodu, symbolisované funkčním blokem 16. Hledání inflexniho bodu se může uskutečnit jakoukoliv známou matematickou metodou, jako například hledání nulovosti druhé derivace.
-Za—předpokladu-,—že—inf-lexní_bod_j.e_de.tekov.án. po.stup_ vynálezu -pokr-ačuj.e_ted.y_ur.čení.m_hodnoty energie odpovídající řečenému inflexnímu bodu, a tudíž odpovídající fotoionisačnímu prahu K 25 materiálu, kdy se jev objevuje na měřené křivce b.
Fotoionisační práh K je charakteristický pro hledaný materiál. Tato etapa je symbolisovaná funkčním blokem 17 na obrázku 1. Postup tedy pokračuje spuštěním poplachu s cílem důrazné upozornit operátory na přítomnost zakázaného tělesa nebo předmětu, jako rozbuška k výbušninám například, v
JI případě detekce olova. V tomto zvláštním případě práh K je 33 ke V.
Rozumí se, že vynález je použitelný k detekci jiných těles a přednostně z materiálů kterým se říká těžké, to jest těles
(33 keV), zlato (30.7 keV), wolfram (69.5 keV)
Přednostně se spektrální pásma vybírají takovým způsobem, aby nejméně dvě spektrální pásma byla' umístěna z obou stran energetického prahu K zkoumaného materiálu, a byla přiléhající nebo sé lehce překrývající na úrovni řečeného prahu.
S odkazem na obrázek 6 se představují rozdílné křivky, každá odpovídající měření počítaného průchodu, jako funkce energie, předmětu sestávajícího z PVC (polyvinylchlorid), a olova, pro obsahy olova v procentech měnící se od 100 % do 0.8 a křivky jsou označeny A, B, Ca D. Křivky vykazují inflexní body I1# I2, I3, I4, jejichž společná úsečka v sousedství 83 keV odpovídá fotoionisačnímu prahu K olova. Na obrázku 6 se ukazuje jiná řada křivek, jedna pro každou ze křivek A až D, a odpovídající skutečnému průchodu pro těleso z olova, pro množství odpovídající příkladu. Tyto křivky skutečného průchodu lze získat experimentálně, jak v předchozím naznačeno pro křivku c na obrázku 5. Křivce A odpovídá křivka E, representující průchod předmětem nesoucím hmotu odpovídající olovu (totiž 0.05 g/cm‘
Křivce B odpovídá křivka- F.-Křivce -C odpovídá křivka G.-Křivce.D odpovídá . křivka H. Křivky E, F, G, a H se určují matematicky a mají, nespoj itost ve formě téměř vertikálního úseku, procházejícího inflexními body až I4- Na každé křivce A až D jsou rovněž vyznačeny tangenty ta, tb, tc a td,
Λ. i. iu » i. í»í-í-í«Aí!í!-Íí
».
Zjišťuje se, že čím více obsah olova přispívá k celkové hmotě předmětu podrobeného ozáření, tím více je důležitá ~ nespojitosťňébó skok’teoretických křivek. To se projevuje zvětšením sklonu odpovídajících tangent v každém z inflexních bodů. Jinak řečeno/ čím více je důležitý obsah olova ve zkoumaném materiálu, tím význačnější je jev inflexe, a tím je snadnější k detekování.
Ačkoliv vynález byl popsán při použití na detekci rozbušek k výbušninám, v rámci kontroly zavazadel, vynález je vhodný pro aplikaci v jiných oblastech, k detekci všech jiných těles než z olova.
-V—sou-hr-nu—v-y-ná-l-e-z—nen-i— omezen-na—zp.úso.by_r.eal.i.z.ace popsané a znázorněné, ale zahrnuje všechny varianty jak zmíněno v následujících nárocích.

Claims (9)

  1. - 13 Patentové nároky;
    G3 :s =
    X, t
    o cx
    O n< ?
    lO /7 /7.7 ěh, \t/ýáy.
    1. Způsob j/detekce přítomnosti' ° . . 'T'' materiál· obsažený’ v předmětu, řečený materiál vykazuje charakteristický práh fotoionisace, při kterém:
    předmět se ozáří soustředěným svazkem paprsků .ě /«-.η, <λ -Ί -» / -- ... ~ — ' -w' r · 'li· J J_· ««. *. ítí ( 1 J- ‘-d tZ' z fcZiLí '_i i ít* J -u tý J. -· X. 'i.T-řČil l 2 i/ 4- C* i i fotoionisace;
    10 * detekuje se prošlý svazek po průchodu napříč řečeným předmětem;
    vyznačující se tím, že:
    * urči se spojitá representativní funkce útlumu nebo průchodu' paprsků X jako funkce energie; a
    15 * hledá- se na křivce representující řečenou funkci představující útlum nebo prostup, v sousedství energie odpovídající řečenému fotoionisačnímu práhu, existence inflexního bodu, charakteristického pro' přítomnost řečeného materiálu.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že řečený materiál vykazuje práh K fotoinisace mezi 10 keV a 120 keV.
    *
    25
  3. 3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačuj í' c í setím, že řečený materiál vykazuje atomové číslo větší než 70.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, 30 že materiál obsahuje-olovo.
    ..... 5.-Způsob podle jednoho.z. předchozích nároků, vyznač u- I jící se tím, že určení funkce průchodu zahrnuje nás- ; I
  5. 5 ledující etapy: I
    I
    I
    A) Vyjádření funkce průchodu předmětu jako konečný rozvoj v I mocninách průchodu u referenční tloušťky referenčního referenčního materiálu předběžně určenými a referenční 10 tloušťkou;
    B) Určení koeficientů rozvoje:
    á, měřením i'ntensity-měříčího~svázku2proro;zdí-lná- energetická- - spektra, b, pro každé řečené energetické spektrum, měřením intensity 15 svazku prošlého každou z uvažovaných tloušték referenčního materiálu, c, pro každé řečené energetické spektrum, měřením íntemsity svazku prošlého předmětem, d, pro každé řečené energetické spektrum, rozložením 20 intensity prošlého svazku do součtu intensit měřených v etapě
    B/b vzhledem k uvažovanému spektru, tyto intensity jsou
    -opatřeny—h-ledan-ými_ko.e.f.icienty_r________________ ______ ——e-.—ř.ešenim_s.y.S-tému rovnic získaného v etapě B/d;
    C) Odvození z etap A a B funkce průchodu nebo útlumu 25 předmětu, vyjádřené jako funkce u.
  6. 6. Použiti způsobu podle nároků 1 až 4 na detekci rozbušek pro výbušniny.
    30
  7. 7. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že řečená energetická spektra se částečné přesahují, a jejich počet se rovná počtu referenčních tloušték zvýšenému o jedna.
  8. 8. Zařízení pro detekci přítomnosti alespoň jednoho daného materiálu, který se nachází v předmětu, zahrnující:
    -í? Ví1 -f* γ-ι J— ΐ 7-* ;·; —*, — 1 -.1.^7- ~ -t- s—+'^- T , -> — paprsků X nebo Gamma odpovídajících alespoň jednomu
    10· spektrálnímu energetickému pásmu;
    * prostředky pro detekování prošlého svazku po průchodu napříč řečeným předmětem;
    .. .... * * prostředky pro určení representativní funkce pro změny í* útlumu a průchodu jako funkci energie;
    15 vyznačující se tím, že mezi jiným vykazuje:
    * prostředky pro vytvořeni spojité representativní křivky řečené funkce;
    * prostředky pro hledání na řečené křivce alespoň jednoho inflexního bodu; a
    20 * prostředky pro určení energie odpovídající řečenému inflexnímu bodu a charakteristické pro řečený detekovaný materiál.
  9. 9. Zařízeni podle nároku 3, pro detekcí, vyznačuj í25 c í se t í m, že řečený materiál je olovo a řečený předmět je rozbuška pro výbušninu.
CZ96272A 1993-07-30 1994-07-13 Process and apparatus for performing detection of presence of a hidden object containing a given material CZ27296A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9309414A FR2708751B1 (fr) 1993-07-30 1993-07-30 Procédé et dispositif pour détecter la présence d'un objet, comportant un matériau donné, non accessible à la vue.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ27296A3 true CZ27296A3 (en) 1996-06-12

Family

ID=9449801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ96272A CZ27296A3 (en) 1993-07-30 1994-07-13 Process and apparatus for performing detection of presence of a hidden object containing a given material

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5805660A (cs)
EP (1) EP0711419B1 (cs)
JP (1) JPH09501230A (cs)
KR (1) KR960704241A (cs)
AT (1) ATE160225T1 (cs)
AU (1) AU7265594A (cs)
CZ (1) CZ27296A3 (cs)
DE (1) DE69406794T2 (cs)
FI (1) FI960394A7 (cs)
FR (1) FR2708751B1 (cs)
HU (1) HU9600196D0 (cs)
NO (1) NO960374L (cs)
PL (1) PL312737A1 (cs)
SK (1) SK11396A3 (cs)
WO (1) WO1995004292A1 (cs)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6459761B1 (en) * 2000-02-10 2002-10-01 American Science And Engineering, Inc. Spectrally shaped x-ray inspection system
US7538325B2 (en) * 2000-02-10 2009-05-26 American Science And Engineering, Inc. Single-pulse-switched multiple energy X-ray source applications
US20080211431A1 (en) * 2000-02-10 2008-09-04 American Science And Engineering, Inc. Pulse-to-Pulse-Switchable Multiple-Energy Linear Accelerators Based on Fast RF Power Switching
US20050117683A1 (en) * 2000-02-10 2005-06-02 Andrey Mishin Multiple energy x-ray source for security applications
US7010094B2 (en) * 2000-02-10 2006-03-07 American Science And Engineering, Inc. X-ray inspection using spatially and spectrally tailored beams
US6721391B2 (en) * 2001-04-03 2004-04-13 L-3 Communications Security And Detection Systems Remote baggage screening system, software and method
US7734066B2 (en) 2003-11-19 2010-06-08 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Security system with distributed computing
US20030085163A1 (en) * 2001-10-01 2003-05-08 Chan Chin F. Remote data access
US20060115109A1 (en) * 2001-10-01 2006-06-01 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Ensuring airline safety while safeguarding personal passenger information
US8031903B2 (en) * 2001-10-01 2011-10-04 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Networked security system
US20060274916A1 (en) * 2001-10-01 2006-12-07 L-3 Communications Security And Detection Systems Remote data access
US6816571B2 (en) * 2002-02-06 2004-11-09 L-3 Communications Security And Detection Systems Corporation Delaware Method and apparatus for transmitting information about a target object between a prescanner and a CT scanner
US8503605B2 (en) 2002-07-23 2013-08-06 Rapiscan Systems, Inc. Four sided imaging system and method for detection of contraband
US8275091B2 (en) 2002-07-23 2012-09-25 Rapiscan Systems, Inc. Compact mobile cargo scanning system
US7783004B2 (en) 2002-07-23 2010-08-24 Rapiscan Systems, Inc. Cargo scanning system
US9958569B2 (en) 2002-07-23 2018-05-01 Rapiscan Systems, Inc. Mobile imaging system and method for detection of contraband
US7322745B2 (en) * 2002-07-23 2008-01-29 Rapiscan Security Products, Inc. Single boom cargo scanning system
US7369643B2 (en) * 2002-07-23 2008-05-06 Rapiscan Security Products, Inc. Single boom cargo scanning system
US7486768B2 (en) 2002-07-23 2009-02-03 Rapiscan Security Products, Inc. Self-contained mobile inspection system and method
US7963695B2 (en) 2002-07-23 2011-06-21 Rapiscan Systems, Inc. Rotatable boom cargo scanning system
US8837669B2 (en) 2003-04-25 2014-09-16 Rapiscan Systems, Inc. X-ray scanning system
US9113839B2 (en) 2003-04-25 2015-08-25 Rapiscon Systems, Inc. X-ray inspection system and method
US8243876B2 (en) 2003-04-25 2012-08-14 Rapiscan Systems, Inc. X-ray scanners
US20050058242A1 (en) 2003-09-15 2005-03-17 Peschmann Kristian R. Methods and systems for the rapid detection of concealed objects
US8451974B2 (en) 2003-04-25 2013-05-28 Rapiscan Systems, Inc. X-ray tomographic inspection system for the identification of specific target items
GB0525593D0 (en) 2005-12-16 2006-01-25 Cxr Ltd X-ray tomography inspection systems
US8223919B2 (en) 2003-04-25 2012-07-17 Rapiscan Systems, Inc. X-ray tomographic inspection systems for the identification of specific target items
US7949101B2 (en) 2005-12-16 2011-05-24 Rapiscan Systems, Inc. X-ray scanners and X-ray sources therefor
US6928141B2 (en) 2003-06-20 2005-08-09 Rapiscan, Inc. Relocatable X-ray imaging system and method for inspecting commercial vehicles and cargo containers
US7856081B2 (en) * 2003-09-15 2010-12-21 Rapiscan Systems, Inc. Methods and systems for rapid detection of concealed objects using fluorescence
GB2423687B (en) * 2005-02-25 2010-04-28 Rapiscan Security Products Ltd X-ray security inspection machine
US7471764B2 (en) 2005-04-15 2008-12-30 Rapiscan Security Products, Inc. X-ray imaging system having improved weather resistance
CN1995993B (zh) 2005-12-31 2010-07-14 清华大学 一种利用多种能量辐射扫描物质的方法及其装置
US8213570B2 (en) 2006-02-27 2012-07-03 Rapiscan Systems, Inc. X-ray security inspection machine
US7526064B2 (en) 2006-05-05 2009-04-28 Rapiscan Security Products, Inc. Multiple pass cargo inspection system
GB0803641D0 (en) * 2008-02-28 2008-04-02 Rapiscan Security Products Inc Scanning systems
US12061309B2 (en) 2008-02-28 2024-08-13 Rapiscan Systems, Inc. Drive-through scanning systems
US9036779B2 (en) 2008-02-28 2015-05-19 Rapiscan Systems, Inc. Dual mode X-ray vehicle scanning system
GB0803642D0 (en) 2008-02-28 2008-04-02 Rapiscan Security Products Inc Drive-through scanning systems
GB0803640D0 (en) 2008-02-28 2008-04-02 Rapiscan Security Products Inc Scanning systems
GB0803643D0 (en) * 2008-02-28 2008-04-02 Rapiscan Security Products Inc Mobile scanning systems
AR072447A1 (es) * 2008-02-29 2010-09-01 Basf Se Proceso para preparar 2- alcoximetilen-4,4-difluoro-3-oxobutiratos de alquilo
US9116513B2 (en) 2008-03-28 2015-08-25 Securitypoint Holdings, Inc. Methods and systems for efficient security screening
US9516460B2 (en) 2008-03-28 2016-12-06 Securitypoint Holdings Llc Systems and methods for security checkpoint condition information and sharing
GB0809110D0 (en) * 2008-05-20 2008-06-25 Rapiscan Security Products Inc Gantry scanner systems
GB0809109D0 (en) 2008-05-20 2008-06-25 Rapiscan Security Products Inc Scanner systems
GB0809107D0 (en) * 2008-05-20 2008-06-25 Rapiscan Security Products Inc Scannign systems
US8963094B2 (en) 2008-06-11 2015-02-24 Rapiscan Systems, Inc. Composite gamma-neutron detection system
GB0810638D0 (en) 2008-06-11 2008-07-16 Rapiscan Security Products Inc Photomultiplier and detection systems
US9310323B2 (en) 2009-05-16 2016-04-12 Rapiscan Systems, Inc. Systems and methods for high-Z threat alarm resolution
JP2011232226A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd X線発生装置及びx線検査装置
WO2012109273A2 (en) 2011-02-08 2012-08-16 Rapiscan Systems, Inc. Covert surveillance using multi-modality sensing
US9218933B2 (en) 2011-06-09 2015-12-22 Rapidscan Systems, Inc. Low-dose radiographic imaging system
ES2675308T3 (es) 2011-09-07 2018-07-10 Rapiscan Systems, Inc. Sistema de inspección de rayos X que integra datos de manifiesto con procesamiento de obtención de imágenes/detección
CN104170051B (zh) 2012-02-03 2017-05-31 拉皮斯坎系统股份有限公司 组合散射和透射的多视图成像系统
US10670740B2 (en) 2012-02-14 2020-06-02 American Science And Engineering, Inc. Spectral discrimination using wavelength-shifting fiber-coupled scintillation detectors
US9823383B2 (en) 2013-01-07 2017-11-21 Rapiscan Systems, Inc. X-ray scanner with partial energy discriminating detector array
AU2014212158B2 (en) 2013-01-31 2017-04-20 Rapiscan Systems, Inc. Portable security inspection system
US9557427B2 (en) 2014-01-08 2017-01-31 Rapiscan Systems, Inc. Thin gap chamber neutron detectors
US10168445B2 (en) 2015-03-20 2019-01-01 Rapiscan Systems, Inc. Hand-held portable backscatter inspection system
US10345479B2 (en) 2015-09-16 2019-07-09 Rapiscan Systems, Inc. Portable X-ray scanner
EP3772702A3 (en) 2016-02-22 2021-05-19 Rapiscan Systems, Inc. Methods for processing radiographic images
CN112424644A (zh) 2018-06-20 2021-02-26 美国科学及工程股份有限公司 波长偏移片耦合的闪烁检测器
US12181422B2 (en) 2019-09-16 2024-12-31 Rapiscan Holdings, Inc. Probabilistic image analysis
GB202006311D0 (en) * 2020-04-29 2020-06-10 Ge Healthcare Bio Sciences Ab Method for calibrating an apparatus for measuring the absorbance of light by a substance
US11175245B1 (en) 2020-06-15 2021-11-16 American Science And Engineering, Inc. Scatter X-ray imaging with adaptive scanning beam intensity
US11340361B1 (en) 2020-11-23 2022-05-24 American Science And Engineering, Inc. Wireless transmission detector panel for an X-ray scanner
WO2022183191A1 (en) 2021-02-23 2022-09-01 Rapiscan Systems, Inc. Systems and methods for eliminating cross-talk in scanning systems having multiple x-ray sources
GB2624599A (en) 2021-10-01 2024-05-22 Rapiscan Holdings Inc Methods and systems for the concurrent generation of multiple substantially similar X-ray beams
GB2625481B (en) 2021-11-04 2026-04-15 Rapiscan Holdings Inc Targeted collimation of detectors using rear collimators
WO2024026152A1 (en) 2022-07-26 2024-02-01 Rapiscan Holdings, Inc. Methods and systems for performing on-the-fly automatic calibration adjustments of x-ray inspection systems

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317994A (en) * 1979-12-20 1982-03-02 Battelle Memorial Institute Laser EXAFS
US4839913A (en) * 1987-04-20 1989-06-13 American Science And Engineering, Inc. Shadowgraph imaging using scatter and fluorescence
IL87570A (en) * 1988-08-26 1991-12-12 Israel Atomic Energy Comm Method and apparatus for the detection and imaging of heavy metals
NZ237767A (en) * 1992-04-09 1994-09-27 Inst Geolog Nuclear Sciences Luggage scanning by fast neutrons and gamma radiation
FR2705785B1 (fr) * 1993-05-28 1995-08-25 Schlumberger Ind Sa Procédé pour déterminer la fonction d'atténuation d'un objet par rapport à la transmission d'une épaisseur de référence d'un matériau de référence et dispositif pour la mise en Óoeuvre du procédé.

Also Published As

Publication number Publication date
DE69406794T2 (de) 1998-05-07
FI960394A0 (fi) 1996-01-29
FI960394A7 (fi) 1996-01-29
KR960704241A (ko) 1996-08-31
EP0711419B1 (fr) 1997-11-12
SK11396A3 (en) 1996-07-03
HU9600196D0 (en) 1996-03-28
DE69406794D1 (de) 1997-12-18
EP0711419A1 (fr) 1996-05-15
US5805660A (en) 1998-09-08
NO960374D0 (no) 1996-01-29
WO1995004292A1 (fr) 1995-02-09
PL312737A1 (en) 1996-05-13
FR2708751B1 (fr) 1995-10-06
AU7265594A (en) 1995-02-28
ATE160225T1 (de) 1997-11-15
JPH09501230A (ja) 1997-02-04
NO960374L (no) 1996-03-27
FR2708751A1 (fr) 1995-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5805660A (en) Method and device for carrying out detection of at least one non-visible object containing a given material
US5007072A (en) X-ray diffraction inspection system
EP2185921B1 (en) Differentiation of lead in surface layers and in bulk samples by x-ray fluorescence
CN101506688B (zh) 散射衰减断层成像
US6621888B2 (en) X-ray inspection by coherent-scattering from variably disposed scatterers identified as suspect objects
JPH09500719A (ja) 基準材料の厚みの透過率との関係における物体の減衰関数を決定するための方法及び装置
SE8902791D0 (sv) Stockscanner
FR2726086A1 (fr) Procede et appareil pour detecter des substances cachees, notamment des explosifs
WO2000033059A2 (en) Multiple scatter system for threat identification
US11703466B2 (en) Sample inspection system
WO1995035512A1 (en) Anisotropic neutron scatter method and apparatus
US3452193A (en) Moisture content measuring method and apparatus
RU2171980C2 (ru) Способ распознавания химического состава объектов по ослаблению ими рентгеновского излучения
JP2008512670A (ja) コヒーレント散乱撮像
JPH06503877A (ja) 物体の構造を規定するためのイメージング方法
US7457394B2 (en) Device and method for inspecting objects
RU2154537C1 (ru) Способ рентгенорадиометрической сепарации минерализованной массы
Duy et al. Axially perpendicular offset scheme for obtaining Raman spectra of housed samples in glass bottles with minimized glass-peak background
RU2191369C1 (ru) Рентгенографическое устройство
Schafer et al. AS&E cargo vehicle X-ray inspection system
Miller et al. Contraband identification in sealed containers using neutron transmission
Bertschy et al. A tunable monochromatic gamma-ray source. Part 3. Feasibility study of heavy element tomography
RU2772789C1 (ru) Способ сепарации алмазов и устройство для его осуществления
EP3030884A1 (en) Optical computing device and method for compensating light fluctuations
CN101968552A (zh) 基于x射线波长色散衍射危险品检测方法