Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)



Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)
Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)
Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)
Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)
Досмотровый комплекс обнаружения опасных скрытых веществ (варианты)

 


Владельцы патента RU 2549680:

Сапожников Михаил Григорьевич (RU)
Замятин Николай Иванович (RU)
Слепнёв Вячеслав Михайлович (RU)
Быстрицкий Вячеслав Михайлович (RU)

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обнаружения опасных скрытых веществ выполнено в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме. Технический результат: сокращение времени досмотра автомобилей, повышение надежности выявления опасных скрытых веществ, исключение использования ручной работы оператора при досмотре автомобиля, а также исключение участия водителя для перемещения автомобиля относительно источников монохроматических нейтронов, повышение радиационной безопасности при проведении досмотра и дополнительно обеспечение возможности использования установки в широких диапазонах рабочих температур и влажности. 4 н.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области определения элементного состава материалов радиационными методами с использованием нейтронов, с измерением вторичной эмиссии гамма-квантов, для идентификации в полевых и стационарных условиях взрывчатых, наркотических и сильнодействующих ядовитых веществ, скрытых в различного типа легковых автомобилях. Кроме того, в пассивном режиме, при выключенном источнике нейтронов, изделие может служить детектором радиоактивных веществ.

Принцип обнаружения опасных веществ основан на сравнении измеренных спектров характеристического излучения, возникающего при взаимодействии пучка быстрых нейтронов с ядрами облучаемых веществ, с реперными спектрами известных веществ.

Известен переносной обнаружитель опасных скрытых веществ - патент РФ №114368, содержащий источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенный 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, детектор 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 α-излучения размещен под углом, близким к 45° относительно направления центрального потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля; притом досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения их на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для использования которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; при этом обнаружитель снабжен дополнительным внешним детектором γ-излучения, соединенным с досмотровым модулем линией высоковольтного питания и спектрометрическим каналом, при этом оба детектора γ-излучения выполнены на основе кристаллов BGO; лазерные генераторы линий установлены с возможностью указания на объекте досмотра габаритных размеров области облучения его потоком меченых монохроматических нейтронов; спектрометрические каналы обоих детекторов γ-излучения снабжены системой термокоррекции, состоящей из термодатчиков, закрепленных на кристаллах BGO, в тепловом контакте с ними, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного миникомпьютера, при этом термодатчики соединены 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.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие: устройство обнаружения опасных скрытых веществ выполнено в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции.

Данное известное устройство позволяет проводить поэтапный досмотр автомобиля на предмет наличия опасных веществ путем перемещения устройства по периметру автомобиля вручную, что требует крайне большого времени досмотра, а также не гарантирует отсутствия необработанных зон автомобиля.

Предлагаемое техническое решение направлено на существенное повышение эффективности процесса досмотра автомобилей за счет ускорения процесса досмотра. Кроме того, данное решение предполагает отказ от ручного перемещения устройства во время досмотра относительно обследуемого автомобиля и обеспечение отсутствия необработанных зон досмотра. Важной особенностью решения является размещение в земле источника нейтронов блока досмотра, что приводит к существенному повышению радиационной безопасности при проведении досмотра.

1. Для достижения данного технического результата по варианту один в устройстве обнаружения опасных скрытых веществ, выполненном в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, в отличие от прототипа досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

2. Для достижения данного технического результата по варианту два в устройстве обнаружения опасных скрытых веществ, выполненном в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, в отличие от прототипа, досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены в виде матрицы источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего или части автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки по всей длине матрицы источников монохроматических нейтронов с возможностью перемещения детекторов γ-излучения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

3. Для достижения данного технического результата по варианту три в устройстве обнаружения опасных скрытых веществ, выполненном в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, в отличие от прототипа, досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где на подвижной платформе размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего автомобиля при шаговом перемещении платформы вдоль автомобиля в плоскости, параллельной плоскости его днища, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их синхронного перемещения с платформой по всей длине автомобиля, а также с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

4. Для достижения данного технического результата по варианту четыре в устройстве обнаружения опасных скрытых веществ, выполненном в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, в отличие от прототипа, досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; площадка досмотра снабжена подвижной платформой для пошагового продольного перемещения размещаемого на ней автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

Отличительными признаками предлагаемого решения от известного, принятого за прототип, по варианту один являются следующие - досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

Отличительными признаками предлагаемого решения от известного, принятого за прототип, по варианту два являются следующие - досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены в виде матрицы источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего или части автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки по всей длине матрицы источников монохроматических нейтронов с возможностью перемещения детекторов γ-излучения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

Отличительными признаками предлагаемого решения от известного, принятого за прототип, по варианту три являются следующие - досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где на подвижной платформе размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего автомобиля при шаговом перемещении платформы вдоль автомобиля в плоскости, параллельной плоскости его днища, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их синхронного перемещения с платформой по всей длине автомобиля, а также с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

Отличительными признаками предлагаемого решения от известного, принятого за прототип, по варианту четыре являются следующие - досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения, и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; площадка досмотра снабжена подвижной платформой для пошагового продольного перемещения размещаемого на ней автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

Благодаря наличию данных отличительных признаков достигается существенное сокращение времени досмотра автомобилей, а также повышение его эффективности, т.е. обеспечение выявления опасных скрытых веществ. Также достигается обеспечение досмотра автомобиля без ручной работы оператора, а по вариантам 2-4 и без участия водителя для перемещения автомобиля относительно источников монохроматических нейтронов. Благодаря размещению источников нейтронов в земле существенно повышается радиационная безопасность при проведении досмотра. Дополнительно обеспечивается использование установки в широких диапазонах рабочих температур и влажности.

Данное устройство - досмотровый комплекс - может быть использовано в качестве стационарных постов для идентификации взрывчатых, наркотических и сильнодействующих ядовитых веществ, скрытых в легковых автомобилях различного типа. Кроме того, в пассивном режиме, при выключенном источнике нейтронов, устройство может служить детектором радиоактивных веществ.

Предложенные технические решения поясняются фигурами 1-5.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства, по сути общий для всех вариантов его реализации (без изображенных подвижных платформ).

На фиг.2 изображено устройство по первому варианту решения - источники монохроматических нейтронов со встроенными в них детекторами α-частиц размещены стационарно в линию перпендикулярно направлению перемещения автомобиля вдоль ямы досмотра, а автомобиль собственным ходом (или вручную) пошагово передвигается относительно них.

На фиг.3 изображено устройство по второму варианту решения - источники монохроматических нейтронов со встроенными в них детекторами α-частиц размещены стационарно в виде матрицы (в несколько рядов), обеспечивающей досмотр одновременно всего автомобиля либо его части, например багажного или двигательного отсеков, при этом автомобиль собственным ходом (или вручную) передвигается пошагово относительно них.

На фиг.4 изображено устройство по третьему варианту решения - источники монохроматических нейтронов со встроенными в них детекторами α-частиц размещены на подвижной платформе с возможностью облучения всего автомобиля при шаговом перемещении платформы вдоль автомобиля в плоскости, параллельной плоскости его днища, детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их синхронного перемещения с платформой по всей длине автомобиля, автомобиль неподвижен, а водитель находится за пределами досмотровой площадки.

На фиг.5 изображено устройство по четвертому варианту решения - источники монохроматических нейтронов со встроенными в них детекторами α-частиц размещены стационарно в линию, а автомобиль размещен на подвижной платформе для пошагового продольного ее перемещения.

Изображенное на фиг.1-5 устройство обнаружения опасных скрытых веществ в автомобиле выполнено в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления. Досмотровый модуль включает в себя площадку 1 с направляющими 2 для размещения автомобиля 3 и расположенную под ней досмотровую яму 4, как правило облицованную бетоном 5 и закрытую крышкой 6, пропускающей нейтроны, где размещены расположенные в ряд источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумную камеру - далее нейтронные генераторы 7 с блоками их управления 12, и защита детекторов γ-излучения 7 от потока монохроматических нейтронов 8. С обеих сторон площадки 1 расположены детекторы γ-излучения 9, выполненные с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля 3, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля 3, например на стойках 10 (в данном случае, в качестве примера, на стойках расположено по два детектора γ-излучения 9). Также в досмотровом модуле размещена регистрирующая электроника и блоки питания 11. Модуль управления 13 удален от досмотрового модуля на безопасное расстояние (в части радиационной и взрывобезопасности) и соединен с досмотровым модулем кабелями Ethernet-соединения и питания 14. Модуль управления 13 включает в себя персональный компьютер с блоком программ приема и обработки данных и интерфейсом пользователя.

На фиг.2 нейтронные генераторы 7 выполнены стационарными с возможностью облучения определенной области автомобиля 3 по всей его ширине за одно измерение, Детекторы γ-излучения 9 расположены с обеих сторон площадки 1 с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля 3, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля 3. При этом автомобиль 3 должен перемещаться относительно нейтронных генераторов 7 пошагово, для чего на площадке может быть нанесена специальная разметка. Перемещение осуществляется либо водителем с включением двигателя, либо вручную - накатом.

На фиг.3 нейтронные генераторы 7 размещены стационарно в виде матрицы (в несколько рядов), обеспечивающей досмотр либо всего автомобиля 3 одновременно, либо его значительной части, например багажного или двигательного отсеков. Если матрица нейтронных генераторов 7 расположена подо всем автомобилем 3, то он заезжает одноразово для досмотра, а если нет, то автомобиль 3 собственным ходом (или вручную) пошагово передвигается относительно матрицы генераторов 7.

На фиг.4 нейтронные генераторы 7 размещены на подвижной платформе 15 (с электроприводом), установленной на рельсах 16 с возможностью облучения определенной области автомобиля 3 по всей его ширине за одно ее передвижение. Детекторы γ-излучения 9 дополнительно выполнены с возможностью их перемещения вдоль автомобиля 3, для чего размещены на тележках 17, установленных на рельсах 16. Автомобиль 3 неподвижен.

На фиг.5 нейтронные генераторы 7 выполнены стационарными с возможностью облучения определенной области автомобиля 3 по всей его ширине за одно измерение. Детекторы γ-излучения 9 расположены с обеих сторон площадки 1 с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля 3, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля 3. Автомобиль 3 размещен на подвижной платформе 18, установленной на рельсах 16 для пошагового продольного перемещения. Платформа 18 с автомобилем 3 перемещается с помощью привода (электрического, ручного и т.п.).

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

Вариант 1 (фиг.2)

Автомобиль 3 въезжает на досмотровую площадку 1 по уложенным на ней направляющим 2, расположенных с обеих сторон досмотровой ямы 4. На направляющих рельсах 2 установлены упоры, ограничивающие перемещение автомобиля вдоль досмотровой ямы 4 на расстояния, превышающие габариты досмотровой ямы 4. Водитель останавливает автомобиль 3 над источником меченых нейтронов 7 таким образом, чтобы была возможность облучения определенной области автомобиля 3 по всей его ширине пучком меченых нейтронов. Положение автомобиля 3 фиксируется на направляющих 2. Оператор комплекса включает нейтронные генераторы 7, и происходит облучение определенной области автомобиля 3 потоком меченых нейтронов. Следует отметить, что до начала облучения автомобиля 3 пучком меченых нейтронов оператор включает питание нейтронных генераторов 7 и встроенных в них детекторов α-частиц, а также питание детекторов γ-излучения 9, установленных на специальных стойках 10 с двух сторон автомобиля 3, с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля 3, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля 3. Для предотвращения попадания атмосферных осадков и пыли предусмотрена защитная крышка 6 досмотровой ямы 4. В качестве защиты детекторов γ-излучения 9 от прямого попадания в них нейтронов используется бетон 5, полиэтилен и железо 8. В процессе облучения автомобиля 3 потоком меченых нейтронов информация с детекторов α-частиц и детекторов γ-излучения 9 поступает на модуль управления 13 установкой. Питание и передача информации с детекторов α-частиц и детекторов γ-излучения 9 осуществляется с помощью кабелей 14. После окончания облучения автомобиля 3 и принятия решения оператором, водитель либо съезжает с досмотровой площадки 1, либо перемещает автомобиль в другое положение вдоль досмотровой ямы 4 с целью досмотра другой его области. В случае же обнаружения взрывчатки в автомобиле 3 оператор сообщает эту информацию в спецслужбы и автомобиль 3 остается в том же положении над досмотровой ямой 4 до прибытия спецслужб.

Вариант 2 (фиг.3)

Автомобиль 3 въезжает на досмотровую площадку 1 и останавливается над досмотровой ямой 4 в положении, когда возможен досмотр всего автомобиля за одно измерение. После этого оператор включает нейтронные генераторы 7 и происходит облучение всего объема автомобиля 3 потоком меченых нейтронов. По окончании процесса досмотра, на основании заключения оператора, автомобиль съезжает с досмотровой ямы 4 (отсутствует взрывчатка) либо остается в прежнем положении до прибытия спецслужб.

Вариант 3 (фиг.4)

Автомобиль 3 въезжает на досмотровую площадку 1 и останавливается над досмотровой ямой 4 в положении, когда возможен досмотр любой его части путем перемещения нейтронных генераторов, установленных на платформе 18, по направляющим рельсам 16, При этом синхронно с перемещением нейтронных генераторов 7 и блоков их управления 12 происходит перемещение детекторов γ-излучения 9, размещенных на тележках 17, по направляющим рельсам 16. С помощью модуля управления 13 происходит пошаговое синхронное перемещение нейтронных генераторов 7 и гамма-детекторов вдоль автомобиля 3 в зависимости от необходимости досмотра той или иной области автомобиля 3. Перемещение нейтронных генераторов 7 и детекторов γ-излучения 9 происходит автоматически с помощью модуля управления 13.

Вариант 4 (фиг.5)

Автомобиль 3 въезжает на подвижную платформу 18, расположенную на направляющих рельсах 16 над досмотровой ямой 4. Нейтронные генераторы 7 и блоки их управления 12 находятся неподвижно в досмотровой яме 4. Детекторы γ-излучения 9 также расположены неподвижно на стойках 10. Облучение определенной области автомобиля 3 осуществляется путем перемещения платформы 18 по направляющим рельсам 16.

1. Устройство для обнаружения опасных скрытых веществ, выполненное в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, отличающееся тем, что досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

2. Устройство для обнаружения опасных скрытых веществ, выполненное в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, отличающееся тем, что досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены в виде матрицы источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего или части автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки по всей длине матрицы источников монохроматических нейтронов с возможностью перемещения детекторов γ-излучения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

3. Устройство для обнаружения опасных скрытых веществ, выполненное в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, отличающееся тем, что досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где на подвижной платформе размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения всего автомобиля при шаговом перемещении платформы вдоль автомобиля в плоскости, параллельной плоскости его днища, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их синхронного перемещения с платформой по всей длине автомобиля, а также с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.

4. Устройство для обнаружения опасных скрытых веществ, выполненное в виде двух модулей - досмотрового и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения, защита детектора γ-излучения от потока монохроматических нейтронов, регистрирующая электроника сбора данных, блоки питания источника меченых монохроматических нейтронов, альфа- и гамма-детекторов; модуль управления включает в себя пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; спектрометрический канал детектора γ-излучения снабжен системой термокоррекции, отличающееся тем, что досмотровый модуль содержит несколько источников меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц и несколько детекторов γ-излучения и выполнен в виде пункта для досмотра автомобилей, включающего площадку для размещения автомобиля и расположенную под ней досмотровую яму, где размещены источники меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц с детекторами α-частиц, заключенные в вакуумные камеры и выполненные с возможностью облучения определенной области автомобиля по всей его ширине за одно измерение, а также защита детекторов γ-излучения от потока монохроматических нейтронов; детекторы γ-излучения расположены с обеих сторон площадки с возможностью их перемещения как по вертикали относительно автомобиля, так и в горизонтальном направлении, приближая или удаляя их от автомобиля; площадка досмотра снабжена подвижной платформой для пошагового продольного перемещения размещаемого на ней автомобиля; досмотровый модуль снабжен устройством поддержания определенных диапазонов температур и влажности воздуха в досмотровой яме.



 

Похожие патенты:

Использование: для обнаружения опасных скрытых веществ. Сущность изобретения заключается в том, что контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным, снабжен устройством нагрева внутреннего объема, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии характерного ядерного гамма-излучения, возникающего под действием быстрых нейтронов, в частности, для обнаружения алмазов в породе - кимберлите.

Использование: для обнаружения присутствия химического элемента в объекте путем нейтронного облучения объекта. Сущность: заключается в том, что выполняют нейтронное облучение объекта, используя непрерывное испускание нейтронов из нейтронного генератора (G1) связанных частиц и испускание нейтронных импульсов, которые накладываются на указанное непрерывное испускание нейтронов, при этом нейтронные импульсы получают посредством импульсного генератора (G2) нейтронов, который генерирует нейтронные импульсы с длительностью импульса T2, при этом два последовательных нейтронных импульса разделены интервалом T4, при этом непрерывное и импульсное нейтронное облучение объекта вызывает захватное гамма-излучение и гамма-излучение неупругого взаимодействия.

Использование: для определения золотоносности горных пород. Сущность: заключается в том, что осуществляют нейтронно-активационный анализ образца золотоносных сульфидов, формируют пробу в виде его зерна размером от 30-70 мкм, которую последовательно запаивают в полиэтиленовую пленку, упаковывают в фильтровальную бумагу и алюминиевую фольгу, подготовленную таким образом пробу подвергают облучению на реакторе в течение 15-17 час в потоке 1×1013 н/cм2×cек с последующим измерением в образце наведенной активности золота и его сателлитов на 7-12 день после облучения, параллельно с диапазоном измеряемой энергии 100-1800 кэВ и 50-160 кэВ по линии соответственно 1332 кэВ и 121.8 кэВ, после чего анализируют интенсивность ν - линии золота при 412 кэВ и путем сравнения с интенсивностью этой же линии в эталонных образцах рассчитывают количество золота в зернах.

Использование: для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой. Сущность: заключается в том, что устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой содержит источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детектор γ-излучения с защитой от потока меченых монохроматических нейтронов, при этом 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 патрубок выполнен в виде сильфона с возможностью продольных деформаций, а размер его поперечного сечения выбран исходя из условия пропускания всего потока меченых монохроматических нейтронов; контейнер для подводных работ снабжен опорами, а также системой его затопления.

Использование: для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой. Сущность заключается в том, что устройство для обнаружения и идентификации скрытых опасных веществ под водой содержит герметичный корпус, в котором размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детектор γ-излучения с защитой от потока меченых монохроматических нейтронов, при этом герметичный корпус контейнера снабжен соединенным с ним водонепроницаемьм вакуумированным или газонаполненным патрубком, ось которого совпадает с направлением центрального пучка меченых монохроматических нейтронов; при этом патрубок выполнен в виде сильфона с возможностью продольных деформаций, а размер его поперечного сечения выбран исходя из условия пропускания всего потока меченых монохроматических нейтронов.

Изобретение относится к области элементного анализа - качественного обнаружения и количественного определения содержания элементов и элементного состава веществ, материалов и различных объектов.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии гамма-квантов с использованием нейтронов, в частности, для идентификации в полевых и стационарных условиях взрывчатых, наркотических или сильнодействующих ядовитых веществ, скрытых в различного типа легковых автомобилях.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии с использованием нейтронов, в частности для неразрушающего дистанционного контроля различных скрытых веществ.

Изобретение относится к области экологии, а именно к оценке загрязнения атмосферного воздуха населенных территорий тяжелыми металлами и другими химическими элементами по степени их накопления в эпифитном мхе Pylaisia polyantha (Hedw.) B.S.G.

Использование: для радиационных методов анализа материалов. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют облучение исследуемого объекта потоком нейтронов, измерение энергетического спектра индуцированного гамма-излучения, одновременную регистрацию, как минимум, двух гамма-квантов одного ядерного каскада, используют, как минимум, два гамма-детектора, сигналы с которых снимаются при условии совпадения по времени, и осуществляют автоматизированный анализ полученного спектра с помощью ЭВМ, при этом сканируемый объект облучают направленным пучком нейтронов с энергией 14.1 МэВ, испускаемых генератором на основе T(d,n)4He реакции со встроенным детектором альфа-частиц, фиксируют момент времени и направление испускания нейтрона, регистрируют гамма-кванты от неупругих ядерных реакций в процессе прохождения быстрых нейтронов через исследуемый объект, анализируют пары гамма-квантов, совпадающие по времени с сигналом альфа-детектора с учетом времени пролета нейтрона, по измеренным энергиям пар гамма-квантов строят двумерный корреляционный спектр и на основе значений в области характеристических пиков интересующих химических элементов определяют их концентрацию в сканируемом объекте. Технический результат: экспресс-определение концентраций целевых элементов (С, N, О - для выявления взрывчатых веществ; С и О - для определения нефтенасыщенности горных пород; Са, Al, Si - для контроля сырья на цементных заводах) в исследуемом объекте, улучшение пространственного разрешения, снижение минимально детектируемой массы интересующего вещества (особенно в сложном материальном окружении), снижение уровня ложных тревог (ошибочных сигналов об обнаружении опасного вещества), а также сокращение времени обработки зарегистрированного спектра. 4 ил.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов с помощью нейтронно-активационного анализа мхов-биомониторов. Способ заключается в том, что в заданном направлении от промышленного предприятия на разных расстояниях от 1 до 5 км отбирают не менее 5 образцов эпифитного мха Pylaisia polyantha (Hedw.) B.S.G. с коры берез, осин и тополей на высоте 1,5-2 м. Кроме того, один образец мха отбирают на фоновой территории с природно-климатическими условиями, одинаковыми с исследуемой территорией, и удаленной на расстояние более 100 км от промышленных центров в направлении, противоположном преимущественной розе ветров. Очищают образцы мха от инородных примесей, промывают дистиллированной водой, сушат при температуре от 80 до 100°C и гомогенизируют. Изготавливают от 5 до 10 параллельных представительных проб, подвергают их облучению потоком тепловых нейтронов в течение не более 5 часов. После спада активностей Na24 до безопасного уровня определяют удельную активность каждой пробы путем сравнения интенсивности гамма-линий радионуклидов химических элементов в пробе с интенсивностью гамма-линий эталонов. Значения концентраций химических элементов в образцах мхов, определенные с помощью нейтронно-активационного метода, методом наименьших квадратов аппроксимируют заданной зависимостью, определяя при этом численные значения включенных в нее коэффициентов, а затем рассчитывают скорость гравитационного оседания частиц летучей золы выбросов промышленного предприятия в приземном слое атмосферы из заданного соотношения. Достигается повышение достоверности и надежности определения. 4 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов, а именно к определению коэффициента вертикальной диффузии выбросов промышленных предприятий в приземном слое атмосферы с помощью нейтронно-активационного анализа. Способ заключается в том, что в заданном направлении от промышленного предприятия на разных расстояниях от 1 до 5 км отбирают не менее 5 образцов эпифитного мха Pylaisia polyantha (Hedw.) B.S.G. с коры берез, осин и тополей на высоте от 1,5 до 2 м. Кроме того, один образец отбирают на фоновой территории с природно-климатическими условиями, одинаковыми с исследуемой территорией, и удаленной на расстояние более 100 км от промышленных центров в направлении, противоположном преимущественной розе ветров. Очищают образцы мха от инородных примесей, промывают дистиллированной водой, сушат при температуре от 80 до 100°С, гомогенизируют и изготавливают от 5 до 10 параллельных представительных проб. При использовании нейтронно-активационного анализа пробы подвергают облучению потоком тепловых нейтронов в течение 5 часов. После спада активностей Na24 до безопасного уровня определяют удельную активность каждой пробы путем сравнения интенсивности гамма-линий радионуклидов химических элементов в пробе с интенсивностью гамма-линий эталонов. Значения концентраций химических элементов в образцах мхов, определенные с помощью нейтронно-активационного метода, методом наименьших квадратов аппроксимируют зависимостью вида: где qф - фоновая (природная) концентрация химического элемента в пробе, отобранной на территории, удаленной от промышленных предприятий на расстоянии не менее 100 км; х - расстояние от точек пробоотбора мхов до промышленного предприятия, определяя при этом численные значения коэффициентов А, С и θ, затем рассчитывают коэффициент пропорциональности вертикальной диффузии k1: где n - безразмерный параметр для интерполяции вертикального профиля скорости ветра: u(z)=u1zn, где u1 - среднегодовая скорость ветра на высоте 1 м; Н - высота трубы промышленного предприятия, и используют его для определения коэффициента вертикальной диффузии выбросов промышленных предприятий в приземном слое атмосферы по формуле: kz=k1z, где k1 - коэффициент пропорциональности вертикальной диффузии; z - высота от поверхности земли. Достигается возможность использования для любой местности независимо от ее рельефа и с учетом реализованных за время экспозиции состояний атмосферы. 4 ил., 4 табл.

Изобретение относится к области определения состава скрытых опасных веществ, в том числе находящихся под водой. Устройство для обнаружения скрытых опасных веществ под водой содержит досмотровый модуль, в котором размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, при этом устройство выполнено в виде автономного модуля с нулевой плавучестью, с возможностью его перемещения оператором; содержит снабженный дугообразной ручкой торпедообразный блок, выполняющий функции герметичного контейнера для подводных работ, в котором размещены источник меченых монохроматических нейтронов, расположенный таким образом, что ось центрального меченого пучка нейтронов совпадает с продольной осью торпедообразного блока, источник питания, регистрирующая электроника; к торпедообразному блоку в передней его части прикреплены два γ-детектора, расположенные симметрично относительно центральной оси меченого пучка нейтронов и на расстоянии от корпуса торпедообразного блока, достаточном для обеспечения защиты слоем воды сцинтилляционных кристаллов γ-детекторов от прямого потока нейтронов, испущенных нейтронным генератором в телесный угол 4π; монитор интерфейса оператора и пульт управления расположены снаружи торпедообразного блока, как правило, на самой ручке; на торпедообразном блоке снаружи установлена световая индикация наличия-отсутствия нейтронного излучения, генерируемого нейтронным генератором. Технический результат - повышение достоверности обнаружения опасных веществ (ОВ) и радиоактивных веществ (РВ). 2 ил.
Наверх