Устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете

Устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к области нейтронно-радиационного анализа материалов и преимущественно может быть использовано в целях борьбы с терроризмом и организованной преступностью для обнаружения азотосодержащих взрывчатых веществ в контролируемых предметах без вскрытия последних.

Предшествующий уровень

Известно устройство для обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах (RU 2009475, 1994), которое содержит размещенную под полом помещения для досмотра зону контроля, включающую корпус, блок излучателя тепловых нейтронов, отражатели нейтронов, блоки детектирования гамма-излучения и подключенную к ним электронную аппаратуру обработки информации, радиационную защиту, установленную между полом помещения для досмотра и зоной контроля, вертикальную шахту, выполненную в радиационной защите и соединяющую помещение для досмотра с зоной контроля, а также средство транспортирования контролируемых предметов в виде контейнера, установленного в вертикальной шахте с возможностью реверсивного перемещения в ней с помощью блочно-тросового привода.

Указанное известное устройство для обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах обеспечивает высокий уровень радиационной безопасности, но при этом характеризуется сложностью конструкции и имеет весьма существенные массу и габариты, что связано с размещением помещения для досмотра и зоны контроля на двух уровнях.

Известны устройства для обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах (US 5006299, 1991, US 5114662, 1992, RU 2011974, 1994, RU 2046324, 1995), которые в общей для них части содержат корпус с радиационной защитой, выполненные в виде сквозного разомкнутого кругового тоннеля, средство транспортирования контролируемых предметов в виде кольцевой грузовой платформы с приводом, размещенной в тоннеле с возможностью ее вращения, установленные в тоннеле отражатели нейтронов, размещенный в полости радиационной защиты излучатель тепловых нейтронов, установленные в полости радиационной защиты блоки детектирования гамма-излучения и подключенную к ним электронную аппаратуру обработки информации.

Указанные известные устройства для обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах также обеспечивают высокий уровень радиационной безопасности, но при этом характеризуются сложностью конструкции и имеют весьма существенные массу и габариты.

Принцип действия всех указанных выше устройств для обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах основан на том, что при облучении тепловыми нейтронами контролируемого предмета с находящимся в нем взрывчатым веществом, содержащим азот, происходит их взаимодействие с ядрами атомов азота, в результате которого последние испускают гамма-кванты с энергией около 10,8 МэВ. Регистрация гамма-квантов с такой энергией позволяет определить повышенную концентрацию азота в контролируемом предмете, свойственную содержащим азот взрывчатым веществам, и на основании этого принять решение о наличии в нем взрывчатого вещества. Вместе с тем, при облучении тепловыми нейтронами всего объема контролируемого предмета, как это предусмотрено в указанных выше устройствах для обнаружения взрывчатых веществ, гамма-кванты с энергией около 10,8 МэВ испускают не являющиеся взрывчатыми веществами другие содержащие азот материалы, находящиеся в контролируемом предмете, а также наполняющий контролируемый предмет и окружающий его воздух. В результате регистрации детекторами гамма-излучения гамма-квантов с энергией около 10,8 МэВ, испускаемых всем объемом контролируемого предмета и окружающим его воздухом, из-за наличия в нем содержащих азот материалов, не относящихся к взрывчатым веществам, возможно возникновение ложной тревоги при обнаружении взрывчатого вещества, вероятность которой достигает неприемлемых для практического применения значений, равных 0,3-0,4.

Наиболее близкой по технической сущности к настоящему изобретению следует считать систему, которая обеспечивает осуществление известного способа обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете (RU 2206080, 2003) и рассмотрена в описании изобретения к данному патенту.

Указанная известная система для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете содержит рентгеновскую установку, видеокамеру, установку для нейтронно-радиационного анализа и средство перемещения контролируемого предмета в виде трех транспортеров, один из которых проходит через внутреннюю полость установки для нейтронно-радиационного анализа. Установка для нейтронно-радиационного анализа содержит корпус, внутри которого размещена радиационная защита, выполненную в корпусе и радиационной защите сквозную горизонтальную шахту с проложенной в ней лентой одного из транспортеров и расположенной в центральной ее части камерой, образованной нижним и двумя боковыми отражателями нейтронов, образующие блок детектирования гамма-излучения детекторы гамма-излучения, неподвижно установленные в выполненных в радиационной защите полостях под камерой и с двух ее боковых сторон соответственно за нижним и боковыми отражателями нейтронов, и формирователь потока тепловых нейтронов, установленный над камерой в выполненной в радиационной защите полости с возможностью горизонтального перемещения с помощью привода в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты и направлению движения ленты транспортера. Формирователь потока тепловых нейтронов включает коллиматор, источник нейтронов, который обеспечивает генерирование быстрых нейтронов с энергией около 2,3 МэВ и установлен с возможностью перемещения относительно коллиматора, обеспечивая, при необходимости, расширение или сужение диаграммы направленности управляемого формирователя потока тепловых нейтронов, а также замедлитель нейтронов, обеспечивающий уменьшение кинетической энергии нейтронов до тепловой энергии около 0,025 эВ. Входящая в состав установки для нейтронно-радиационного анализа электронная аппаратура включает компьютер с клавиатурой, уже упомянутые детекторы гамма-излучения, образующие блок детектирования гамма-излучения, и подключенный к детекторам гамма-излучения блок сопряжения компьютера с детекторами, который содержит усилители, амплитудные анализаторы и схемы совпадения.

Наличие в данной системе рентгеновской установки позволяет оператору системы до выполнения нейтронно-радиационного анализа получать рентгеновское изображение контролируемого предмета, на основании анализа этого изображения выявлять изделие, которое может оказаться взрывчатым веществом, и определять его размеры и положение в контролируемом предмете. Выполнение формирователя потока тепловых нейтронов с возможностью изменения диаграммы направленности в соответствии с размерами выявленного изделия, которое на рентгеновском изображении оказалось похожим на взрывчатое вещество, и с возможностью перемещения с помощью привода при осуществлении нейтронно-радиационного анализа дает возможность устанавливать его напротив указанного выявленного изделия и поэтому облучать тепловыми нейтронами не весь объем контролируемого предмета, а, прежде всего, лишь сравнительно небольшую его область, в которой находится указанное подозрительное изделие. Это приводит к менее интенсивному облучению тепловыми нейтронами остального объема контролируемого предмета, в результате чего даже при наличии в этом объеме содержащих азот материалов, не относящихся к взрывчатым веществам, снижается вероятность ложной тревоги.

Однако, поскольку поток тепловых нейтронов в процессе их распространения весьма существенно расходится, такое локальное облучение тепловыми нейтронами только области контролируемого предмета с подозрительным изделием становится возможным при достаточно близком расположении этой области по отношению к формирователю потока тепловых нейтронов. Поэтому в случае использования данной известной системы приемлемое для практического применения значение вероятности ложной тревоги может быть обеспечено только при обнаружении взрывчатого вещества в контролируемом предмете, размер которого в направлении движения потока тепловых нейтронов не превышает 10-12 см. Однако при использовании такой системы для контроля багажа пассажиров или почтовых отправлений этот размер контролируемого предмета может достигать 40-60 см. В этом случае существенно возрастает вероятность ложной тревоги из-за наличия в контролируемом предмете содержащих азот материалов, не относящихся к взрывчатым веществам, что является весьма существенным недостатком данной известной системы.

Выполнение горизонтальной шахты установки для нейтронно-радиационного анализа сквозной и использование в ней камеры, образованной нижним и двумя боковыми отражателями нейтронов, то есть установленными только с трех ее сторон тремя отражателями нейтронов, вызывает уменьшение облучающего контролируемый предмет потока тепловых нейтронов, часть которых поглощается радиационной защитой и уходит вдоль горизонтальной шахты, а не проникает в объем контролируемого предмета. Это вызывает снижение чувствительности установки для нейтронно-радиационного анализа, что, в конечном итоге, приводит к повышению вероятности пропуска взрывчатого вещества и увеличению минимальной массы взрывчатого вещества, которое данная система позволяет обнаружить.

Кроме того, выполнение горизонтальной шахты установки для нейтронно-радиационного анализа сквозной и использование в ней камеры, образованной только нижним и двумя боковыми отражателями нейтронов, приводит к значительным габаритам данной установки вдоль горизонтальной шахты и существенной массе радиационной защиты, которые необходимы для соответствия известной системы требованиям радиационной безопасности по отношению к нейтронному излучению и гамма-излучению.

Поэтому недостатками известной системы для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете, выбранной в качестве ближайшего аналога, являются высокие значения вероятностей пропуска и ложной тревоги при обнаружении взрывчатого вещества, высокое значение минимальной массы взрывчатого вещества, которое данная система позволяет обнаружить, а также существенные габариты и масса входящей в ее состав установки для нейтронно-радиационного анализа.

Раскрытие изобретения

Задачами настоящего изобретения являются снижение вероятностей пропуска и ложной тревоги при обнаружении взрывчатого вещества, уменьшение значения минимальной массы взрывчатого вещества, которое данное устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете позволяет обнаружить, а также снижение габаритов и массы установки для нейтронно-радиационного анализа, входящей в состав устройства, являющегося предметом настоящего изобретения.

Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, тем, что устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, рентгеновскую установку и установку для нейтронно-радиационного анализа, включающую корпус с радиационной защитой, выполненную в корпусе и радиационной защите горизонтальную шахту с камерой, образованной установленными в горизонтальной шахте нижним и двумя боковыми отражателями нейтронов в виде пластин, размещенное в горизонтальной шахте средство перемещения контролируемого предмета, размещенный в полости радиационной защиты напротив камеры формирователь потока тепловых нейтронов, размещенный в полости радиационной защиты напротив камеры за отражателем нейтронов блок детектирования гамма-излучения, компьютер с блоком сопряжения с детекторами, подключенным к блоку детектирования гамма-излучения, отличается от ближайшего аналога тем, что камера снабжена установленным над ней верхним отражателем нейтронов, формирователь потока тепловых нейтронов выполнен в виде, по меньшей мере, двух источников тепловых нейтронов, установленных с двух противоположных боковых сторон камеры в выполненных в боковых отражателях нейтронов отверстиях, верхний и нижний отражатели нейтронов выполнены из двух неподвижных элементов и размещенного между ними одного подвижного элемента, снабженного приводом и установленного с возможностью перемещения относительно неподвижных элементов в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси горизонтальной шахты, блок детектирования гамма-излучения выполнен в виде, по меньшей мере, двух детекторов гамма-излучения, снабженных коллиматорами и установленных на подвижных элементах верхнего и нижнего отражателей нейтронов с внешней по отношению к камере стороны, горизонтальная шахта выполнена с одним входным отверстием, средство перемещения контролируемого предмета выполнено в виде прямоугольной рамы, установленной внутри горизонтальной шахты с примыканием к верхней поверхности горизонтальной шахты и с возможностью перемещения вдоль нее, и снабжено, по меньшей мере, одним отражателем нейтронов, установленным на прямоугольной раме в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты, а выход компьютера подключен к приводу подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов.

При этом блок сопряжения с детекторами может содержать подключенный к выходу каждого детектора гамма-излучения усилитель и аналого-цифровой преобразователь, подключенный входом к выходу усилителя и выходом к входу компьютера, средство перемещения контролируемого предмета может быть снабжено приводом, подключенным к выходу компьютера, а подвижные элементы верхнего и нижнего отражателей нейтронов могут быть выполнены в виде пластин, установленных с возможностью перемещения в выполненные в радиационной защите пазы глубиной не менее половины ширины камеры и имеющих размер в направлении их возможного перемещения, превышающий, по меньшей мере, в 1,5 раза ширину камеры, причем в частном случае подвижные элементы верхнего и нижнего отражателей нейтронов могут быть выполнены в виде набора прямоугольных пластин, соединенных между собой шарнирными соединениями, и пазы в радиационной защите могут быть выполнены криволинейными.

Снабжение камеры установки для нейтронно-радиационного анализа установленным над ней верхним отражателем нейтронов обеспечивает увеличение потока тепловых нейтронов, проникающих в объем контролируемого предмета, поскольку тепловые нейтроны не поглощаются радиационной защитой, а отражаются верхним отражателем нейтронов в объем камеры. В результате этого повышается чувствительность установки для нейтронно-радиационного анализа, что обеспечивает снижение вероятности пропуска взрывчатого вещества и уменьшение минимальной массы взрывчатого вещества, которое предлагаемое устройство позволяет обнаружить. Это также дает возможность уменьшить массу радиационной защиты, установленной над камерой, что обеспечивает уменьшение массы и габаритов установки для нейтронно-радиационного анализа в целом.

Выполнение формирователя потока тепловых нейтронов в виде, по меньшей мере, двух источников тепловых нейтронов, например, на основе калифорния-252 обеспечивает увеличение потока тепловых нейтронов вследствие увеличения количества используемых источников тепловых нейтронов. Установка источников тепловых нейтронов с двух противоположных боковых сторон камеры в выполненных в боковых отражателях нейтронов отверстиях обеспечивает облучение тепловыми нейтронами контролируемого предмета с двух его противоположных сторон, что приводит к увеличению потока тепловых нейтронов, достигающих находящегося в контролируемом предмете взрывчатого вещества. Это происходит потому, что при использовании известной системы, выбранной за ближайший аналог, в наиболее нежелательном случае расположения взрывчатого вещества на наибольшем удалении от источника тепловых нейтронов, то есть с нижней стороны контролируемого предмета, противоположной источнику тепловых нейтронов, тепловые нейтроны достигают взрывчатого вещества после прохождения через весь объем контролируемого предмета толщиной, равной его габаритному размеру. При использовании же предлагаемого устройства в наиболее нежелательном для него случае расположения взрывчатого вещества в центре контролируемого предмета тепловые нейтроны достигают взрывчатого вещества после прохождения через объем контролируемого предмета толщиной, равной половине его габаритного размера. Вследствие этого в последнем случае поток тепловых нейтронов в меньшей степени расходится, меньше тепловых нейтронов поглощается или отражается содержимым контролируемого предмета и большее их количество достигает взрывчатого вещества. В результате этого также повышается чувствительность установки для нейтронно-радиационного анализа, что приводит к снижению вероятности пропуска взрывчатого вещества и уменьшению минимальной массы взрывчатого вещества, которое предлагаемое устройство позволяет обнаружить.

Выполнение верхнего и нижнего отражателей нейтронов из двух неподвижных элементов и размещенного между ними одного подвижного элемента, снабженного приводом и установленного с возможностью перемещения относительно неподвижных элементов в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси горизонтальной шахты, а блока детектирования гамма-излучения в виде, по меньшей мере, двух детекторов гамма-излучения, снабженных коллиматорами и установленных на подвижных элементах верхнего и нижнего отражателей нейтронов с внешней по отношению к камере стороны, а также подключение выхода компьютера к приводу подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов обеспечивают снижение вероятностей ложной тревоги и пропуска при обнаружении взрывчатого вещества, а также уменьшение значения минимальной массы взрывчатого вещества, которое заявляемое устройство позволяет обнаружить. Данное утверждение подтверждается следующими соображениями.

Во-первых, выполнение блока детектирования гамма-излучения в виде, по меньшей мере, двух детекторов гамма-излучения, установленных на подвижных элементах верхнего и нижнего отражателей нейтронов с внешней по отношению к камере стороны, то есть сверху и снизу по отношению к контролируемому предмету, обеспечивает более лучшие условия для регистрации гамма-квантов детекторами гамма-излучения, расположенными с двух противоположных сторон. При использовании заявляемого устройства в наиболее нежелательном для регистрации гамма-излучения случае расположения взрывчатого вещества в середине камеры по ее высоте испускаемые им гамма-кванты достигают детекторов гамма-излучения после прохождения расстояния, равного половине высоты камеры. Вместе с тем, при использовании известной системы, выбранной за ближайший аналог, в наиболее нежелательном для регистрации гамма-излучения случае расположения взрывчатого вещества на наибольшем удалении от детекторов гамма-излучения, то есть в верхней части контролируемого предмета, противоположной расположенным снизу под камерой детекторам гамма-излучения, гамма-кванты достигают этих детекторов гамма-излучения после прохождения значительно большего расстояния, превышающего высоту контролируемого предмета. Поскольку известно, что количество регистрируемых гамма-квантов обратно пропорционально квадрату расстояния между детектором и источником гамма-излучения, которым в данном случае является взрывчатое вещество, при той же массе азота взрывчатого вещества и том же облучающем его потоке тепловых нейтронов больше гамма-квантов окажутся зарегистрированными. Это обеспечивает повышение чувствительности установки для нейтронно-радиационного анализа, в результате чего снижается вероятность пропуска взрывчатого вещества и уменьшается минимальная масса взрывчатого вещества, которое предлагаемое устройство позволяет обнаружить.

Во-вторых, снабжение детекторов гамма-излучения коллиматорами и размещение их на подвижных элементах верхнего и нижнего отражателей нейтронов, установленных между двух их неподвижных элементов с возможностью перемещения относительно последних в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси горизонтальной шахты, а также снабжение подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов приводом, подключенным к выходу компьютера, позволяет после ввода оператором в компьютер, например, с помощью клавиатуры одной координаты выявленного на основании предварительного анализа рентгеновского изображения изделия, которое может оказаться взрывчатым веществом, перемещать по сигналу с компьютера, полученному на основании этой координаты, подвижные элементы верхнего и нижнего отражателей нейтронов вместе с размещенными на них детекторами гамма-излучения в горизонтальном направлении, перпендикулярном продольной оси горизонтальной шахты, и устанавливать детекторы гамма-излучения вдоль данного направления напротив этого выявленного подозрительного изделия.

Кроме того, выполнение средства перемещения контролируемого предмета в виде прямоугольной рамы, установленной внутри горизонтальной шахты с примыканием к верхней поверхности горизонтальной шахты и с возможностью перемещения вдоль нее, например, с помощью привода, подключенного к выходу компьютера, и снабжение его, по меньшей мере, одним отражателем нейтронов, установленным на прямоугольной раме в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты, позволяет после ввода оператором в компьютер, например, с помощью клавиатуры второй координаты выявленного на основании предварительного анализа рентгеновского изображения изделия, которое может оказаться взрывчатым веществом, переместить с помощью привода по сигналу с компьютера, полученному на основании этой второй координаты, прямоугольную раму средства перемещения контролируемого предмета вместе с контролируемым предметом вдоль горизонтальной шахты до такого положения, при котором область контролируемого предмета, в которой находится выявленное по рентгеновскому изображению подозрительное изделие, будет находиться напротив детекторов гамма-излучения вдоль горизонтальной шахты.

В результате такого размещения области контролируемого предмета с подозрительным изделием напротив детекторов гамма-излучения по обеим координатам подозрительное изделие оказывается установленным в сравнительно небольшой по размерам области высокой чувствительности детекторов гамма-излучения и поэтому обеспечивается, с одной стороны, регистрация детекторами гамма-излучения, снабженными коллиматорами, гамма-квантов, которые испускаются сравнительно небольшой по размерам областью контролируемого предмета, содержащей это выявленное подозрительное изделие, но, с другой стороны, предотвращение коллиматорами регистрации гамма-квантов, испускаемых остальным объемом контролируемого предмета и наполняющим камеру воздухом. Это приводит к уменьшению количества фоновых гамма-квантов, испускаемых не взрывчатым веществом, а другими содержащими азот материалами, находящимися вне зоны высокой чувствительности детекторов гамма-излучения, и поэтому обеспечивает снижение вероятности ложной тревоги.

Выполнение средства перемещения контролируемого предмета в виде прямоугольной рамы, установленной внутри горизонтальной шахты с примыканием к верхней поверхности горизонтальной шахты и с возможностью перемещения вдоль нее, позволяет выполнить горизонтальную шахту только с одним входным отверстием, а со стороны, противоположной ее входному отверстию, разместить радиационную защиту с отражателем нейтронов. Данное обстоятельство совместно со снабжением средства перемещения контролируемого предмета, по меньшей мере, одним отражателем нейтронов, установленным на прямоугольной раме в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты, позволяет по сравнению с известными аналогичными устройствами использовать в заявляемом устройстве горизонтальную шахту значительно меньшей длины без ущерба для радиационной безопасности. Это приводит к снижению габаритов и массы заявляемого устройства для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете.

Выполнение подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов в виде пластин, установленных с возможностью перемещения в выполненные в радиационной защите пазы глубиной не менее половины ширины камеры и имеющих размер в направлении их возможного перемещения, превышающий, по меньшей мере, в 1,5 раза ширину камеры, дает возможность перемещать данные подвижные элементы вместе с установленными на них детекторами гамма-излучения с коллиматорами до положения, при котором детекторы гамма-излучения оказываются размещенными напротив области контролируемого предмета с подозрительным изделием. При этом выполнение в радиационной защите пазов глубиной не менее половины ширины камеры дает возможность задвигать подвижные элементы в указанные пазы в радиационной защите на глубину не менее половины ширины камеры и поэтому позволяет перемещать вместе с ними детекторы гамма-излучения в пределах всей ширины камеры. Одновременно выполнение подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов в виде пластин с размером в направлении их возможного перемещения, превышающим, по меньшей мере, в 1,5 раза ширину камеры, позволяет даже при максимально возможном их перемещении, равном половине ширины камеры, обеспечить, чтобы оставшаяся в камере часть каждого подвижного элемента по своей длине составляла размер ширины камеры. В результате этого при любом возможном положении подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов верхняя и нижняя поверхности камеры оказываются полностью закрытыми верхним и нижним отражателями нейтронов. Это препятствует утечке тепловых нейтронов из камеры и приводит к увеличению количества тепловых нейтронов, облучающих обнаруживаемое взрывчатое вещество, что обеспечивает повышение чувствительности установки для нейтронно-радиационного анализа и поэтому снижение вероятности пропуска взрывчатого вещества и уменьшение минимальной массы взрывчатого вещества, которую заявляемое устройство позволяет обнаружить.

Выполнение в частном случае подвижных элементов верхнего и нижнего отражателей нейтронов в виде набора прямоугольных пластин, соединенных между собой шарнирными соединениями, дает возможность выполнить пазы в радиационной защите, в которые при перемещении задвигаются указанные подвижные элементы, криволинейными. Это позволяет дополнительно уменьшить габариты и массу используемой радиационной защиты, а следовательно, и всего заявляемого устройства для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете в целом.

Отмеченное свидетельствует о решении декларированных выше задач настоящего изобретения благодаря наличию у заявляемого устройства для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете перечисленных отличительных признаков.

Краткое описание чертежей

Сущность настоящего изобретения поясняется следующими графическими материалами.

На фиг.1 показан внешний вид устройства для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете, где 1 - рентгеновская установка, 2 - первый транспортер, 3 - второй транспортер, 4 - поворотная заслонка транспортера, 5 - компьютер, 6 - клавиатура, 7 - сигнализатор тревоги, 8 - контролируемый предмет, 9 - установка для нейтронно-радиационного анализа, 10 - горизонтальная шахта, 11 - прямоугольная рама средства перемещения, 12 - поворотная заслонка средства перемещения, 13 - внешний отражатель нейтронов средства перемещения и 14 - внутренний отражатель нейтронов средства перемещения.

На фиг.2 показан продольный разрез по А-А установки 9 для нейтронно-радиационного анализа при выдвинутой прямоугольной раме 11 средства перемещения, где 15 - корпус, 16 - радиационная защита, 17 - камера, 18 - источник тепловых нейтронов, 19 - боковой отражатель нейтронов, 20 - днище камеры, 21 - неподвижный элемент верхнего отражателя нейтронов, 22 - подвижный элемент верхнего отражателя нейтронов, 23 - неподвижный элемент нижнего отражателя нейтронов, 24 - подвижный элемент нижнего отражателя нейтронов, 25 - верхний детектор гамма-излучения, 26 - нижний детектор гамма-излучения и 27 - дополнительный отражатель нейтронов.

На фиг.3 показан продольный разрез по А-А установки 9 для нейтронно-радиационного анализа при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с внешней по отношению к установке 9 для нейтронно-радиационного анализа стороны контролируемого предмета 8.

На фиг.4 показан продольный разрез no A-A установки 9 для нейтронно-радиационного анализа при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с внутренней по отношению к установке 9 для нейтронно-радиационного анализа стороны контролируемого предмета 8.

На фиг.5 показан поперечный разрез по Б-Б установки 9 для нейтронно-радиационного анализа в случае выполнения подвижного элемента 22 верхнего отражателя нейтронов и подвижного элемента 24 нижнего отражателя нейтронов в виде одной пластины при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с правой стороны контролируемого предмета 8, где 28 - наружный цилиндр коллиматора, 29 - отражатель нейтронов детектора и 30 - паз в радиационной защите.

На фиг.6 показан поперечный разрез по Б-Б установки 9 для нейтронно-радиационного анализа в случае выполнения подвижного элемента 22 верхнего отражателя нейтронов и подвижного элемента 24 нижнего отражателя нейтронов в виде одной пластины при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с левой стороны контролируемого предмета 8.

На фиг.7 показан поперечный разрез по Б-Б установки 9 для нейтронно-радиационного анализа в случае выполнения подвижного элемента 22 верхнего отражателя нейтронов и подвижного элемента 24 нижнего отражателя нейтронов в виде набора прямоугольных пластин, соединенных между собой шарнирными соединениями, при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с правой стороны контролируемого предмета 8, где 31 - прямоугольная пластина подвижного элемента и 32 - шарнирное соединение.

На фиг.8 показан поперечный разрез по Б-Б установки 9 для нейтронно-радиационного анализа в случае выполнения подвижного элемента 22 верхнего отражателя нейтронов и подвижного элемента 24 нижнего отражателя нейтронов в виде набора прямоугольных пластин, соединенных между собой шарнирными соединениями, при нахождении прямоугольной рамы 11 средства перемещения с контролируемым предметом 8 внутри ее, когда область с подозрительным изделием расположена с левой стороны контролируемого предмета 8.

На фиг.9 показан продольный разрез верхнего детектора 25 гамма-излучения, где 33 - корпус детектора, 34 - радиационная защита детектора, 35 - фотоэлектронный умножитель, 36 - сцинтиллятор, 37 - внутренний цилиндр коллиматора, 38 - средний цилиндр коллиматора и 39 - поглотитель нейтронов.

На фиг.10 показана структурная схема электронной аппаратуры, входящей в состав установки 9 для нейтронно-радиационного анализа, где 40 - блок сопряжения с детекторами, 41 - усилитель, 42 - аналого-цифровой преобразователь, 43 - привод поворотной заслонки транспортера, 44 - привод поворотной заслонки средства перемещения, 45 - привод средства перемещения и 46 - привод подвижных элементов отражателей нейтронов.

Лучший вариант выполнения изобретения

В соответствии с настоящим изобретением заявляемое устройство для обнаружения взрывчатого вещества в контролируемом предмете содержит (фиг.1) рентгеновскую установку 1, проходящий через внутреннюю полость рентгеновской установки 1 первый транспортер 2, второй транспортер 6, примыкающий своей лентой к ленте первого транспортера 2 в месте выхода последней из внутренней полости рентгеновской установки 1, поворотную заслонку 4 транспортера, которая установлена над лентой первого транспортера 2 в месте примыкания к ней ленты второго транспортера 3 с возможностью поворота с помощью не показанного на фиг.1-9 привода 43 поворотной заслонки транспортера, компьютер 5, например, персональный, с клавиатурой 6 и сигнализатором 7 тревоги и установку 9 для нейтронно-радиационного анализа. Первый транспортер 2 обеспечивает перемещение контролируемого предмета 8 через внутреннюю полость рентгеновской установки 1 либо ко второму транспортеру 3 в случае, если анализ рентгеновского изображения не показал наличия в контролируемом предмете 8 подозрительных изделий, либо к установке 9 для нейтронно-радиационного анализа в случае, если в результате анализа рентгеновского изображения в контролируемом предмете 8 выявлено подозрительное изделие, похожее на взрывчатое вещество. Кроме того, первый транспортер 2 обеспечивает перемещение контролируемого предмета 8 от установки 9 для нейтронно-радиационного анализа для вывода его из зоны контроля или на досмотр. Второй транспортер 3 обеспечивает вывод контролируемого предмета 4 из зоны контроля. Поворотная заслонка 4 транспортера в зависимости от ее положения либо обеспечивает перемещение контролируемого предмета 8 с ленты первого транспортера 2 на ленту второго транспортера 3 (в положении, показанном на фиг.1), либо не препятствует перемещению контролируемого предмета первым транспортером 2 к установке 9 для нейтронно-радиационного анализа.

В качестве рентгеновской установки 1 может быть использована, например, система досмотра багажа Z-SCAN разработки и производства фирмы EG&G Astrophysics Research Corporation, Лонг-Бич, Калифорния, США, которая позволяет получать рентгеновское изображение контролируемого предмета 8, как минимум, в одной проекции, в данном случае горизонтальной. Такая система досмотра багажа Z-SCAN содержит корпус с радиационной защитой и внутреннюю полость в виде горизонтальной шахты, через которую проложен первый транспортер 2, рентгеновскую трубку с коллиматором рентгеновского излучения, сцинтиллятор, изготовленный, например, из вольфрамата кадмия, матрицу фотодиодов, блок аналого-цифровых преобразователей, аппаратуру обработки информации, пульт управления и средство отображения информации в виде цветного дисплея.

Установка 9 для нейтронно-радиационного анализа содержит (см. фиг.1-10) корпус 15, внутри которого размещена радиационная защита 16, которая выполнена из борированного полиэтилена для защиты от нейтронного излучения и свинца для защиты от гамма-излучения. Сквозь корпус 15 и радиационную защиту 16 проходит горизонтальная шахта 10, имеющая одно входное отверстие, с расположенной вдоль нее прямоугольной рамой 11 средства перемещения, установленной с примыканием к верхней поверхности горизонтальной шахты 10 с возможностью перемещения вдоль нее с помощью привода 45 средства перемещения, на фиг.1-9 не показанного. Лента первого транспортера 2 проложена таким образом, чтобы она проходила вдоль установки 9 для нейтронно-радиационного анализа со стороны входного отверстия горизонтальной шахты 10 на уровне ее нижней поверхности. Прямоугольная рама 11 средства перемещения снабжена внешним отражателем 13 нейтронов средства перемещения и внутренним отражателем 14 нейтронов средства перемещения, которые установлены на ней в плоскости, перпендикулярной продольной оси горизонтальной шахты 10, и выполнены из полиэтилена с размерами, незначительно меньшими размеров поперечного сечения горизонтальной шахты 10. Прямоугольная рама 11 средства перемещения выполнена с возможностью ее выдвижения из горизонтальной шахты 10 до положения, когда внешний отражатель 13 нейтронов средства перемещения достигает своей внут