Патент на изобретение №2334219

(54) УСТРОЙСТВО И СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТА ПРОВЕРКИ

(57) Реферат:

Использование: для дистанционного обнаружения и визуализации объектов, скрытых в замкнутых объемах или на человеке, с использованием рассеянного рентгеновского излучения. Сущность заключается в том, что генерируют пучок проникающего излучения, создаваемого целиком внутри кузова закрытого средства перемещения, осуществляют сканирование проникающим излучением поперек объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, регистрируют проникающее излучение, рассеянное объектом, в кузове закрытого средства перемещения и выдают сигнал рассеяния, осуществляют выдачу сигнала относительного перемещения на основе относительного перемещения закрытого средства перемещения и контролируемого объекта и выявляют определенную характеристику содержимого объекта на основе, частично, сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения. Технический результат – создание средства и метода для быстрой и не причиняющей неудобств проверки людей, а также внутреннего содержания транспортных средств, грузовых контейнеров или других объектов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам дистанционного обнаружения и визуализации объектов, скрытых в замкнутых объемах или на человеке, с использованием рассеянного рентгеновского излучения, а также пассивного контроля наличия гамма- или нейтронного излучения с передвижной платформы, расположенной с одной стороны по отношению к каждому из одного или более контролируемых закрытых объемов.

Уровень техники

В настоящее время рентгеновское излучение используется для проверки грузовых контейнеров, включая автомобили, платформы товарных поездов и т.д. Используемая в настоящее время технология, однако, обычно требует, чтобы части конструкции устройства контроля располагались по обеим сторонам от контролируемого объекта. Таким образом, источник рентгеновского излучения, например, может быть расположен на некотором удалении от контролируемого объекта, в то время как устройство детектирования, расположенное вблизи контролируемого объекта, регистрирует рентгеновское излучение, прошедшее через объект. В других вариантах рентгеновского контроля, описанных в патенте США 6,292,533, опубликованном 18.09.2001, источник проникающего излучения укреплен на подвижной основе, которая движется вдоль неподвижного грузового контейнера, в то время как штанга выносит либо детектор, либо источник на удаленную сторону грузового контейнера. Используемая в настоящее время технология в итоге требует, чтобы контролируемые объекты или люди либо продвигались через систему проверки, либо вводились между близлежащим и удаленным компонентами системы контроля, один из которых содержит источник, а другой – детектор излучения.

Однако желательно иметь средство для быстрой и не причиняющей неудобств проверки людей, а также внутреннего содержания транспортных средств, грузовых контейнеров или других объектов. В частности, что касается закрытых объемов, содержащих грузы, желательно обнаруживать присутствие людей, возможной контрабанды, опасных грузов или других представляющих интерес включений без ограничений, накладываемых особенностями применяемых в настоящее время устройств. Желательно также проведение такого контроля в сочетании с пассивным обнаружением радиоактивных или делящихся материалов.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом изобретения, отраженном в одном из вариантов его выполнения, предложено устройство контроля для проверки объекта. Объектом проверки может быть, например, человек, но может также быть груз или транспортное средство любого типа. Устройство контроля содержит закрытое средство перемещения, такое как фургон или другое транспортное средство, снабженное ограждающим кузовом. Кроме того, устройство содержит источник проникающего излучения, заключенный в кузове закрытого средства перемещения с возможностью генерации проникающего излучения, пространственный модулятор, установленный с возможностью формирования проникающего излучения в пучок и облучения объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, детекторный блок, предназначенный для размещения полностью внутри кузова закрытого средства перемещения во время проведения контроля и выдачи сигнала рассеяния на основе проникающего излучения, рассеянного содержимым объекта, и контроллер, являющийся средством выделения определенной характеристики содержимого объекта на основе, по крайней мере, сигнала рассеяния.

В предпочтительных вариантах выполнения устройство содержит датчик перемещения, установленный с возможностью выдачи сигнала, основанного на перемещении закрытого средства перемещения по отношению к неподвижному контролируемому объекту, или датчик относительного перемещения, установленный с возможностью выдачи сигнала об относительном перемещении, основанного на относительном перемещении закрытого средства перемещения и контролируемого объекта.

Кроме того, в устройство может быть введен генератор изображения (блок формирования изображения), являющийся средством преобразования сигнала в изображение содержимого объекта частично на основе сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения.

Средство перемещения может являться дорожным транспортным средством. Источник проникающего излучения может представлять собой рентгеновскую трубку, имеющую ось, и, в частности, рентгеновскую трубку с заземленным анодом с ограничением энергии рентгеновского излучения примерно до (ниже) 350 кэВ. Источник проникающего излучения может содержать пространственный модулятор с диском обтюратора, установленным с возможностью вращения и испускания (направления) излучения по одну или по обе стороны закрытого средства перемещения.

Пространственный модулятор может также содержать перфорированную втулку, установленную с возможностью вращения вокруг оси, в основном, коаксиальной с осью рентгеновской трубки.

В соответствии с еще одним вариантом выполнения изобретения датчик относительного перемещения может быть выбран из группы датчиков, включающей ультразвуковой, оптический, лазерный датчики, радар и лидар.

Устройство может также дополнительно содержать детектор регистрации излучения, испускаемого содержимым контейнера, чувствительный к нейтронам или к гамма-излучению.

В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается способ контроля объекта проверки с использованием проникающего излучения, в котором генерируют пучок проникающего излучения, создаваемого целиком внутри кузова закрытого средства перемещения, осуществляют сканирование проникающим излучением поперек объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, регистрируют проникающее излучение, рассеянное объектом, в кузове закрытого средства перемещения и выдают сигнал рассеяния, осуществляют выдачу сигнала относительного перемещения на основе относительного перемещения закрытого средства перемещения и контролируемого объекта, и выявляют определенную характеристику содержимого объекта на основе, частично, сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения.

В предпочтительных вариантах осуществления способа формируют изображение содержимого объекта на основе, частично, сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения. Проникающее излучение направляют на основе, по крайней мере, частично, сигнала относительного перемещения.

Краткое описание чертежей

Изложенные признаки изобретения будут более понятны при обращении к нижеследующему подробному описанию с сопровождающими чертежами.

На фигуре 1 представлен вид в перспективе с частичным вырывом выполненного в соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения передвижного устройства для проверки грузов, размещенного на грузовом автомобиле, имеющем возможность передвигаться по дороге, причем с помощью устройства производится сканирование закрытого объема, такого как транспортное средство или грузовой контейнер.

На фигуре 2 представлены изображения различных транспортных средств, полученные в обратно рассеянном излучении с помощью устройства с фигуры 1 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фигуре 3 дано схематическое представление контрольного средства перемещения, выполненного по одному из вариантов реализации настоящего изобретения и обеспечивающего возможность контроля с обеих сторон транспортного средства.

Осуществление изобретения

В данном описании и приложенной формуле изобретения термин “грузовой контейнер” относится к емкости для хранения или транспортировки товаров и включает платформы товарных поездов, а также транспортные средства либо с собственным приводом, либо на посторонней тяге, такие как автомобили, кабины и прицепы тягачей, железнодорожные вагоны или судовые контейнеры. Используемый в данном описании термин “грузовой контейнер” также включает в себя устройства и элементы самой емкости.

Описываемое изобретение служит для определения материалов, которые могут быть помещены в грузовом контейнере и, таким образом, трудно поддаются визуальному контролю, либо в качестве альтернативы может быть применено для обследования человека или другого одушевленного субъекта. Характеристики материала, который может быть объектом скрытой проверки и который может обнаруживаться с использованием устройства и способа, изложенных в настоящем изобретении, включают плотность электронов, атомный номер, массовую плотность, линейные размеры и форму, а также другие характеристики. Эти характеристики являются определяющими при выборе различных физических процессов взаимодействия проникающего излучения с веществом.

Проникающее излучение относится к электромагнитному излучению с энергией фотонов, необходимой для проникновения в интересующие материалы на достаточную глубину. Таким излучением является рентгеновское излучение и более высокоэнергетические виды излучения. Взаимодействие этого излучения с веществом может быть, в общих чертах, отнесено к процессу либо поглощения, либо рассеяния. Оба процесса выводят фотоны рентгеновского излучения из коллимированного (то есть направленного) пучка, причем в процессе рассеяния происходит отклонение фотонов в новом направлении (как правило, с потерей энергии), в то время как при поглощении фотон просто удаляется из пучка.

Описание отдельных элементов передвижного устройства контроля может быть найдено в патенте США №5,764,683, опубликованном 09.07.98. В данном описании и прилагаемой формуле изобретения термин “источник” применяется в широком смысле, как охватывающий совокупность устройств, используемых для создания пучка проникающего излучения, которым облучают контролируемый объект. Термин “источник” выбран, чтобы включить в рассмотрение генератор проникающего излучения (“источник” в узком смысле), который может представлять собой рентгеновскую трубку или радиоактивный изотоп. Более того, понятно, что термин “источник”, как он используется в данном описании и прилагаемой формуле изобретения и как обозначено цифрой 30 на чертежах, относится к совокупности устройств, служащих для формирования пучка 24 и могущих иметь внутренние компоненты, в которые входят диафрагмы, обтюраторы, коллиматоры и другие устройства.

Построение изображения в рассеянном излучении, в котором используется, в основном, рентгеновское излучение, рассеянное в обратном направлении, дает некоторые уникальные возможности контроля и технические характеристики. Изображение в рассеянном излучении можно получать даже тогда, когда рассматриваемый объект доступен только с одной стороны. Более того, так как сигнал рассеянного излучения очень быстро затухает по глубине объекта, изображения в рассеянном излучении эффективно представляют “срез” характеристик объекта со стороны, ближайшей к источнику рентгеновского излучения, тем самым уменьшая проблемы наложения изображений, присущие изображениям, полученным на просвет. Комптоновский эффект, который преобладает при рассеянии рентгеновского излучения в энергетическом диапазоне, обычно используемом в соответствии с настоящим изобретением, является доминирующим для взаимодействия рентгеновского излучения с материалами с низким атомным номером (малым Z). Наркотические препараты четко отображаются на изображениях в рассеянном излучении, также как органические взрывчатые вещества, что делает изображения в рассеянном излучении эффективными при обнаружении бомб или наркотиков. Наконец, требования по юстировке пучка рентгеновского излучения с детектором или коллиматором менее строги, чем для получаемых на просвет изображений, что дает возможность быстрого ввода аппаратуры в действие при самых различных сценариях проведения контроля.

Технология сканирования дает возможность формирования изображений с использованием детекторов, расположенных специальным образом для регистрации рассеянного рентгеновского излучения. В типичном сканирующем устройстве “узкий пучок” рентгеновского излучения быстро и многократно обегает веерообразную вертикальную траекторию с центром в месте расположения источника, которая ориентирована так, чтобы охватить контролируемый объект. Одновременно объект перемещается с постоянной небольшой скоростью вдоль направления, перпендикулярного вееру, например, на горизонтально движущейся ленте конвейера. Таким образом, узкий пучок пересекает объект от точки к точке, формируя растр, и весь объект оказывается просканированным по мере прохождения плоскости веера за время от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от длины объекта.

Хотя общее время сканирования может составлять от секунд до минут, действительное время облучения любой части сканируемого объекта представляет собой короткий промежуток времени, за который узкий пучок сканирует данный элемент. Это время облучения составляет, как правило, микросекунды в зависимости от конструкции и конкретного применения изобретения, что обуславливает низкую дозу облучения объекта и низкие уровни излучения, которое может быть рассеяно в окружающее пространство, так что дозы, получаемые операторами и находящимися рядом людьми, малы.

В изображенном на фигуре 1 предпочтительном варианте выполнения изобретения использовано устройство, в котором детекторы размещены на подвижной платформе или другом средстве 10 перемещения (передвижения), как правило, способном двигаться по дороге, причем это средство перемещения передвигается вдоль контролируемого объекта 12 больших размеров, такого как вагон или грузовой контейнер. Средство 10 перемещения характеризуется тем, что имеет корпус (кожух) или ограждающий (пространство для размещения чего-л.) кузов 14, в данном случае образуемой обшивкой фургона, показанной в разрезе, чтобы были видны другие компоненты устройства контроля. Средство перемещения может иметь множество альтернативных вариантов исполнения, включающих, но не ограниченных, средства передвижения с бензиновыми, дизельными, электрическими, газовыми, аккумуляторными, с топливными батареями или водородными двигателями (в том числе автофургоны, тягачи и тому подобное), перемещающиеся по рельсам платформы, сани, трейлеры, краны или другие устройства, которые могут приводиться в движение предпочтительно собственной тягой, но возможны также средства перемещения, протягиваемые с помощью троса, например электроприводом.

Внутри ограждающего кузова 14 средства 10 перемещения имеется источник 30, содержащий рентгеновскую трубку 32 (показана на фигуре 3) и обтюратор 34. В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения энергия источника, как правило, меньше 350 кэВ. Это позволяет использовать рентгеновскую трубку 32 с заземленным анодом, в которой напряжение прикладывается только к одному электроду. Преимуществом использования такой энергии заключается также в том, что обтюратор 34 имеет меньшие размеры, чем применяемые в устройствах, где используется рентгеновское излучение с высокой энергией. Обтюратор 34 может представлять собой вращающуюся перфорированную втулку или колесо с прозрачными для излучения спицами, или любое другое из средств, применяемых в данной области техники для формирования сканирующего пучка, которое размещается, как правило, в плоскости, близкой к ортогональной, относительно направления движения 20. Изображенная на фигуре 3 рентгеновская трубка 32 может, например, представлять собой рентгеновскую трубку с панорамным пучком, испускающую излучение в широком угле, и, кроме того, может имеет возможность поворота, чтобы обеспечивать сканирование по обеим сторонам от средства 10 перемещения. Вращающийся обод 34 с отверстиями 36 и 38 испускает узкий пучок 24, обеспечивая, таким образом, возможность контроля объектов, с обеих сторон средства передвижения, что здесь названо “двусторонним” контролем. Однако любые типы источников попадают под рамки настоящего изобретения, если используются таким образом, как приведено в данном описании. Источник рентгеновского излучения и детекторы могут быть ориентированы так, чтобы позволять проводить сканирование со “стороны водителя”, со “стороны пассажира” или с обеих сторон одновременно.

В предшествующем уровне техники известны различные средства развертки пучка проникающего излучения, в которые входят, например, вращающийся диск 34 обтюратора, изображенный на фигуре 3, или электронное сканирование, подробно описанное, например, в опубликованном 16.07.2002 патенте США №6,421,420, ссылка на который приведена в данном описании. В варианте выполнения изобретения, в котором используется механическое вращение диска 34 обтюратора, при вращении диска обтюратора в направлении стрелки 22 пучок 24 проникающего излучения, испускаемого мишенью рентгеновской трубки 32, последовательно проходит через группу (обычно из трех или четырех) каналов. Диск 34 изготовлен из материала, перекрывающего распространение рентгеновского излучения помимо отверстий 36. Как правило, в качестве такого материала используется свинец. Рентгеновское излучение при вращении диска 34 выходит из облучаемого в данный момент канала и в виде узкого пучка, который обегает поперек контролируемого объекта 12. Размеры пучка 24 обычно определяют разрешение изображенной системы. Отверстия 36 могут иметь различную форму как округлую, так и прямоугольную, а также могут быть подобраны в соответствии с более специфическими обстоятельствами. В альтернативных вариантах выполнения изобретения для получения аналогичного сканирующего узкого пучка могут быть применены другие способы формирования рентгеновского излучения, такие как вращающиеся диски с удлиненными прорезями или диски с полыми спицами.

Детекторные блоки 100 размещены на средстве 10 перемещения и, как правило, спрятаны в ограждающем кузове 14 от просмотра снаружи средства передвижения. Они могут также быть расположены и снаружи средства перемещения в отдельных случаях использования, также подпадающих под рамки настоящего изобретения. Детекторные блоки содержат детекторы для регистрации проникающего излучения от источника 30 после его взаимодействия и рассеяния с содержимым контролируемого объекта 12.

Источник рассеянного излучения может быть определен как аномальный для субъекта или объекта, подвергаемых проверке. Так лицо, проносящее взрывчатые вещества, может быть выявлено по локальному всплеску рассеянного рентгеновского излучения. Для определения уровней опасности объекта могут быть выделены определенные характеристики рассеяния, такие как локализация или особое размещение по отношению к контролируемому объекту.

Кроме того, детекторные блоки могут быть одновременно чувствительны и к собственному излучению, испускаемому опасными материалами, как это описано, например, в одновременно рассматриваемой патентной заявке США №10/156,989 от 29.05.2002 под названием “Детекторы для рентгеновского и нейтронного излучения”, на которую дана ссылка в данном описании. В соответствии с различными вариантами выполнения настоящего изобретения используются детекторы, имеющие высокую эффективность регистрации тепловых и надтепловых (имеющих промежуточную энергию, как правило, 1-104 эВ) нейтронов. В детекторах для регистрации как нейтронов, так и фотонов используются сцинтилляторы Gd2О2S, общеизвестные как “гадоксы”, как они и называются в данном описании. Под воздействием рентгеновского излучения в гадоксах возникают сцинтилляции в видимой части спектра, которые затем регистрируются, как правило, с использованием фотоумножителей или фотодиодов. Применяемые в качестве альтернативы сцинтилляторы, такие как LiF, с большим сечением взаимодействия для регистрации тепловых и надтепловых нейтронов также подпадают под рамки настоящего изобретения.

Отдельные детекторы больших размеров размещаются вблизи плоскости пучка и по отношению к сканируемому объекту на стороне источника рентгеновского излучения, причем чувствительная поверхность детекторов ориентирована в направлении сканируемого объекта. От этих детекторов требуется только регистрация рассеянного излучения в большом телесном угле и не предъявляется жестких требований по юстировке. При таком расположении эти детекторы реагируют на рентгеновское излучение, которое рассеяно от объекта, в основном, в обратном направлении к источнику. На фигуре 3 схематически показан вид сверху другого варианта выполнения настоящего изобретения, использование которого имеет преимущество при проверке объектов, находящихся по обеим сторонам от контролирующего средства передвижения.

В соответствии с настоящим изобретением применяемые сейчас различные способы обнаружения контрабандных материалов могут использоваться дополнительно для обнаружения в проверяемых контейнерах делящихся материалов. Некоторые из этих методов пассивные, то есть сигнал об опасности выдается при обнаружении гамма- или нейтронного излучения, испускаемого радиоактивными материалами. Другие методы активные, то есть проникающее излучение при облучении контейнера возбуждает флуоресценцию делящегося материала, и характеристическое рентгеновское излучение урана или плутония вызывает появление сигнала об опасности.

Проверка объекта 12 может проводиться оператором, находящимся в средстве 10 перемещения, или в альтернативном варианте оператором, находящимся на некотором удалении. Для проведения проверки объект 12 может быть закреплен в стационарном положении, а средство 10 перемещения передвигаться вдоль него в направлении 20 (вперед или назад), или в альтернативном варианте проверка может проводиться при одновременном перемещении как средства 10 перемещения, так и контролируемого объекта 12. И еще в одном варианте, называемом “портальный вариант”, устройство расположено стационарно, и объект контроля перемещается мимо устройства. Если объектом контроля является человек, у него могут потребовать пройти мимо средства перемещения медленно, предпочтительно в обеих направлениях, так чтобы проверить человека с обеих сторон.

В “стационарном варианте” как устройство, так и сканируемый объект расположены неподвижно, и применяется способ рентгеновского сканирования с использованием навесной тележки, составляющей часть самого устройства, чтобы обеспечить как вертикальную, так и горизонтальную развертку для получения изображения в обратно рассеянном рентгеновском излучении. Такие способы могут включать использование столов продольно-поперечного перемещения, источников рентгеновского излучения с электронным управлением (как описано в патенте США №6,421,420) и других средств.

Относительным движением средства 10 перемещения и объекта 12 можно тонко управлять или отслеживать с помощью датчика 18, в котором могут быть использованы различные способы регистрации. Это может быть, только в качестве примера, радар, ультразвуковой датчик, оптический, в том числе и лазерный, датчик или лидар, используемые для регистрации относительной скорости средства 10 перемещения и объекта 12. Сигнал, выдаваемый датчиком 18, поступает в контроллер 40 для обработки по одному или нескольким из следующих способов.

Можно регулировать скорость средства передвижения или в альтернативном варианте вносить коррективы при построении элементов изображения, чтобы компенсировать отклонения в скорости средства передвижения, так чтобы получить скорректированный формат кадра и изображение в рассеянном излучении, свободное от искажений. Соответствующие технологии включают, но не ограничены, следующее:

– использование прецизионных устройств измерения скорости для высокоточного измерения скорости средства передвижения в диапазоне малых скоростей (от 0,5 до 10 миль в час (от 0,8 до 16 км/час));

– низкоскоростные (от 0,5 до 10 миль в час (от 0,8 до 16 км/час)) приводы с использованием электроники и программных средств и/или средств регулирования;

– специализированная конструкция коробки передач средства передвижения, которая обеспечивает одновременно сканирование с низкой скоростью и возможность передвижения по дороге со скоростью до 55 миль в час (88 км/час). В этом случае устройство управления средством передвижения на рейсовой скорости может быть введено в состав устройства управления при низких скоростях сканирования.

– индикация для водителя о выходе скорости за верхний и нижний пределы, при которой используются прецизионные датчики, снабженные индикатором на приборном щитке, который водитель использует для сброса газа и торможения, чтобы установить скорость средства передвижения, необходимую для получения свободных от искажений изображений;

– фрикционный привод для приведения в движение в процессе проведения контроля колес средства передвижения, осуществляющего проверку;

– динамическая коррекция в реальном времени. Этот способ не предназначен для регулирования скорости средства передвижения, а скорее в нем используются измеренные в реальном времени с высокой точностью скорость средства передвижения и изменение скорости. При этом измерения проводятся с помощью установленных на средстве передвижения датчиков 26, данные с которых посредством заложенного в программное обеспечение алгоритма интерполируются, усредняются или обрабатываются другим путем с тем, чтобы скорректировать искажения растра изображения в рассеянном излучении, возникающие при остановках или изменении скорости;

– дистанционный контроль скорости объекта с использованием одного или более датчиков 18 различных типов и с использованием сигналов, поступающих с датчиков 18, в заложенном в программное обеспечение алгоритме вместе с данными о скорости средства передвижения для динамической коррекции растра изображения в обратно рассеянном рентгеновском излучении.

Перечисленные способы контроля и коррекции изменений относительного перемещения могут быть использованы как по отдельности, так и в сочетании, что подпадает под рамки настоящего изобретения. Датчик 18 может дополнительно обеспечивать регулирование направления пучка рентгеновского излучения, так чтобы могли активно отслеживаться и изменяться относительная скорость и угол развертки пучка от источника по отношению к сканируемому объекту. Преимуществом этого является возможность получения изображений улучшенного качества на более высоких скоростях и, кроме того, проведение контроля при относительном перемещении не только в одном направлении. Следует также отметить, что в случаях, когда не требуется обеспечение горизонтального пространственного разрешения, отпадает необходимость в контроле за относительным движением. На фигуре 2 отображен ряд из пяти автомобилей, просканированных описанным в настоящем изобретении устройством, при этом видно различное скрытое содержимое автомобилей.

При проведении контроля перемещающимся мимо устройством доза для находящихся без движения людей в процессе проведения облучения рентгеновскими лучами может быть легко уменьшена ниже установленного порога за счет установки скорости устройства перемещения выше определенного минимума. Для прекращения рентгеновского облучения установлена блокировка, срабатывающая при прекращении движения устройства перемещения или при снижении скорости ниже определенного минимума. В противном случае рентгеновское облучение производится вне зависимости от степени близости к объекту.

Для стационарного случая или для случаев контроля перемещающимся мимо устройством, в которых требуются или являются желательными дополнительные меры безопасности, могут быть использованы датчики расстояния, такие как, например, лазерный, микроволновый, ультразвуковой или тепловой, для определения наличия объекта, подлежащего сканированию, с целью включения рентгеновского облучения только в случае необходимости, и/или установления, не находятся ли люди на пути пучка излучения. Эти датчики, как правило, включены постоянно и их сигналы обрабатываются программными или аппаратными средствами для интеллектуального управления рентгеновским облучением. Оператор может быть также снабжен ручным пультом “включения/выключения” рентгеновского облучения в дополнение к другим устройствам контроля и обеспечения безопасности.

Для достижения дополнительных преимуществ в различных приложениях настоящего изобретения могут быть введены следующие признаки настоящего изобретения, включающие, но не ограниченные этим, следующее:

– Просто проверка или проверка с выдачей манифеста грузов, находящихся в контейнерах, пакетах или других упаковках, грузовиков или трейлеров, которые следуют через или остаются на хранение в портах, на границе, на авиатерминалах или других аналогичных площадках.

– Проверка контейнеров, объектов или транспортных средств, объявленных пустыми.

– Проверка транспортных средств при въезде на охраняемые или закрытые территории, такие как военные базы, электростанции, туннели, авиатерминалы, общественные или правительственные здания, места парковки автомобилей, приемные помещения, зоны обслуживания или загрузки, посты взимания дорожных сборов или другие пункты, значимые с точки зрения провоза контрабанды или опасных грузов, таких как взрывчатые вещества, оружие или нелегально провозимые люди.

– Проверка транспортных средств или контейнеров, находящихся в гаражах, местах парковки или на общественных или частных автомагистралях, на предмет обнаружения взрывчатых веществ, оружия, контрабанды или других опасных грузов.

– Проверка движущихся транспортных средств на предмет наличия опасных грузов, контрабанды или проверка контейнеров.

– Проверка объектов, возможно содержащих радиоактивные материалы, испускающие нейтронное и/или гамма-излучение.

– Поиск конвоируемых гражданских или военных лиц.

– Выявление на границе или других контрольных пунктах террористов-смертников.

– Тщательный осмотр лиц, проходящих большими группами.

Описанный вариант выполнения изобретения приведен просто в качестве примера, и для специалиста в данной области будут очевидны многочисленные варианты и модификации реализации. Прилагаемая формула изобретения охватывает все эти варианты и модификации в рамках настоящего изобретения.

Формула изобретения

1. Устройство контроля для проверки объекта, отличающееся тем, что оно содержит закрытое средство перемещения, снабженное ограждающим кузовом, источник проникающего излучения, полностью заключенный в кузове закрытого средства перемещения с возможностью генерации проникающего излучения, пространственный модулятор, установленный с возможностью формирования проникающего излучения в пучок и облучения объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, детекторный блок, предназначенный для размещения полностью внутри кузова закрытого средства перемещения во время проведения контроля и выдачи сигнала рассеяния на основе проникающего излучения, рассеянного содержимым объекта, и контроллер, являющийся средством выделения определенной характеристики содержимого объекта на основе, по крайней мере, сигнала рассеяния.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик перемещения, установленный с возможностью выдачи сигнала, основанного на перемещении закрытого средства перемещения по отношению к неподвижному контролируемому объекту.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик относительного перемещения, установленный с возможностью выдачи сигнала об относительном перемещении, основанного на относительном перемещении закрытого средства перемещения и контролируемого объекта.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство перемещения является дорожным транспортным средством.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит генератор изображения, являющийся средством преобразования сигнала в изображение содержимого объекта частично на основе сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник проникающего излучения представляет собой рентгеновскую трубку, имеющую ось.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник проникающего излучения представляет собой рентгеновскую трубку с заземленным анодом.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник проникающего излучения представляет собой рентгеновскую трубку с ограничением энергии рентгеновского излучения ниже 350 кэВ.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пространственный модулятор содержит диск обтюратора, установленный с возможностью вращения.

10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что пространственный модулятор содержит перфорированную втулку, установленную с возможностью вращения вокруг оси, в основном, коаксиальной с осью рентгеновской трубки.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник проникающего излучения установлен с возможностью испускания излучения по одну сторону закрытого средства перемещения.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник проникающего излучения установлен с возможностью испускания излучения по обе стороны закрытого средства перемещения.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит детектор регистрации излучения, испускаемого содержимым контейнера.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что детектор регистрации излучения, испускаемого содержимым контейнера, чувствителен к нейтронам.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что детектор регистрации излучения, испускаемого содержимым контейнера, чувствителен к гамма-излучению.

16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что датчик относительного перемещения выбран из группы датчиков, включающей ультразвуковой, оптический, лазерный датчики, радар и лидар.

17. Способ контроля объекта проверки с использованием проникающего излучения, отличающийся тем, что генерируют пучок проникающего излучения, создаваемого целиком внутри кузова закрытого средства перемещения, осуществляют сканирование проникающим излучением поперек объекта по изменяющемуся во времени сечению сканирования, регистрируют проникающее излучение, рассеянное объектом, в кузове закрытого средства перемещения и выдают сигнал рассеяния, осуществляют выдачу сигнала относительного перемещения на основе относительного перемещения закрытого средства перемещения и контролируемого объекта и выявляют определенную характеристику содержимого объекта на основе, частично, сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что осуществляют формирование изображения содержимого объекта на основе, частично, сигнала рассеяния и сигнала относительного перемещения.

19. Способ по п.17, отличающийся тем, что проникающее излучение направляют на основе, по крайней мере частично, сигнала относительного перемещения.

РИСУНКИ