KR101303451B1 - 복수에너지의 전자가속기 및 복수의 Ｘ－ｒａｙ 디텍터를 구비하는 화물 검색장치 - Google Patents

복수에너지의 전자가속기 및 복수의 Ｘ－ｒａｙ 디텍터를 구비하는 화물 검색장치 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 화물 검사장치는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 발생시켜 가속시키는 전자가속부, 전자가속부로부터 가속된 전자빔을 엑스레이로 변환시켜 대상체로 안내하는 안내부 및, 대상체를 통과한 엑스레이를 검출하는 검출부를 포함하며, 검출부는 복수개 마련되어 대상체 내부의 화물을 입체적으로 검출한다. 이러한 구성에 의하면 대상체 내부의 화물의 종류를 정확히 검출할 수 있음과 아울러, 입체적인 검출이 가능해져 검사 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

복수에너지의 전자가속기 및 복수의 Ｘ－ｒａｙ 디텍터를 구비하는 화물 검색장치{CARGO INSPECTION DEVICE HAVING PLURAL-ENERGY ELECTRON ACCELERATOR AND PLURAL X-RAY DETECTOR}
본 발명은 화물 검사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 가속하는 전자가속부와 복수의 엑스레이 검출부를 통해 화물에 대한 검사 정확도를 향상시킬 수 있는 화물 검사장치에 관한 것이다.
항만 및 공항과 같은 국제화물을 취급하는 시설에서는 안전을 이유로, 화물에 대한 보안검색이 강화되고 있는 추세이다. 특히, 근래에는 미국과 같은 선진국에서는 폭발물뿐만 아니라, 특별 핵물질(Special nuclear materials)에 대한 검색을 사전에 요구하고 있는 실정이다.
이러한 폭발물과 핵물질의 검사는 엑스레이(X-ray)에 의한 검색방법이 일반적이다. 그러나, 상기 엑스레이를 이용한 검사방법은 컨테이너와 같은 소정 저장수단에 적재된 화물의 물질 종류 및 식별에 대한 정확도가 낮은 문제점을 가진다. 뿐만 아니라, 상기 엑스레이를 이용한 검사방법은 검사된 화물이 입체적인 검색이 불가능한 단점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 검사되는 대상체 내부의 화물에 대한 검사 정확도를 향상시킬 수 있는 복수 에너지의 전자가속부 및 복수의 엑스레이 검출부를 구비하는 화물 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 화물 검사장치는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 발생시켜 가속시키는 전자가속부, 상기 전자가속부로부터 가속된 상기 전자빔을 엑스레이로 변환시켜 대상체로 안내하는 안내부 및, 상기 대상체를 통과한 상기 엑스레이를 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 검출부는 복수개 마련되어, 상기 대상체 내부의 화물을 입체적으로 검출한다.
일측에 의하면, 상기 검출부는 상기 대상체에 대해 상호 나란하게 복수개 배치된다.
일측에 의하면, 상기 전자가속부는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 상호 교번적으로 가속시킨다.
일측에 의하면, 상기 전자가속부는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 각각 가속시키도록 복수개 마련된다.
일측에 의하면, 상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 제1전자빔을 상호 교번적으로 가속시키는 제1전자가속부 및, 상기 제1전자빔과 다른 에너지 크기의 적어도 하나 이상의 제2전자빔을 가속시키는 제2전자가속부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 안내부는, 상기 전자가속부에서 발생된 상기 전자빔을 엑스레이(X-ray)로 변환시켜 방출시키는 변환부 및 방출되는 상기 엑스레이의 방향을 상기 대상체로 안내하는 콜리메이터부를 포함하며, 상기 변환부는 텅스텐(Tungsten) 타켓을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 화물 검사장치는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 발생시켜 가속시키는 전자가속부, 상기 전자가속부로부터 가속된 상기 전자빔을 엑스레이로 변환시키는 변환부 및, 상기 엑스레이를 검사하고자 하는 대상체로 안내하는 콜리메이터부를 포함하는 안내부 및, 상기 대상체에 대해 복수개 마련되어, 상기 대상체를 통과하는 상기 엑스레이를 검출하여 상기 대상체 내부의 화물을 검출하는 검출부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 상호 교번적으로 가속시키거나, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 각각 가속시키도록 복수개 마련된다.
일측에 의하면, 상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 제1전자빔을 상호 교번적으로 가속시키는 제1전자가속부 및, 상기 제1전자빔과 다른 에너지 크기의 적어도 하나 이상의 제2전자빔을 가속시키는 제2전자가속부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 변환부는 텅스텐(Tungsten) 타켓을 포함한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 가속하여 대상체의 화물을 검사할 수 있어, 금속 또는 유기물과 같은 화물의 검사 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 복수의 검출부를 구비함으로써, 대상물 내부에 마련된 화물의 원근을 파악하여 입체감 있게 검사할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 복수 에너지의 전자가속부 및 복수의 엑스레이 검출부를 구비하는 화물 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도, 그리고,
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 복수 에너지의 전자가속부 및 복수의 엑스레이 검출부를 구비하는 화물 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 화물 검사장치(1)는 가속부(10), 안내부(20) 및 검출부(30)를 포함한다.
참고로, 본 발명에서 설명하는 화물 검사장치(1)는 항만 및/또는 공항과 같이 국제 화물이 출입되는 시설에 설치되어, 화물(C)에 대한 검사를 수행한다. 본 실시예에서는 도 1의 도시와 같이, 상기 화물 검사장치(1)가 컨테이너와 같은 소정 대상체(O) 내부의 화물(C)을 검사하는 것으로 예시한다.
상기 전자가속부(10)는 서로 다른 에너지 크기의 복수의 전자빔(B)을 발생시켜 가속시킨다. 구체적으로, 상기 전자가속부(10)는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 적어도 하나 이상의 전자빔(B)을 상호 교번적으로 발생시킨다.
본 실시예에서는 상기 전자가속부(10)가 6MeV 및 9MeV 크기의 에너지를 가지는 전자빔(B)을 상호 교번적으로 발생시키는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 전자가속부(10)가 6MeV, 9MeV 및 15MeV 크기의 에너지를 가지는 전자빔(B)을 순차적으로 상호 교번적으로 발생시키거나, 6MeV 및 15MeV 크기의 에너지를 가지는 전자빔(B)을 교번적으로 발생시키는 것과 같은, 다양한 조건에 대응하여 변경 가능함은 당연하다.
상기 안내부(20)는 상기 전자가속부(10)로부터 발생되어 가속된 전자빔(B)을 대상체(O)로 안내한다. 이를 위해, 상기 안내부(20)는 변환부(21)와 콜리메이터부(22)를 포함한다.
상기 변환부(21)는 상기 전자가속부(10)에서 가속되어 입사된 전자빔(B)을 엑스레이(X-Ray)(X)로 변환시켜 방출시킨다. 이러한 변환부(21)는 엑스레이 발생 효율이 높으며 장수명 특성을 가지는 텅스텐(Tungsten)으로 형성되는 텅스텐 타켓을 포함한다.
상기 콜리메이터부(22)는 상기 변환부(21)에서 방출된 엑스레이(X)의 방향을 조절하여 대상체(O)로 안내한다. 이때, 상기 콜리메이터부(22)에는 상기 엑스레이(X)를 투과시켜 안내하기 위한, 엑스레이(X)가 통과하는 슬릿(Slit)(23)을 구비한다. 이때, 상기 콜리메이터부(22)의 슬릿(23)이 대상체(O)와 마주함으로써, 슬릿(23)을 통과한 엑스레이(X)가 대상체(O)로 안내된다.
상기 검출부(30)는 상기 대상체(O)를 통과한 엑스레이(X)를 검출한다. 여기서, 상기 검출부(30)는 복수개 마련되어, 대상체(O) 내부의 화물(C)을 입체적으로 검출한다. 본 실시예에서는 검출부(30)가 도 1의 도시와 같이, 상호 나란하게 한 쌍으로 배치되는 것으로 예시하나, 도 1의 도시로 검출부(30)의 개수가 제한되지 않음은 당연하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 화물 검사장치(1)의 검사동작을 도 1을 참고하여 설명한다.
도 1의 도시와 같이, 6MeV 및 9MeV 크기의 에너지를 가지는 전자빔(B)을 상호 교번적으로 전자가속부(10)가 발생시켜 안내부(20)로 가속시킨다. 가속된 상기 전자빔(B)은 안내부(20)의 변환부(21)를 거쳐 엑스레이(X)로 변환된 후, 콜리메이터부(22)를 거쳐 대상체(O)로 안내된다. 상기 대상체(O)를 통과한 엑스레이(X)는 복수의 검출부(30) 즉, 한 쌍의 검출부(30)에 의해 검출된다.
여기서, 상기 대상체(O) 내부의 화물(C)은 전자가속부(10)에서 서로 다른 에너지 크기를 가지는 전자빔(B)이 교번적으로 가속됨에 따라, 대상체(O)를 통과하여 검출된 엑스레이(X)의 에너지 파형을 비교함으로써, 금속(C1) 또는 유기물(C2)과 같은 화물(C)의 종류가 검사된다. 아울러, 상기 대상체(O)를 통과한 엑스레이(X)가 한 쌍의 검출부(30)에 의해 검출됨에 따라, 대상체(O) 내부의 화물(C)의 원근을 획득하여 입체감 있는 검사가 가능해진다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 화물 검사장치(100)가 도시된다.
도 2를 참고하면, 다른 실시예에 의한 화물 검사장치(100)는 가속부(110), 안내부(120) 및 검출부(130)를 구비한다는 점에서 도 1를 참고하여 앞서 설명한 화물 검사장치(1)와 유사하다. 그러나, 다른 실시예에 의한 화물 검사장치(100)는 전자가속부(110)가 복수개 마련되어, 서로 다른 에너지 크기의 전자빔(B1)(B2)을 각각 발생시켜 가속한다.
본 다른 실시예에서는 전자가속부(110)가 제1 및 제2전자가속부(111)(112)로 구분되는 것으로 예시한다. 여기서, 상기 제1전자가속부(111)는 6MeV 및 9MeV 크기의 에너지를 가지는 제1전자빔(B1)을 상호 교번적으로 발생시켜 가속시키며, 제2전자가속부(112)는 제1전자빔(B1)과 다른 15MeV 크기의 에너지를 가지는 제2전자빔(B2)을 발생시켜 가속시킨다.
참고로, 본 실시예에서는 제1전자가속부(111)가 1개의 에너지 크기를 가지는 제1전자빔(B1)을 교번적으로 가속시키는 것으로 예시하고 제2전자가속부(112)는 1개의 에너지 크기를 가지는 제2전자빔(B2)을 가속시키는 것으로 예시하였으나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제1전자가속부(111)가 3개 이상의 크기를 가지는 제1전자빔(B1)을 가속시키거나, 제2전자가속부(112)가 2개 이상의 크기를 가지는 제2전자빔(B2)을 가속시키는 것과 같은 변형예가 가능함은 당연하다. 아울러, 상기 제1전자가속부(111)가 1개의 에너지 크기를 가지는 제1전자빔(B1)을 가속시키는 변형예도 가능하다.
상기 제1 및 제2전자가속부(111)(112)를 통해 각각 가속된 전자빔(B1)(B2)은 각각 마주하는 한 쌍의 안내부(120)를 거쳐 엑스레이(X)로 각각 변환되어 대상체(O)로 안내된다. 이때, 상기 한 쌍의 안내부(120)는 일 실시예와 마찬가지로 변환부(121)와 슬릿(123)을 구비하는 콜리메이터부(122)를 포함한다. 상기 변환부(121)와 콜리메이터부(122)의 구성은 일 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
이상과 같은 복수의 에너지 크기를 가지는 전자빔(B1)(B2)이 변환된 엑스레이(X)가 대상체(O)를 통과하여 복수의 검출부(130)로 검출됨으로써, 대상체(O) 내부의 금속(C1) 및 유기물(C2)과 같은 화물(C)의 종류와 함께 입체감 있는 검사가 가능해진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1, 100: 화물 검사장치 10, 110: 전자가속부
20, 120: 안내부 21, 121: 변환부
22, 122: 콜리메이터부 130: 검출부

Claims (10)

  1. 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 발생시켜 가속시키는 전자가속부;
    상기 전자가속부로부터 가속된 상기 전자빔을 엑스레이로 변환시켜 대상체로 안내하는 안내부; 및
    상기 대상체를 통과한 상기 엑스레이를 검출하되, 복수개 마련되어, 상기 대상체 내부의 화물을 입체적으로 검출하는 검출부;
    를 포함하며,
    상기 전자가속부는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 상호 교번적으로 가속시키고,
    상기 안내부는, 텅스텐(Tungsten) 타켓을 포함하여 상기 전자가속부에서 발생된 상기 전자빔을 엑스레이(X-ray)로 변환시켜 방출시키는 변환부 및 방출되는 상기 엑스레이의 방향을 상기 대상체로 안내하는 콜리메이터부를 포함하는 화물 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 대상체에 대해 상호 나란하게 복수개 배치되는 화물 검사장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자가속부는 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 각각 가속시키도록 복수개 마련되는 화물 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 제1전자빔을 상호 교번적으로 가속시키는 제1전자가속부 및, 상기 제1전자빔과 다른 에너지 크기의 적어도 하나 이상의 제2전자빔을 가속시키는 제2전자가속부를 포함하는 화물 검사장치.
  6. 삭제
  7. 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 전자빔을 발생시켜 가속시키는 전자가속부;
    상기 전자가속부로부터 가속된 상기 전자빔을 엑스레이로 변환시키는 변환부 및, 상기 엑스레이를 검사하고자 하는 대상체로 안내하는 콜리메이터부를 포함하는 안내부; 및
    상기 대상체에 대해 복수개 마련되어, 상기 대상체를 통과하는 상기 엑스레이를 검출하여 상기 대상체 내부의 화물을 검출하는 검출부;
    를 포함하며,
    상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 상기 복수의 전자빔을 상호 교번적으로 가속시키도록 복수개 마련되는 화물 검사장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전자가속부는, 서로 다른 에너지 크기를 가지는 복수의 제1전자빔을 상호 교번적으로 가속시키는 제1전자가속부 및, 상기 제1전자빔과 다른 에너지 크기의 적어도 하나 이상의 제2전자빔을 가속시키는 제2전자가속부를 포함하는 화물 검사장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 변환부는 텅스텐(Tungsten) 타켓을 포함하는 화물 검사장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3102698B2 (ja) * 1992-01-15 2000-10-23 ケンブリッジ・イメージング・リミテッド Ｘ線を用いた物質の識別における，およびそれに関連する改良

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