KR20060025157A - 차량 장착식 검사 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

방사선 소스를 지지하는 제1 차량을 지지하는, 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템이 개시되어 있다. 제2 차량은 검출기를 지지한다. 소스와 검출기는 차량들 사이에서 화물 운송 용구 등의 물체를 스캐닝하도록 이동될 수 있다. 제1 및 제2 차량은 연장 가능한 길이를 가질 수 있고, 소스와 검출기는 연장 가능한 길이를 가로질러 이동되어 긴 물체를 스캐닝할 수 있다. 방사선 소스는 팬 빔과 같은 방사선의 수직 발산 빔을 방출하도록 될 수 있다. 방사선은, 예컨대 X 레이 방사선일 수 있다. 차량은 트럭과, 이 트럭에 분리 가능하게 결합되는 연장 가능한 트레일러를 구비할 수 있다. 트레일러는 신축 레일을 구비할 수 있다. 제1 및 제2 차량은 검사 지점으로 운전될 수 있고, 그 지점에서 신속하게 전개될 수 있다. 또한, 물체를 검사하는 방법이 개시되어 있다.

Description

차량 장착식 검사 시스템 및 방법{VEHICLE MOUNTED INSPECTION SYSTEMS AND METHODS}

본 발명은 방사선 스캐닝 시스템, 보다 구체적으로는 차량 장착식 방사선 스캐닝 시스템에 관한 것이다.

수화물, 핸드백, 서류 가방 등과 같은 물체의 비침입식 검사에 있어서 숨겨놓은 수출입 금제품 및 밀수품을 식별하기 위해 방사선이 대개 사용되고 있다. 수출입 금지품은, 예컨대 총, 칼, 폭발 장치뿐만 아니라 불법 약물을 포함한다. 밀수품은 물체의 검출된 내용물을 물체 내용물의 적하 목록과 비교함으로써 확인될 수 있다. 범죄자나 테러리스트들이 밀수품을 숨기는 방식이 더욱 창의적으로 되기 때문에, 보다 효율적인 비침입식 검사 기법에 대한 요구가 커지고 있다. 밀수품을 항공기에서 휴대 가방 및 수화물 가방 내에 밀수하는 것은 널리 알려져 있지만, 현재 진행중인 관심사로서 덜 알려져 있지만 또한 심각한 위협은 국경을 가로질러 보트로 대형 화물 콘테이너 내에 밀수품을 밀수하는 것이다. 보트로 미국에 들어오는 천칠백만 화물 콘테이너 중 2% 내지 10%만 검사되고 있다("테러 검문소", U.S. News and World Report, 2002년 2월 11일자 52페이지).

한가지 일반적인 검사 시스템은 수화물 등의 검사 물체가 X 레이 방사선 등 의 방사선 고정 소스와 고정 검출기 사이를 통과하는 라인 스캐너이다. 방사선은 수직 팬 빔 또는 펜슬 빔으로 시준되고, 물체가 빔을 통과하여 수평으로 이동된다. 물체를 통과한 방사선은 물체 내용물에 의해 다양하게 감쇠된다. 방사선의 감쇠는 방사선 빔이 통과하는 물질의 밀도의 함수이다. 감쇠된 방사선이 검출되고 물체 내용물의 방사선 사진 이미지가 검사를 위해 생성된다. 방사선 사진 이미지는 내용물의 형태, 크기 및 다양한 밀도를 나타낸다.

표준 화물 콘테이너는 통상 길이가 20-50 피트(6.1-15.2 미터)이고, 높이가 8 피트(2.4 미터)이며, 폭이 6-9 피트(1.8 내지 2.7 미터)이다. 복수 개의 수화물 또는 항공기의 바디 내에 보관될 다른 화물을 넣는 데에 사용되는 항공 화물 콘테이너는 크기(길이, 높이, 폭)가 약 35×21×21 인치(0.89×0.53×0.53 미터)에서 약 240×118×96 인치(6.1×3.0×2.4 미터)에 달한다. 해양 화물 콘테이너는 통상 길이가 약 40-50 피트이고 폭이 8 피트이며 높이가 8 피트이다(12.2-15.2×2.4×2.4 미터). 많은 개수의 수화물과 같은 물체의 대형 수집은 또한 팰릿 상에 지지될 수 있다. 지지용 측벽을 가질 수 있는 팰릿은 화물 콘테이너 만큼 상당한 크기일 수 있다. 본 명세서에 있어서, "화물 운송 용구"라는 용어는 (해양 화물 콘테이너를 비롯한) 화물 콘테이너와 팰릿을 포함하는 것으로 사용된다.

대향 콘테이너를 검사하기 위한 고정식 검사 시스템이 제안되었다. 예컨대, Yoshida의 미국 특허 제4,430,568는 대형 선적 콘테이너를 비롯한 패키지의 검사를 위한 X 레이 시스템을 개시하고 있다. 컨베이어는 패키지 또는 콘테이너를 바닥에 지지된 X 레이 소스와 검출기 어레이 사이를 수평으로 이동시킨다. 유사하게, Cable의 미국 특허 제4,599,740호는 고정식 검사 시스템을 개시하고 있는데, 이 시스템에서 X 레이 소스는 검사 대상 콘테이너가 이동될 콘베이어를 가로질러 연속적인 방사선 빔을 통과시킨다. 콘테이너는 연속적으로 또는 증가하여 이동될 수 있다. 콘테이너를 통과한 방사선은 2개의 수직 아암을 갖는 "폴드식"센서 스크린 또는 장치에 의해 검출되는데, 한 아암은 콘테이너의 측면을 따라 수직으로 연장되고 다른 아암은 검사 중에 콘테이너 상부 위에서 수평으로 연장된다. 폴드식 센서는 시스템이 전체 콘테이너를 통과한 방사선을 검출하기 위해 필요한 것보다 작은 높이를 갖게 할 수 있다.

또한, 휴대용 X 레이 촬상 시스템으로 대형 콘테이너를 스캐닝하는 것이 제안되었다. 예컨대, Armistea의 미국 특허 제5,638,420호는 스트래들(straddle) 검사 시스템을 개시하고 있는데, 이 시스템에서 방사선 스캐닝 시스템의 소스와 검출기는 가동 프레임에 고정되고 이 프레임은 이미지 데이터가 연속적으로 기록되면서 콘테이너의 길이를 따라 수평으로 이동된다. Geus의 미국 특허 제5,692,028호는 가동 차량에 장착된 X 레이 소스와 차량으로부터 연장되는 현관형 조립체에 의해 지지되는 검출기를 개시하고 있다. 다른 차량일 수 있는 물체의 검사 중에, 가동 차량은 물체가 현관형 조립체를 통과하도록 물체를 통과하여 운행된다.

Swift 등의 미국 특허 제6,292,533호는 450 kV의 X 레이 소스를 이용하는, 차량에 실린 화물 콘테이너 등의 대형 물체용의 가동 X 레이 검사 시스템을 개시하고 있다. 상기 소스는 트럭에 지지되고 차량을 수직으로 스캐닝하도록 펜슬 빔이 발생된다. 또한 트럭 또는 이 트럭으로부터 연장되는 붐(boom) 상에 지지되는 검 출기가 마련됨으로써, 통과되어 물체 내용물에 의해 분산된 방사선을 검출한다. 사용시, 검사될 차량은 트럭의 스캐닝 유닛의 옆쪽에 주차된다. 소스와 검출기는 트럭 내의 병진 시스템에 의해 수평으로 이동되어 차량을 수평으로 스캐닝한다. 스캐닝이 "매우 느리다"(시간 당 1/3-1/6 마일).

Bjorkholm의 미국 특허 제5,917,880호는 화물 콘테이너를 검사하는 데에 사용될 수 있고, 트럭에 실린 화물을 스캐닝하도록 수직 팬 빔으로 시준되는 약 8 MV의 X 레이 방사선을 사용하는 X 레이 검사 장치를 개시하고 있다. 트럭을 통과한 방사선을 검출하기 위하여 제1 검출기 어레이가 팬 빔과 정렬된다. 트럭을 통과하여 전방으로 분산되는 방사선을 검출하도록 제2 검출기 어레이가 제공된다. 트럭은 수직 팬 빔을 통과하여 이동된다. 검출기로부터의 데이터는 트럭 내의 물질 내용물을 식별하기 위하여 트럭 내의 물질을 감쇠시키는 평균 원자수를 결정하는 데에 사용된다. 이어서, 물질 내용물을 나타내는 이미지가 마련된다. 제1 검출기 어레이에 의해 제공된 데이터는 또한 트럭의 방사선 사진을 형성하도록 사용된다.

그러한 시스템은 운반 및 셋업하는 데에 고가이고 무거우며 복잡하고 어려운 경향이 있다. 검사가 느릴 수도 있다. 일부 시스템은 조립 및 분해에 몇일을 필요로 한다. 다른 시스템은 고속도로에서 운행할 수 있는 특별한 도로를 필요로 할 만큼 길고/길거나 무겁다.

차량, 차량에 실린 화물 운송 요구 및 다른 물체를 위한 개선된 방사선 검사 시스템이 요구된다.

본 발명에 따르면, 길이 연장 가능한 제1 차량을 구비하는, 물체 검사용 방사선 스캐닝 시스템이 개시된다. 검사 대상 물체를 조명하는 방사선 소스는 제1 차량에 의해 이동 가능하게 지지된다. 상기 시스템은 길이 연장 가능한 제2 차량을 더 구비한다. 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기는 제2 차량에 의해 이동 가능하게 지지된다. 제1 차량은 제1 연장부를 포함할 수 있고, 소스는 이 제1 연장부를 가로질러 이동될 수 있다. 제2 차량은 제2 연장부를 구비할 수 있고, 검출기는 이 제2 연장부를 가로질러 이동될 수 있다. 연장부들은 예컨대, 한쌍의 레일을 포함할 수 있다. 소스와 검출기는 연장부들 상에 이동 가능하게 지지될 수 있다. 제1 및 제2 연장부는 지면 상부에 지지되는 제1 위치와, 지면 상의 하강된 제2 위치를 가질 수 있다. 제1 및 제2 연장부는 각각 신축 섹션을 포함할 수 있다. 소스와 검출기는 예컨대, 모터에 의해 이동될 수 있다.

방사선 소스는 물체 상에 수직으로 발산하는 방사선 빔을 방출하도록 될 수 있고, 검출기는 물체와의 상호 작용 후에 수직 발산 빔을 검출하도록 될 수 있다. 수직 발산 빔은 예컨대, 수직 팬 빔일 수 있다. 방사선 소스는 예컨대, X 레이 방사선 소스일 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 차량과, 이 제1 차량에서 이동될 수 있고 검사 대상 물체를 조명하는 방사선 소스를 구비하는, 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템이 개시되어 있다. 상기 시스템은 제2 차량과, 이 제2 차량에서 이동될 수 있고 물체와의 상호 작용 후에 방사선을 검출하는 검출기를 더 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 연장부를 갖는 적어도 하나의 차량을 구비하는, 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템이 개시되어 있다. 검사 대상 물체를 조명하는 방사선 소스는 적어도 하나의 연장부에서 이동될 수 있다. 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기는 또한 연장부에서 이동될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 차량을 구비하는, 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템이 개시되어 있다. 제1 차량은 제1 구동부와, 제1 신축부와, 검사 대상 물체를 조명하도록 제1 신축부에 의해 이동 가능하게 지지되는 방사선 소스를 포함한다. 제2 차량은 제2 구동부와, 제2 신축부와, 제2 신축부에 의해 이동 가능하게 지지되어 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 제1 트럭을 포함하는 제1 차량과, 제1 트럭에 분리 가능하게 결합되는 제1 신축 트레일러와, 이 제1 신축 트레일러의 적어도 일부를 가로질러 이동 가능하여 검사 대상 물체를 조명하는 방사선 소스를 구비하는, 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템이 개시되어 있다. 상기 시스템은 제2 트럭과, 이 제2 트럭에 분리 가능하게 결합되는 제2 신축 트레일러와, 이 제2 신축 트레일러의 적어도 일부를 가로질러 이동 가능하며 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정식 제1 및 제2 차량 사이에 검사 대상 물체를 위치 결정하는 단계를 포함하는, 물체 검사 방법이 개시되는데, 여기서 제1 차량은 방사선 소스를 이동 가능하게 지지하고 제2 차량은 검출기는 이동 가능하게 지지한다. 상기 방법은 방사선 소스를 제1 차량의 길이를 따라 이동시키고 상기 소스를 이동시키는 동안 물체를 방사선으로 조명하는 단계를 더 포함한다. 고정식 제2 차량에 의해 지지되는 검출기는 제2 차량의 길이를 가로질러 이동되고, 이동하는 검출기에 의해 물체와 상호 작용하는 방사선이 검출된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 스캐닝 시스템의 사시도.

도 2a는 차량에서 전방의 트럭 부분이 분리된 상태인, 도 1의 시스템의 제1 차량의 일부일 수 있는 트레일러의 측면도.

도 2b는 추가 신축 섹션을 갖는 도 2a의 트레일러와 유사한 트레일러의 측면도.

도 3은 도 2a의 선 3-3을 따른, 도 2a의 트레일러의 신축 섹션의 레일들 중 하나의 횡단면도.

도 4는 트레일러에 결합된 전방의 트럭 부분을 포함하는 제2 차량의 비전개 위치에서의 사시도.

도 5는 비전개 위치에 있는 레일을 갖는 제2 차량의 트레일러의 측면도.

도 6은 레일이 지면으로 하강된 전개 위치에 있는 트레일러의 측면도.

도 7은 제3 차량의 화물 운송 용구와 같은 물체를 스캐닝하는 용도 중에 본 발명의 실시예의 방사선 스캐닝 시스템의 소스와 검출기의 정면도.

도 8은 방출된 방사선의 방향을 회전시키도록 웨지에 위치된 소스의 측면도.

도 10 내지 도 12는 본 발명에 따라 화물 운송 용구와 같은 물체를 검사하는 방법에 있어서 다양한 단계 중에 본 발명에 따른 실시예에 따른 방사선 스캐닝 시스템의 개략적인 평면도.

도 13은 다른 물체를 검사하는 데에 사용 중에, 증가된 처리량을 위한 추가 검출기를 지지하는 추가 차량의 트레일러 부분을 포함하는 도 1의 시스템의 개략적인 평면도.

도 14는 도 13의 시스템에 사용하기 위한 베이스에 피봇 연결된 소스의 측면도.

도 15는 다른 높은 처리량 시스템의 개략적인 평면도.

도 16 및 17은 반대 방향으로 동시에 2개의 방사선을 방출하는, 도 15의 시스템에 사용하기 위한 대안적인 소스의 각 측면도 및 정면도.

도 18은 2개의 물체를 검사하는 데에 사용할 때 도 15의 시스템과 도 16 및 도 17의 소스의 정면도.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사선 스캐닝 시스템(10)의 사시도이다. 시스템(10)은 소스(14)를 지지하는 제1 차량(12)과 검출기(18)를 지지하는 제2 차량(16)을 구비한다. 이 실시예에서 제3 차량(22)에 실린 검사될 화물 운송 용구(20)는 제1 및 제2 차량(12, 16) 사이의 간극(G)에 도시되어 있다. 소스(14)와 검출기(18)는 화물 운송 용구(20)를 스캐닝하기 위해 제1 및 제2 차량(12, 16)를 가로질러 각각 이동될 수 있는 것이 바람직하다.

각 차량(12, 16)은 전방의 트럭 부분(24, 26)과, 후방 휘일(32, 34) 상에 지지되는 후방의 화물 부분(28, 30)과, 전방 및 후방 부분을 연결하는 중앙 부분(36, 38)을 각각 구비한다. 소스(14)와 검출기(18)는 중앙 부분(36, 38)을 각각 가로질 러 이동될 수 있다. 이 실시예에서, 소스(14)는 수직 팬 빔 등의 수직 발산 빔을 방출하도록 되어 있다. 이 실시예의 검출기(18)는 화물 운송 용구(20)와의 상호 작용 후에 수직 발산 방사선 빔을 검출하도록 수직으로 연장된다.

또한, 이 실시예에서, 중앙 부분(36, 38)은 한쌍의 레일(40, 42)을 각각 구비한다. 제1 트레일러(12)의 레일 쌍(40)은 방사선 소스(14)를 지지하고, 제2 트레일러(16)의 레일 쌍(42)은 검출기(18)를 지지한다. 대안으로서, 중앙 부분(36, 38) 중 어느 하나 또는 전부는 단일 레일이어도 좋다. 또한, 중앙 부분(36, 38)은 레일 외에 다른 지지 구조를 포함한다. 예컨대, 중앙 부분(36, 38) 중 어느 하나 또는 전부는 플랫폼이어도 좋다.

전방의 트럭 부분(24, 26)은, 예컨대 텍사스주 덴톤에 소재하는 PACCAR사의 사업부인 Peterbilt Motors Company사에서 시판하는 모델 379 또는 다른 모델과 같은 종래의 화물 트레일러용 세미 트랙터 트럭일 수도 있다. 중앙 부분(36, 38)과 후방의 화물 부분(28, 30)은 트레일러의 일부일 수도 있다. 도 2a는 전방의 트럭 부분(24)으로부터 분리된 제1 차량(12)의 일부일 수 있는 트레일러(43a)의 측면도이다. 유사한 제2 차량(16)용 트레일러(43b)는 도 5와 관련하여 보다 상세히 논의한다. 레일(40) 중 하나와 후방의 화물 부분(28)이 또한 도시되어 있다. 도 1에서 제1 차량(12)에 도시된 소스(14)와 그 외의 구조는 도시를 쉽게 하기 위하여 도 2a에는 도시하지 않았다. 레일(40)의 전방 단부(44)는 당업계에 공지된 방식으로 전방의 트럭 부분(24)에 분리 가능하게 결합될 수 있는 피봇(45a; 킹핀으로서 공지됨)을 포함하는 피봇 지지 구조(45)에 결합된다. 지지용 레그(45b; 그 중 하나가 도 2a에 도시되어 있음)는 피봇 구조(45)로부터 연장되어 트레일러가 전방의 트럭 부분(24)에 결합되지 않을 때에 트레일러(43a)를 지지한다. 레그(45b)는 당업계에 또한 공지된 바와 같이 레그의 높이를 조정하도록 피봇 지지 구조(45) 내에서 수축될 수 있다. 지지용 레그는 대신에 레일로부터 연장될 수도 있다. 적절한 트레일러(43a)의 일례를 이하에서 확인된다.

도 1을 참조하면, 소스(16)는 레일(40)을 따른 이동을 용이하게 하기 위하여 휘일(47)에 의해 캐리지(46) 상에 지지될 수 있다. 휘일(47)은 레일(40)의 하나 이상의 채널(48) 내에 수용될 수 있다. 유사하게, 검출기(18)는 제2 차량(16)의 레일(42)에 있는 채널(54) 내에 이동 가능하게 휘일(52)에 의해 캐리지(50) 상에 지지될 수 있다. 도 3은 채널(48)을 더 양호하게 도시하기 위해 도 2a의 선 3-3을 통과한 레일(40) 중 하나의 횡단면도이다. 레일(42)에 있는 채널(52)은 유사하다.

캐리지(44, 50)는 휘일(46, 52)에 결합된 전기식 직접 구동 모터(도시 생략)에 의해 구동될 수 있다. 모터는 예컨대, 가변 속도 AC 벡터 구동 전기 모터일 수 있다. 적절한 모터를 쉽게 상업적으로 입수할 수 있다. 구동 속도는 분 당 약 100 피트(약 30.48 미터)일 수 있다.

소스(14) 또는 이 소스를 이동시키는 모터에 결합된 회전 속도계는 스캐닝 중 정렬된 상태를 유지하도록 검출기(18)를 동기시키는 데에 사용될 수 있다(또는 그 반대도 가능함). 예컨대, 검출기(18)의 이동 에를 보정하기 위하여 절대 위치 기준 시스템으로부터 유도된 PID(proportional integral derivative) 루프가 사용될 수 있다.

대안적으로, 캐리지(44, 50)는 채널(48, 52) 내에서 이동하는 모터 구동식 무단 벨트에 의해 구동될 수도 있다. 다른 변형예에 있어서, 캐리지는 압축 공기에 의해 발생된 공기 쿠션에 의해 지지 및 이동될 수도 있다.

레일(40, 42)은 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이 제2 섹션(40b, 42b) 내에 각각 수용되는 제1 섹션(40a, 42a)을 구비하는 신축 레일인 것이 바람직하다. 도 2b에 도시된 바와 같이 추가 길이를 제공하기 위하여 제3 레일 섹션(40c)이 제1 섹션(40a, 42a) 내에 각각 수용되는 것이 더욱 바람직하다. 도 1, 2a 및 2b에 있어서, 레일(40, 42)은 전개된 제1 위치에 있고, 여기서 제1 레일(40a, 42a)은 제2 레일(40b, 42b)로부터 연장되어 제1 및 제2 차량(12, 16)의 중앙 부분(36, 38)의 길이를 적어도 스캐닝될 화물 운송 용구(20)의 길이를 넘어서 연장시킨다. 중앙 부분(36, 38)의 길이는 도 1에 도시된 바와 같이 전체 차량(22)이 스캐닝될 수 있도록 화물 운송 용구(20)를 지지하는 제3 차량(22)의 길이를 넘어서 연장되는 것이 바람직하다.

도 4는 트레일러(43b)에 결합되는 전방의 트럭 부분(26)을 포함하는 제2 차량(16)의 사시도이다. 레일(42)은 비전개된 제2 위치에 있고, 여기서 제1 레일 섹션(40a)은 차량의 길이를 감소시키도록 그 길이의 대부분을 따라 제2 레일 섹션(40b) 내에 수용된다. 이에 의해, 차량(14)을 검사 지점 내외로 보다 쉽게 운전할 수 있다. 제1 차량(16)의 레일(40)은 또한 운전을 용이하게 하기 위하여 유사한 비전개된 제2 위치를 갖는 것이 바람직하다. 차량(12, 16)의 감소된 길이는 또한 도로 위에서 차량을 운전하기 위한 특별한 요구를 배제한다.

도 5는 비전개된 제2 위치에서 레일(40)을 갖는 트레일러(43b)의 측면도이다. 도 5( 및 도 4)에 있어서, 검출기(18)는 이 검출기(18)를 운전 중에 돌출시키도록 검출기가 수평인 바람직한 비전개된 위치에 도시되어 있다. 도 1에 있어서, 검출기(18)는 화물 운송 용구(20a)를 통과한 방사선의 수직 발산 팬 빔을 검출하도록 전개된 위치에서 수직으로 연장된다. 검출기(18)는 도 5에 가장 잘 도시된 피봇(51)을 통해 캐리지(50)에 장착될 수 있다. 피봇(51)에 결합된 모터(도시 생략)와 검출기(18)는 레일이 비전개된 제2 위치로부터 전개된 제1 위치로 연장되기 전, 도중 또는 후에 비전개된 위치로부터 전개된 위치로 검출기를 회전시킬 수 있다.

트레일러(43a, 43b)는 도 2a에 도시된 바와 같이 예컨대, 전개된 제1 위치에 서 약 70 피트(약 21.3 미터)의 길이(L1)를 가질 수 있다. 연장된 레일 자체는 약 52 피트(약 15.8 미터)의 길이를 가질 수 있어, 약 그 길이의 스캐닝 길이를 제공한다. 도 2b에 도시된 바와 같이 레일(43b)과 함께 수용되는 레일(43c)의 추가 세트에 의해, 트레일러(43a, 43b)는 예컨대, 약 107 피트(약 32.6 미터)의 길이(L2)를 가질 수 있다. 도 2b의 연장된 레일(40, 42)은 약 87 피트(약 26.5 미터)의 길이를 가질 수 있어, 약 그 길이의 스캐닝 길이를 제공한다. 도 5의 비전개된 제2 위치에 있을 대, 트레일러(43a, 43b)는 예컨대, 약 53 피트(약 16.2 미터)의 길이(L3)를 가질 수 있다. 53 피트의 트레일러(43a, 43b)는 트럭(24, 26)에 의해 허가없이 운행될 수 있다. 레일(40, 42)은 레일을 고정시키는 록을 함께 해제시키고, 차량(14, 16)의 트럭 부분(24, 26)을 원하는 거리 만큼 전방으로 운행시킴으로써 비전개된 위치로부터 전개된 위치로 연장될 수 있다. 신축 트레일러(43)는 당업계 에 공지되어 있다. 예컨대, 적절한 신축 트레일러는 더블 드랍 트레일러(Double Drop Trailer)라는 상표명으로 인디애나주 렌슬레어에 소재하는 Talbert Manufacturing사("Talbert")에서 시판하고 있다. 탈버트(Talbert)의 더블 드랍 트레일러는 도 2a에 도시된 바와 같이 다른 쌍의 레일 내에 수용되는 한쌍의 레일을 갖는다. 도 2b에 도시된 바와 같이 신축 레일의 추가 쌍은 탈버트의 더블 드랍 트레일러에서 쉽게 제공될 수 있다. 탈버트의 더블 드랍 트레일러는 불규칙한 지세를 보상하기 위해 자동 높이 조절 옵션을 갖는다.

전술한 바와 같이, 도 2와 5에 도시된 지지용 레그(45b)는 바람직하게는 수축 가능하다. 제1 및 제2 차량(12, 14)의 후방 캐리지 부분(28, 30)의 후방 휘일(32, 34)이 또한 바람직하게는 수축 가능하다. 사용 중에, 차량(12, 14)의 전방의 트럭 부분(24, 26)은 트레일러(43a, 43b)의 레일(40, 42)이 그 전개된 위치로 연장된 후에 각각 트레일러(43, 43b)로부터 분리되는 것이 바람직하다. 도 6에 도시된 바와 같이, 휘일(32, 34)과 레그(45b)는 수축되어, 작동 중에 지지를 위해 레일(40, 42)을 지면으로 하강시킨다. 탈버트의 더블 드랍 트레일러는 수축 가능한 레그와 휘일에 의해 달성될 수 있다.

도 7은 제3 차량(22)[제3 차량의 휘일(22a)이 도시되어 있음] 상의 화물 운송 용구(20)를 사용하는 동안에 방사선 스캐닝 시스템(10)의 소스(14)와 검출기(18)의 정면도이다. 소스(14)와 검출기(18)는 캐리지(44, 50)와 레일(40, 42)에 의해 각각 지지된 상태로 도시되어 있다. 방사선 빔은 도 7에 도시된 바와 같이 수직 발산 빔(B)인 것이 바람직하다. 방사선 빔은 수직 발산 팬 빔인 것이 보다 바람직하다. 물론, 원뿔형 빔이 사용되어도 좋다. 검출기(18)는 화물 운송 용구(20)와 상호 작용한 후에 방사선 빔(B)을 수집하기 위하여 충분한 거리를 수직으로 연장된다. 여기서, "팬 빔"이라는 용어는 수직 치수와 같이 한 치수만을 실질적으로 갖는 발산 방사선 빔을 말한다. "원뿔형 빔"이라는 용어는 수평 및 수직으로 발산하는 방사선 빔과 같이 2개의 치수의 발산 방사선 빔을 말한다. 원뿔형 빔은 수학적 원뿔일 필요는 없다. 외측 에지가 예컨대, 직사각형, 정사각형, 원형 또는 타원형 형태인 횡단면을 갖는 임의의 형태의 원뿔이어도 좋다.

수직 발산 빔(43)은 당업계에 공지된 바와 같이 하나 이상의 시준기(62)에 의해 한정될 수도 있다. 시준기(62)는 소스(14)와 일체화될 수도 있다. 화물 운송 용기(20)의 면(20a)에서의 수직 발산 빔의 수직 높이는 화물 운송 용기의 높이보다 약간 높을 수도 있다. 소스(14)는 지면에 가깝기 때문에, 화물 운송 용기(20)의 전체 수직 슬라이스를 방사하기 위하여 시준기(62)는 비대칭 시준기일 수 있다. 방사선 빔(B)의 원호(α)는 예컨대, 약 90도일 수 있다. 예컨대, 수직선(V)에 대해 약 -20도에서 약 +70도까지 연장될 수 있다. 특정 용례에서 원호(α)의 범위와 그 배향은 소스(14)와 검출기(18) 사이의 거리, 화물 운송 용기(20)의 높이 및 간극에서 화물 운송 용기(20)의 위치에 따라 결정된다. 대안적으로, 소스(12)의 중앙 광선(R)의 방향은 도 8의 개략도에 도시된 바와 같이 회전될 수 있다. 중앙 광선은 예컨대, 소스(14)와 캐리지(44) 사이에 웨지를 위치시킴으로써 회전될 수 있다. 휘일(22a)의 적어도 일부를 비롯하여 차량(22)의 적어도 일부는 시스템(10)의 구성요소들의 치수와 제1 및 제2 차량(12, 16) 사이의 거리를 적절하게 설 정함으로써 스캐닝될 수 있다.

방사선 소스(14)는 예컨대, 제동복사 방사선 등의 X 레이 방사선 소스일 수 있다. 소스(14)는 시스템(10)의 구성, 화물 운송 용기(20; 도 9 참조)의 폭 "W" 및 화물 운송 용기의 내용물에 적절한 에너지를 갖는 방사선을 방출할 수 있는데, 이는 당업자에게 명백하다. 도 1의 실시예에 따른 방사선 스캐닝 시스템(10)에 의해 약 5 피트(약 1.5 미터)보다 큰 폭(W)을 갖는 화물 운송 용기(20)를 검사하기 위하여, 당업계에 공지된 바와 같이, 일반적으로 운송 용기의 전체 W를 통과하도록 약 1 MV보다 큰 공칭 에너지를 갖는 방사선 빔(B)을 X 레이 소스(14)가 발생시키는 것이 바람직하다. 화물 운송 용기(20)의 내용물이 매우 밀집하지 않으면, 더 낮은 에너지가 사용될 수도 있다. 물론, 더 높은 에너지가 사용될 수도 있다. 소스(14)는 또한 다중 에너지의 방사선을 방출할 수도 있다.

X 레이 소스(14)는 예컨대, 캘리포니아 팔로 알토에 소재하는 Varian Medical Systems사("Varian")에서 시판하고 하나 이상의 공칭 에너지로 방사선을 방출하는 Linatron® 직선형 가속기("Linatron®")과 같은 직선형 가속기일 수 있다. 예컨대, 누출이 매우 낮고 6 MV와 9 MV에서 방사선을 방출할 수 있는 Linatron® M9가 사용될 수 있다. 예컨대, 3.5 MV와 6 MV, 또는 5 MV와 10 MV와 같이 다른 에너지로 방사선을 방출하는 직선형 가속기가 또한 사용될 수 있다. 예컨대, 정전 가속기, 마이크로트론 및 베타트론과 같이 다른 타입의 X 레이 소스가 사용될 수도 있다. 또한, 특히 약 5 피트(1.5 미터)보다 작은 폭(W)을 갖는 화물 운송 용기 및 다른 물체에 X 레이 튜브가 사용될 수도 있다. 다른 가능한 방사선 소스로는 코발트 60과 같은 방사능 동위 원소가 있다. 대안적으로, 중성자 또는 감마선이 화물 운송 용기(20)를 스캐닝하는 데에 사용될 수 있다. 중성자 또는 감마선 방사선 소스는 물론 당업계에 공지되어 있다.

검출기(18)은 검출기 어레이일 수 있다. 방사선의 팬 빔을 검출하기 위하여, 검출기 어레이(18)는 당업계에 공지된 바와 같이 하나 이상의 검출기 요소의 모듈을 구비하는 한가지 치수의 검출기 어레이일 수 있다. 각 한가지 치수의 검출기 모듈은 복수 개의 검출기 요소의 단일 열을 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이 모듈의 뒤에 및/또는 검출기 어레이(18)의 후방에 차폐막이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 검출기(18)와 관련 차폐막은 추가 차폐막이 불필요하도록 방사선 빔의 프로파일을 넘어서 연장된다. 그러나, 필요에 따라 추가 차폐막이 제공될 수도 있다.

검출기 또는 검출기 어레이(18)는, 예컨대 전개되어 높이 "Hv"를 가질 때 수직으로 연장될 수 있다. 검출기 또는 검출기 어레이(18)는 또한 도 7에 점선으로 도시된 바와 같이 전개될 때 화물 운송 용기(20)에 걸쳐 연장하도록 수직 섹션(18b)에 수직한 수평 섹션(18a)을 가질 수 있다. 검출기(18)의 수직 높이는 Hv보다 작을 수 있다. 수평 섹션(18a)은 예컨대, 피봇(18c)에 의해 수직 섹션(18b)에 연결되어 전개되지 않을 때 수평 섹션이 수직 섹션에 대해 접혀질 수 있다.

검출기 요소는 당업계에 공지된 바와 같이 섬광기(scintillator) 등의 방사선 민감성 검출기와, 광전관 또는 포토다이오드 등의 광민감성 검출기를 포함할 수 있다. 카드뮴 텅스텐산염 섬광기 등의 고밀도 섬광기가 사용될 수도 있다. 섬광 기는 예컨대, 세제곱 센티미터 당 8 그램의 밀도를 가질 수 있다. 직선형 어레이에는 예컨대 포토다이오드의 직선형 어레이와 함께 2 mm의 피치를 갖는 2,000개의 검출기 요소가 제공될 수도 있다. 검출기(18)의 수직 높이(Hv)는 4,000 mm이다. 적절한 카드뮴 텅스텐산염 섬광기는 예컨대, 미국 오하이오주 솔론에 소재하는 Saint Gobain Crystals사와 영국 켄트에 소재하는 Spectra-Physics Hilger Crystals사에서 시판한다. 방사선 빔의 방사 스펙트럼에 따라 약 10% 내지 약 80%의 검출 효율을 갖는 검출기 모듈이 사용되는 것이 바람직하다. 원뿔형의 방사선 빔이 사용되면, 검출기 어레이(18)는 2가지 치수의 검출기 모듈의 하나 이상의 열을 포함할 수도 있다. 2가지 치수의 검출기 모듈은 검출기 요소의 복수 개의 열과 컬럼을 포함할 수도 있다.

도 1을 참조하면, 소스(14)의 지지용 구성요소는 또한 제1 차량(12)에 장착될 수도 있다. 예컨대, 소스(14)가 직선형 가속기이면, 소스(14)에 동력을 제공하는 발전기(64), 가속기용 마이크로파 발생 시스템을 수용하는 RF 튜브(65), 직선형 가속기의 온도를 안정화시키는 온도 제어 유닛("TCU"), 및 직선형 가속기를 구동시키는 펄스를 변조하는 변조기(68)는 제1 차량에 장착될 수 있다. 시스템(10)에 사용되는 부속물, 예컨대 고전압 케이블, 퀵 커넥트 케이블, 냉각수 호스 및 여분의 부품 및 공구 등을 수납하는 저장 수단(70)이 제1 차량에 장착될 수도 있다. 발전기(64)는 예컨대, 55 KVA 발전기일 수 있다. RF 튜브(65)는 소스(41)에 장착될 수 있다. 발전기(72)와 신호 처리 시스템(74) 등의 검출기(18)용 지지 구성요소는 제2 차량(16)에 장착될 수 있다. 발전기(72)는 예컨대, 25 KVA 발전기일 수 있다.

검출기 어레이(18)는 컴퓨터와 아날로그-디지털 변환 회로(도시 생략) 등의 프로세서를 포함할 수 있는 신호 처리 시스템(74)에 전기적으로 연결된다. 일실시예에 있어서, 신호 처리 시스템(74)은 검출기 어레이(18)에 의해 출력된 데이터를 모니터(76)에 표시될 수 있는 이미지로 재구성한다. 모니터(76)는 도 1에 점선으로 도시된, 차량(12, 16) 중 하나의 운전자 시트 후방에 있는 공간(78)에 마련될 수 있다. 모니터(76)가 트럭 부분(24, 26) 중 하나에 마련되면, 일반적으로 검출기를 지지하는 동일한 차량[제2 차량(16)]에 모니터(76)를 제공하는 데에 더욱 실용적이다. 시트 후방의 공간(78)은, 예컨대 모니터(76)와 작업자를 수용하기에 충분한 것보다 큰, 약 82 인치(약 2.08 미터)의 높이와 약 70 인치(약 1.78 미터)의 폭을 가질 수 있다. 전방의 트럭 부분(26)은 당업계에 공지된 바와 같이 작업자를 보호하기 위하여 적절하게 차폐될 수 있다.

모니터(76)는 또한 모터 홈 또는 오피스 콘테이너와 같이 별도의 설비에 배치될 수도 있다. 별도의 설비는 검사 지점이나 원격 지점에 있을 수 있다. 오피스 콘테이너는 전개 전에 제1 및 제2 차량(12, 16) 중 하나에 적재될 수 있다. 오피스 콘테이너는 예컨대, 크레인에 의해 검사 지점에서 차량으로부터 착탈될 수 있다. 원격 지점은, 예컨대 중앙 오피스에 있을 수 있다. 디스플레이는, 예컨대 와이어 또는 무선 주파수 전달/수신 시스템에 의해 이미지 처리 회로에 연결될 수도 있다.

하나 이상의 컴퓨터에 하나 이상의 프로그램 로직 콘트롤러를 갖는 제어 시스템(79)은 와이어 또는 무선 연결에 의해 모니터(76)와, 소스(14)와 검출기(18)의 모터 유발 운동과, 신호 처리 시스템(74) 및 다른 시스템 구성요소에 연결될 수 있다. 제어 시스템(79)은 도 1에 도시된 바와 같이 모니터(76)와 동일한 지점에 또는 다른 지점에 있을 수 있다. 다른 제어 형태가 물론 사용될 수도 있다.

신호 처리 시스템(74)은 화물 운송 용구(20)의 내용물의 이미지가 포착될 때 그 실시간 뷰잉을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 신호 처리 시스템은 작업자가 팬(이미지의 특정 영역으로 커서를 이동)하고, 이미지의 선택된 영역을 줌인하며, 에지 인핸스먼트를 수행하고, 비디오를 리버스(어두운 영역과 밝은 영역의 상태를 리버스)하며, 대비 인핸스먼트를 선택하고, 관심 영역을 마킹하며 주해하는 것을 가능하게 한다. 2개의 디스플레이 모니터는 상이한 시험 및 디스플레이 조건 하에서 동일한 이미지의 나란한 비교를 위해 제공되는 것이 바람직하다. 예컨대, 각 모니터는 상이한 에너지에서 얻어진 데이터로부터 유도된 이미지를 디스플레이할 수 있다. 물론, 상이한 에너지에서 얻어진 데이터는 하나의 모니터에 디스플레이하기 위해 합체될 수도 있다. 이미지 프로세서는 당업계에 공지된 바와 같이, 예컨대 라인 스캐닝 검사 소프트웨어를 갖는 PC 기반 펜티엄(R) 4 이미지 프로세서일 수 있다. 이 실시예에서, 신호 처리 시스템은 처리된 데이터를 모니터(76) 상의 디스플레이를 위해 데이터를 추가로 처리할 수 있는 제어 시스템(79)에 제공한다.

다른 시스템 구성요소는 관리 데이터베이스, 디스크 저장 수단(바람직하게는 1,000 개 이상의 풀 스캔 이미지), 칼라 레이저 프린트 및 문서 스캐너를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 시스템은 이미지를 분석하기 위해 다른 지점으로 전송하 는 인터넷 액세스를 갖는다. 인터넷 액세스는 무선 인터넷 액세스인 것이 보다 바람직하다.

검출기 어레이(18)는 전술한 화물 운송 요소(20)의 내용물을 촬상하기 위한 검출기 요소 대신에 또는 거기에 추가하여 핵물질을 검출하는 검출기 요소 또는 센서를 포함할 수도 있다. 예컨대, 핵물질에 의해 방출된 방사선을 검출하는 검출기 또는 센서는 야후! 게시판에서 입수할 수 있는 "'더러운 폭탄"을 검출하는 버클리 핵공학으로부터의 휴대용 시스템"(버클리 핵공학, 2002년 6월 12일)에 설명되어 있다. 벨라루스 민스크에 소재하는 Polimaster사에서 시판하는 것과 같은 방사성 및 특별한 핵물질의 검출을 위한 휴대용 모니터는 또한 본 발명의 시스템에 사용하기에 적합할 수 있다.

시스템(10)을 사용하기 위하여, 먼저 적절한 지점을 확인한다. 상기 지점은 일반적으로 평탄한 것이 요구된다. 이어서, 차량(12, 16)을 검사 지점으로 운전한다. 검사 지점은 국경 또는 그 근처, 비상 지점, 도로 블록, 다리의 접근로, 항구 또는 화물 운송 용구 등의 물체 검사를 위한 임의의 장소가 요구된다. 그 지점에서, 제1 및 제2 차량의 개략적인 평면도인 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이 화살표(C) 방향으로 제1 및 제2 차량(12, 16)이 운전되어 서로 평행하게 주차한다. 차량(12, 16)이 정지해야 하는 장소를 표시하기 위해 지면을 따라 마킹(M1)이 제공될 수 있다. 차량(12, 16)의 전방 단부는 서로의 3 인치(76.2 mm) 내에 정렬되는 것이 바람직하다. 시스템(10)은 검사 지점의 지형에 있어 작은 편차와 제1 및 제2 차량(12, 16)의 오정렬을 시스템의 자동 높이 조절 및/또는 획득한 데이터의 적절 한 처리에 의해 보상할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 차량(12, 16)은, 예컨대 약 30 피트(dir 9.14 미터)의 간극(G) 만큼 분리될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이 2개의 차량(12, 16)의 정렬은 레이저 시스템에 의해 검사될 수 있다.

적당한 위치에서의 주차 후에, 도 10에 도시된 바와 같이 레일(40, 42)이 잠금 해제되어 제1 및 제2 차량(16, 18)의 전방 트럭 부분(24, 26)이 화살표(D)를 따라 전방으로 운전됨으로써 레일(40, 42)을 원하는 거리만큼 연장시킨다. 마킹(M2)은 트럭 부분(24, 26)이 얼마나 멀리 이동되어야 하는지를 표시하도록 지면을 따라 마련될 수 있다. 제1 및 제2 차량(12, 16)의 정렬은 다시 레이저에 의해 확인될 수 있다.

이어서, 제1 및 제2 차량(12, 16)의 트럭 부분(24, 26)은 차량으로부터 분리되는 것이 바람직하다. 먼저, 트레일러(43a, 43b)의 지지용 레그(45b)는 지면 상에 트레일러(43a, 43b)를 지지하도록 연장되는 것이 바람직하다(도 2b와 5 참조). 이어서, 제1 및 제2 차량(12, 16)의 전방의 트럭 부분(24, 26)은 트레일러(43a, 43b)로부터 각각 분리되어 멀리 이동된다. 지지용 레그(45b)와 휘일(32, 34)은 도 6에 도시된 바와 같이 레일(40, 42)을 지면으로 하강시키도록 수축될 수 있다. 검출기(18)는 레일(42)이 연장되거나 그 후에, 레일이 연장되기 전에 수직 위치로 회전될 수 있다. 도 11은 전방의 트럭 부분(24, 26)이 멀리 운전된 후에 트레일러(43a, 43b)를 도시한다. 도 11은 또한 도 1 및 7에 도시된 바와 같이 전개된 수직 위치에서 검출기(18)를 도시한다.

이어서, 검사될 화물 운송 용기(20)는 도 11에 도시된 바와 같이 트럭(22)에 의해 화살표(E)를 따라 트레일러(43a, 43b)들 사이로 운반된다. 트럭(22)이 위치되어야 하는 장소를 표시하기 위해 마킹(M3)이 지면 상에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 화물 운송 용기(20)는 제1 차량(12)보다 제2 차량(16)에 더 가까워서, 화물 운송 용기(20)의 전체 높이를 포함하도록 필요한 팬 빔의 원호 크기를 감소시키고, 검출기(18)의 필요한 높이를 감소시킨다. 트럭(22)은 어느 한 방향으로부터 적소로 운전될 수 있다. 트럭(22)의 운전자는 통상 검사가 개시될 수 있는 그 시간 이후에는 트럭(22)을 떠나 있다.

이 실시예에 따르면, 방사선 소스(14)와 검출기(18)는 화살표(F)를 따라 레일의 제1 단부(80a)와 제2 단부(80b)로부터 각각 레일(40, 42)을 따라 동기 이동되어, 도 12에 도시된 바와 같이 그 전체 길이를 따라 화물 운송 용기(20)의 라인 스캔을 수행한다. 화물 운송 용기(20)는 예컨대, 6 MV와 9 MV와 같이 상이한 2개의 에너지 레벨에서 스캐닝될 수 있다. 소스(14)는 스캐닝 중에 2개의 에너지 레벨 사이에서 신속하게 전환될 수 있다. 대안적으로, 소스(14)는 소스(14)와 검출기(18)가 레일(40, 42)의 제1 단부(80a)로부터 제2 단부(80b)로 이동될 때 하나의 에너지 레벨에서 방사선을 방출하고, 소스와 검출기(18)가 제2 단부(80b)에서 제1 단부(80a)로 이동될 대 제2 에너지 레벨에서 방사선을 방출한다. 트럭(20)은 적어도 휘일(22a)의 일부를 포함하여 스캐닝될 수 있다(도 7 참조).

스캐닝 후에, 운전자는 트럭(22)으로 복귀하여 멀리 운전할 수 있다. 제2 트럭(22a)과 화물 운송 용구(20a)는 스캐닝될 2개의 트레일러(12, 16) 사이에서 운 행될 수 있다. 소스(14)와 검출기(18) 모두는 제1 화물 운송 용구(20)를 스캐닝한 후에 레일(40, 42)의 제2 단부(80b)에 있을 것이다. 제2 화물 운송 용구(20a)를 스캐닝할 때, 소스(14)와 검출기(18)는 다시 제1 단부(80a)로 이동될 수 있다. 대안적으로, 소스(14)와 검출기(18)는 제1 화물 운송 용구(20)르 스캐닝한 후에, 제2 화물 운송 용구를 스캐닝하기 전에 제1 단부(80a)로 복귀될 수도 있다.

스캐닝 시스템(10)의 처리량을 증대시키기 위하여, 시스템(10)은 제2 검출기(84)를 지지하는, 제2 차량(16)과 유사한 추가 차량(81)을 포함할 수도 있다. 도 13은 제1 차량(12)의 제1 트레일러(43a)에 평행한 추가 차량의 트레일러(82)를 도시한다. 간극(G2)은 트레일러(82)와 트레일러(43a) 사이에 나타낸다. 제2 화물 운송 용기(20a)는 제2 트럭(22a)에 의해 검사용 간극(G2)으로 운반될 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 차량(12)의 방사선 소스(14)는 피봇(86)에 의해 캐리지(44) 상에 피봇식으로 지지될 수 있다. 제1 화물 운송 용기(20)의 검사 후에, 소스(14)는 제2 화물 운송 용기(86)와 대면하도록 축선(X)을 중심으로 회전될 수 있다. 이어서, 제2 화물 운송 용기(20a)는 바람직하게는 레일의 제2 단부(80b)로부터 제1 단부(80a)로 소스(14)와 검출기(18)를 이동시킴으로써 검사될 수 있다. 제2 화물 운송 용기(20a)가 검사되는 동안, 제3 화물 운송 용기(20b)가 제3 트럭(20b)에 의해 제1 및 제2 차량(12, 16) 사이의 간극(G)으로 운반될 수 있다. 제2 화물 운송 용기(20a)의 검사가 완료된 후에, 소스(14)는 제3 화물 운송 용기(20c)와 대면하도록 회전될 수 있다. 이어서, 제3 화물 운송 용기(20c)는 바람직하게는 레일(40, 42)의 제1 단부(80a)로부터 제2 단부(80b)로 소스(14)와 검출기(18)를 이 동시킴으로써 검사될 수 있다. 이 프로세스는 후속 화물 운송 용기들에 반복되어 시스템(10)의 처리량을 거의 2배로 할 수 있다.

각 간극(G, G2)에 하나씩 2개의 화물 운송 용기(20, 20a)가 도 15에 도시된 바와 같이 반대 방향으로 향하는 동일한 캐리지(44) 상에 장착된 2개의 소스(100)에 의해 동시에 검사될 수 있다. 제1 및 제2 빔(B1, B2)이 반대 방향으로 방출된 상태로 도시되어 있다. 점선으로 도시된 제2 소스(14a)는 도 15에 도시된 바와 같이 제1 소스(14)와 반대 방향으로 향하는 별도의 캐리지 상에 장착될 수 있다. 2개의 소스(100)가 사용되면, 각 소스의 동작은 별개로 제어되는 것이 바람직하다.

대안적으로, 빔(B1, B2)은 반대 방향으로 방사선 빔을 방출하도록 되어 있는 "파노라마식" 소스에 의해 방출될 수 있다. "파노라마식" 소스는 본 발명의 양수인에게 양도되었고, 본 명세서에 참고로 인용되며 2002년 7월 19일자로 출원된 제10/199,781호에 개시되어 있다. 도 16은 파노라마식 소스(100)의 상부의 부분적인 횡단면도이다. 파노라마식 소스(100)는 전술한 Varian Linatron®이거나 당업계에 공지된 다른 구성을 가질 수 있는 선형 가속기 바디(102)를 포함한다. 선형 가속기 바디(102)는 개방형 출력 단부(103)를 갖는다. 점선으로 도시된 전자 빔(104)은 바디의 종방향 축선(Y)을 따라 선형 가속기(102)를 통과하는 경로를 추종할 때 가속된다. 전자 빔(104)은 출력 단부(103)로부터 가속기 바디를 빠져나간다. 드리프트 튜브라 칭하는 튜브(106)의 기단부는 개방형 출력 단부와 연통하며 거기로부터 연장되는 선형 가속기 바디(102)의 출력 단부(103)에 연결된다. 드리프트 튜브(106)는 예컨대, 약 6 내지 약 10 mm의 직경을 가질 수 있다. 드리프트 튜브 (106)는 선형 가속기 바디에 대한 드리프트 튜브의 연결을 용이하게 하기 위하여 선형 가속기(102)와 동일한 재료일 수 있다. 드리프트 튜브(106)와 선형 가속기 바디(102)는 예컨대, 금속일 수 있다. 물론, 드리프트 튜브와 선형 가속기 바디는 다른 재료일 수도 있다.

텅스텐 또는 다른 내화성 금속과 같이 원자수가 많고 용융점이 높은 금속 중 목표 재료(108)가 드리프트 튜브(106)의 말단부에 제공된다. 텅스텐, 강 또는 납 등의 차폐 재료(110)가 드리프트 튜브(106) 둘레에 제공되며, 물론 목표 재료(108)는 선형 가속기 바디(102)의 말단부에 걸쳐 연장될 수 있다. 차폐 재료(110)는 예컨대, 구 형태일 수 있고, 목표 재료(108)는 드리프트 튜브(106) 내에서 구의 중심에 있을 수 있다. 차폐 재료(110)는 또한 다른 형태를 가질 수 있다. 드리프트 튜브(106), 목표 재료(108) 및 차폐 재료를 "차폐된 목표(111)"라 칭한다.

제1 및 제2 시준용 슬롯(112a, 112b)는 차폐 재료(110)를 통해 선형 가속기 바디(102)의 종방향 축선(L1)에 횡방향으로 드리프트 튜브(106)의 단부로부터 연장된다. 슬롯(112a, 112b)은 가속기 바디(102)의 축선(Y)에 수직한, 반대 방향으로 차폐된 목표로부터 방출된 팬 빔 또는 원뿔형 빔 등의 수직 발산 빔으로 목표 재료에 의해 방출된 X 레이 빔을 시준하도록 형성된다. 슬롯(112a, 112b)은 통상 동일한 각도 치수(θ1)를 갖지만, 필수적인 것은 아니며, 이 치수는 이 도면에 과장되게 도시되어 있고, 통상 수직 발산 팬 빔의 작은 수평 치수를 한정하도록 작다. 도 17은 축선(Y)을 따른 차폐된 목표(111)의 횡단면으로서, 슬롯(112a, 112b)의 제2 각도 치수(θ2)를 보여준다. 제2 각도 치수(θ2)는 예컨대, 약 90도일 수 있는 팬 빔의 각도를 한정한다.

종방향 축선(L1)을 따라 선형 가속기 바디(102)에 의해 방출된 전자 빔(104)은 드리프트 튜브(106)를 통과하여 재료(108)에 충돌한다. 제동복사 X 레이 방사선은 모든 방향에서 목표 재료(108)로부터 방출된다. 시준용 슬롯(112a, 112b)의 방향으로 방출된 방사선은 원하는 형태로 시준되어 장치(100)로부터 방출된다. 차폐 재료(110)는 다른 방향으로 방출된 방사선을 흡수한다.

도 18은 캐리지(44)에 의해 지지되는 차폐된 목표(111)와 함께 방사선 소스(100)를 도시한다. 캐리지(44)의 휘일(46)과 제1 차량(12)의 레일(40)이 또한 도시되어 있다. 화물 운송 요소(20)와 화물 운송 요소(20a)가 또한 도시되어 있다. 검출기(18, 84) 및 트레일러(43a, 82)와 같이 시스템의 추가 구성요소는 도시를 쉽게 하기 위해 나타내지 않았다. 소스(100)는 각각 화물 운송 용구(20)와 화물 운송 용구(20a)를 향해 동시에 2개의 수직 팬 빔(V1, V2)을 방출하는 상태로 도시되어 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방사선 스캐닝 시스템(10)은 이동될 수 있고, 저가로 쉽게 운반되며, 간단하고 신속하게 전개될 수 있다. 시스템(10)의 차량(12, 16)은 허가없이 운전될 수 있다. 시스템은 2명만으로 작동될 수 있다.

전술한 바람직한 실시예에서, 트럭에 의해 지지된 하나 이상의 화물 운송 용구가 검사되지만, 본 발명의 시스템은 다른 타입의 차량에 의해 또는 다른 방식으로 지지된 화물 운송 용구를 검사하는 데에 사용될 수도 있다. 다른 형태의 물체도 또한 검사될 수 있다. 예컨대, 트럭 및 버스 등의 차량이 검사될 수 있다. 전 술한 트레일러(43a, 43b)는 신축형이지만, 신축형은 특히 보다 짧은 물체를 검사할 때 필수적은 아니다.

또한, 상기 실시예에서 소스(14)와 검출기(18)가 차량(12, 16)의 신축부 길이를 가로질러 이동될 수 있지만, 소스(14) 및/또는 검출기(18)는 개개의 차량의 신축부에 의해 이동될 수 있다.

당업자라면 이하의 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 전술한 바람직한 실시예에 수정이 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다.

Claims (38)

1. 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템으로서,

   연장 가능한 길이를 갖는 제1 차량과;

   검사 대상 물체를 조명하며, 상기 제1 차량에 의해 이동 가능하게 지지되는 방사선 소스와;

   연장 가능한 길이를 갖는 제2 차량과; 그리고

   상기 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하며, 상기 제2 차량에 의해 이동 가능하게 지지되는 검출기;

   를 구비하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 차량은 제1 연장부를 포함하고,

   상기 소스는 제1 연장부를 가로질러 이동될 수 있으며,

   상기 제2 차량은 제2 연장부를 포함하고,

   상기 검출기는 제2 연장부를 가로질러 이동될 수 있는 것인 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연장부는 지면 상부에 지지되는 제1 위치와, 지면 상에 하강된 제2 위치를 갖는 것인 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 연장부는 각각 신축 섹션을 포함하는 것인 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1 연장부는 소스를 이동 가능하게 지지하는 제1 지지면을 포함하고,

   상기 제2 연장부는 검출기를 이동 가능하게 지지하는 제2 지지면을 포함하는 것인 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 지지면은 한쌍의 제1 레일을 포함하고,

   상기 제2 지지면은 한쌍의 제2 레일을 포함하는 것인 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 소스는 제1 모터에 의해 제1 지지면을 가로질러 이동될 수 있고,

   상기 검출기는 제2 모터에 의해 제2 지지면을 가로질러 이동될 수 있는 것인 시스템.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 모터의 작동은 동기되는 것인 시스템
9. 제1항에 있어서, 상기 방사선 소스는 물체와의 상호 작용 후에 수직 발산하는 방사선 빔을 방출하도록 되어 있는 것인 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 검출기는 방사선을 검출하는 전개된 위치를 갖고, 상기 검출기는 비전개된 수평 위치를 갖는 것인 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 방사선 소스는 X 레이 방사선 소스인 것인 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 차량은 길이가 연장 가능한 제1 트레일러와, 상기 제1 트레일러 부분에 분리 가능하게 결합되는 제1 트럭을 포함하고,

    상기 제2 차량은 길이가 연장 가능한 제2 트레일러와, 상기 제2 트레일러 부분에 분리 가능하게 결합되는 제2 트럭을 포함하는 것인 시스템.
13. 제1항에 있어서, 길이가 연장 가능한 제3 차량과, 상기 제3 차량에 의해 이동 가능하게 지지되어 제2 물체와의 상호 작용 후에 방사선을 검출하는 제2 검출기를 더 구비하는 것인 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 제1 차량에 의해 지지되어 제2 물체를 조명하는 제2 소스를 더 구비하는 것인 시스템.
15. 제13항에 있어서, 상기 소스를 지지하는 베이스를 더 구비하고, 상기 소스는 베이스에 피봇식으로 연결되고 소스는 피봇을 중심으로 선택적으로 회전될 수 있어, 제1 및 제2 물체를 선택적으로 조명하는 것인 시스템.
16. 제13항에 있어서, 상기 소스는 제1 및 제2 물체를 동시에 조명하도록 되어 있는 것인 시스템.
17. 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템으로서,

    제1 차량과;

    검사 대상 물체를 조명하고, 제1 차량 상에서 이동될 수 있는 방사선 소스와;

    제2 차량과; 그리고

    상기 물체와의 상호 작용 후에 방사선을 검출하고, 상기 제2 차량 상에서 이동될 수 있는 검출기;

    를 구비하는 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 소스와 검출기는 제1 및 제2 차량의 길이를 가로질러 각각 이동될 수 있는 것인 시스템.
19. 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템으로서,

    적어도 하나의 연장부를 갖는 적어도 하나의 차량과;

    검사 대상 물체를 조명하고, 상기 적어도 하나의 연장부 상에서 이동될 수 있는 방사선 소스와; 그리고

    물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하고, 상기 연장부 상에서 이동될 수 있는 검출기;

    를 구비하는 시스템.
20. 제19항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 차량은 제1 연장부를 갖는 제1 차량과, 제2 연장부를 갖는 제2 차량을 구비하고,

    상기 소스는 제1 연장부에 의해 지지되어 이 제1 연장부를 가로질러 이동될 수 있으며,

    상기 검출기는 제2 연장부에 의해 지지되어 이 제2 연장부를 가로질러 이동될 수 있는 것인 시스템.
21. 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템으로서,

    제1 구동부; 제1 신축부 및 상기 제1 신축부에 의해 이동 가능하게 지지되어 검사 대상 물체를 조명하는 방사선 소스를 구비하는 제1 차량과;

    제2 구동부; 제2 신축부 및 상기 신축부에 의해 이동 가능하게 지지되어 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기를 구비하는 제2 차량;

    을 구비하는 시스템.
22. 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신축부는 각각,

    적어도 하나의 제1 레일과;

    각 제1 레일 내에 수용되는 적어도 하나의 제2 레일;

    을 구비하는 것인 시스템.
23. 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신축부는 각각 적어도 하나의 제2 레일 내에 수용되는 적어도 하나의 제3 레일을 구비하는 것인 시스템.
24. 물체를 검사하는 방사선 스캐닝 시스템으로서,

    제1 트럭과; 상기 제1 트럭에 분리 가능하게 결합되는 제1 신축 트레일러 및 상기 제1 신축 트레일러의 적어도 일부를 가로질러 이동될 수 있어 검사 대상 물체를 조명하는 제1 차량과;

    제2 트럭과; 상기 제2 트럭에 분리 가능하게 결합되는 제2 신축 트레일러 및 상기 제2 신축 트레일러의 적어도 일부를 가로질러 이동될 수 있어 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 검출기를 구비하는 제2 차량;

    을 구비하는 시스템.
25. 물체를 검사하는 방법으로서,

    검사 대상 물체를 고정된 제1 및 제2 차량 사이에 위치 결정하는 단계로서, 상기 제1 차량은 방사선 소스를 이동 가능하게 지지하고 제2 차량은 검출기를 이동 가능하게 지지하는 단계와;

    상기 방사선 소스를 제1 차량의 길이를 가로질러 이동시키는 단계와;

    이동 소스에 의해 방사선으로 물체를 조명하는 단계와;

    제2 고정식 차량에 의해 지지된 검출기를 제2 차량의 길이를 가로질러 이동시키는 단계와; 그리고

    이동 검출기에 의해 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 단계;

    를 포함하는 방법.
26. 제25항에 있어서, 제1 차량을 검사 지점으로 운전하는 단계와;

    제2 차량을 검사 지점으로 운전하는 단계와; 그리고

    제1 및 제2 차량을 정렬시키는 단계;

    를 더 포함하는 것인 방법.
27. 제25항에 있어서, 상기 제1 차량의 길이를 연장시키는 단계와;

    제1 차량의 연장된 길이를 따라 소스를 이동시키는 단계와;

    제2 차량의 길이를 연장시키는 단계와; 그리고

    제2 차량의 연장된 길이를 따라 검출기를 이동시키는 단계;

    를 더 포함하는 것인 방법.
28. 제25항에 있어서, 상기 소스와 검출기는 제1 방향으로 이동되고, 상기 방법은,

    검사 후에 물체를 제1 및 제2 차량 사이로부터 이동시키는 단계와;

    검사될 제2 물체를 제1 및 제2 차량 사이에 위치 결정하는 단계와; 그리고

    제1 방향과 반대인 제2 방향으로 소스와 검출기를 이동시켜 제2 물체를 검사하는 단계;

    를 더 포함하는 것인 방법.
29. 제25항에 있어서, 상기 검출기는 제1 수직 위치와 제2 수평 위치를 갖고, 상기 방법은,

    검출기를 제2 차량을 가로질러 이동시키기 전에 제2 위치로부터 제1 위치로 검출기를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
30. 제25항에 있어서, 수직 발산하는 방사선 빔을 소스로부터 물체에 방출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
31. 제30항에 있어서, 방사선의 수직 팬 빔을 소스로부터 물체에 방출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
32. 제30항에 있어서, X 레이 방사선을 소스로부터 물체에 방출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
33. 제31항에 있어서, 다중 피크 에너지의 방사선을 소스로부터 물체에 방출하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
34. 제25항에 있어서, 상기 물체는 제3 차량에 의해 운반되고, 상기 방법은,

    제3 차량을 제1 및 제2 차량 사이의 지점으로 운행시킴으로써 물체를 위치 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
35. 제25항에 있어서,

    제1 차량과 이 제1 차량에 정렬된 고정식 제3 차량 사이에 검사될 제2 물체를 이동시키는 단계와;

    이동 소스에 의해 제2 물체를 방사선으로 조명하는 단계와;

    제3 차량에 의해 지지된 제2 검출기를 제3 차량의 일부를 가로질러 이동시키는 단계와; 그리고

    제2 검출기에 의해 물체와 상호 작용하는 방사선을 검출하는 단계;

    를 더 포함하는 것인 방법.
36. 제35항에 있어서, 제1 물체의 조명 후에 제2 물체를 조명하는 단계를 포함하는 것인 방법.
37. 제35항에 있어서, 제1 물체를 조명하는 동안 제2 물체를 조명하는 단계를 포 함하는 것인 방법.
38. 제27항에 있어서, 제1 및 제2 차량의 연장된 길이는 제1 및 제2 차량의 각 부분에 걸쳐 있고, 상기 방법은 각 부분을 지면으로 하강시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.

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