RU2524754C1 - Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) - Google Patents
Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2524754C1 RU2524754C1 RU2013102648/28A RU2013102648A RU2524754C1 RU 2524754 C1 RU2524754 C1 RU 2524754C1 RU 2013102648/28 A RU2013102648/28 A RU 2013102648/28A RU 2013102648 A RU2013102648 A RU 2013102648A RU 2524754 C1 RU2524754 C1 RU 2524754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- inspection module
- module
- inspection
- monochromatic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования или анализа материалов радиационными методами с измерением вторичной эмиссии гамма-квантов с использованием нейтронов, в частности для идентификации в полевых и стационарных условиях взрывчатых, наркотических или сильнодействующих ядовитых веществ, скрытых в различного типа легковых автомобилях. Кроме того, в пассивном режиме, при выключенном источнике нейтронов, изделие может служить детектором радиоактивных веществ.The invention relates to the field of research or analysis of materials by radiation methods with the measurement of secondary emission of gamma rays using neutrons, in particular for identification in the field and stationary conditions of explosive, narcotic or potent toxic substances hidden in various types of cars. In addition, in passive mode, with the neutron source turned off, the product can serve as a detector of radioactive substances.
Известен переносной обнаружитель опасных скрытых веществ (патент РФ №114369), содержащий источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, пульт управления источником монохроматических нейтронов, детектор γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных и источники питания, пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - досмотрового модуля и модуля управления, соединенных кабелями Ethernet-соединения и питания, имеющих длину, обеспечивающую безопасную работу оператора, при этом в досмотровом модуле размещены источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, блок управления источником монохроматических нейтронов, детектор α-частиц, детекторы γ-излучения, регистрирующая электроника и блоки питания; в модуле управления размещены пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; при этом детектор γ-излучения размещен под углом, близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испущенных нейтронным генератором; при том досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; в качестве детектора α-частиц используется многоэлементный кремниевый детектор; переносной обнаружитель снабжен дополнительным внешним детектором γ-излучения, соединенным с досмотровым модулем линией высоковольтного питания и спектрометрическим каналом, при этом оба детектора γ-излучения выполнены на основе кристаллов BGO; лазерные генераторы линий установлены с возможностью указания на объекте досмотра габаритных размеров области облучения его потоком меченых монохроматических нейтронов; спектрометрические каналы обоих детекторов γ-излучения снабжены системой термокоррекции, состоящей из термодатчиков, закрепленных на кристаллах BGO, в тепловом контакте с ними, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного мини-компьютера, при этом термодатчики соединены линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным мини-компьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления.Known portable detector of dangerous hidden substances (RF patent No. 114369), containing a source of monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, a detector of α particles enclosed in a vacuum chamber, a control panel for a source of monochromatic neutrons, a γ-radiation detector and recording electronics, including data acquisition electronics block and power sources, portable hazardous substances detector control panel, data reception and processing program block, user interface, device completed in the form of two portable modules - an inspection module and a control module connected by Ethernet-cable and power cables having a length that ensures the safe operation of the operator, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, a control unit for the source of monochromatic neutrons, α-particle detector, γ-radiation detectors, recording electronics and power supplies; the control module contains a control panel for a portable detector of hazardous substances, a block of programs for receiving and processing data, and a user interface; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; moreover, the inspection module is equipped with a guidance system on the basis of laser line generators, rigidly connected with the source of labeled monochromatic neutrons, for which a translucent window is provided in the case of the inspection module; a multi-element silicon detector is used as an α-particle detector; the portable detector is equipped with an additional external γ-radiation detector connected to the inspection module by a high-voltage power line and a spectrometric channel, while both γ-radiation detectors are based on BGO crystals; laser line generators are installed with the possibility of indicating on the object of inspection the overall dimensions of the irradiation region by its flux of labeled monochromatic neutrons; The spectrometric channels of both γ-radiation detectors are equipped with a thermal correction system consisting of temperature sensors mounted on BGO crystals in thermal contact with them, an amplitude-to-digital converter and a single-board mini-computer, while the temperature sensors are connected by a communication line and a power line with an amplitude-to-digital converter , which is connected by a system bus to a single-board mini-computer connected to the device’s power system and to the control module.
Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения по обоим вариантам, являются следующие: мобильный обнаружитель опасных скрытых веществ, содержащий источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, многоэлементный кремниевый детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, детекторы γ-излучения, регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных и блоки питания, блок управления источником монохроматических нейтронов, блок программ приема и обработки данных, пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, интерфейс пользователя, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - досмотрового модуля и модуля управления, соединенных каналом передачи данных, при этом в досмотровом модуле размещены заключенные в контейнер источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, детектор γ-излучения, регистрирующая электроника и блоки питания, а также внешний детектор γ-излучения, соединенный с контейнером досмотрового модуля линией высоковольтного питания и спектрометрическим каналом; в модуле управления размещены пульт управления, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; при этом детектор γ-излучения размещен под углом, близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испущенных нейтронным генератором; при том досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; лазерные генераторы линий установлены с возможностью указания на объекте досмотра габаритных размеров области облучения его потоком меченых монохроматических нейтронов; спектрометрические каналы обоих детекторов γ-излучения снабжены системой термокоррекции, состоящей из термодатчиков, закрепленных на кристаллах детектора α-частиц, в тепловом контакте с ними, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного мини-компьютера, при этом термодатчики соединены линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным мини-компьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления. The common essential features of the prototype, which coincide with the essential features of the proposed technical solution for both options, are as follows: a mobile detector of dangerous hidden substances containing a source of monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, a multi-element silicon detector of α particles enclosed in a vacuum chamber, detectors γ-radiation, recording electronics, including a data acquisition electronics unit and power supplies, a monochromatic source control unit neutrons, a block of data reception and processing programs, a control panel for a portable detector of hazardous substances, a user interface, the device is made in the form of two portable modules - an inspection module and a control module connected by a data transmission channel, while the inspection module contains a labeled monochromatic source enclosed in a container neutrons and accompanying monochromatic α-particles, α-particle detector, γ-radiation detector, recording electronics and power supplies, as well as an external γ-ray detector eniya coupled with the container of the inspection module and high voltage supply line spectrometric channel; the control module contains a control panel, a block of data reception and processing programs, a user interface; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; moreover, the inspection module is equipped with a guidance system on the basis of laser line generators, rigidly connected with the source of labeled monochromatic neutrons, for which a translucent window is provided in the case of the inspection module; laser line generators are installed with the possibility of indicating on the object of inspection the overall dimensions of the irradiation region by its flux of labeled monochromatic neutrons; The spectrometric channels of both γ-radiation detectors are equipped with a thermal correction system consisting of temperature sensors mounted on the crystals of the α-particle detector, in thermal contact with them, an amplitude-to-digital converter and a single-board mini-computer, while the temperature sensors are connected by a communication line and an amplitude - a digital converter, which is connected by a system bus to a single-board mini-computer connected to the device’s power system and to the control module.
Недостатками данного устройства являются следующие:The disadvantages of this device are the following:
1. Контейнер досмотрового модуля не является герметичным, что не позволяет его использовать при наличии атмосферных осадков, также данная аппаратура не может в таком виде работать при отрицательных температурах, отрицательной особенностью которых в том числе является образование внутри контейнера конденсата, что недопустимо.1. The container of the inspection module is not tight, which does not allow it to be used in the presence of precipitation, and this equipment cannot work in this form at negative temperatures, the negative feature of which, among other things, is the formation of condensate inside the container, which is unacceptable.
2. Наличие кабелей, соединяющих досмотровой модуль и модуль управления, существенно снижает мобильность устройства и удобство работы с ним.2. The presence of cables connecting the inspection module and the control module significantly reduces the mobility of the device and the convenience of working with it.
3. Как показала практика, регистрирующая электроника приема и анализа данных поступающих с альфа и гамма-детекторов, находящаяся внутри контейнера досмотрового модуля, при включенном состоянии нейтронного генератора(НГ) работает нестабильно ввиду облучения ее интенсивным потоком быстрых нейтронов, испускаемых изотропно НГ.3. As practice has shown, the recording electronics for receiving and analyzing data coming from alpha and gamma detectors located inside the container of the inspection module, when the state of the neutron generator (NG) is on, is unstable due to its irradiation with an intense flux of fast neutrons emitted isotropically from the NG.
Предлагаемое изобретение предназначено для решения следующих технических задач - обеспечение работы устройства при наличии осадков, а также расширение диапазона его рабочих температур, обеспечение автономности работы устройства, повышение надежности работы всех его систем, а также обеспечение радиационной безопасности работы с установкой.The present invention is intended to solve the following technical problems - ensuring the operation of the device in the presence of precipitation, as well as expanding the range of its operating temperatures, ensuring the autonomy of the device, increasing the reliability of all its systems, as well as ensuring radiation safety of the installation.
Для решения данных технических задач по варианту один мобильный обнаружитель опасных скрытых веществ, содержащий источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, многоэлементный кремниевый детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, блок управления источником монохроматических нейтронов, детекторы γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных и источники питания, пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - досмотрового модуля и модуля управления, соединенных каналом передачи данных, при этом в досмотровом модуле размещены заключенные в контейнер источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, блок управления источником монохроматических нейтронов, детектор γ-излучения, регистрирующая электроника и блоки питания, а также внешний детектор γ-излучения, соединенный с контейнером досмотрового модуля линией высоковольтного питания и спектрометрическим каналом; в модуле управления размещены пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; при этом детектор γ-излучения размещен под углом, близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испущенных нейтронным генератором; при том досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; лазерные генераторы линий установлены с возможностью указания на объекте досмотра габаритных размеров области облучения его потоком меченых монохроматических нейтронов; спектрометрические каналы обоих детекторов γ-излучения снабжены системой термокоррекции, состоящей из термодатчиков, закрепленных на кристаллах детектора α-частиц, в тепловом контакте с ними, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного мини-компьютера, при этом термодатчики соединены линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным мини-компьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления, в отличие от прототипа контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным, снабжен устройством нагрева внутреннего объема, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным (например по WiFi), модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой (например, из полиэтилена, либо железа, либо в виде сэндвича из полиэтилена и железа) от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.To solve these technical problems, as an option, one mobile detector of hazardous hidden substances containing a source of monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, a multi-element silicon detector of α particles enclosed in a vacuum chamber, a control unit for a source of monochromatic neutrons, γ radiation detectors and a recording electronics, including a data acquisition electronics and power supplies, a portable hazardous substances detector control panel, a reception and processing program block and data, the user interface, the device is made in the form of two portable modules - an inspection module and a control module connected by a data transmission channel, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α-particles, a particle detector , a control unit for a source of monochromatic neutrons, a γ-ray detector, recording electronics and power supplies, as well as an external γ-ray detector connected to the container a high-voltage power line module and spectrometer channels; the control module contains a control panel for a portable detector of hazardous substances, a block of programs for receiving and processing data, and a user interface; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; moreover, the inspection module is equipped with a guidance system on the basis of laser line generators, rigidly connected with the source of labeled monochromatic neutrons, for which a translucent window is provided in the case of the inspection module; laser line generators are installed with the possibility of indicating on the object of inspection the overall dimensions of the irradiation region by its flux of labeled monochromatic neutrons; The spectrometric channels of both γ-radiation detectors are equipped with a thermal correction system consisting of temperature sensors mounted on the crystals of the α-particle detector, in thermal contact with them, an amplitude-to-digital converter and a single-board mini-computer, while the temperature sensors are connected by a communication line and an amplitude - a digital converter, which is connected by a system bus to a single-board mini-computer connected to the device’s power system and to the control module, unlike the prototype, the container is inspected the module is sealed, equipped with an internal volume heating device, while the data transmission channel between the inspection module and the hazardous substances detector control module is made wireless (for example via WiFi), the inspection module is equipped with a battery for powering a neutron generator, alpha and gamma detectors that record electronics using the appropriate voltage conversion units, the recording electronics in the case of the inspection module is equipped with protection (for example, polyethylene or iron, l for in the form of a sandwich of polyethylene and iron) from a direct flux of monochromatic neutrons emitted by a neutron generator; the inspection module is equipped with a light indicator, the on state of which indicates the presence of neutron radiation generated by the neutron generator.
Для решения данных технических задач по варианту два мобильный мобильный обнаружитель опасных скрытых веществ, содержащий источник монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, многоэлементный кремниевый детектор α-частиц, заключенные в вакуумную камеру, блок управления источником монохроматических нейтронов, детекторы γ-излучения и регистрирующую электронику, включающую блок электроники сбора данных и источники питания, пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя, устройство выполнено в виде двух переносных модулей - досмотрового модуля и модуля управления, соединенных каналом передачи данных, при этом в досмотровом модуле размещены заключенные в контейнер источник меченых монохроматических нейтронов и сопутствующих им монохроматических α-частиц, детектор α-частиц, блок управления источником монохроматических нейтронов, детектор γ-излучения, регистрирующая электроника и блоки питания, а также внешний детектор γ-излучения, соединенный с контейнером досмотрового модуля линией высоковольтного питания и спектрометрическим каналом; в модуле управления размещены пульт управления переносным обнаружителем опасных веществ, блок программ приема и обработки данных, интерфейс пользователя; при этом детектор γ-излучения размещен под углом, близким к 45° относительно направления потока меченых монохроматических нейтронов, перпендикулярно передней плоскости модуля, и снабжен защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испущенных нейтронным генератором; при том досмотровый модуль снабжен жестко связанной с источником меченых монохроматических нейтронов системой наведения на объект досмотра на основе лазерных генераторов линий, для которой в корпусе досмотрового модуля предусмотрено светопрозрачное окно; лазерные генераторы линий установлены с возможностью указания на объекте досмотра габаритных размеров области облучения его потоком меченых монохроматических нейтронов; спектрометрические каналы обоих детекторов γ-излучения снабжены системой термокоррекции, состоящей из термодатчиков, закрепленных на кристаллах детектора α-частиц, в тепловом контакте с ними, амплитудно-цифрового преобразователя и одноплатного мини-компьютера, при этом термодатчики соединены линией связи и линией питания с амплитудно-цифровым преобразователем, который соединен системной шиной с одноплатным мини-компьютером, подключенным к системе питания устройства и к модулю управления, в отличие от прототипа, контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным и заполнен инертным газом (например, аргоном), либо вакуумирован, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.To solve these technical problems, according to option two, a mobile mobile detector of dangerous hidden substances containing a source of monochromatic neutrons and their accompanying monochromatic α particles, a multi-element silicon detector of α particles enclosed in a vacuum chamber, a control unit for a source of monochromatic neutrons, γ radiation detectors and recording electronics, including a data acquisition electronics block and power sources, a portable hazardous substances detector control panel, a reception program block data processing, user interface, the device is made in the form of two portable modules - an inspection module and a control module connected by a data transmission channel, while the inspection module contains a source of labeled monochromatic neutrons and accompanying monochromatic α-particles, a particle detector , a control unit for a source of monochromatic neutrons, a γ-ray detector, recording electronics and power supplies, as well as an external γ-ray detector connected to the container to viewing module with a high-voltage power line and a spectrometric channel; the control module contains a control panel for a portable detector of hazardous substances, a block of programs for receiving and processing data, and a user interface; wherein the γ-radiation detector is placed at an angle close to 45 ° relative to the direction of the flux of labeled monochromatic neutrons, perpendicular to the front plane of the module, and is protected from the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; moreover, the inspection module is equipped with a guidance system on the basis of laser line generators, rigidly connected with the source of labeled monochromatic neutrons, for which a translucent window is provided in the case of the inspection module; laser line generators are installed with the possibility of indicating on the object of inspection the overall dimensions of the irradiation region by its flux of labeled monochromatic neutrons; The spectrometric channels of both γ-radiation detectors are equipped with a thermal correction system consisting of temperature sensors mounted on the crystals of the α-particle detector, in thermal contact with them, an amplitude-to-digital converter and a single-board mini-computer, while the temperature sensors are connected by a communication line and an amplitude - a digital converter that is connected by a system bus to a single-board mini-computer connected to the device’s power system and to the control module, unlike the prototype, the container is inspected of the module is sealed and filled with inert gas (for example, argon), or evacuated, while the data transmission channel between the inspection module and the control module for the detector of hazardous substances is made wireless, the inspection module is equipped with a battery for powering the neutron generator, alpha and gamma detectors, recording electronics using the appropriate voltage conversion units, the recording electronics in the case of the inspection module is equipped with protection against direct flow of monochromatic thrones emitted neutron generator; the inspection module is equipped with a light indicator, the on state of which indicates the presence of neutron radiation generated by the neutron generator.
Дополнительно по обоим вариантам: для обеспечения удобства перемещения досмотрового модуля он снабжен тележкой, для обеспечения возможности досмотра объекта или частей объекта, расположенных значительно выше уровня земли, досмотровый модуль снабжен расположенным на тележке подъемником.Additionally, for both options: to ensure the convenience of moving the inspection module, it is equipped with a trolley, to allow inspection of an object or parts of an object located significantly above ground level, the inspection module is equipped with a lift located on the trolley.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения от известного, принятого за прототип, по варианту один являются следующие: контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным, снабжен устройством нагрева внутреннего объема, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.The distinguishing features of the proposed technical solution from the well-known adopted as a prototype, according to option one, are as follows: the container of the inspection module is sealed, equipped with a heating device for the internal volume, while the data transmission channel between the inspection module and the control module for the detector of hazardous substances is made wireless, the inspection module is equipped with a battery for powering the neutron generator, alpha and gamma detectors, recording electronics using the appropriate blocks voltage conversion, the recording electronics in the case of the inspection module is equipped with protection against the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; the inspection module is equipped with a light indicator, the on state of which indicates the presence of neutron radiation generated by the neutron generator.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения от известного, принятого за прототип, по варианту два являются следующие: контейнер досмотрового модуля выполнен герметичным и заполнен инертным газом, либо вакуумирован, при этом канал передачи данных между досмотровым модулем и модулем управления обнаружителем опасных веществ выполнен беспроводным, модуль досмотра снабжен аккумулятором для питания нейтронного генератора, альфа и гамма-детекторов, регистрирующей электроники с использованием соответствующих блоков преобразования напряжения, регистрирующая электроника в корпусе досмотрового модуля снабжена защитой от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых нейтронным генератором; досмотровый модуль снабжен световым индикатором, включенное состояние которого свидетельствует о наличии нейтронного излучения, создаваемого нейтронным генератором.The distinguishing features of the proposed technical solution from the well-known adopted as a prototype, according to option two, are as follows: the container of the inspection module is sealed and filled with inert gas, or evacuated, while the data transmission channel between the inspection module and the control module for the detector of hazardous substances is made wireless, the inspection module equipped with a battery for powering the neutron generator, alpha and gamma-detectors, recording electronics using the appropriate blocks of pre voltage generation, the recording electronics in the case of the inspection module is equipped with protection against the direct flux of monochromatic neutrons emitted by the neutron generator; the inspection module is equipped with a light indicator, the on state of which indicates the presence of neutron radiation generated by the neutron generator.
Дополнительно по обоим вариантам досмотровый модуль может быть снабжен тележкой, расположенным на ней подъемником.Additionally, in both cases, the inspection module can be equipped with a trolley located on it with a lift.
Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными из прототипа достигаются следующие технические результаты:Due to the presence of these distinctive features in conjunction with the known from the prototype, the following technical results are achieved:
1. За счет выполнения контейнера досмотрового модуля герметичным обеспечивается возможность его эксплуатации при наличии атмосферных осадков.1. Due to the implementation of the container inspection module hermetic provides the possibility of its operation in the presence of precipitation.
2. За счет наличия устройства внутреннего нагрева контейнера досмотрового модуля (вариант один устройства) обеспечивается возможность его эксплуатации при отрицательных температурах, в том числе исключается возможность образования конденсата. По варианту два устройства за счет вакуумирования или заполнения внутреннего объема инертным газом исключается возможность образования внутри контейнера конденсата, которое может происходить даже при небольших внешних положительных температурах при перемещении контейнера, например, из машины на улицу.2. Due to the presence of an internal heating device for the container of the inspection module (option one of the device), its operation at low temperatures is ensured, including the possibility of condensation formation. Alternatively, two devices due to evacuation or filling the internal volume with inert gas exclude the possibility of formation of condensate inside the container, which can occur even at small external positive temperatures when moving the container, for example, from the car to the street.
3. За счет выполнения канала связи по беспроводной технологии и выполнения питания от аккумулятора существенно повышается мобильность устройства.3. Due to the implementation of the communication channel using wireless technology and the execution of battery power, the mobility of the device is significantly increased.
4. Наличие в корпусе досмотрового модуля защиты электроники от прямого потока монохроматических нейтронов, испускаемых источником нейтронов, обеспечивает ее стабильную работу.4. The presence in the case of an inspection module for protecting electronics from a direct flux of monochromatic neutrons emitted by a neutron source ensures its stable operation.
5. За счет того что контейнер досмотрового модуля снабжен световым индикатором наличия нейтронного излучения - например, проблесковым маячком, значительно повышается безопасность эксплуатации устройства.5. Due to the fact that the container of the inspection module is equipped with a light indicator of the presence of neutron radiation - for example, a flashing light, the operational safety of the device is significantly increased.
6. Наличие тележки, на которой размещен досмотровый модуль и аккумуляторная батарея, обеспечивает мобильность устройства как с точки зрения доставки устройства к месту работы, так и с точки зрения передвижения модуля относительно обследуемого объекта. Наличие же подъемника позволяет обследовать объекты больших габаритов.6. The presence of the trolley on which the inspection module and the battery are located ensures the mobility of the device both from the point of view of delivering the device to the place of work and from the point of view of moving the module relative to the object being examined. The presence of a lift allows you to inspect large objects.
Предлагаемое техническое решение может найти применение в различных мобильных и стационарных системах проверки наличия и идентификации скрытых опасных веществ в объектах малого и среднего размера. Переносные системы могут быть также использованы для досмотра неопознанных объектов в метро, на железнодорожных вокзалах, в аэропортах и других общественных местах, а также для дистанционного досмотра легковых автомобилей.The proposed technical solution can find application in various mobile and stationary systems for checking the presence and identification of hidden dangerous substances in small and medium-sized objects. Portable systems can also be used to search for unidentified objects in the subway, at railway stations, at airports and other public places, as well as for remote inspection of cars.
Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками фиг.1, 2.The proposed technical solution is illustrated by figures 1, 2.
На фиг.1 изображена общая схема устройства.Figure 1 shows a General diagram of the device.
На фиг.2 изображен разрез контейнера досмотрового модуля.Figure 2 shows a section of the container of the inspection module.
В состав изображенного на фиг.1 и 2 мобильного обнаружителя опасных скрытых веществ входит модуль управления 14 и досмотровый модуль, в который входит аппаратурный контейнер 12, аккумулятор 18, выносной гамма-детектор 19, тележка 17 для перемещения досмотрового модуля, а также подъемник 21. В контейнере 12 находится источник монохроматических нейтронов - нейтронный генератор (НГ) 10 с блоком управления, детектор гамма-излучения 6 на основе кристалла BGO, защита 7 детектора гамма-излучения 6 от прямого попадания в него потока нейтронов, испущенных НГ, блок его питания 1, блок электроники сбора данных 2 со встроенным блоком питания, Wi Fi модуль-разветвитель 4 и блоки питания 11 детектора альфа-частиц и НГ 10 (детектор альфа-частиц на схеме не обозначен, поскольку встроен в нейтронный генератор). Дополнительный внешний детектор гамма- излучения 19 (также на основе кристалла BGO) соединен с контейнером 12 с помощью разъема 5, установленного непосредственно на корпусе контейнера 12, жгута 22 кабелей питания гамма-детектора 19 (внутри корпуса гамма-детектора установлен преобразователь постоянного напряжения 12 В, подаваемого на вход его с аккумуляторной батареи 18, в рабочее напряжение фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) ~900-1000 В) и двух кабелей съема сигналов с анода ФЭУ и с термодатчика, установленного непосредственно на кристалле BGO. При этом в программе приема данных в блоке управления устройством 14 предусмотрено переключение с гамма-детектора 6, расположенного внутри корпуса 12, на внешний гамма-детектор 19. Наведение меченого пучка нейтронов на объект досмотра осуществляется с помощью генераторов лазерных линий 9, установленных на нейтронном генераторе 10 и предназначенных для отображения на объекте досмотра горизонтальных и вертикальных линий, указывающих область облучения объекта потоком меченых нейтронов.The composition of the mobile hazardous hidden substance detector shown in FIGS. 1 and 2 includes a
Контейнер 12 модуля досмотра выполнен на базе универсального контейнера К470 фирмы ZARGES с габаритными размерами 740×510×410 мм. Общий вес контейнера 12 с аппаратурой 34 кг. Для наведения на объект контроля в передней стенке контейнера модуля досмотра 12 имеется светопрозрачное окно 8. Регулировка положения контейнера 12 досмотрового модуля по высоте относительно объекта осуществляется с помощью подъемного механизма 21. Проблесковый маячок 20 свидетельствует о включенном состоянии НГ 10 с генерацией нейтронного излучения.The
Предложенное устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
При использовании внутреннего детектора гамма-излучения 6 досмотровый модуль доставляется к объекту контроля с помощью тележки 17. С помощью модуля управления 14 включается система лазерного наведения 9, которая позволяет правильно с помощью механизма 21 поднять контейнер 12 и выставить меченые пучки нейтронов для облучения требуемой области на объекте контроля. Лазерные генераторы линий 9, жестко связанные с корпусом НГ 10, показывают направление меченых пучков.When using an internal gamma-
Ось меченых пучков НГ 10 направлена под углом к плоскости передней стенки объекта досмотра. Это обусловлено тем, что размещение аппаратуры в контейнере 12 выбиралось так, чтобы расстояние между объектом досмотра и нейтронным генератором 10 и расстояние между объектом и детекторами гамма-излучения 6 были минимальными. Это условие необходимо для повышения скорости набора статистики. При такой геометрии расположения нейтронного генератора 10 и гамма-детектора 6 удовлетворяется необходимое требование по его защите 7 от прямого попадания нейтронов, испущенных НГ 10. Защита 7 детекторов гамма-излучения 6 состоит из 200 мм полиэтилена и 50 мм стали.The axis of the labeled bundles of NG 10 is directed at an angle to the plane of the front wall of the object of inspection. This is because the placement of the equipment in the
После корректного задания области облучения объекта досмотра потоком меченых нейтронов оператор отходит от досмотрового модуля на безопасное расстояние (~9 м) и с помощью модуля управления 14 запускает цикл измерений, который включает в себя:After correctly specifying the irradiation area of the object to be inspected with a tagged neutron flux, the operator moves away from the inspection module to a safe distance (~ 9 m) and, using the
запуск генератора нейтронов 10, накопление и анализ данных, поступающих с детектора альфа-частиц и детектора гамма-излучения 6, принятие решений в автоматическом режиме, протоколирование результатов измерения и архивирование данных, набранных за время измерения. В процессе измерения при изменении температуры окружающей среды автоматически производится термокоррекция амплитудных распределений сигналов, регистрируемых с помощью детектора гамма-излучения 6, что исключает необходимость проведения калибровки спектрометрического канала детектора гамма-излучения 6.starting the
По окончании времени экспозиции происходит автоматическое отключение нейтронного генератора 10 и производится перемещение досмотрового модуля, в случае необходимости, в другое положение относительно объекта облучения.At the end of the exposure time, the
При работе с внешним гамма-детектором 19 в отличие от предыдущего варианта детектор 19 подносится непосредственно к объекту облучения, но вне зоны его облучения мечеными пучками нейтронов (соответственно разматывается жгут 22 кабелей питания и передачи сигналов с гамма - детектора 19 в контейнер 12). При этом защиты гамма-детектора 19 от излучения нейтронного генератора 10 не требуется. Цикл измерений с внешним гамма-детектором 19 включает в себя те же процедуры, как и при работе с внутренним гамма-детектором 6.When working with an external gamma-detector 19, in contrast to the previous version, the detector 19 is brought directly to the irradiated object, but outside the area of its irradiation with labeled neutron beams (respectively, the cable 22 and signal transmission from the gamma-detector 19 are unwound into container 12). In this case, the protection of the gamma detector 19 from the radiation of the
При выключенном нейтронном генераторе 10 (в пассивном режиме) изделие используется как детектор радиоактивных веществ. Для реализации этого предлагаемое устройство содержит блок программ, предназначенных для контроля уровня радиоактивности в объекте досмотра. Программа анализа данных автоматически производит сравнение результата измерения (усредненной скорости счета зарегистрированных событий в интервале энергий гамма-квантов 50-3000 кэВ) с соответствующей величиной, измеренной ранее в фоновых экспозициях. При этом производится сравнение чисел гамма-квантов, зарегистрированных досмотровым модулем в диапазоне энергий 50-30000 кэВ, при наличии и отсутствии (фоновое излучение) объекта контроля. В случае превышения измеренной скорости счета событий, зарегистрированных детектором гамма-излучения 6 или 19 над уровнем естественного фона, на экране монитора модуля управления 14 появляется информация, свидетельствующая о том, что объект досмотра содержит радиоактивное вещество.When the
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013102648/28A RU2524754C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013102648/28A RU2524754C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2524754C1 true RU2524754C1 (en) | 2014-08-10 |
Family
ID=51355109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013102648/28A RU2524754C1 (en) | 2013-01-22 | 2013-01-22 | Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2524754C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2244330A (en) * | 1990-05-24 | 1991-11-27 | Atomic Energy Authority Uk | Analysis using neutrons |
| US5532482A (en) * | 1994-04-12 | 1996-07-02 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for well logging using an accelerator neutron source |
| RU2196980C1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аспект" | Device to detect hidden substances |
| WO2004043740A2 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-27 | American Science And Engineering, Inc. | X-ray backscatter mobile inspection van |
| RU80004U1 (en) * | 2008-07-17 | 2009-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" | DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES |
| RU2380690C1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" | Portable device for identifying concealed substances |
| RU2397513C1 (en) * | 2009-07-27 | 2010-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Procedure for neutron gamma logging and facility for its implementation |
| RU114369U1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" | PORTABLE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS) |
-
2013
- 2013-01-22 RU RU2013102648/28A patent/RU2524754C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2244330A (en) * | 1990-05-24 | 1991-11-27 | Atomic Energy Authority Uk | Analysis using neutrons |
| US5532482A (en) * | 1994-04-12 | 1996-07-02 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for well logging using an accelerator neutron source |
| RU2196980C1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аспект" | Device to detect hidden substances |
| WO2004043740A2 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-27 | American Science And Engineering, Inc. | X-ray backscatter mobile inspection van |
| RU80004U1 (en) * | 2008-07-17 | 2009-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" | DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES |
| RU2380690C1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ДВИН" | Portable device for identifying concealed substances |
| RU2397513C1 (en) * | 2009-07-27 | 2010-08-20 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Procedure for neutron gamma logging and facility for its implementation |
| RU114369U1 (en) * | 2011-11-25 | 2012-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Нейтронные технологии" | PORTABLE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1779444B (en) | Safety CT inspector for liquid by ray resource | |
| RU2380690C1 (en) | Portable device for identifying concealed substances | |
| US20050023479A1 (en) | Neutron and gamma ray monitor | |
| CN1779451B (en) | Back scattering safety inspector for liquid by radioactive resource | |
| RU80004U1 (en) | DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES | |
| CN105807310B (en) | Emergency environment monitoring spectrometer used after nuclear accident | |
| CN102540270A (en) | Device for monitoring and identifying radioactive substances | |
| CN105929434A (en) | Self-propelled nuclear radiation monitoring device | |
| KR20120059179A (en) | Estimating device and Method for detecting gas outputting alpa-ray | |
| CN206400116U (en) | Detector for porte-cochere nuclear radiation monitoring | |
| RU114369U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS) | |
| RU2524754C1 (en) | Mobile detector of hazardous concealed substances (versions) | |
| CN103995015A (en) | Explosive detection device | |
| RU129270U1 (en) | MOBILE DETECTOR OF HAZARDOUS HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS) | |
| CN106770384A (en) | A kind of gamma ray moves ray detection platform | |
| RU2457469C1 (en) | Mobile device for identifying concealed substances (versions) | |
| RU2476864C1 (en) | Portable detector of hazardous concealed substances | |
| CN212515056U (en) | Nuclear emergency multifunctional portable radiation monitoring system | |
| CN210222272U (en) | Empty container detection device | |
| RU114368U1 (en) | PORTABLE HAZARDOUS HIDDEN DETECTOR | |
| RU109861U1 (en) | MOBILE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES (OPTIONS) | |
| CN102590252A (en) | Device for rapidly detecting iron content of iron ore by utilizing D-D neutron generator | |
| RU86012U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR IDENTIFICATION OF HIDDEN SUBSTANCES | |
| CN206192924U (en) | Gamma ray removes ray testing platform | |
| RU99237U1 (en) | SETTING THE MEASUREMENT OF NUCLEAR FUEL BURNING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170123 |