專利名稱：一種用放射源對液體進行安全檢測的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及輻射檢測技術領域，特別是用放射源對液體進行安全檢測的方法及其裝置。
背景技術：
民航的安檢體系中，需要對乘客隨身攜帶的液體物品在不開封的情況下進行檢查。現有技術中使用的檢查方法主要有化學方法、電磁方法和中子檢測方法。化學檢測方法中又分為氣味識別法和離子掃描炸藥探測法等，這些方法在實際應用中常常因為液體物品被密封包裝而無法實現檢測，而且化學檢測方法具有敏感性強、誤檢率高的缺點。電磁檢測方法由于信號微弱容易受到電磁干擾，而且不能檢測用金屬包裝的液體物品。中子檢測方法的使用會因“中子活化”對被檢液體造成輻射殘留，而且輻射屏蔽復雜、穩定性差、設備占地面積大、投資高，不適合在民航的安檢體系中大規模使用。現有的X射線掃描檢測系統是將透過被檢物品的X射線用探測器進行探測，根據其強度變化，反映被檢物品中的密度分布，并將射線強度變換成圖像灰度，從而獲得被檢物品的透視圖像。這種通過分辨被檢物品密度信息和形狀信息進行成像的X射線掃描檢測方法無法實現對密度分布均勻的液體物品的成像檢測。
發明內容
為了克服上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種用放射源對液體進行安全檢測的方法及其裝置。它可以在不拆除液體物品包裝的情況下對其進行安全檢測，檢測結果不受包裝材質的影響，本發明裝置具有占地面積小、準確性高、安全可靠、易于防護的優點。適用于民航和其它重要場所的安檢體系。
為了達到上述的發明目的，本發明的技術方案以如下方式實現一種用放射源對液體進行安全檢測的方法，它包括使用放射源、屏蔽式準直器、準直器、探測器、數據采集器、數據處理計算機、厚度測量探頭及輻射屏蔽場；其主要步驟為1)將被檢物品由傳送機構送入輻射屏蔽場內工作區；2)由置于屏蔽式準直器內的放射源發出射線穿過被檢物品并通過后準直器、由正對射線束的探測器接收；3)探測器將接收的信號傳輸到數據采集器；4)數據采集器對射線信號進行放大成形并將此數據和由置于傳送機構兩側安裝的厚度測量探頭所采集的數據傳輸到數據處理計算機；5)數據處理計算機對兩組數據進行處理并完成被檢物品的透射射線的能譜分析，導出被檢物品的液體密度與原子序數，并將結果與現有數據庫中危險品的密度與原子序數作比較，之后直觀顯示被檢物品的檢測信息。
實現上述用放射源對液體進行安全檢測方法的裝置的一種實施形式，它包括輻射屏蔽場及置于輻射屏蔽場內的放射源、屏蔽式準直器、傳送機構、厚度測量探頭、后準直器和探測器。還包括置于輻射屏蔽場外的帶放大成形電路的數據采集器、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機。其結構特點是，所述放射源置于屏蔽式準直器內，屏蔽式準直器置于可放置被檢物品的傳送機構一側。傳送機構另一側依次安裝后準直器和探測器使放射源發出的射線光束穿出屏蔽式準直器后正對后準直器和探測器。探測器的信號輸出線與數據采集器連接，數據采集器和安裝在傳送機構兩側的厚度測量探頭的數據輸出線均與數據處理計算機連接。
在上述的裝置中，所述放射源可以是具有單一能量或者是具有多能量放射源的同位素，也可以是X光機或者直線電子加速器。
實現上述的用放射源對液體進行安全檢測方法的裝置的另一種實施形式，它包括輻射屏蔽場及置于輻射屏蔽場內的雙放射源、屏蔽式準直器、傳送機構、厚度測量探頭、后準直器和探測器。還包括置于輻射屏蔽場外的帶放大成形電路的數據采集器、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機。其結構特點是，所述雙放射源是由低能量放射源和高能量放射源組成，低能量放射源和高能量放射源分別置于屏蔽式準直器內。各屏蔽式準直器置于可放置被檢物品的傳送機構一側，傳送機構另一側依次安裝后準直器和低能探測器、高能探測器使低能量放射源發出的射線光束穿出屏蔽式準直器后正對后準直器和低能探測器、高能探測器使低能量放射源發出的射線光束穿出屏蔽式準直器后正對后準直器和低能探測器、高能量放射源發出的射線光束穿出屏蔽式準直器后正對后準直器和高能探測器。低能探測器和高能探測器的數據輸出線與數據采集器連接，數據采集器和安裝在傳送機構兩側的厚度測量探頭的數據輸出線均與數據處理計算機連接。
在上述的裝置中，所述低能量放射源和高能量放射源可以是X光機或者直線電子加速器，或者是具有單一能量的同位素。
本發明由于采用了上述的方法和結構，利用放射源對封裝的液體物品進行安全檢測，導出所測液體物品的密度和原子序數信息，并將結果與數據庫中存儲的危險液體密度和原子序數進行比較，從而判斷所測液體是否為危險品。同現有技術相比，本發明不受液體物品外包裝的影響、抗干擾性強，具有體積小、檢測的準確性高、易于屏蔽、使用安全可靠的特點。
下面結合附圖和具體的實施方式對本發明做進一步的說明。
圖1為本發明裝置的一種實施方式的結構示意圖；圖2為本發明裝置的另一種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式
實施例一參看圖1，實現本發明方法的裝置包括輻射屏蔽場9及置于輻射屏蔽場9內的放射源1、屏蔽式準直器2、傳送機構3、厚度測量探頭8、后準直器4和探測器5。還包括置于輻射屏蔽場9外的帶放大成形電路的數據采集器6、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機7。其中放射源1為單一能量同位素或者X光機、直線電子加速器。放射源1置于屏蔽式準直器2內，屏蔽式準直器2置于可放置被檢物品的傳送機構3一側。傳送機構3另一側依次安裝后準直器4和探測器5使放射源1發出的射線光束穿出屏蔽式準直器2后正對后準直器4和探測器5。探測器5的數據輸出導線與數據采集器6連接，數據采集器6和安裝在傳送機構3兩側的厚度測量探頭8的數據輸出導線均與數據處理計算機7連接。
上述裝置使用時的方法步驟為1)將被檢液體物品10由傳送機構3送入輻射屏蔽場9內工作區。
2)由置于屏蔽式準直器2內的放射源1發出射線穿過被檢液體物品10并通過后準直器4、由正對射線光束的探測器5接收。
3)探測器5將接收的數據信號傳輸到數據采集器6。
4)數據采集器6將放大成形的數據和由置于傳送機構3兩側安裝的厚度測量探頭8所采集的數據傳輸到數據處理計算機7。
5)數據處理計算機7對兩組數據進行處理并完成被檢液體物品10的透射射線的能譜分析，導出被檢液體物品10的液體密度與原子序數，并將結果與現有數據庫中危險品的密度與原子序數作比較，之后直觀顯示被檢液體物品10的檢測信息。
本實施例適用于被檢液體物品10外包裝物質的有效原子序數與被檢液體物品10液體的有效原子序數接近，或者外包裝為已知的標準包裝并將其有效原子序數已收錄在現有數據庫中的情況。
實施例二將圖1中的放射源1改用為多能量同位素。該實施方式的裝置結構及方法步驟均與實施例一相同，不再贅述。
本實施例適用于對各種標準的和非標準的被檢液體物品10外包裝內的液體進行檢查和識別。
實施例三參看圖2，圖2為本發明裝置的另一種實施方式，它是使用雙能放射源實施方式的結構示意圖。它包括輻射屏蔽場9及置于輻射屏蔽場9內的雙放射源、屏蔽式準直器2、傳送機構3、厚度測量探頭8、后準直器4和探測器。還包括置于輻射屏蔽場9外的帶放大成形電路的數據采集器6、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機7。所述的雙放射源是由采用X光機、直線電子加速器或者是具有單一能量的同位素的低能量放射源12和高能量放射源13組成，低能量放射源12和高能量放射源13分別置于屏蔽式準直器2內。各屏蔽式準直器2置于可放置被檢物品的傳送機構3一側，傳送機構3另一側依次安裝后準直器4和低能探測器18、高能探測器19使低能量放射源12發出的射線光束穿出屏蔽式準直器2后正對后準直器4和低能探測器18、高能探測器19使低能量放射源12發出的射線光束穿出屏蔽式準直器2后正對后準直器4和低能探測器18、高能量放射源13發出的射線光束穿出屏蔽式準直器2后正對后準直器4和高能探測器19。低能探測器18和高能探測器19的數據輸出導線與數據采集器6連接，數據采集器6和安裝在傳送機構3兩側的厚度測量探頭8的數據輸出導線均與數據處理計算機7連接。
本實施例在使用時，是將被檢液體物品10在低能量放射源12和低能探測器18之間以及高能量放射源13和高能探測器19之間，按照上述實施例一的方法步驟分別作一次檢查。由傳送結構3保證對被檢液體物品10的兩次檢查發生在被檢液體物品10的同一位置。通過兩次檢查分別得到低能和高能透射X射線的能譜信息，加以射線穿過被檢液體物品10的厚度信息，使檢測更加準確無誤。
另外說明的是，本發明的上述各種實施方式，除可以檢查和識別被檢液體物品10外，也可以用來對其它形狀規則的固體物品進行密度檢查和物質識別。
權利要求
1.一種用放射源對液體進行安全檢測的方法，它包括放射源、屏蔽式準直器、準直器、探測器、數據采集器、數據處理計算機、厚度測量探頭及輻射屏蔽場；其主要步驟為1)將被檢物品由傳送機構送入輻射屏蔽場內工作區；2)由置于屏蔽式準直器內的放射源發出射線穿過被檢物品并通過后準直器、由正對射線光束的探測器接收；3)探測器將接收的數據信號傳輸到數據采集器；4)數據采集器對射線信號進行放大成形并將此數據和由置于傳送機構兩側安裝的厚度測量探頭所采集的數據傳輸到數據處理計算機；5)數據處理計算機對兩組數據進行處理并完成被檢物品的透射射線的能譜分析，導出被檢物品的液體密度與原子序數，并將結果與現有數據庫中危險品的密度與原子序數作比較，之后直觀顯示被檢物品的檢測信息。
2.實現如權利要求1所述的用放射源對液體進行安全檢測的方法的裝置，它包括輻射屏蔽場(9)及置于輻射屏蔽場(9)內的放射源(1)、屏蔽式準直器(2)、傳送機構(3)、厚度測量探頭(8)、后準直器(4)和探測器(5)；還包括置于輻射屏蔽場(9)外的帶放大成形電路的數據采集器(6)、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機(7)；其特征在于，所述放射源(1)置于屏蔽式準直器(2)內，屏蔽式準直器(2)置于可放置被檢物品的傳送機構(3)一側，傳送機構(3)另一側依次安裝后準直器(4)和探測器(5)使放射源(1)發出的射線光束穿出屏蔽式準直器(2)后正對后準直器(4)和探測器(5)，探測器(5)的數據輸出線與數據采集器(6)連接，數據采集器(6)和安裝在傳送機構(3)兩側的厚度測量探頭(8)的數據輸出線均與數據處理計算機(7)連接。
3.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述放射源(1)可以是具有單一能量或者是具有多能量放射源的同位素，也可以是X光機或者直線電子加速器。
4.實現如權利要求1所述的用放射源對液體進行安全檢測的方法的裝置，它包括輻射屏蔽場(9)及置于輻射屏蔽場(9)內的雙放射源、屏蔽式準直器(2)、傳送機構(3)、厚度測量探頭(8)、后準直器(4)和探測器；還包括置于輻射屏蔽場(9)外的帶放大成形電路的數據采集器(6)、帶危險品物質密度與原子序數的數據庫和具備液體能譜分析軟件的數據處理計算機(7)；其特征在于，所述雙放射源是由低能量放射源(12)和高能量放射源(13)組成，低能量放射源(12)和高能量放射源(13)分別置于屏蔽式準直器(2)內，各屏蔽式準直器(2)置于可放置被檢物品的傳送機構(3)一側，傳送機構(3)另一側依次安裝后準直器(4)和低能探測器(18)、高能探測器(19)使低能量放射源(12)發出的射線光束穿出屏蔽式準直器(2)后正對后準直器(4)和低能探測器(18)、高能量放射源(13)發出的射線光束穿出屏蔽式準直器(2)后正對后準直器(4)和高能探測器(19)，低能探測器(18)和高能探測器(19)的數據輸出導線與數據采集器(6)連接，數據采集器(6)和安裝在傳送機構(3)兩側的厚度測量探頭(8)的數據輸出線均與數據處理計算機(7)連接。
5.按照權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述低能量放射源(12)和高能量放射源(13)可以是X光機或者直線電子加速器，或者是具有單一能量的同位素。
全文摘要
一種用放射源對液體進行安全檢測的方法及其裝置，涉及輻射檢測技術領域。本發明的其主要方法步驟為將被檢物品送入輻射屏蔽場內工作區；由放射源發出射線穿過被檢物品并由探測器接收；探測器將接收的射線信號傳輸到數據采集器；數據采集器對射線信號進行放大成形并將此數據和由厚度測量探頭所采集的數據傳輸到數據處理計算機；數據處理計算機對兩組數據進行處理，導出被檢液體的密度與原子序數，并將結果與現有數據庫中危險品的密度與原子序數作比較，顯示被檢物品的檢測信息。同現有技術相比，本發明不受液體物品外包裝的影響、抗干擾性強，具有體積小、檢測的準確性高、易于屏蔽、使用安全可靠的特點。
文檔編號G01N23/00GK1779443SQ20041000989
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者吳萬龍, 胡海峰, 李元景, 李玉蘭, 張麗, 高文煥, 劉以農, 王學武, 桑斌, 王海林 申請人:清華大學, 清華同方威視技術股份有限公司