[发明专利]便携式检测装置

说明书

相关申请

本申请要求优先权且享有于2009年7月21号提交且题目为“Portable Detection Apparatus”的美国临时申请序列号61/227199的申请日。上述申请的内容通过引用被并入本文。

通过引用并入

申请人特此通过引用并入在本申请中所引用或参考的任何和所有美国专利和美国专利申请。

技术领域

本发明的方面通常涉及扫描设备，及更具体地涉及配置成扫描可疑对象以确定它们是否含有爆炸物或其它威胁或非法材料的便携式多平面检测装置。

背景技术

一般而言，增加的恐怖活动(包括9/11袭击、伦敦和马德里公交系统爆炸、孟买市区袭击的悲惨事件及类似事件)的目前趋势连同致幻毒品和其它禁止物质(比如放射性材料)的非法交易的增长对施行更严格和更有效的安全解决方案的所有政府、私营部门及其它相关机构施加了巨大的压力。另外，当前水平的国际旅游和交易的庞大的量进一步复杂化了已经与在进入和离开的港口处检查货物相关的问题。

货物的有效移动及公共运输、航空及旅游的保证在很大程度上依赖于快速并准确地识别及传达不利于旅客、员工、客人、交通工具及设施的威胁的能力。公共运输系统、运输终端、机场、酒店、商业中心及其它大的公共场所尤其易受恐怖主义者袭击，这将整个社区甚至国家安全置于危险当中。巨大的经济损失及关键服务的中断可由甚至短期的破坏造成。例如由可疑的或无人管理的包裹引起的服务中断的单一事件具有扩展到国家的重要基础设施的其它关键部门的大的操作、心理学(在公众信心方面)及经济影响。

目前，隐蔽的违禁品的检测主要基于技术比如X-射线、蒸汽检测及嗅探狗的使用。通常认为这些是“异常”检测器，因为它们根据内含物、密度、形状或热来推断对象或所包含的物质可能是爆炸物、非法物质或其它违禁品。然而，虽然异常检测器对于标记“可疑”物品是有用的，但是它们不能毫无疑问地确定被怀疑的对象或内容物是否真的是爆炸物、非法物质或生物试剂，或仅仅是一些无害的物质。做出这个确定的唯一方法是使对象或其内容物经受补充的检查或二级“确认”检测方法，比如化学分析。作为例子，X-射线广泛用于大块包裹的监视，因为它们具有很多优势：X-射线检测技术的产生是先进且相对便宜的；机器具有合理的尺寸；以及它们在公共场所的出现是可接受的。然而，X-射线遭受了具有与组成有机材料——包括大多数的爆炸物和非法药品——的低电子密度元素的低相互作用概率的主要缺点。因此，所有这些物质具有不显著的X-射线吸收或不相干散射特征。另外，尽管一些X-射线扫描仪可产生清晰图像及所探寻的对象的密度相关的阴影，爆炸物、非法物质及其它违禁品可被塑造或包装成任何形状以通过系统。此外，因为不能看透通常用以隐蔽违禁品和威胁材料的相对密实的屏蔽或掩蔽，X-射线尤其易受伪阴性的影响。而且，X-射线系统强烈依赖于操作者对所捕获的图像的解释。即使一些较新的X-射线机器包含自动图像识别以确定图像是否指示了可疑对象而不是依赖于操作者，它们也不能决定性地识别内容物，因此可疑目标仍然必须被打开并人工检查。这使得通过异常检测器比如X-射线的检测在很多情况下是不可靠和不安全的，且倾向于产生不可接受的假警报率。

因此，全球的环境与对更准确和快速的筛选的需要及由异常检测器比如X-射线所造成的局限性和负担刺激了开发并采用更为精细和新颖的技术的需要，这种技术可提供确认的筛选。这些可选的方法之一包括借助于高度穿透快中子和伽马能谱学的中子活化分析。这种“确认”技术可用于检测隐藏在大小范围从小的邮政物品到大的货物容器的包装中的且即使被屏蔽或掩蔽的违禁品及其它威胁材料，包括爆炸物、放射性核素、金属(表明屏蔽的或可能的榴散弹)及某些化学制剂。

中子探寻技术比如快中子活化分析通常依赖于用中子轰击所探寻的对象中的原子核，使它们发射出特征伽马射线或改变探寻的中子的能量。这种辐射以这些元素的每一个的特有的非常特定的能量产生。高分辨率检测器收集这种辐射并通过专门的电子设备和软件产生所检测的辐射的光谱。这种光谱仅仅是在每一个能量仓(energy bin)的计数率。通过将这些光谱与各种元素的已知光谱相关联，可作出对象成分的化学鉴定。因此，这个过程揭示了在对象内的可疑物质的存在及数量(或缺乏)。