专利名称：：可移动中子-伽玛射线爆炸物检测装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种可移动中子-伽玛射线爆炸物检测装置，属于射线无损检测
技术领域：
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背景技术：
：专利号为92101973.4的一篇中国发明专利说明书公开了一项名为爆炸物检测系统的技术方案。该方案由快中子发生器、a粒子位置灵敏探测器、Y射线探测器以及与所述各部件相连的数据获取、处理与控制计算机组成。来自快中子发生器的中子束穿透被测物，与被测物中的氮、碳、氧的原子核相互作用，产生各自的特征Y射线，由Y射线探测器接收并形成特征能谱，由计算机处理后，得到被测物中氮、碳、氧的含量及比例，从而判定被测物是否为爆炸物。另一方面，与中子束在时间上同时、在空间上一一对应相伴产生的a粒子朝反方向飞行，由a粒子位置灵敏探测器接收，该a粒子位置灵敏探测器为列阵器件，记载每一个a粒子所携带的x轴、y轴方向空间位置信息及时间值，该时间值为终止信号；与a粒子对应的中子飞行速度大于ci粒子，由Y射线探测器取得的特征y射线的时间值则为起始信号，由此得到中子飞行时间谱，进一步得到每一个中子的飞行路程，从而获得被测物中氮、碳、氧与中子作用点的z轴方向空间位置信息，最终确定被测物的位置与轮廓。
实用新型内容已知技术存在的不足是误检率高，这是因为不管是旅客行李包装物还是行李中的物品，往往有一些属于丝织品、毛织品、密胶制品、尼龙等，它们中的氮、碳、氧含量及比例与炸药相近，检测结果受其干扰，而尽管采用两个Y射线探测器，但是，也仅仅是在空间两个位置探测，获得的有关特征Y射线的数据非常有限，所以，空间分辨率低，误检率高。木实用新型的目的就在于在保证检测速度、检出率的同时，降低误检率，为此我们提出了一项可移动中子-伽玛射线爆炸物检测装置的技术方案。本实用新型是这样实现的，该装置包括，快中子发生器1及与其配合的中了束准直器2、中子探测器阵列3，伽玛源4及与其配合的Y射线准直器5、Y射线探测器阵列6，计算机7。快中子发生器l与伽玛源4并列，中子束准直器2、y射线准直器5均为狭缝准直器，分别置于快中子发生器l、伽玛源4前。中子探测器阵列3与Y射线探测器阵列6并列，位于同一个垂直平面上。计算机7与快屮子发生器l、屮子探测器阵列3、Y射线探测器阵列6相连。所述装置中的快中子发生器l、中子束准直器2、伽玛源4、y射线准直器5位于被测物8的一侧。中子探测器阵列3、Y射线探测器阵列6位于被测物8的另一侧，探测面朝向被测物8。所述的两个准直器在垂直方向上的狭缝将检测用辐射束即中子束及Y射线限定成条状。中子探测器阵列3、Y射线探测器阵列6各自的每列探测元连接到一起，再连接到计算机7。随着被测物8的移动，被测物8在垂直方向上被逐条地扫描，中子探测器阵列3和Y射线探测器阵列6也逐条地拾取检测信息并传递到计算机7，经过数据处理合成出被测物8的二维图像。与此同时，中子束和y射线通过被测物8后的衰减情况也由该二维图像所反映。与众所周知的双能X射线行李扫描装置的检测方式相同，具有爆炸物组成特点的物品区别于包装物及其他物品而清晰突显出来，检测结果具有其较高的空间分辨率，从而降低误检率，提高检出率。为了进一步说明本实用新型，现对其检测原理加以介绍。总的来说是通过测量探测器阵列上快中子和Y射线通过被测物后的衰减来得到被测物的信息，形成强度谱，据此实现检测。条状中子束通过密度为p、厚度为x的被测物，其强度变化为In/In0=exp(-|iinpx)式中In是有被测物时检测到的中子强度，C是无被测物后检测到的中子强度，^是中子的质量衰减系数。同理对于Y射线<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>Ig是有被测物时检测到的Y射线强度，1/是无被测物时检测到的Y射线强度，^g是Y射线的质量衰减系数。中子的质量衰减系数与Y射线的质量衰减系数之比R为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>由此可知，R决定于透射的中子束和Y射线强度，而与被测物的质量无关。被测物的种类不同，R明显不同，因此，由R值可以判定被测物为何物质。下面的表格给出使用14MeV中子和1.17和1.33MeVY射线时，所测量和计算出的不同物质的R值。精确测量R值就可判定被测物的种类，从而检测出爆炸物的存在。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>由于本实用新型所用快中子发生器产额2lxl(^n/s，耙中子发射区小于lcm，明显提高了空间分辨率，能够快速、准确检测出被测物是否为爆炸物。附图是本实用新型之装置结构示意图。具体实施方式本实用新型的一个具体方案这样实现的，该装置包括，快中子发生器l及与其配合的中子束准直器2、中子探测器阵列3，伽玛源4及与其配合的y射线准直器5、y射线探测器阵列6，计算机7。快中子发生器1与伽玛源4并列，中子束准直器2、y射线准直器5均为狭缝准直器，分别置于快中子发生器l、伽玛源4前。中子探测器阵列3与y射线探测器阵列6并列，位于同一个垂直平面上。快中子发射器1采用产额axl(^n/s、稳定性"％、寿命大于500h的中子管，给出14MeV中子束。这一措施在保证高产额、高能量的同时，与采用高压倍压器相比，减小装置体积，减轻装置重量，成为一种可移动检测装置。中子探测器阵列3由700个反冲质子塑料(或液体)闪烁体探测元构成。伽玛源4采用5Ci6QCo，能量1.17禾n1.33MeV，半衰期5.3年。y射线探测器阵列6由300个Csl(Tl)探测元构成。所述各探测元在竖直方向逐列分布，各列探测元联接在一起并与计算机7相连，这样可以保证被测物8在水平移动过程中经辐射束扫描最终获得二维图像。计算机7与快中子发生器1、中子探测器阵列3、y射线探测器阵列6相连，作为该装置中的数据获取、处理与控制部分。不同爆炸物的密度(p)和R值信息被预先测得并预置于计算机7内。在检测过程中，将检测到的数据与各种爆炸物的相应数据比较，即可确定被测物8是否为爆炸物，并给出它们的空间位置与轮廓，在显示器上显示出来，同时给出报警。权利要求1、一种可移动中子-伽玛射线爆炸物检测装置，其特征在于，该装置包括，快中子发生器(1)及与其配合的中子束准直器(2)、中子探测器阵列(3)，伽玛源(4)及与其配合的γ射线准直器(5)、γ射线探测器阵列(6)，计算机(7)；快中子发生器(1)与伽玛源(4)并列，中子束准直器(2)、γ射线准直器(5)均为狭缝准直器，分别置于快中子发生器(1)、伽玛源(4)前；中子探测器阵列(3)与γ射线探测器阵列(6)并列，位于同一个垂直平面上；计算机(7)与快中子发生器(1)、中子探测器阵列(3)、γ射线探测器阵列(6)相连。2、根据权利要求1所述的爆炸物检测装置，其特征在于，快中子发射器(1)采用产额2lxl01()n/s、稳定性"％、寿命大于500h的中子管，给出14MeV中子束。3、根据权利要求l所述的爆炸物检测装置，其特征在于，中子探测器阵列(3)由700个反冲质子塑料或者液体闪烁体探测元构成。4、根据权利要求1所述的爆炸物检测装置，其特征在于，伽玛源(4)采用5Ci600)，能量1.17和1.33MeV，半衰期5.3年。5、根据权利要求1所述的爆炸物检测装置，其特征在于，y射线探测器阵列(6)由300个CsI(Tl)探测元构成。6、根据权利要求3或5所述的爆炸物检测装置，其特征在于，所述各探测元在竖直方向逐列分布，各列探测元联接在一起并与计算机(7)相连。专利摘要可移动中子-伽玛射线爆炸物检测装置属于射线无损检测
技术领域：
。已知技术方案由快中子发生器、α粒子位置灵敏探测器、γ射线探测器以及与所述各部件相连的数据获取、处理与控制计算机组成，通过中子能谱和飞行时间谱判断是否存在爆炸物，其不足是误检率高。本实用新型技术特征为，快中子发生器与伽玛源并列，中子束准直器、γ射线准直器均为狭缝准直器，分别置于快中子发生器、伽玛源前；中子探测器阵列与γ射线探测器阵列并列，位于同一个垂直平面上；计算机与快中子发生器、中子探测器阵列、γ射线探测器阵列相连。通过特征γ射线的强度谱，判断是否存在爆炸物，降低了误检率。可应用于机场、码头、车站、海关等场所，检测旅客行李中是否携带有爆炸物。文档编号G01N23/05GK201184870SQ200820071568公开日2009年1月21日申请日期2008年3月24日优先权日2008年3月24日发明者双乔,刘太辉,猛吴,慧张,景士伟,李文杰申请人:长春致方达科技有限责任公司
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