專利名稱：新型輕便臺式液體安全檢查儀結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輕便臺式液體安全檢查儀，更具體地說是基于X射線與物質相互作用中康普頓背散射效應的液體安全檢査儀的結構，它廣泛應用于機場、重要場館和特殊場合。
背景技術：
近些年來，恐怖襲擊事件接連不斷，恐襲手法又不斷翻新，直至出現(xiàn)不易被檢査出的自制液體炸彈。
目前，機場對于乘客隨身攜帶的液體物質，無任何有效的檢査辦法。國內外現(xiàn)有的液體安檢設備，主要有美國Ahura Scientific公司生產的(基于拉曼光譜技術)"第一衛(wèi)士"手持式液體安檢儀，美國和英國合作的SCANNAMSC公司生產的利用準靜電斷層攝影技術的Liquid Scan手持式液體探測儀，日本東京氣體工程公司生產的基于電特性的瓶裝液體檢查儀，以及美國RapiscanSystems公司正在開發(fā)的液體探測儀，都由于檢測原理的缺陷或易受外界干擾或被檢測物范圍局限性較大或其他缺點而準確性很差，即誤報警率和漏報警率較大，雖然各有一些特點，但均無法投入現(xiàn)場使用。另一方面，手工檢査問題也很多，例如第一， 難以對付檢査高峰期的情形，因為必須逐一打開瓶蓋，處理過程花費時間，造成 乘客排長隊；第二，乘客不方便，乘客須等待打開每個瓶子，聞味檢查，或讓乘客喝瓶子里的液體物品，令人非常不愉快；第三，安檢人員檢査可能有誤，導致忽略掉可疑的液體物品；第四，安檢人員有被病菌或病毒感染的風險。鑒于上述情況，各國機場做了很多嚴格的規(guī)定，直至禁止隨身攜帶任何液體物質。但這畢竟不是長久之計，必須盡快解決現(xiàn)場檢測儀器設備技術問題。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，它既能快速、安全、準確地鑒別未知的液體而不必打開容器，又不受容器材質和液體量多少的影響。本實用新型配合電子學部分即成為整機，現(xiàn)場安檢人員可以用它檢測 乘客隨身攜帶的液體是否為易燃易爆或腐蝕性物質。
本實用新型的技術方案如下
新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，包括有機箱，底座，x射線機及其前準
直器，探測器陣列及其后準直器陣列，置物架，其特征在于所述的X射線機 通過支架安裝在機箱內的底座上，所述的X射線機前方安裝有置物架，置物架
外有x射線屏蔽層，所述的機箱底座上安裝后準直器及探測器陣列，所述的X
射線機、置物架、探測器構成康普頓背散射掃描檢測何學結構。
所述的新型輕便臺式液體安全檢查儀結構，其特征在于所述的置物架采用可
前后移動和改變傾角的機械結構，X射線機安裝采用可調整傾角的機械結構。
所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征在于后準直器陣列安裝在
探測器陣列前方，康普頓背散射X射線經過后準直器進入探測器陣列，各探測 器靈敏區(qū)端頭延長線匯聚并與X射線機發(fā)射的通過被測物的X射線束相交。
所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征在于前準直孔的方向與后
準直孔的方向之間的夾角即康普頓背散射角e為120° 165°范圍。
所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征在于置物架緊貼機箱前側
板安裝，機箱前側板開有兩個大小和位置合適的孔，位于x射線機發(fā)射的x射
線束和背散射的x射線束通過的路徑中。
所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征在于所述的置物架為筒
形、v形槽或平臺結構。
所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征在于所述的探測器陣列為 線陣或面陣的閃爍晶體和硅光電二極管或光電倍增管。
本實用新型的置物架傾斜放置安裝于機箱前側板，在置物架的一側機箱內
上、下安置有x射線源和探測器陣列，斜著放置的x射線機與水平安置的探測
器陣列構成一個角度。
所述的X射線機在對液體進行檢查時，要求把被測物放置在可調節(jié)前后距
離和傾角的置物架內。
本實用新型的優(yōu)點是
(1)準確性好，即對液體炸藥、易燃品、腐蝕品等的漏報警率和誤報警率 均很低，與液體量的多少、包裝和容器的材質、液體物質的種類和顏色等無關。
(2) 靈敏度高。能準確檢測的最小液體量僅為幾十毫升。
(3) 高度智能，檢測時間短，響應速度快，X射線掃描時間僅為幾秒鐘。
(4) 穩(wěn)定可靠，不受外界環(huán)境的干擾。
(5) 輻射安全性好，操作簡便，對使用現(xiàn)場無特別要求。
(6) 性能/價格比高。
本實用新型的主要技術特征是
1、 本實用新型采用的是X射線康普頓背散射掃描(CBS—Compton Backscatter Scanning)技術，前準直孔的方向(即初級射束前進方向)與后準直 孔方向(即散射束進入探測器陣列的方向)之間的夾角e為康普頓散射角，當 0》90°時，稱為康普頓背散射。本實用新型采用的康普頓散射角0在120° 165°范圍內選擇。
2、 探測采傳電路主要由探測器陣列(線陣或面陣的閃爍晶體和硅光電二極 管或光電倍增管)、多路調理電路(含前置放大電路和主放大電路)、多路卡閾電 路、多路切換電路、模數(shù)轉換器ADC、可編程邏輯器件CPLD或可編程門陣列 FPGA，顯示與報警電路，以及電源等組成。
3、 計算機系統(tǒng)包括筆記本電腦(用于在內部標定建立樣品數(shù)據(jù)庫、開發(fā)和 修改軟件等)和嵌入式系統(tǒng)(ARM7或ARM9)。
4、 特殊設計的置物架，在機箱前端外側，既可以前后移動又能改變傾角。
5、 在機械結構上，X射線機安裝支架能改變X射線機的傾角，探測器陣列 安裝平臺能改變探測器在水平方向上的前后位置。
本實用新型探測效率高，檢測準確性好，辨別物質能力強，比較輕便，操作 簡便，報警醒目，檢測速度快，輻射安全性好，完全適用于現(xiàn)場對液體和膠糊狀 物質的安全檢測。


圖1為本實用新型總體結構示意圖。
圖2為本實用新型面板示意圖。
圖3為本實用新型探測采傳系統(tǒng)方框圖。
圖中的標號表示的部件如下
1、 X射線機
2、 前準直器
3、 X射線機安裝支架
4、 探測器陣列
5、 后準直器陣列
6、 探測器陣列安裝平臺
7、 采傳電子學系統(tǒng)PCB
8、 供X射線機用的電源
9、 X射線機控制盒
10、 機箱前側板
11、 帶止動的輪子
12、 機箱底座
13、 被測物
14、 置物架
15、 置物架底盤
16、 鉛屏蔽板
17、 機箱前鉛屏蔽板
18、 機箱后鉛屏蔽板
19、 單相交流電插座
20、 總電源開關
21、 液晶顯示器或觸摸屏
22、 掃描按鈕
23、 選擇按鈕
24、 綠燈(指示安全物通過)
25、 紅燈(指示可疑物報警)
26、 供探測采傳電子學系統(tǒng)用的電源
27、 多路模擬信號調理電路
28、 多路切換電路
29、模數(shù)轉換器(ADC)
30、多路卡閾電路
31、可編程邏輯器件(CPLD)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)
32、嵌入式系統(tǒng)(ARM7或ARM9)
33、可疑物報警電路
34、"安全物通過"指示器電路
35、上位機串行RS232接口
36、RS232電纜插座
37、x射線機發(fā)射的x射線
38、背散射X射線
具體實施方式
參見圖1，在機箱底座12上，安裝X射線機安裝支架3和探測器陣列安裝 平臺6，再將X射線機1和前準直器2安裝在X射線機安裝支架3上，并調好預 定的傾斜角度，將探測器陣列4和后準直器陣列5安裝在探測器陣列安裝平臺6 上，并調到預定的前后位置，筒形置物架14安裝于X射線機機箱前側板10上， 外側有鉛屏蔽板16。 X射線機1、置物架14、探測器陣列4構成康普頓背散射掃 描檢測幾何學結構?？灯疹D散射角0在120° 165°范圍內選擇。
電源8給X射線機1供電后由控制盒9啟動X射線機發(fā)射出X射線37，在 經前準直器2準直后到達被測物13，產生的背散射X射線38經后準直器5進入 探測器陣列4，輸出的信號經過采傳電子系統(tǒng)PCB 7處理，最后給出顯示21和 "可疑"燈25或"通過"燈24點亮。
參見圖2，打開總電源開關20預熱后，將被測物13放入置物架14中，按 下選擇按鈕23 (選擇檢測模式和通道)，再按掃描按鈕22，延遲幾秒鐘以后X 射線機1發(fā)射X射線37通過前準直器2掃描被測物13，這時若是綠燈24亮， 表明是安全物通過；若是紅燈25亮，表明是可疑物報警。同時液晶顯示屏上顯 示出被測物的物質種類和掃描參數(shù)。
參見圖3，背散射X射線38通過后準直器陣列5進入探測器陣列4各路， 探測器輸出的信號經過多路信號調理電路27 (包括前置放大器和主放大器等)，
其輸出的信號經過多路切換電路28到達模數(shù)轉換器(ADC) 29，輸出數(shù)字化信 號到可編程邏輯器件CPLD或門陣列(FPGA) 31，完成多道脈沖幅度分析，對 多路卡閾電路30的甄別閾值進行調節(jié)，CPLD或FPGA將采集得到的結果送入 嵌入式系統(tǒng)(ARM7或ARM9) 32進行各種處理，對被測物進行識別，若是安 全物就給指示器電路34信號，若是可疑物就給報警電路33信號，若是要做進一 步處理，就通過RS232接口 35把信息傳送給上位機。
權利要求1、新型輕便臺式液體安全檢查儀結構，包括有機箱，底座，X射線機及其前準直器，探測器陣列及其后準直器陣列，置物架，其特征在于所述的X射線機通過支架安裝在機箱內的底座上，所述的X射線機前方安裝有置物架，置物架外有X射線屏蔽層，所述的機箱底座上安裝后準直器及探測器陣列，所述的X射線機、置物架、探測器構成康普頓背散射掃描檢測何學結構。
2、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征 在于所述的置物架采用可前后移動和改變傾角的機械結構，X射線 機安裝采用可調整傾角的機械結構。
3、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征 在于后準直器陣列安裝在探測器陣列前方，康普頓背散射X射線經 過后準直器進入探測器陣列，各探測器靈敏區(qū)端頭延長線匯聚并與 X射線機發(fā)射的通過被測物的X射線束相交。
4、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征 在于前準直孔的方向與后準直孔的方向之間的夾角即康普頓背散射 角9為120° 165°范圍。
5、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢查儀結構，其特征 在于置物架緊貼機箱前側板安裝，機箱前側板開有兩個大小和位置 合適的孔，位于X射線機發(fā)射的X射線束和背散射的X射線束通 過的路徑中。
6、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征 在于所述的置物架為筒形、V形槽或平臺結構。
7、 根據(jù)權利要求1所述的新型輕便臺式液體安全檢査儀結構，其特征 在于所述的探測器陣列為線陣或面陣的閃爍晶體和硅光電二極管或 光電倍增管。
專利摘要本實用新型是一種新型的輕便臺式液體安全檢查儀結構，有X射線機及其前準直器，探測器陣列及其后準直器陣列，置物架等三部分，X射線機安裝在能改變傾角的支架上，探測器陣列安裝在底部的平臺上，置物架在機箱前端外側并可前后移動和改變傾角，三個部分可組成一個很好的康普頓背散射掃描檢測幾何學結構。本實用新型探測效率高，辨別物質能力強，輻射安全性好，完全適用于現(xiàn)場對液體和膠糊狀物質的安全檢查。
文檔編號G01N23/203GK201181282SQ20082003474
公開日2009年1月14日 申請日期2008年4月21日 優(yōu)先權日2008年4月21日
發(fā)明者莉 丁, 青 丁, 丁厚本, 喬長富, 崯 史, 周坤明, 珍 張, 曹新傳, 汪子明, 汪崇森, 勇 陳 申請人:丁厚本