[go: up one dir, main page]

WO2010068142A1 - Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления - Google Patents

Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2010068142A1
WO2010068142A1 PCT/RU2009/000682 RU2009000682W WO2010068142A1 WO 2010068142 A1 WO2010068142 A1 WO 2010068142A1 RU 2009000682 W RU2009000682 W RU 2009000682W WO 2010068142 A1 WO2010068142 A1 WO 2010068142A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gamma
controlled object
distance
control zone
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2009/000682
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Юрий Иосифович ОЛЬШАНСКИЙ
Александр Георгиевич СОРОКИН
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCIENTIFIC AND TECHNICAL CENTER RATEC Ltd
Original Assignee
SCIENTIFIC AND TECHNICAL CENTER RATEC Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCIENTIFIC AND TECHNICAL CENTER RATEC Ltd filed Critical SCIENTIFIC AND TECHNICAL CENTER RATEC Ltd
Priority to US13/132,919 priority Critical patent/US20110261650A1/en
Publication of WO2010068142A1 publication Critical patent/WO2010068142A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination

Definitions

  • the invention relates to the field of radiation control and can mainly be used to detect radioactive materials based on the registration of emitted gamma radiation 'when they are unauthorized moving through checkpoints of enterprises, organizations and services.
  • a method for monitoring moving objects to detect fissile nuclear materials which provides for setting the desired level of probability of false alarm, detecting and counting background neutrons, calculating the average number of detected background neutrons during exposure time. neutrons, registration and counting of neutrons during the exposure time in the presence of an object in the control zone, the calculation of the threshold value for the number of detected neutrons in the presence of an object in the control zone based on the required level of probability of false alarm, comparing the number of detected neutrons in the presence of an object in the control zone with the calculated threshold value and generating an alarm based on the comparison result.
  • the threshold value for the number of gamma quanta detected when the controlled object was in the control zone is set based on the number of pre-registered background gamma quanta, deliberate long-term location of the controlled object with radioactive material or a container with radioactive material near the control zone leads to an increase in the number of background gamma rays recorded by the device and, as a result, an increase in the established threshold value Achen that when moving the radioactive material even through the control zone in accordance with established rules can cause skip this material.
  • the gamma rays detected after the presence sensor has been triggered are referred to as gamma rays emitted by the controlled object.
  • the distance from gamma-ray detectors to the controlled object at which the presence sensor is triggered is determined by the sensitivity of this sensor and the magnitude of the infrared radiation flux emitted controlled object.
  • the value of the time interval for registering gamma radiation when the controlled object is in the control zone has a fixed value, when the gamma radiation is recorded at a significant distance from the gamma radiation detectors, the proportion of gamma rays emitted by the controlled object detected by the detectors gamma radiation turns out to be small, as a result of which the probability of skipping when detecting radioactive materials increases.
  • a similar phenomenon is observed when the presence detector is triggered at a sufficiently close distance of the controlled object from gamma radiation detectors, as a result of which a significant proportion of gamma rays emitted by the controlled object will be detected by gamma radiation detectors until the presence detector is triggered, but it will be mistakenly assigned to background gamma quanta. As a result of this, the threshold value for registered gamma rays will be unreasonably overestimated, which may lead to the passage of radioactive material upon detection.
  • gamma quanta will also be counted at a significant distance from the controlled object from gamma radiation detectors when it leaves the control zone, when, due to the large distance, gamma rays turns out to be quite small. It also causes an increase in the probability of skipping radioactive material.
  • the closest in technical essence to the claimed method of radiation monitoring of moving objects is the method implemented in the well-known portal radiation monitor (RU 2191408 C1, 2002), used to record radioactive radiation when moving through it moving objects of nuclear materials and radiation-hazardous substances.
  • This method which is the closest analogue, provides for registering background gamma-quanta with at least two gamma-ray detectors installed in the portal racks, measuring the background gamma-ray flux, determining the occurrence of a controlled object in the control zone using a presence detector, registration gamma rays by at least two gamma radiation detectors installed in the portal racks, when the controlled object is in the control zone, gamma radiation flux measurement when found Institute of the controlled object in the control zone, comparison of the measured gamma flow radiation with a background gamma-ray flux and making a decision on the presence of radioactive materials on a controlled object when the measured gamma-ray flux exceeds the background gamma-ray flux.
  • the gamma quanta detected after the presence sensor is triggered are perceived as gamma quanta emitted by the controlled object, and the distance from the gamma radiation detectors to the controlled object at which the presence sensor is triggered is determined by the sensitivity of this sensor and the magnitude of the infrared radiation flux emitted by the controlled object.
  • a similar situation occurs when the presence sensor is triggered at a sufficiently close distance of the controlled object from gamma radiation detectors, when a significant proportion of gamma rays emitted by the controlled object before the presence of the presence sensor is triggered is detected by gamma radiation detectors, but is mistakenly assigned to background gamma quanta. As a result of this, the threshold value for registered gamma rays will be unreasonably overestimated, which may lead to the passage of radioactive material upon detection.
  • gamma quanta will also be counted at a significant distance from the controlled object from gamma-ray detectors when it leaves the control zone, when, due to the large distance, registered gamma rays turns out to be quite small. It also causes an increase in the probability of skipping radioactive material.
  • the method chosen for the closest analogue ensures the detection of radioactive materials if the controlled object moves through the control zone in accordance with established rules. In the event of a deliberate violation by the controlled object of the specified rules during the implementation of the specified method, it is not possible to provide reliable detection of radioactive materials transported through the control zone.
  • the passage of radioactive materials can occur in the case of intentional accelerated movement of the controlled object through the control zone or by throwing a container of radioactive material through the control zone, which reduces the time spent by the radioactive material in the control zone and causes a decrease in the number of registered gamma quanta , which in this case does not exceed the threshold value set for it, set in accordance with the nominal value of the time spent radioactive material in the control zone.
  • the threshold value for the number of gamma quanta detected when the controlled object was in the control zone is set based on the number of pre-recorded background gamma quanta, deliberate long-term location of the controlled object with radioactive material near the control zone or container with radioactive material left near the control zone, leads to an increase in the number of background gamma quanta recorded by the device and, as a result, meeting the established threshold value, which, when moving radioactive material through the control zone, even in accordance with established rules, can lead to the passage of this material.
  • the disadvantages of the known method selected for the closest analogue, are the significant value of the minimum mass of radioactive material that can be detected during its implementation, as well as a rather high probability of missing radioactive material, especially in the face of deliberate opposition of a controlled object.
  • RU 3832 U1 a device for detecting nuclear materials during unauthorized movement of individuals through a controlled space
  • RU 3832 U1 a device for detecting nuclear materials during unauthorized movement of individuals through a controlled space
  • a controlled space RU 3832 U1, 1997), which contains a two-rack portal, gamma-ray detection units placed in the portal, and face detection devices controlled space, metal detector and information processing and signaling equipment.
  • a device for detecting radioactive materials is also known (RU 2129289 C1, 1999), which comprises a gamma radiation detection unit, a neutron radiation detection unit, a presence detector in the form of an infrared radiation recorder of an object to be monitored, an autopsy sensor, a controller, an alarm unit, a power supply unit, a battery and control panel.
  • these known devices provide detection of radioactive materials in the event that the controlled object moves through the control zone in accordance with established rules, but does not allow detection of movement through the control zone of radioactive materials in the event of a deliberate violation by the controlled object of these rules.
  • the passage of radioactive materials by these devices can occur in the case of intentional accelerated movement of the controlled object itself or the throwing of a container with radioactive material through the control zone, which reduces the time spent by the radioactive material in the control zone and causes a decrease in the number of gamma quanta recorded by the device, which in this case does not exceed the threshold value set for it, specified in accordance with the nominal value of the times Spent radioactive material in the control zone.
  • the threshold value for the number of gamma rays detected when a controlled object was in the control zone is set based on the number of pre-recorded background gamma rays, the deliberate long-term presence of a controlled object with radioactive material or a container with radioactive material near the control zone leads to increase the number of background gamma registered by the device quanta and, as a result, an increase in the established threshold value, which, when moving radioactive material through the control zone, even in accordance with established rules, can lead to the passage of this material.
  • the gamma rays detected after the presence sensor has been triggered are referred to as gamma rays emitted by the controlled object.
  • the distance from gamma-ray detectors to the controlled object, at which the presence sensor is triggered is determined by its sensitivity and the magnitude of the infrared radiation flux emitted by the controlled object.
  • the value of the time interval for registering gamma radiation when the controlled object is in the control zone has a fixed value, when the gamma radiation is recorded at a significant distance from the gamma radiation detectors, the proportion of gamma rays emitted by the controlled object is detected by the detectors gamma radiation turns out to be small, as a result of which the probability of skipping when detecting radioactive materials increases.
  • a similar phenomenon is observed when the presence detector is triggered at a sufficiently close distance of the controlled object from gamma radiation detectors, as a result of which a significant proportion of gamma rays emitted by the controlled object will be detected by gamma radiation detectors until the presence detector is triggered, but it will be mistakenly assigned to background gamma quanta. As a result of this, the threshold value for registered gamma rays will be unreasonably overestimated, which may lead to the passage of radioactive material upon detection.
  • gamma quanta will also be counted at a significant distance from the controlled object from gamma radiation detectors when it leaves the control zone, when, due to the large distance, gamma rays turns out to be quite small. It also causes an increase in the probability of skipping radioactive material.
  • the closest in design to the inventive portal radiation monitor should be considered a portal radiation monitor (RU 2191408 C1, 2002), which contains a two-rack portal located in the portal scintillation gamma radiation detectors located in the portal object detection sensors, spectrometric amplifiers, analog-to-digital converters, a light and sound signaling unit, and a personal computer as part of the system unit and display.
  • a portal radiation monitor (RU 2191408 C1, 2002)
  • a two-rack portal located in the portal scintillation gamma radiation detectors located in the portal object detection sensors, spectrometric amplifiers, analog-to-digital converters, a light and sound signaling unit, and a personal computer as part of the system unit and display.
  • This portal radiation monitor selected for the closest analogue, like all the above-mentioned known devices of a similar purpose, provides registration of background gamma radiation in the absence of a controlled object in the control zone, registration of gamma radiation when the controlled object is in the control zone and decides on the availability on a controlled subject of radioactive materials in case of exceeding the number of gamma quanta recorded when the controlled object is in the control zone
  • the fraction of the threshold value set for it set on the basis of the number of pre-registered background gamma rays and the nominal time spent by the controlled object in the control zone.
  • gamma-quanta detected after the presence sensor is triggered are perceived as gamma-rays emitted by the controlled object, and the distance from the monitor alignment and, therefore, gamma-ray detectors to the controlled object at which the presence sensor is triggered is determined the sensitivity of this sensor and the magnitude of the infrared radiation flux emitted by the controlled object.
  • a similar situation occurs when the presence sensor is triggered at a sufficiently close distance of the controlled object from gamma radiation detectors, when a significant proportion of gamma rays emitted by the controlled object until the presence of the presence sensor is triggered is detected by gamma radiation detectors, but is mistakenly assigned to background gamma rays. As a result of this, the threshold value for registered gamma rays will be unreasonably overestimated, which may lead to the passage of radioactive material upon detection.
  • gamma quanta will also be counted at a significant distance from the gamma radiation detectors when it leaves the control zone, when, due to the large distance, the proportion of registered gamma quanta turns out to be quite small. It also causes an increase in the probability of skipping radioactive material.
  • the portal radiation monitor selected for the closest analogue ensures the detection of radioactive materials if the controlled object moves through the control zone in accordance with established rules. In the event of a deliberate violation by the controlled entity of these rules, the portal radiation monitor does not allow reliable detection of radioactive materials transported through the control zone.
  • the passage of radioactive materials can occur in the case of deliberate accelerated movement of the controlled object through the control zone or by throwing a container of radioactive material through the control zone, which leads to a decrease in the time spent by the radioactive material in the control zone and causes a decrease in the number recorded by the portal radiation monitor gamma quanta, which in this case will not exceed the threshold value set for it, specified in accordance with the minimum value of the time spent by the radioactive material in the control zone.
  • the threshold value for the number of gamma quanta detected when the controlled object was in the control zone is set based on the number of pre-recorded background gamma quanta, deliberate long-term location of the controlled object with radioactive material near the control zone or container with radioactive material left near the control zone, leads to an increase in the number of background gamma quanta recorded by the device and, as a result, meeting the established threshold value, which, when moving radioactive material through the control zone, even in accordance with established rules, can lead to the passage of this material.
  • the disadvantages of the known portal radiation monitor are the significant value of the minimum mass of radioactive material that the monitor is able to detect, as well as a rather high probability of the passage of radioactive material, especially in the face of deliberate opposition of the controlled object to its functioning.
  • the objectives of the present invention are to reduce the minimum detectable mass of radioactive material, as well as to reduce the likelihood of a missed radioactive material, including in the conditions of intentional counteraction of a controlled object.
  • the tasks are solved, according to the present invention, firstly, by the fact that the method of radiation monitoring of moving objects, including, in accordance with the closest analogue, the registration of background gamma rays, at least two gamma radiation detectors, counting background gamma rays registered for a given time interval, detection of a controlled object in the control zone, registration of gamma rays by at least two gamma-ray detectors when the controlled object is in the control zone I, counting gamma-quanta recorded for a given time interval when a controlled object is in the control zone, comparing the number of gamma quanta registered for a given time interval when a controlled object is in the control zone, with the number of background gamma-quanta registered for a given interval time, and making a decision on the presence of radioactive materials on the controlled object when exceeding the number of gamma quanta recorded over a given time interval when finding the detection of the controlled object in the control zone, the number of background gamma-quant
  • ultrasonic vibrations are emitted into the control zone, ultrasonic vibrations reflected by the controlled object are received and converted into an electric signal, the electric signal is amplified, a component of the electrical signal proportional to the distance to the controlled object is extracted using a band-pass filter, detected and smoothed the aforementioned component of the electrical signal and determine the time point of approach of the controlled object gamma-ray detector by a predetermined distance R n and the time the removal of the controlled object by gamma-radiation at a predetermined distance Ry by comparing said component of the electric signal to at least one threshold value set in accordance with the values given distance R n and given distance Ry.
  • ultrasonic vibrations are emitted into the control zone, ultrasonic vibrations reflected by the controlled object are received and converted into an electric signal, the electric signal is amplified, a component of the electrical signal proportional to the speed of the controlled object is isolated using a band-pass filter, and the aforementioned is detected and smoothed component of the electrical signal, compare it with the threshold value set for it and at exceeding the aforementioned component of the electrical signal of a threshold value, a decision is made on the violation by the controlled object of the rules of movement through the control zone.
  • ultrasonic vibrations are emitted into the control zone, ultrasonic vibrations reflected by the controlled object are received and converted into an electric signal, the electric signal is amplified, a component of the electric signal is proportional to the intensity of the ultrasonic noise acting in the control zone using a band-pass filter, detect and smooth the aforementioned component of the electrical signal and subtract the resulting smoothed component boiling of the electrical signal.
  • the interval between the times of formation of the electrical signals by at least two intersection sensors which are made in the form of an optical radiation source and an optical radiation receiver, located opposite each other from opposite sides with respect to the motion path in the control zone of the controlled object, and installed in the plan at a given distance, compare the obtained value of the time interval with the installation the threshold value for it and decide on the violation by the controlled object of the rules of movement through the control zone when the threshold value exceeds the value of the mentioned time interval, and also measure the current time from the moment of detection of the controlled object in the control zone to the time of formation of the electrical signal, at least one intersection sensor, compare the value of the current time with the threshold value set for it and decide on a violation of a controlled ektom rules of movement through the control zone at the current time exceeds the set threshold value for it.
  • the present method and the portal radiation monitor that implements it allow detecting, using, for example, two gamma radiation detectors, an analytical expression of the following form is obtained
  • V is the average speed of the controlled object in the control zone
  • k ⁇ and kr are the quantiles of the normal distribution of a random variable determined by the specified permissible probabilities, respectively, of the omission of radioactive material and false alarm
  • R is the distance from the controlled object to the gamma-ray detectors, at which the registration of gamma rays begins and ends when the controlled object is in the control zone
  • F is the number of background gamma rays recorded per second
  • S is the cross-sectional area of the scintillator of the gamma radiation detector
  • ⁇ is the efficiency of detecting gamma rays by a gamma radiation detector
  • H is the height of the horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of gamma radiation detectors
  • D - half the distance between two gamma-ray detectors installed at the same height.
  • the minimum activity of radioactive material is expressed as the number of gamm
  • This expression shows that the minimum activity A of radioactive material, which with a given probability of false alarm and the passage of radioactive material, the present method and the portal radiation monitor that implements it allow us to detect is a function of the distance R from the controlled object to gamma radiation detectors, at which gamma quanta are recorded and started to be detected when the controlled object is in the control zone. Investigations of this function by the inventors have shown that it has a pronounced minimum, the position of which depends only on the values of the height H of the horizontal plane being the plane of symmetry of the gamma-ray detectors and half D of the distance between two gamma-ray detectors installed on the same height.
  • this function has a minimum at a distance R from the controlled object to the gamma-ray detectors, at which gamma-ray recordings begin and end when the controlled object is found in the control zone lying near the value equal to H + D, where H is the height of the horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma radiation detectors; D - half the distance between two gamma-ray detectors installed at the same height.
  • gamma-quanta are not counted even at a significant distance from the gamma-ray detectors when they leave the control zone, when, due to the large distance, the fraction of detected gamma-quanta turns out to be sufficiently small, which also reduces the probability of radioactive skipping material.
  • the emission of ultrasonic vibrations into the monitoring zone receiving and converting ultrasonic vibrations reflected by the controlled object into an electric signal, amplifying the electric signal, extracting with the help of a band-pass filter a component of the electric signal proportional to the speed of the controlled object, detecting and smoothing said component of an electrical signal, comparing it with the threshold value set for it and when the said electric signal component exceeds the threshold value of the decision to violate the rules of movement of the controlled object through the control zone by the controlled object, it allows you to compare the speed of the controlled object with its maximum acceptable value established by the rules of movement of the controlled object through the control zone.
  • the implementation in the best embodiment, of a method for emitting ultrasonic vibrations into a monitoring zone, receiving and converting ultrasonic vibrations reflected by a controlled object into an electric signal, amplifying an electric signal, extracting an electric signal component using a band-pass filter proportional to the intensity of ultrasonic interference in the monitoring zone, detecting and smoothing said component of the electrical signal and subtracting the resulting smoothed leaving of the electrical signal provides an additional reduction in the probability of passing radiation material under the action of ultrasound in the zone of interference control.
  • Such interference may occur, for example, when operating near the control area of electric machines, for example, ventilation and air conditioning systems, as well as an electric tool.
  • the above actions performed during the implementation of this method provide the selection of an electrical signal of ultrasonic interference and subtraction of its constant component, partially compensating for the effect of such interference on the results of recording the distance to the controlled object and its speed.
  • Measurement of the current time from the moment of detection of the controlled object in the control zone to the time of formation of the electric signal by at least one intersection sensor, comparison of the current time value with the threshold value set for it and the decision on violation by the controlled object of the rules of movement through the control zone when exceeding the value of the current time of the threshold value set for it makes it possible to establish the fact of intentional prolonged stay th object with radioactive material near the control zone to increase the number of recorded gamma-ray background, that when moving the radioactive material through the control zone even in accordance with established rules can cause skip this material.
  • the establishment of such a fact of intentional violation of the rules of movement through the control zone ensures a decrease in the probability of the passage of radiation material.
  • the portal radiation monitor containing, in accordance with the closest analogue, a two-rack portal located in the portal controller with connected to it an alarm unit, at least two gamma detectors radiation with an amplifier and an analog-to-digital converter connected to them in series, connected to the controller input, and an object detection sensor, differs from the closest analogue in that it is equipped with a Tel'nykh amplifier connected object detection signal, the first detector, the first with a smoothing filter and an object detection and distance detection unit connected by an output to the controller input, the object detection sensor is made in the form of a source and receiver of ultrasonic vibrations, and the input of the object detection signal amplifier is connected to the output of the ultrasonic vibration receiver.
  • the portal radiation monitor can be equipped with an automatic gain control unit connected to the output of the first smoothing filter, and the object detection signal amplifier is configured to adjust its gain and its gain control input is connected to the output of the automatic gain control unit.
  • the unit for detecting an object and registering the distance of the portal radiation monitor can contain a first-connected bandpass frequency filter, a second detector, a second smoothing filter, and a threshold distance recording device with a threshold level equal to the value of the electric signal at its input when the controlled object is at a given distance from gamma detectors - radiation equal to (0.8-1, 2) (H + D), where H is the height of the horizontal plane, which is the plane of symmetry of the arrangement I gamma radiation detectors; D - half the distance between two gamma-ray detectors installed at the same height.
  • the portal radiation monitor may be equipped with an object speed recording unit comprising a second bandpass frequency filter, a third detector, a third smoothing filter and a threshold speed recording device connected in series, the input of the second bandpass frequency filter and the output of the threshold speed recording device being connected respectively to the output of the first smoothing filter and controller input.
  • an object speed recording unit comprising a second bandpass frequency filter, a third detector, a third smoothing filter and a threshold speed recording device connected in series, the input of the second bandpass frequency filter and the output of the threshold speed recording device being connected respectively to the output of the first smoothing filter and controller input.
  • the portal radiation monitor may be equipped with an interference recording unit comprising a third bandpass filter, a fourth detector and a fourth smoothing filter connected in series, the input of the third bandpass filter being connected to the output of the first smoothing filter, and the output of the fourth smoothing filter connected to the inputs of the first and second bandpass filters frequency filters.
  • an interference recording unit comprising a third bandpass filter, a fourth detector and a fourth smoothing filter connected in series, the input of the third bandpass filter being connected to the output of the first smoothing filter, and the output of the fourth smoothing filter connected to the inputs of the first and second bandpass filters frequency filters.
  • the portal radiation monitor can be equipped with at least two installed in the alignment of the two-rack portal in one horizontal plane at a given distance from each other intersection sensors, each of which is made in the form of an optical radiation source and an optical radiation receiver placed on opposite portal racks opposite each other, and at least two circuits containing a crossing signal amplifier and a threshold crossing signal device connected in series, the signal amplifier input the intersection is connected to the output of the optical radiation receiver, and the output of the threshold device of the intersection signal is connected to the input of the controller.
  • the authors of the present invention found that at the beginning and end of registration of gamma radiation emitted by a controlled object, at predetermined distances from the alignment of the portal radiation monitor, in the plane of which gamma radiation detectors are installed, to the controlled object, respectively, when it enters when leaving the control zone, for a given location of gamma-ray detectors used in the portal radiation monitor, such values of these distances at which given probabilities of omission and false alarm, the detection of radiation material of the smallest mass is provided.
  • the task for the threshold recording device of the distance of the threshold level pre-calculated for the indicated values of these distances, taking into account the transmission coefficient of the electronic path from the ultrasonic vibration receiver to the second smoothing filter inclusive or established experimentally, allows the registration of gamma radiation emitted by a controlled object, from the point in time when the controlled object approached the alignment of the monitor at the specified specified distance, to omenta time when the controlled object, passing target monitor, retired from it by a predetermined distance.
  • the portal radiation monitor with the given probabilities of skipping and false alarm provides in practice the detection of the minimum mass of radiation material that it is able to detect.
  • this prevents the erroneous assignment of registered gamma-quanta emitted by a closely controlled object to the number of background gamma-quanta, which prevents unreasonable overestimation of the threshold value for registered gamma-quanta and the associated increase in the probability of transmission of radioactive material.
  • the supply of the portal radiation monitor in the best case scenario installed in the alignment of the two-rack portal in the same horizontal plane at a given distance from each other, at least two intersection sensors, each of which is made in the form of opposite portal to each other on the portal racks an optical radiation source and an optical radiation receiver, and, according to at least two circuits containing in series an intersection signal amplifier and an intersection threshold device, when the input of an intersection signal amplifier is connected to the output of the optical radiation receiver, and the output of the intersection signal threshold device is connected to the controller input, also reduces the probability of a radioactive material skipping under conditions intentional counteraction of the controlled object to the functioning of the portal radiation monitor.
  • this is due to the fact that if a violation of the rules of movement of the controlled object in the control zone is established based on the results of comparison with the threshold level of the threshold device for recording the speed of the component of the object’s detection signal proportional to its speed, based on the absence of a crossover signal formed receiver of optical radiation, it becomes possible to confirm that the container with radioactive material was thrown through the control zone.
  • the detection signal exceeds the threshold level in the threshold detection device, but the signal does not intersect the alignment with the optical radiation receiver, this allows you to detect unauthorized movement of a person in the control zone, which may be due to an attempt to cross the control zone bypassing the monitor alignment or with an attempt to provide an increase in the background gamma radiation in the control zone due to the sheltering in it of radiation material planned for subsequent unauthorized nined removal.
  • this based on the known predetermined distance between the intersection sensors and the obtained time interval between the electrical signals generated by these sensors when the controlled object crosses the monitor alignment, this allows you to evaluate the speed of the controlled object through the control zone and compare it with the maximum allowable value, determined by the established rules of movement in the control zone. This allows us to establish the fact of intentional accelerated movement of the controlled object through the control zone, which reduces the probability of the passage of radiation materials.
  • Supply of the portal radiation monitor at its best implementation with an interference recording unit containing a third bandpass filter, a fourth detector and a fourth smoothing filter connected in series when the third bandpass input the frequency filter is connected to the output of the first smoothing filter, and the output of the fourth smoothing filter is connected to the inputs of the first and second band-pass frequency filters, provides an additional reduction in the likelihood of skipping radiation material under conditions in the zone of ultrasonic interference control.
  • Such interference may occur, for example, when operating near the control area of electric machines, for example, ventilation and air conditioning systems, as well as an electric tool.
  • the interference recording unit which is part of the portal radiation monitor, extracts an ultrasonic interference signal from the object detection signal and subtracts its constant component in the first and second bandpass filters from the object detection signal, partially compensating for the effect of such interference on the results of detection of the controlled object and recording its speed.
  • FIG. 1 is a structural electrical diagram of the best, according to the authors of the present invention, embodiment of a portal radiation monitor that allows the inventive method of radiation monitoring of moving objects and is the subject of the present invention, for the case of using two gamma radiation detectors, where 1 is a portal, 2 and 3 - respectively, the first and second gamma radiation detectors, 4 - a source of ultrasonic vibrations, 5 - a receiver of ultrasonic vibrations, 6 and 7 - respectively, the first and second oh intersection sensors, 8 - unit for detecting an object and recording distances, 9 - unit for recording the speed of an object, 10 - block for detecting interference, 11 and 12, respectively, the first and second detector amplifiers, 13 and 14, respectively, the first and second analog-to-digital converters, 15 and 16 are, respectively, the first and second amplifiers of the intersection signal, 17 is the amplifier of the object detection signal, 18 is the automatic gain control unit, 19, 20, 21 and 22 are the first, second, third and fourth detectors, respectively, 23,
  • FIG. 2 shows the placement in the portal of the radiation monitor of two gamma-ray detectors and the position for this case of a horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma-ray detectors, where 36 is the horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma-ray detectors.
  • FIG. Figure 3 shows the placement in the portal of the radiation monitor of four gamma radiation detectors and the position for this case of a horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma radiation detectors.
  • FIG. Figure 4 shows the placement in the portal of the radiation monitor of six gamma-ray detectors and the position for this case of a horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma-ray detectors.
  • FIG. 5 shows the placement in the portal of the radiation monitor of eight gamma radiation detectors and the position for this case of a horizontal plane, which is the plane of symmetry of the location of the gamma radiation detectors.
  • FIG. Figure 6 shows a graphical dependence of the minimum activity A of radioactive material, which, with the given probabilities of false alarm and skipping of radioactive material, the present method and the portal radiation monitor that implements it allow detecting when using two gamma radiation detectors, on the distance R from the controlled object to gamma radiation detectors, on which the registration of gamma rays begins and ends when the controlled object is in the control zone.
  • a portal radiation monitor that allows the inventive method of radiation monitoring of moving objects to be carried out and is the subject of the present invention, comprises (see FIG. 1) a portal 1, which has two racks with a passage between them to allow the controlled object to move through it and in which all the other elements of the portal radiation monitor are located.
  • the first and second gamma-ray detectors 2 and 3 are installed, each of which contains an inorganic scintillator based on thallium activated sodium iodide, and a photomultiplier tube in optical contact with it.
  • an even number of gamma-ray detectors in practice, for example, from two to eight, half of which are located in one rack of the portal 1, and the other half in the other (see Fig. 2-5 )
  • An object detection sensor is installed on the outer surface of the portal 1, which is made in the form of a source of 4 ultrasonic vibrations, configured to emit ultrasonic vibrations with a frequency of, for example, 40 kHz, and coordinated with it in terms of sensitivity and frequency properties of the receiver 5 of ultrasonic vibrations.
  • two intersection sensors are installed, that is, the first and second intersection sensors 6 and 7, each of which is made in the form of an optical radiation source opposite to each other placed on opposite posts of the portal 1 (in Fig. 1 it is not visible, but is located on the right rack portal 1), configured to emit optical radiation, for example, near infrared spectrum, and an optical radiation receiver, matched according to the characteristics of spectral sensitivity with an optical source from radiation.
  • the first and second intersection sensors 6 and 7 are mounted in the same horizontal plane at a predetermined distance from each other.
  • the portal radiation monitor comprises series-connected the first amplifier 11 of the detector, the input of which is connected to the output of the first detector 2 of gamma radiation, and the first analog-to-digital a converter 13, as well as a second detector amplifier 12 connected in series, the input of which is connected to the output of the second gamma radiation detector 3, and a second analog-to-digital converter 14.
  • the portal radiation monitor contains a first intersection signal amplifier 15 connected to the output of the first sensor 6 intersection, and the first threshold device 32 of the intersection signal, as well as sequentially connected to the second amplifier 16 of the intersection signal connected to the input to the output of the second yes snip intersection 7, and the second threshold device 33 crossing signal.
  • the portal radiation monitor contains a series-connected amplifier 17 of the object detection signal, the input of which is connected to the output of the ultrasonic vibration receiver 5, the first detector 19 and the first smoothing filter 23, the output of which is connected to the inputs of the object detection and distance detection unit 8, the object velocity registration unit 9, and block 10 registration interference, as well as block 18 automatic gain control connected to the input to the output of the first smoothing filter 23, and the output to the input of the amplifier 17 of the update signal Arming an object.
  • the unit 8 for detecting an object and recording a distance contains a series-connected first band-pass frequency filter 27 connected to the output of the first smoothing filter 23 and having a passband from 75 Hz to 3.5 kHz, a second detector 20, a second smoothing filter 24, and a threshold recording device 30 distance.
  • the threshold distance recording device 30 has a threshold level that is equal to the value of the electric signal at its input when the controlled object is at a given distance from gamma radiation detectors, equal to (0.8-1, 2) (H + D), where H is the height the location of the horizontal plane 36, which is the plane of symmetry of the location of the gamma-ray detectors; D is half the distance between two gamma-ray detectors installed at the same height (see Fig. 2).
  • Unit 9 recording the speed of the object contains a second frequency bandpass filter 28 connected in series with the input to the output of the first smoothing filter 23 and having a passband from 3.6 to 12 kHz, a third detector 21, a third smoothing filter 25 and a threshold device 31 for recording speed.
  • the threshold device 31 for recording speed has a threshold level that is equal to the value of the electric signal at its input at the maximum value of the speed of the controlled object permitted by the rules of movement through the control zone.
  • the interference detector includes a third bandpass filter 29 connected in series to the output of the first smoothing filter 23 and having a passband from 15 to 60 kHz, a fourth detector 22 and a fourth smoothing filter 26 connected to the inputs of the first and second bandpass filters 27 and 28.
  • the portal radiation monitor comprises a controller 34 and an alarm unit 35 connected to its output, configured to provide light and sound alarms, the inputs being the controller 34 is connected to the outputs of the first and second analog-to-digital converters 13 and 14, as well as to the outputs of the threshold distance recording device 30, the threshold speed recording device 31, the first threshold crossing signal device 32 and the second crossing signal threshold device 33.
  • the controller 34 can be used micro-computers or the system unit of a personal computer.
  • Portal radiation monitor which allows the implementation of the inventive method and is the subject of the present invention, operates as follows.
  • the source 4 of ultrasonic vibrations emits ultrasonic vibrations into the space of the control zone, and the optical radiation sources of the first and second intersection sensors 6 and 7 form light beams that propagate in the alignment of the portal 1 in the direction of the optical radiation receivers of the first and second sensors 6 and 7, respectively intersections and fall on their sensitive surfaces.
  • Controller 34 by comparison digital codes with upper and lower thresholds set, selects pulses from gamma rays whose energy values lie in a predetermined range determined by the energies of gamma rays emitted by the controlled radiation materials, and counts the number of registered gamma rays, relating them to background gamma rays, since the input of the controller 34 does not receive a detection signal of a controlled object from a threshold device 30 for recording the distance of the unit 8 for detecting the object and recording distances and I.
  • the controller 34 determines the average number of background gamma-quanta recorded per unit time, and based on the average number of background gamma-quanta registered per unit time, determines a threshold value for the number of gamma - quanta recorded when the controlled object is in the control zone, which is necessary to make a decision on the presence of radiation materials on it. An alarm to the alarm unit 35 by the controller 34 in this state is not issued.
  • the ultrasonic vibrations reflected from it propagate to the ultrasonic vibration receiver 5, which converts them into an electrical object detection signal, which, after amplification by the amplifier 17 of the object detection signal, detected by the first detector 19 and pulsation smoothing by the first smoothing filter 23, is transmitted to the inputs of the block 18 automatic gain control, the first band-pass frequency filter 27 of the block 8 of the object detection and distance registration, a second band-pass frequency filter 28 of the object speed recording unit 9 and a third band-pass filter 29 of the interference recording unit 10.
  • the automatic gain control unit 18 changes the gain of the amplifier 17 of the object detection signal to maintain a constant component of the object detection signal in the middle of its dynamic range, providing partial compensation for changes in the object detection signal, which is caused by a change in such air parameters of the control zone in which ultrasonic vibrations propagate such as temperature, pressure and humidity.
  • the first band-pass frequency filter 27 due to the selected passband, extracts from the object detection signal those harmonic components whose amplitude is proportional to the distance to the controlled object.
  • the signal After detecting these harmonic of the components of the signal by the second detector 20 and smoothing the pulsations by the second smoothing filter 24, the signal enters the threshold distance recording device 30, the threshold level of which corresponds to such a given distance to the approaching controlled object, from which it is necessary to register gamma quanta emitted by the controlled object.
  • the specified predetermined distance is selected for the given number of gamma-ray detectors used and their placement in such a way that the radioactive material of the minimum mass is detected by the portal radiation monitor.
  • the first and second gamma-ray detectors 2 and 3 continue to register not only background gamma rays, but also gamma rays from the controlled object.
  • Information on the number of registered gamma-quanta is likewise accumulated in the controller 34.
  • the controller 34 begins to count the number of registered gamma rays, relating them to gamma rays from the monitored object.
  • the controlled object As the controlled object moves through the portal 1, it crosses its target and shields light beams successively in time, incident from the optical radiation sources on the sensitive surfaces of the optical radiation receivers of the first and second intersection sensors 6 and 7.
  • the optical radiation receivers of the first and second intersection sensors 6 and 7 convert the change in the incident light flux caused by this shielding into an electrical signal, which, after amplification of the intersection signal by the first and second amplifiers 15 and 16, respectively, enter the first and second threshold intersection signal devices 32 and 33.
  • this signal exceeds the threshold levels of the first and second threshold devices 32 and 33 of the intersection signal, they sequentially in time, in accordance with the movement of the controlled object, generate output signals supplied to the controller 34.
  • the controller 34 determines the direction of movement of this monitored object and uses this information to calculate the number of monitored objects that passed through the portal radiation monitor to one or another thoron. Besides, the controller 34 determines the value of the time interval between the moments of arrival of these signals and, based on the known distance between the optical radiation receivers of the first and second intersection sensors 6 and 7, determines the speed of the controlled object through the portal 1.
  • the controller 34 compares the obtained value of the speed of the controlled object with that stored in it the storage device with the maximum permissible speed value equal to, for example, 1, 4-1, 7 m / s and set in accordance with the rules in the control zone, and if it exceeds this maximum permissible value, it generates and transmits an alarm to the signaling unit 35, which audibly and lightly signals a violation of the rules of movement in the control zone associated with accelerated movement through the portal 1.
  • the signal at the input of the threshold distance recording device 30 decreases.
  • this signal will become less than the threshold level of the threshold distance recording device 30, the signal at its output will disappear, as a result of which the controller 34 stops counting gamma quanta detected when the controlled object is found in the control zone, and compares the calculated number of gamma rays with the threshold value calculated earlier on the basis of registration of background gamma rays.
  • the controller 34 transmits an alarm signal to the signaling unit 35, which notifies the radioactive material through the portal 1 of the radioactive and audible signals. Otherwise, an alarm is not generated and is not transmitted to the alarm unit 35.
  • the signaling unit 35 also notifies of possible unauthorized actions of the controlled object in the control zone by an alarm from the controller 34 if, within a predetermined time interval after the signal 34 from the threshold distance recording device 30 arrives at the controller 34, indicating the presence of the controlled object in the control zone , the controller 34 did not receive signals from the first and second intersection sensors 6 and 7, confirming the intersection of the portal alignment 1.
  • Such unauthorized actions oliruemogo object can be directed to overcome the control zone, bypassing the portal 1, or may be designed to provide reduced sensitivity gantry radiation monitor by increasing the threshold value for the amount of registered gamma-quanta due to, for example, placement for a while in the control zone or near it of a container with radioactive material that simulates an increase in the intensity of background gamma radiation.
  • the second band-pass frequency filter 28 due to the bandwidth selected for it, extracts those harmonic components from the object’s detection signal whose amplitude is proportional to the speed of the controlled object.
  • the signal is fed to the threshold speed recording device 31, the threshold level of which corresponds to the maximum allowed speed of the controlled object through the control zone, equal to, for example, 1, 4-1, 7 m / s If the threshold level is not exceeded by the signal, the second threshold device does not work and does not send a signal to the controller 34.
  • the portal radiation monitor functions as described above.
  • the threshold speed recording device 31 If the signal at the input of the threshold speed recording device 31 exceeds its threshold level, which indicates that the controlled object is exceeding the maximum allowed speed in the control zone, the threshold speed recording device 31 is triggered, generating an appropriate signal at the input of the controller 34. As a result of this, the controller 34 generates and transmits an alarm signal to the signaling unit 35, indicating a possible attempt by the controlled object to throw a container with radiation material through the control zone. The signaling unit 35 appropriately notifies with a light and sound alarm about a violation of the rules of movement through the control zone.
  • the third band-pass filter 29 In the case of ultrasonic interference in the control zone caused, for example, by the operation of electric machines of ventilation and air conditioning systems, cleaning products, or a power tool, the third band-pass filter 29, due to the selected passband for it, extracts harmonic components from the object detection signal due to ultrasonic interference. After detecting these harmonic components of the signal by the fourth detector 22 and smoothing the pulsations by the fourth smoothing filter 26, this signal of the constant component of ultrasonic interference is fed to the inputs of the first band-pass frequency filter 27 and the second band-pass frequency filter 28, where it is subtracted from the object detection signal, partially compensating for the effect ultrasonic interference on the results of detection of a controlled object, as well as recording its speed and distance to it.
  • the portal radiation monitor which is the subject of the present invention and allows you to implement the inventive method of radiation monitoring of moving objects, and conducted their laboratory and field tests. Tests have shown that, compared with the technical solution, which is the closest analogue, the portal radiation monitor provides a decrease in the minimum detectable mass of radioactive material, as well as a decrease in the probability of transmission of radioactive material, including in the case of intentional counteraction of a controlled object.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к радиационному контролю и может быть использовано для обнаружения радиоактивных материалов при их несанкционированном перемещении. Способ включает регистрацию фоновых гамма-квантов и обнаружение контролируемого объекта в зоне контроля при превышении зарегистрированным гамма-излучением фонового излучения. Определяют момент времени приближения объекта к детекторам гамма-излучения на расстояние Rπ, определяют момент времени удаления объекта от детекторов гамма-излучения на расстояние Rγ. Регистрацию гамма-квантов осуществляют с момента времени приближения объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rπ до момента времени удаления объекта от детекторов гамма-излучения на расстояние Rγ. Rπ = (0,8-1, 2)(H +D) и Rγ = (0,8-1,2) (Н+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма- излучения, D - половина расстояния между двумя детекторами гамма- излучения, установленными на одной высоте. Монитор содержит размещенные в двухстоечном портале контроллер с блоком сигнализации, детекторы гамма-излучения с усилителями и аналого- цифровыми преобразователями, датчик обнаружения объекта на основе источника и приемника ультразвуковых колебаний, усилитель сигнала обнаружения, детектор, сглаживающий фильтр и блок обнаружения объекта и регистрации расстояния. Изобретение обеспечивает уменьшения минимальной обнаруживаемой массы радиоактивного материала.

Description

СПОСОБ РАДИАЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ И ПОРТАЛЬНЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Область техники
Изобретение относится к области радиационного контроля и преимущественно может быть использовано для обнаружения радиоактивных материалов на основании регистрации испускаемого гамма-излучения' при их несанкционированном перемещении через контрольно-пропускные пункты предприятий, организаций и служб.
Предшествующий уровень техники Среди способов обнаружения радиоактивных материалов известен способ мониторирования перемещающихся объектов на предмет обнаружения делящихся ядерных материалов (RU 2150127 C1 , 2000), который предусматривает задание требуемого уровня вероятности ложной тревоги, регистрацию и подсчет фоновых нейтронов, вычисление среднего за время экспозиции количества зарегистрированных фоновых нейтронов, регистрацию и подсчет нейтронов за время экспозиции при наличии объекта в зоне контроля, вычисление порогового значения для количества зарегистрированных нейтронов при наличии объекта в зоне контроля на основании требуемого уровня вероятности ложной тревоги, сравнение количества зарегистрированных нейтронов при наличии объекта в зоне контроля с вычисленным пороговым значением и формирование сигнала тревоги на основании результата сравнения. Однако, способы обнаружения делящихся материалов, которые основаны на регистрации испускаемых этими материалами нейтронов и к которым относится данный известный способ, на практике дают возможность обнаруживать только некоторые виды редко используемых в промышленности делящихся материалов, обладающих достаточно значительной массой, но не позволяют обнаруживать подобные материалы, имеющие массу от единиц до десятков грамм.
Известны также способ выявления источников ионизирующего излучения движущегося объекта (RU 2094821 C1 , 1997), способ радиационного контроля сырья и материалов в транспортных средствах (RU 2142145 C1 , 1999), а также способ, осуществленный в устройстве для обнаружения радиоактивных материалов (RU 2129289 C1 , 1999), которые основаны на регистрации гамма- излучения и в общей для них части предусматривают измерение потока фонового гамма-излучения, определение факта появления контролируемого объекта в зоне контроля с помощью датчика присутствия, например, в виде регистратора инфракрасного излучения, испускаемого контролируемым объектом, измерение потока гамма-излучения при расположении контролируемого объекта в зоне контроля, сравнение измеренного потока гамма-излучения с потоком фонового гамма-излучения и принятие решения о наличии на контролируемом предмете радиоактивных материалов при превышении измеренным потоком гамма- излучения потока фонового гамма-излучения. Использование в данных известных способах радиационного контроля регистрации гамма-излучения позволяет производить обнаружение делящихся материалов, которые имеют массу, равную десяткам грамм.
Указанные известные способы обеспечивают обнаружение радиоактивных материалов в случае, если контролируемый объект перемещается через зону контроля в соответствии с установленными правилами, но не позволяют обнаруживать перемещение через зону контроля радиоактивных материалов в случае умышленного нарушения контролируемым объектом указанных правил. Так, например, пропуск радиоактивных материалов при использовании данных способов может происходить в случае умышленного ускоренного передвижения контролируемого объекта через зону контроля или броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля, что приводит к уменьшению времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля и вызывает уменьшение количества зарегистрированных гамма-квантов, которое в этом случае не превысит установленного для него порогового значения, заданного в соответствии с номинальным значением времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля. Кроме того, поскольку пороговое значение для количества гамма-квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, устанавливается на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов, умышленное длительное нахождение контролируемого объекта с радиоактивным материалом или контейнера с радиоактивным материалом вблизи зоны контроля приводит к увеличению количества регистрируемых устройством фоновых гамма- квантов и вследствие этого к повышению установленного порогового значения, что при перемещении радиоактивного материала через зону контроля даже в соответствии с установленными правилами может привести к пропуску этого материала.
И, наконец, при осуществлении указанных известных способов гамма- кванты, зарегистрированные после срабатывания датчика присутствия, относят к гамма-квантам, испущенным контролируемым объектом. При этом расстояние от детекторов гамма-излучения до контролируемого объекта, на котором происходит срабатывание датчика присутствия, определяется чувствительностью этого датчика и величиной потока инфракрасного излучения, испускаемого контролируемым объектом. В связи с этим, поскольку значение временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля имеет фиксированную величину, при начале регистрации гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения доля испускаемых контролируемым объектом гамма- квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, оказывается малой, в результате чего повышается вероятность пропуска при обнаружении радиоактивных материалов.
Подобное явление наблюдается и при срабатывании датчика присутствия на достаточно близком расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения, в результате чего значительная доля испущенных контролируемым объектом гамма-квантов до момента срабатывания датчика присутствия будет зарегистрирована детекторами гамма-излучения, но ошибочно отнесена к фоновым гамма-квантам. В результате этого будет необоснованно завышено пороговое значение для зарегистрированных гамма-квантов, что может привести к пропуску радиоактивного материала при его обнаружении. При этом ввиду фиксированного значения временного интервала регистрации гамма- излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля подсчет гамма-квантов будет происходить и на значительном удалении контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения при его выходе из зоны контроля, когда из-за большого расстояния доля регистрируемых гамма-квантов оказывается достаточно малой. Это также вызывает повышение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу радиационного контроля перемещающихся объектов является способ, осуществленный в известном портальном радиационном мониторе (RU 2191408 C1 , 2002), используемом для регистрации радиоактивных излучений при перемещении через него движущимися объектами ядерных материалов и радиационно-опасных веществ. Данный способ, являющийся ближайшим аналогом, предусматривает регистрацию фоновых гамма-квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма-излучения, установленными в стойках портала, измерение потока фонового гамма-излучения, определение факта появления контролируемого объекта в зоне контроля с помощью датчика присутствия, регистрацию гамма-квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма- излучения, установленными в стойках портала, при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, измерение потока гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, сравнение измеренного потока гамма- излучения с потоком фонового гамма-излучения и принятие решения о наличии на контролируемом предмете радиоактивных материалов при превышении измеренным потоком гамма-излучения потока фонового гамма-излучения.
При осуществлении данного способа, являющегося ближайшим аналогом, гамма-кванты, зарегистрированные после срабатывания датчика присутствия, воспринимаются как гамма-кванты, испущенные контролируемым объектом, а расстояние от детекторов гамма-излучения до контролируемого объекта, на котором происходит срабатывание датчика присутствия, определяется чувствительностью этого датчика и величиной потока инфракрасного излучения, испускаемого контролируемым объектом. Поэтому, как и в случае осуществления перечисленных выше способов аналогичного назначения, из-за фиксированной величины значения временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, в случае начала регистрации гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения доля испускаемых контролируемым объектом гамма-квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, оказывается малой, в результате чего повышается вероятность пропуска при обнаружении радиоактивных материалов.
Аналогичное происходит и при срабатывании датчика присутствия на достаточно близком расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения, когда значительная доля испущенных контролируемым объектом гамма-квантов до момента срабатывания датчика присутствия будет зарегистрирована детекторами гамма-излучения, но ошибочно отнесена к фоновым гамма-квантам. В результате этого будет необоснованно завышено пороговое значение для зарегистрированных гамма-квантов, что может привести к пропуску радиоактивного материала при его обнаружении. Кроме того, вследствие фиксированного значения временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля подсчет гамма-квантов будет происходить и на значительном удалении контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения при его выходе из зоны контроля, когда из-за большого расстояния доля регистрируемых гамма-квантов оказывается достаточно малой. Это также вызывает повышение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Эти же причины приводят к увеличению минимальной массы радиоактивного материала, которую с заданными вероятностями пропуска и ложной тревоги позволяет обнаружить способ, являющийся ближайшим аналогом. Как и при осуществлении перечисленных выше способов аналогичного назначения, выбранный за ближайший аналог способ обеспечивает обнаружение радиоактивных материалов в случае, если контролируемый объект перемещается через зону контроля в соответствии с установленными правилами. В случае умышленного нарушения контролируемым объектом указанных правил при осуществлении указанного способа не удается обеспечить достоверное обнаружение радиоактивных материалов, перемещаемых через зону контроля. Во-первых, пропуск радиоактивных материалов может происходить в случае умышленного ускоренного передвижения контролируемого объекта через зону контроля или осуществления им броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля, что приводит к уменьшению времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля и вызывает уменьшение количества зарегистрированных гамма-квантов, которое в этом случае не превысит установленного для него порогового значения, заданного в соответствии с номинальным значением времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля. Кроме того, поскольку пороговое значение для количества гамма- квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, устанавливается на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов, умышленное длительное нахождение контролируемого объекта с радиоактивным материалом вблизи зоны контроля или контейнера с радиоактивным материалом, оставленным вблизи зоны контроля, приводит к увеличению количества регистрируемых устройством фоновых гамма-квантов и вследствие этого к повышению установленного порогового значения, что при перемещении радиоактивного материала через зону контроля даже в соответствии с установленными правилами может привести к пропуску этого материала.
Поэтому недостатками известного способа, выбранного за ближайший аналог, являются существенное значение минимальной массы радиоактивного материала, которую при его осуществлении можно обнаружить, а также достаточно высокая вероятность пропуска радиоактивного материала, в особенности, в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта.
Среди устройств для обнаружения радиоактивных материалов известно устройство для обнаружения ядерных материалов при несанкционированном перемещении их отдельными лицами через контролируемое пространство (RU 3832 U1 , 1997), которое содержит двухстоечный портал, размещенные в портале блоки детектирования гамма-излучения, сигнализаторы присутствия лиц в контролируемом пространстве, металлодетектор и аппаратуру обработки информации и сигнализации.
Известно также устройство для обнаружения радиоактивных материалов (RU 2129289 C1 , 1999), которое содержит блок детектирования гамма-излучения, блок детектирования нейтронного излучения, датчик присутствия в виде регистратора инфракрасного излучения объекта контроля, датчик вскрытия, контроллер, блок сигнализации, блок электропитания, аккумулятор и пульт управления.
Данные известные устройства обеспечивают регистрацию фонового гамма-излучения при отсутствии контролируемого объекта в зоне контроля, регистрацию гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля и принятие решения о наличии на контролируемом предмете радиоактивных материалов в случае превышения количеством гамма-квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, установленного для него порогового значения, заданного на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов и номинального времени нахождения контролируемого объекта в зоне контроля.
Поэтому указанные известные устройства обеспечивают обнаружение радиоактивных материалов в случае, если контролируемый объект перемещается через зону контроля в соответствии с установленными правилами, но не позволяют обнаруживать перемещение через зону контроля радиоактивных материалов в случае умышленного нарушения контролируемым объектом указанных правил. Так, например, пропуск радиоактивных материалов данными устройствами может происходить в случае умышленного ускоренного передвижения самого контролируемого объекта или броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля, что приводит к уменьшению времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля и вызывает уменьшение количества зарегистрированных устройством гамма-квантов, которое в этом случае не превысит установленного для него порогового значения, заданного в соответствии с номинальным значением времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля. Кроме того, поскольку пороговое значение для количества гамма-квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, устанавливается на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов, умышленное длительное нахождение контролируемого объекта с радиоактивным материалом или контейнера с радиоактивным материалом вблизи зоны контроля приводит к увеличению количества регистрируемых устройством фоновых гамма- квантов и вследствие этого к повышению установленного порогового значения, что при перемещении радиоактивного материала через зону контроля даже в соответствии с установленными правилами может привести к пропуску этого материала. И, наконец, при использовании указанных известных устройств гамма- кванты, зарегистрированные после срабатывания датчика присутствия, относят к гамма-квантам, испущенным контролируемым объектом. При этом расстояние от детекторов гамма-излучения до контролируемого объекта, на котором происходит срабатывание датчика присутствия, определяется его чувствительностью и величиной потока инфракрасного излучения, испускаемого контролируемым объектом. В связи с этим, поскольку значение временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля имеет фиксированную величину, при начале регистрации гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения доля испускаемых контролируемым объектом гамма-квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, оказывается малой, в результате чего повышается вероятность пропуска при обнаружении радиоактивных материалов.
Подобное явление наблюдается и при срабатывании датчика присутствия на достаточно близком расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения, в результате чего значительная доля испущенных контролируемым объектом гамма-квантов до момента срабатывания датчика присутствия будет зарегистрирована детекторами гамма-излучения, но ошибочно отнесена к фоновым гамма-квантам. В результате этого будет необоснованно завышено пороговое значение для зарегистрированных гамма-квантов, что может привести к пропуску радиоактивного материала при его обнаружении. При этом ввиду фиксированного значения временного интервала регистрации гамма- излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля подсчет гамма-квантов будет происходить и на значительном удалении контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения при его выходе из зоны контроля, когда из-за большого расстояния доля регистрируемых гамма-квантов оказывается достаточно малой. Это также вызывает повышение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому портальному радиационному монитору следует считать портальный радиационный монитор (RU 2191408 C1 , 2002), который содержит двухстоечный портал, размещенные в портале сцинтилляционные детекторы гамма-излучения, размещенные в портале датчики обнаружения объекта, спектрометрические усилители, аналого-цифровые преобразователи, блок световой и звуковой сигнализации и персональный компьютер в составе системного блока и дисплея.
Данный портальный радиационный монитор, выбранный за ближайший аналог, как и все перечисленные выше известные устройства аналогичного назначения, обеспечивает регистрацию фонового гамма-излучения при отсутствии контролируемого объекта в зоне контроля, регистрацию гамма- излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля и принятие решения о наличии на контролируемом предмете радиоактивных материалов в случае превышения количеством гамма-квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, установленного для него порогового значения, заданного на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов и номинального времени нахождения контролируемого объекта в зоне контроля. В данном портальном радиационном мониторе гамма-кванты, зарегистрированные после срабатывания датчика присутствия, воспринимаются как гамма-кванты, испущенные контролируемым объектом, а расстояние от створа монитора и, следовательно, детекторов гамма-излучения до контролируемого объекта, на котором происходит срабатывание датчика присутствия, определяется чувствительностью этого датчика и величиной потока инфракрасного излучения, испускаемого контролируемым объектом. Поэтому, как и в случае использования перечисленных выше устройств аналогичного назначения, из-за фиксированной величины значения временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, в случае начала регистрации гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения доля испускаемых контролируемым объектом гамма-квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, оказывается малой, в результате чего повышается вероятность пропуска при обнаружении радиоактивных материалов. Аналогичное происходит и при срабатывании датчика присутствия на достаточно близком расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения, когда значительная доля испущенных контролируемым объектом гамма-квантов до момента срабатывания датчика присутствия будет зарегистрирована детекторами гамма-излучения, но ошибочно отнесена к фоновым гамма-квантам. В результате этого будет необоснованно завышено пороговое значение для зарегистрированных гамма-квантов, что может привести к пропуску радиоактивного материала при его обнаружении. Кроме того, вследствие фиксированного значения временного интервала регистрации гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля подсчет гамма-квантов будет происходить и на значительном удалении контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения при его выходе из зоны контроля, когда из-за большого расстояния доля регистрируемых гамма-квантов оказывается достаточно малой. Это также вызывает повышение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Эти же причины приводят к увеличению минимальной массы радиоактивного материала, которую портальный радиационный монитор позволяет обнаружить с заданными вероятностями пропуска и ложной тревоги.
Как и при использовании перечисленных выше устройств аналогичного назначения, портальный радиационный монитор, выбранный за ближайший аналог, обеспечивает обнаружение радиоактивных материалов в случае, если контролируемый объект перемещается через зону контроля в соответствии с установленными правилами. В случае умышленного нарушения контролируемым объектом указанных правил портальный радиационный монитор не позволяет обеспечить достоверного обнаружения радиоактивных материалов, перемещаемых через зону контроля. Во-первых, пропуск радиоактивных материалов может происходить в случае умышленного ускоренного передвижения контролируемого объекта через зону контроля или осуществления им броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля, что приводит к уменьшению времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля и вызывает уменьшение количества зарегистрированных портальным радиационным монитором гамма-квантов, которое в этом случае не превысит установленного для него порогового значения, заданного в соответствии с номинальным значением времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля. Кроме того, поскольку пороговое значение для количества гамма- квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, устанавливается на основании количества предварительно зарегистрированных фоновых гамма-квантов, умышленное длительное нахождение контролируемого объекта с радиоактивным материалом вблизи зоны контроля или контейнера с радиоактивным материалом, оставленным вблизи зоны контроля, приводит к увеличению количества регистрируемых устройством фоновых гамма-квантов и вследствие этого к повышению установленного порогового значения, что при перемещении радиоактивного материала через зону контроля даже в соответствии с установленными правилами может привести к пропуску этого материала. Поэтому недостатками известного портального радиационного монитора, выбранного за ближайший аналог, являются существенное значение минимальной массы радиоактивного материала, которое монитор способен обнаружить, а также достаточно высокая вероятность пропуска радиоактивного материала, в особенности, в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта его функционированию.
Сущность изобретения
Задачами настоящего изобретения являются уменьшение минимальной обнаруживаемой массы радиоактивного материала, а также снижение вероятности пропуска радиоактивного материала, в том числе, и в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта.
Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, во- первых, тем, что способ радиационного контроля перемещающихся объектов, включающий, в соответствии с ближайшим аналогом, регистрацию фоновых гамма-квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма-излучения, подсчет фоновых гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, обнаружение контролируемого объекта в зоне контроля, регистрацию гамма- квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, подсчет гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, сравнение количества гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, с количеством фоновых гамма- квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, и принятие решения о наличии на контролируемом объекте радиоактивных материалов при превышении количеством гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, количества фоновых гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, отличается от ближайшего аналога тем, что после обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля определяют момент времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn, определяют момент времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry и регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля осуществляют с момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn до момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry, причем расстояния Rn и Ry задают в соответствии с выражениями Rп=(0,8-1 ,2)(H+D) и Ry=(0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте.
При этом в случае наилучшего варианта осуществления способа испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную расстоянию до контролируемого объекта, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала и определяют момент времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn и момент времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry путем сравнения упомянутой составляющей электрического сигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением, установленным в соответствии со значениями заданного расстояния Rn и заданного расстояния Ry.
Также в случае наилучшего варианта осуществления способа испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную скорости движения контролируемого объекта, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала, сравнивают ее с установленным для нее пороговым значением и при превышении упомянутой составляющей электрического сигнала порогового значения принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля. Кроме того, при наилучшем варианте осуществления способа испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную интенсивности действующей в зоне контроля ультразвуковой помехи, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала и вычитают полученную сглаженную составляющую из электрического сигнала. В случае наилучшего варианта осуществления способа дополнительно определяют величину интервала между моментами времени формирования электрических сигналов, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, которые выполнены в виде источника оптического излучения и приемника оптического излучения, размещенных напротив друг друга с противоположных сторон по отношению к траектории движения в зоне контроля контролируемого объекта, и установлены в плане на заданном расстоянии, сравнивают полученную величину временного интервала с установленным для него пороговым значением и принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении пороговым значением величины упомянутого временного интервала, а также измеряют текущее время с момента обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля до момента времени формирования электрического сигнала, по меньшей мере, одним датчиком пересечения, сравнивают значение текущего времени с установленным для него пороговым значением и принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении значением текущего времени установленного для него порогового значения.
Выполнение при осуществлении настоящего способа после обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля определения момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn, определения момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry и осуществления регистрации гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля с момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn до момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry (при задании расстояний Rn и Ry в соответствии с выражениями Rп=(0,8-1 ,2)(H+D) и Ry=(0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте), которое достигается, например, в случае наилучшего варианта осуществления способа за счет испускания в зону контроля ультразвуковых колебаний, приема и преобразования в электрический сигнал отраженных контролируемым объектом ультразвуковых колебаний, усиления электрического сигнала, выделения с помощью полосового частотного фильтра составляющей электрического сигнала, пропорциональной расстоянию до контролируемого объекта, детектирования и сглаживания упомянутой составляющей электрического сигнала и определения момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn и момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry путем сравнения упомянутой составляющей электрического сигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением, установленным в соответствии со значениями заданного расстояния Rn и заданного расстояния Ry, обеспечивает уменьшение минимальной обнаруживаемой массы радиоактивного материала, а также снижение вероятности пропуска радиоактивного материала. Это утверждение подтверждается следующими соображениями.
При разработке данного способа радиационного контроля перемещающихся объектов авторами настоящего изобретения для минимальной активности радиоактивного материала, которую с заданными вероятностями ложной тревоги и пропуска радиоактивного материала настоящий способ и реализующий его портальный радиационный монитор позволяют обнаружить, при использовании, например, двух детекторов гамма-излучения, было получено аналитическое выражение следующего вида
4πV (kfi (2 RF I V + кa (2RF / V ) 2 ) 2 + ka (2 RF / V ) 2 )
А =
Sη \ dR
\{R λ + H 1 + D 1 ) где V - средняя скорость движения контролируемого объекта в зоне контроля; kα и кр - квантили нормального распределения случайной величины, определяемые заданными допустимыми значениями вероятностей соответственно пропуска радиоактивного материала и ложной тревоги; R - расстояние от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля; F - количество фоновых гамма-квантов, регистрируемых в секунду; S - площадь поперечного сечения сцинтиллятора детектора гамма-излучения; η - эффективность регистрации гамма-квантов детектором гамма-излучения; H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте. Здесь минимальная активность радиоактивного материала выражена в виде количества гамма-квантов, испускаемых им в секунду.
Данное выражение показывает, что минимальная активность А радиоактивного материала, которую с заданными вероятностями ложной тревоги и пропуска радиоактивного материала настоящий способ и реализующий его портальный радиационный монитор позволяют обнаружить, является функцией расстояния R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля. Проведенные авторами изобретения исследования этой функции показали, что она имеет явно выраженный минимум, положение которого зависит только от значений высоты H расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения, и половины D расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте. При этом изменение значений остальных входящих в приведенное выражение переменных (V, kα, kβ, F, S и η) вызывает лишь изменение абсолютного значения этого минимума указанной функции, но не приводит к изменению его положения. Проведенные исследования указанной функции на экстремум с помощью дифференцирования ее по расстоянию R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, и приравнивания полученной производной к нулю позволили получить уравнение, которое из-за сложности здесь не приводится и аналитическое решение которого относительно расстояния R авторами настоящего изобретения получить не удалось.
Вместе с тем, решения этого уравнения, полученные авторами с использованием численных методов, позволили сделать вывод, что указанная функция имеет минимум при значении расстояния R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, лежащем вблизи значения, равного Н+D, где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте. При этом существенное увеличение значения этой функции по сравнению с ее минимальным значением наблюдается при выходе значения расстояния R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, за пределы диапазона от 0,8(H+D) до 1 ,2(H+D). Поэтому определение момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn, определение момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения на заданное расстояние Ry и осуществление регистрации гамма- квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля с момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn до момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry (при задании расстояний Rn и Ry в соответствии с выражениями Rn=(0, 8-1 , 2)(H+D) и Ry=(0, 8- 1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте), обеспечивает снижение минимальной массы радиоактивного материала, которую способ позволяет обнаружить.
Такой наиболее рациональный выбор момента начала регистрации гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля предотвращает регистрацию гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения, когда доля испускаемых контролируемым объектом гамма-квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, оказывается малой, в результате чего снижается вероятность пропуска радиоактивных материалов.
Эта же причина предотвращает начало регистрации гамма-квантов на достаточно близком расстоянии контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения, когда значительная доля испущенных контролируемым объектом гамма-квантов до момента начала регистрации могла бы быть зарегистрирована детекторами гамма-излучения и при этом ошибочно отнесена к фоновым гамма- квантам, что предотвращает необоснованное повышение порогового значения для зарегистрированных гамма-квантов, вызывая снижение вероятности пропуска радиоактивного материала. По этой же причине не происходит подсчет гамма- квантов и на значительном удалении контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения при его выходе из зоны контроля, когда из-за большого расстояния доля регистрируемых гамма-квантов оказывается достаточно малой, что также вызывает снижение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Использование при наилучшем варианте осуществления настоящего способа испускания в зону контроля ультразвуковых колебаний, приема и преобразования в электрический сигнал отраженных контролируемым объектом ультразвуковых колебаний, усиления электрического сигнала, выделения с помощью полосового частотного фильтра составляющей электрического сигнала, пропорциональной скорости движения контролируемого объекта, детектирования и сглаживания упомянутой составляющей электрического сигнала, сравнения ее с установленным для нее пороговым значением и при превышении упомянутой составляющей электрического сигнала порогового значения принятия решения о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля позволяет сравнить скорость движения контролируемого объекта с ее максимально допустимым значением, установленным правилами передвижения контролируемого объекта через зону контроля. Это позволяет выявить факт умышленного нарушения контролируемым объектом указанных правил, который связан с попыткой осуществления им броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля, что приводит к уменьшению времени нахождения радиоактивного материала в зоне контроля и вызывает уменьшение количества зарегистрированных гамма-квантов. Выявление подобного факта обеспечивает снижение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Выполнение при наилучшем варианте осуществления способа испускания в зону контроля ультразвуковых колебаний, приема и преобразования в электрический сигнал отраженных контролируемым объектом ультразвуковых колебаний, усиления электрического сигнала, выделения с помощью полосового частотного фильтра составляющей электрического сигнала, пропорциональной интенсивности действующей в зоне контроля ультразвуковой помехи, детектирования и сглаживания упомянутой составляющей электрического сигнала и вычитания полученной сглаженной составляющей из электрического сигнала обеспечивает дополнительное снижение вероятности пропуска радиационного материала в условиях действия в зоне контроля ультразвуковых помех. Такие помехи могут возникать, например, при работе вблизи зоны контроля электрических машин, например, систем вентиляции и кондиционирования, а также электрического инструмента. Указанные выше действия, выполняемые при осуществлении настоящего способа, обеспечивают выделение электрического сигнала ультразвуковой помехи и вычитание его постоянной составляющей, частично компенсируя влияние подобной помехи на результаты регистрации расстояния до контролируемого объекта и его скорости. Использование в случае наилучшего варианта осуществления изобретения определения величины интервала между моментами времени формирования электрических сигналов, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, которые выполнены в виде источника оптического излучения и приемника оптического излучения, размещенных напротив друг друга с противоположных сторон по отношению к траектории движения в зоне контроля контролируемого объекта, и установлены в плане на заданном расстоянии, сравнения полученной величины временного интервала с установленным для него пороговым значением и принятия решения о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении пороговым значением величины упомянутого временного интервала позволяет на основании известного заданного расстояния между датчиками пересечения и полученного временного интервала оценить скорость перемещения контролируемого объекта через зону контроля и сравнить ее с максимально допустимым значением, определяемым установленными правилами передвижения в зоне контроля. Это позволяет установить факт умышленного ускоренного передвижения контролируемого объекта через зону контроля, что снижает вероятность пропуска радиационных материалов.
Измерение текущего времени с момента обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля до момента времени формирования электрического сигнала, по меньшей мере, одним датчиком пересечения, сравнение значения текущего времени с установленным для него пороговым значением и принятие решения о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении значением текущего времени установленного для него порогового значения дает возможность установить факт умышленного длительного нахождения контролируемого объекта с радиоактивным материалом вблизи зоны контроля с целью увеличения количества регистрируемых фоновых гамма-квантов, что при перемещении радиоактивного материала через зону контроля даже в соответствии с установленными правилами может привести к пропуску этого материала. Установление такого факта умышленного нарушения правил передвижения через зону контроля обеспечивает снижение вероятности пропуска радиационного материала. Отмеченное свидетельствует о решении декларированных выше задач настоящего изобретения благодаря наличию у заявляемого способа радиационного контроля перемещающихся объектов перечисленных выше отличительных признаков.
Поставленные задачи решаются, согласно настоящему изобретению, во- вторых, также тем, что портальный радиационный монитор, содержащий, в соответствии с ближайшим аналогом, двухстоечный портал, размещенные в портале контроллер с подключенным к нему блоком сигнализации, по меньшей мере, два детектора гамма-излучения с подключенными к ним последовательно соединенными усилителем и аналого-цифровым преобразователем, подключенным к входу контроллера, и датчик обнаружения объекта, отличается от ближайшего аналога тем, что он снабжен последовательно соединенными усилителем сигнала обнаружения объекта, первым детектором, первым сглаживающим фильтром и блоком обнаружения объекта и регистрации расстояния, подключенным выходом к входу контроллера, причем датчик обнаружения объекта выполнен в виде источника и приемника ультразвуковых колебаний, а вход усилителя сигнала обнаружения объекта подключен к выходу приемника ультразвуковых колебаний.
При этом портальный радиационный монитор может быть снабжен блоком автоматической регулировки усиления, подключенным входом к выходу первого сглаживающего фильтра, а усилитель сигнала обнаружения объекта выполнен с возможностью регулировки его коэффициента усиления и его вход регулировки усиления подключен к выходу блока автоматической регулировки усиления.
Блок обнаружения объекта и регистрации расстояния портального радиационного монитора может содержать последовательно соединенные первый полосовой частотный фильтр, второй детектор, второй сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации расстояния с пороговым уровнем, равным значению электрического сигнала на его входе при нахождении контролируемого объекта на заданном расстоянии от детекторов гамма- излучения, равном (0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма- излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте.
Портальный радиационный монитор может быть снабжен блоком регистрации скорости объекта, содержащим последовательно соединенные второй полосовой частотный фильтр, третий детектор, третий сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации скорости, причем вход второго полосового частотного фильтра и выход порогового устройства регистрации скорости подключены соответственно к выходу первого сглаживающего фильтра и входу контроллера.
Портальный радиационный монитор может быть снабжен блоком регистрации помехи, содержащим последовательно соединенные третий полосовой частотный фильтр, четвертый детектор и четвертый сглаживающий фильтр, причем вход третьего полосового частотного фильтра подключен к выходу первого сглаживающего фильтра, а выход четвертого сглаживающего фильтра подключен к входам первого и второго полосовых частотных фильтров. Портальный радиационный монитор может быть снабжен установленными в створе двухстоечного портала в одной горизонтальной плоскости на заданном расстоянии друг от друга, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, каждый их которых выполнен в виде размещенных на противоположных стойках портала напротив друг друга источника оптического излучения и приемника оптического излучения, и, по меньшей мере, двумя цепями, содержащими последовательно соединенные усилитель сигнала пересечения и пороговое устройство сигнала пересечения, причем вход усилителя сигнала пересечения подключен к выходу приемника оптического излучения, а выход порогового устройства сигнала пересечения подключен к входу контроллера.
Снабжение портального радиационного монитора последовательно соединенными усилителем сигнала обнаружения объекта, первым детектором, первым сглаживающим фильтром и блоком обнаружения объекта и регистрации расстояния, подключенным выходом к входу контроллера, когда датчик обнаружения объекта выполнен в виде источника и приемника ультразвуковых колебаний, а вход усилителя сигнала обнаружения объекта подключен к выходу приемника ультразвуковых колебаний, когда при наилучшем варианте исполнения монитора его блок обнаружения объекта и регистрации расстояния содержит последовательно соединенные первый полосовой частотный фильтр, второй детектор, второй сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации расстояния с пороговым уровнем, который равен значению электрического сигнала на его входе при нахождении контролируемого объекта на заданном расстоянии от детекторов гамма-излучения, равном (0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте; обеспечивает уменьшение минимальной массы радиоактивного материала, которую монитор способен обнаружить, а также снижение вероятности пропуска радиоактивного материала. Это подтверждается следующими соображениями.
Во-первых, авторами настоящего изобретения было установлено, что при начале и окончании регистрации гамма-излучения, испускаемого контролируемым объектом, на заданных расстояниях от створа портального радиационного монитора, в плоскости которого установлены детекторы гамма- излучения, до контролируемого объекта соответственно при его входе в зону контроля и при выходе из нее существуют для заданного расположения используемых в портальном радиационном мониторе детекторов гамма- излучения такие значения этих расстояний, при которых с заданными вероятностями пропуска и ложной тревоги обеспечивается обнаружение радиационного материала наименьшей массы. Как это было подробно описано при раскрытии сущности заявляемого способа радиационного контроля перемещающихся объектов, значения этих расстояний лежат в диапазонах соответственно Rп=(0,8-1 ,2)(H+D) и Ry=(0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте. В связи с этим, задание для порогового устройства регистрации расстояния порогового уровня, предварительно вычисленного для указанных значений этих расстояний с учетом коэффициента передачи электронного тракта от приемника ультразвуковых колебаний до второго сглаживающего фильтра включительно или установленного опытным путем, позволяет осуществлять регистрацию гамма- излучения, испускаемого контролируемым объектом, с момента времени, когда контролируемый предмет приблизился к створу монитора на указанное заданное расстояние, до момента времени, когда контролируемый объект, пройдя створ монитора, удалился от него на заданное расстояние. В результате этого портальный радиационный монитор с заданными вероятностями пропуска и ложной тревоги обеспечивает на практике обнаружение минимальной массы радиационного материала, которую он способен обнаружить.
Во-вторых, это предотвращает регистрацию гамма-излучения на значительном расстоянии контролируемого объекта от створа монитора как при входе контролируемого объекта в зону контроля, так и при выходе из нее, когда доли испускаемых контролируемым объектом гамма-квантов, регистрируемых детекторами гамма-излучения, из-за значительного расстояния оказываются малыми. Это приводит к увеличению количества зарегистрированных гамма- квантов, испущенных контролируемым предметом, и поэтому уменьшает вероятность пропуска радиоактивного материала. Кроме того, это препятствует ошибочному отнесению зарегистрированных гамма-квантов, испущенных находящимся на близком расстоянии контролируемым предметом, к числу фоновых гамма-квантов, что предотвращает необоснованное завышение порогового значения для зарегистрированных гамма-квантов и связанное с этим увеличение вероятности пропуска радиоактивного материала.
Снабжение портального радиационного монитора при наилучшем, по мнению авторов изобретения, варианте его исполнения блоком автоматической регулировки усиления, подключенным входом к выходу первого сглаживающего фильтра, выполнение усилителя сигнала обнаружения объекта с возможностью регулировки его коэффициента усиления и подключение его входа регулировки усиления к выходу блока автоматической регулировки усиления также обеспечивает дополнительное уменьшение минимальной массы радиоактивного материала, которую монитор способен обнаружить, а также снижение вероятности пропуска радиоактивного вещества. Это объясняется тем, что использование автоматической регулировки усиления позволяет частично скомпенсировать изменения сигнала обнаружения объекта, которые вызваны изменением таких параметров воздуха зоны контроля, в котором распространяются ультразвуковые колебания, как, например, температура, давление и влажность, а также поддерживать постоянную составляющую сигнала обнаружения объекта в середине его динамического диапазона. Поэтому результаты определения момента приближения и удаления контролируемого объекта на заданные расстояния путем сравнения в первом пороговом устройстве сигнала обнаружения объекта с установленным пороговым уровнем будут в меньшей степени зависеть от параметров воздуха зоны контроля.
Снабжение портального радиационного монитора при наилучшем, по мнению авторов изобретения, варианте его исполнения блоком регистрации скорости объекта, содержащим последовательно соединенные второй полосовой частотный фильтр, третий детектор, третий сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации скорости, когда вход второго полосового частотного фильтра и выход порогового устройства регистрации скорости подключены соответственно к выходу первого сглаживающего фильтра и входу контроллера, также дополнительно обеспечивает снижение вероятности пропуска радиоактивного вещества в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта функционированию портального радиационного монитора. Это объясняется тем, что снабжение портального радиационного монитора указанными блоками позволяет выделить из сигнала обнаружения объекта составляющую, пропорциональную скорости движения объекта, и при превышении этой составляющей порогового уровня порогового устройства регистрации скорости установить факт нарушения контролируемым объектом правил передвижения в зоне контроля, которое заключается в попытке осуществления им броска контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля.
Кроме того, снабжение портального радиационного монитора при наилучшем варианте его выполнения установленными в створе двухстоечного портала в одной горизонтальной плоскости на заданном расстоянии друг от друга, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, каждый их которых выполнен в виде размещенных на противоположных стойках портала напротив друг друга источника оптического излучения и приемника оптического излучения, и, по меньшей мере, двумя цепями, содержащими последовательно соединенные усилитель сигнала пересечения и пороговое устройство сигнала пересечения, когда вход усилителя сигнала пересечения подключен к выходу приемника оптического излучения, а выход порогового устройства сигнала пересечения подключен к входу контроллера, также обеспечивает снижение вероятности пропуска радиоактивного вещества в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта функционированию портального радиационного монитора.
Во-первых, это связано с тем, что в случае установления факта нарушения правил передвижения контролируемого объекта в зоне контроля по результатам сравнения с пороговым уровнем порогового устройства регистрации скорости составляющей сигнала обнаружения объекта, пропорциональной скорости его движения, на основании отсутствия сигнала пересечения створа, формируемого приемником оптического излучения, возникает возможность подтвердить, что был осуществлен бросок контейнера с радиоактивным материалом через зону контроля.
Во-вторых, в случае превышения сигналом обнаружения объекта порогового уровня в пороговом устройстве регистрации расстояния, но отсутствия сигнала пересечения створа с приемника оптического излучения это позволяет выявить несанкционированное передвижение какого-либо лица в зоне контроля, что может быть связано с попыткой его пересечь зону контроля в обход створа монитора или с попыткой обеспечить повышение фонового гамма-излучения в зоне контроля за счет укрытия в ней радиационного материала, планируемого для последующего несанкционированного выноса. И, в-третьих, это позволяет на основании известного заданного расстояния между датчиками пересечения и полученного временного интервала между электрическими сигналами, формируемыми этими датчиками при пересечении контролируемым объектом створа монитора, оценить скорость перемещения контролируемого объекта через зону контроля и сравнить ее с максимально допустимым значением, определяемым установленными правилами передвижения в зоне контроля. Это позволяет установить факт умышленного ускоренного передвижения контролируемого объекта через зону контроля, что снижает вероятность пропуска радиационных материалов.
Снабжение портального радиационного монитора при наилучшем варианте его выполнения блоком регистрации помехи, содержащим последовательно соединенные третий полосовой частотный фильтр, четвертый детектор и четвертый сглаживающий фильтр, когда вход третьего полосового частотного фильтра подключен к выходу первого сглаживающего фильтра, а выход четвертого сглаживающего фильтра подключен к входам первого и второго полосовых частотных фильтров, обеспечивает дополнительное снижение вероятности пропуска радиационного материала в условиях действия в зоне контроля ультразвуковых помех. Такие помехи могут возникать, например, при работе вблизи зоны контроля электрических машин, например, систем вентиляции и кондиционирования, а также электрического инструмента. Входящий в состав портального радиационного монитора блок регистрации помехи обеспечивает выделение из сигнала обнаружения объекта сигнала ультразвуковой помехи и вычитание его постоянной составляющей в первом и втором полосовых фильтрах из сигнала обнаружения объекта, частично компенсируя влияние подобной помехи на результаты обнаружения контролируемого объекта и регистрации его скорости.
Отмеченное свидетельствует о решении декларированных выше задач настоящего изобретения благодаря наличию у портального радиационного монитора перечисленных выше отличительных признаков.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана структурная электрическая схема наилучшего, по мнению авторов настоящего изобретения, варианта исполнения портального радиационного монитора, позволяющего осуществить заявляемый способ радиационного контроля перемещающихся объектов и являющегося предметом настоящего изобретения, для случая использования двух детекторов гамма- излучения, где 1 - портал, 2 и 3 - соответственно первый и второй детекторы гамма-излучения, 4 - источник ультразвуковых колебаний, 5 - приемник ультразвуковых колебаний, 6 и 7 - соответственно первый и второй датчики пересечения, 8 - блок обнаружения объекта и регистрации расстояния, 9 - блок регистрации скорости объекта, 10 - блок регистрации помехи, 11 и 12 - соответственно первый и второй усилители детектора, 13 и 14 - соответственно первый и второй аналого-цифровые преобразователи, 15 и 16 - соответственно первый и второй усилители сигнала пересечения, 17 - усилитель сигнала обнаружения объекта, 18 - блок автоматической регулировки усиления, 19, 20, 21 и 22 - соответственно первый, второй, третий и четвертый детекторы, 23, 24, 25 и 26 - соответственно первый, второй, третий и четвертый сглаживающие фильтры, 27, 28 и 29 - соответственно первый, второй и третий полосовые частотные фильтры, 30 - пороговое устройство регистрации расстояния, 31 - пороговое устройство регистрации скорости, 32 и 33 - соответственно первое и второе пороговые устройства сигнала пересечения, 34 - контроллер и 35 - блок сигнализации.
На фиг. 2 показано размещение в портале радиационного монитора двух детекторов гамма-излучения и положение для этого случая горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма- излучения, где 36 - горизонтальная плоскость, являющаяся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения.
На фиг. 3 показано размещение в портале радиационного монитора четырех детекторов гамма-излучения и положение для этого случая горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения.
На фиг. 4 показано размещение в портале радиационного монитора шести детекторов гамма-излучения и положение для этого случая горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма- излучения. На фиг. 5 показано размещение в портале радиационного монитора восьми детекторов гамма-излучения и положение для этого случая горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения.
На фиг. 6 приведена графическая зависимость минимальной активности А радиоактивного материала, которую с заданными вероятностями ложной тревоги и пропуска радиоактивного материала настоящий способ и реализующий его портальный радиационный монитор позволяют обнаружить при использовании двух детекторов гамма-излучения, от расстояния R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля. Данная зависимость получена для значений средней скорости движения контролируемого объекта в зоне контроля V=2 м/с, квантилей нормального распределения случайной величины kα≡4 и kβ≡1 ,64, определяемых заданными допустимыми значениями вероятности пропуска радиоактивного материала, равной 0,05, и вероятности ложной тревоги, равной 10"4, количества фоновых гамма-квантов, регистрируемых в секунду, F=500 с"1, площади поперечного сечения сцинтиллятора детектора гамма-излучения S=0,016 м2, эффективности регистрации гамма-квантов детектором гамма-излучения η=0,64, высоты расположения горизонтальной плоскости 36 (см. фиг. 2-5), являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения, H=1 м и половины расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте, D=O, 5 м. Здесь минимальная активность радиоактивного материала выражена в виде количества гамма-квантов, испускаемых им в секунду, и ее минимальное значение, равное A=1 ,38»105 с'1, достигается при значении расстояния R от контролируемого объекта до детекторов гамма-излучения, на котором начинают и заканчивают регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, равном 1 ,6 м, то есть R≡1 ,067(H+D).
Предпочтительный вариант осуществления изобретения Портальный радиационный монитор, который позволяет осуществить заявляемый способ радиационного контроля перемещающихся объектов и является предметом настоящего изобретения, содержит (см. фиг. 1) портал 1 , который имеет две стойки с проходом между ними для обеспечения возможности передвижения по нему контролируемого объекта и в котором размещены все остальные элементы портального радиационного монитора. В стойках портала 1 установлены первый и второй детекторы гамма-излучения 2 и 3, каждый из которых содержит неорганический сцинтиллятор на основе йодистого натрия, активированного таллием, и находящийся с ним в оптическом контакте фотоэлектронный умножитель. По мнению авторов настоящего изобретения, предпочтительным является использование четного количества детекторов гамма-излучения, на практике, например, от двух до восьми, половина из которых размещена в одной стойке портала 1 , а другая половина - в другой (см. фиг. 2-5). На наружной поверхности портала 1 установлен датчик обнаружения объекта, который выполнен в виде источника 4 ультразвуковых колебаний, выполненного с возможностью испускания ультразвуковых колебаний с частотой, например, 40 кГц, и согласованного с ним по чувствительности и частотным свойствам приемника 5 ультразвуковых колебаний. В створе портала 1 установлены два датчика пересечения, то есть первый и второй датчики 6 и 7 пересечения, каждый из которых выполнен в виде размещенных на противоположных стойках портала 1 напротив друг друга источника оптического излучения (на фиг. 1 не виден, но размещен на правой стойке портала 1), выполненного с возможностью испускания оптического излучения, например, ближнего инфракрасного диапазона спектра, и приемника оптического излучения, согласованного по характеристикам спектральной чувствительности с источником оптического излучения. Первый и второй датчики 6 и 7 пересечения установлены в одной горизонтальной плоскости на заданном расстоянии друг от друга. Портальный радиационный монитор содержит последовательно соединенные первый усилитель 11 детектора, вход которого подключен к выходу первого детектора 2 гамма-излучения, и первый аналого-цифровой преобразователь 13, а также последовательно соединенные второй усилитель 12 детектора, вход которого подключен к выходу второго детектора 3 гамма- излучения, и второй аналого-цифровой преобразователь 14. Портальный радиационный монитор содержит последовательно соединенные первый усилитель 15 сигнала пересечения, подключенный входом к выходу первого датчика 6 пересечения, и первое пороговое устройство 32 сигнала пересечения, а также последовательно соединенные второй усилитель 16 сигнала пересечения, подключенный входом к выходу второго датчика 7 пересечения, и второе пороговое устройство 33 сигнала пересечения. Портальный радиационный монитор содержит последовательно соединенные усилитель 17 сигнала обнаружения объекта, вход которого соединен с выходом приемника 5 ультразвуковых колебаний, первый детектор 19 и первый сглаживающий фильтр 23, выход которого подключен к входам блока 8 обнаружения объекта и регистрации расстояния, блока 9 регистрации скорости объекта и блока 10 регистрации помехи, а также блок 18 автоматической регулировки усиления, подключенный входом к выходу первого сглаживающего фильтра 23, а выходом к входу усилителя 17 сигнала обнаружения объекта. Блок 8 обнаружения объекта и регистрации расстояния содержит последовательно соединенные первый полосовой частотный фильтр 27, подключенный входом к выходу первого сглаживающего фильтра 23 и имеющий полосу пропускания от 75 Гц до 3,5 кГц, второй детектор 20, второй сглаживающий фильтр 24 и пороговое устройство 30 регистрации расстояния. Пороговое устройство 30 регистрации расстояния имеет пороговый уровень, который равен значению электрического сигнала на его входе при нахождении контролируемого объекта на заданном расстоянии от детекторов гамма-излучения, равном (0,8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости 36, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте (см. фиг. 2). При этом наилучший результат достигается, когда указанное расстояние равно Н+D. Блок 9 регистрации скорости объекта содержит последовательно соединенные второй полосовой частотный фильтр 28, подключенный входом к выходу первого сглаживающего фильтра 23 и имеющий полосу пропускания от 3,6 до 12 кГц, третий детектор 21 , третий сглаживающий фильтр 25 и пороговое устройство 31 регистрации скорости. Пороговое устройство 31 регистрации скорости имеет пороговый уровень, который равен значению электрического сигнала на его входе при максимальном значении скорости контролируемого объекта, разрешенном правилами передвижения через зону контроля. Блок 10 регистрации помехи содержит последовательно соединенные третий полосовой частотный фильтр 29, подключенный входом к выходу первого сглаживающего фильтра 23 и имеющий полосу пропускания от 15 до 60 кГц, четвертый детектор 22 и четвертый сглаживающий фильтр 26, подключенный выходом к входам первого и второго полосовых частотных фильтров 27 и 28. Кроме того, портальный радиационный монитор содержит контроллер 34 и подключенный к его выходу блок 35 сигнализации, выполненный с возможностью осуществления световой и звуковой сигнализации, причем входы контроллера 34 соединены с выходами первого и второго аналого-цифровых преобразователей 13 и 14, а также с выходами порогового устройства 30 регистрации расстояния, порогового устройства 31 регистрации скорости, первого порогового устройства 32 сигнала пересечения и второго порогового устройства 33 сигнала пересечения. В качестве контроллера 34 могут быть использованы микро-ЭВМ или системный блок персонального компьютера. Портальный радиационный монитор, который позволяет осуществить заявляемый способ и является предметом настоящего изобретения, работает следующим образом.
При включении портального радиационного монитора подается напряжение питания на все его узлы. В результате этого источник 4 ультразвуковых колебаний испускает в пространство зоны контроля ультразвуковые колебания, а источники оптического излучения первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения формируют пучки света, которые распространяются в створе портала 1 в направлении приемников оптического излучения соответственно первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения и падают на их чувствительные поверхности.
При отсутствии контролируемого объекта в зоне контроля в сцинтилляторы первого и второго детекторов 2 и 3 гамма-излучения попадают фоновые гамма-кванты и вызывают в них световые вспышки, световой поток от которых падает на фотокатоды фотоэлектронных умножителей первого и второго детекторов 2 и 3 гамма-излучения, в результате чего происходит преобразование гамма-квантов в электрические импульсы с амплитудой, пропорциональной энергиям гамма-квантов. Электрические импульсы от гамма-квантов с выходов первого и второго детекторов 2 и 3 гамма-излучения после усиления соответственно первым и вторым усилителями 11 и 12 детектора поступают соответственно на первый и второй аналого-цифровые преобразователи 13 и 14, которые осуществляют преобразование амплитуд этих электрических импульсов в цифровые коды, поступающие в контроллер 34. Контроллер 34 путем сравнения цифровых кодов с установленными верхним и нижним пороговыми значениями выделяет импульсы от гамма-квантов, значения энергии которых лежат в заданном диапазоне, определяемом энергиями испускаемых контролируемыми радиационными материалами гамма-квантов, и подсчитывает количество зарегистрированных гамма-квантов, относя их к фоновым гамма-квантам, поскольку на вход контроллера 34 не поступает сигнала обнаружения контролируемого объекта с порогового устройства 30 регистрации расстояния блока 8 обнаружения объекта и регистрации расстояния. В результате деления количества зарегистрированных фоновых гамма-квантов на интервал времени их регистрации контроллер 34 определяет среднее число фоновых гамма-квантов, зарегистрированных в единицу времени, и на основании среднего числа фоновых гамма-квантов, зарегистрированных в единицу времени, определяет пороговое значение для количества гамма-квантов, регистрируемых при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, которое необходимо для принятия решения о наличии на нем радиационных материалов. Сигнал тревоги на блок 35 сигнализации контроллером 34 в этом состоянии не выдается.
При появлении контролируемого объекта в зоне контроля отраженные от него ультразвуковые колебания распространяются к приемнику 5 ультразвуковых колебаний, который преобразует их в электрический сигнал обнаружения объекта, который после усиления усилителем 17 сигнала обнаружения объекта, детектирования первым детектором 19 и сглаживания пульсаций первым сглаживающим фильтром 23 поступает на входы блока 18 автоматической регулировки усиления, первого полосового частотного фильтра 27 блока 8 обнаружения объекта и регистрации расстояния, второго полосового частотного фильтра 28 блока 9 регистрации скорости объекта и третьего полосового частотного фильтра 29 блока 10 регистрации помехи. При этом блок 18 автоматической регулировки усиления изменяет коэффициент усиления усилителя 17 сигнала обнаружения объекта для поддержания постоянной составляющей сигнала обнаружения объекта в середине его динамического диапазона, обеспечивая частичную компенсацию изменения сигнала обнаружения объекта, которая вызвана изменением таких параметров воздуха зоны контроля, в котором распространяются ультразвуковые колебания, как, например, температура, давление и влажность.
Первый полосовой частотный фильтр 27 благодаря выбранной для него полосе пропускания выделяет из сигнала обнаружения объекта те его гармонические составляющие, амплитуда которых пропорциональна расстоянию до контролируемого объекта. После детектирования этих гармонических составляющих сигнала вторым детектором 20 и сглаживания пульсаций вторым сглаживающим фильтром 24 сигнал поступает в пороговое устройство 30 регистрации расстояния, пороговый уровень которого соответствует такому заданному расстоянию до приближающегося контролируемого объекта, начиная с которого необходимо осуществление регистрации гамма-квантов, испускаемых контролируемым объектом. При этом указанное заданное расстояние выбрано для данных количества используемых детекторов гамма-излучения и их размещения таким, которое обеспечивает обнаружение портальным радиационным монитором радиоактивного материала минимальной массы. В это время первый и второй детекторы 2 и 3 гамма-излучения, как это было рассмотрено выше, продолжают регистрацию уже не только фоновых гамма-квантов, но и гамма-квантов от контролируемого предмета. Информация о количестве зарегистрированных гамма-квантов аналогичным образом накапливается в контроллере 34. При приближении контролируемого объекта к порталу 1 на заданное расстояние, равное, например, Н+D, сигнал на входе порогового устройства 30 регистрации расстояния превысит его пороговый уровень, в результате чего по сигналу с порогового устройства 30 регистрации расстояния контроллер 34 начинает подсчитывать количество зарегистрированных гамма-квантов, относя их к гамма-квантам от контролируемого объекта.
По мере движения контролируемого объекта через портал 1 он пересекает его створ и своим телом последовательно во времени экранирует пучки света, падающие от источников оптического излучения на чувствительные поверхности приемников оптического излучения первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения. Приемники оптического излучения первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения преобразуют вызванное этим экранированием изменение падающего светового потока в электрический сигнал, который после усиления соответственно первым и вторым усилителями 15 и 16 сигнала пересечения поступают соответственно в первое и второе пороговые устройства 32 и 33 сигнала пересечения. При превышении этим сигналом пороговых уровней первого и второго пороговых устройств 32 и 33 сигнала пересечения они последовательно во времени, в соответствии с перемещением контролируемого объекта, формируют выходные сигналы, поступающие в контроллер 34. В соответствии с последовательностью поступления этих сигналов контроллер 34 определяет направление движения данного контролируемого объекта и использует эту информацию для подсчета количества контролируемых объектов, прошедших через портальный радиационный монитор в ту или другую сторону. Кроме того, контроллер 34 определяет значение временного интервала между моментами поступления этих сигналов и на основании известного расстояния между приемниками оптического излучения первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения определяет скорость движения контролируемого объекта через портал 1. Затем контроллер 34 сравнивает полученное значение скорости контролируемого объекта с хранящимся в его запоминающем устройстве максимально допустимым значением скорости, равным, например, 1 ,4-1 ,7 м/с и установленным в соответствии с правилами передвижения в зоне контроля, и в случае превышения им этого максимально допустимого значения формирует и передает сигнал тревоги на блок 35 сигнализации, который звуковой и световой сигнализацией оповещает о нарушении правил передвижения в зоне контроля, связанном с ускоренным передвижением через портал 1.
По мере удаления контролируемого объекта, прошедшего через портал 1 , сигнал на входе порогового устройства 30 регистрации расстояния уменьшается. Когда контролируемый объект удалится от створа портала 1 на расстояние, равное Н+D, этот сигнал станет меньше порогового уровня порогового устройства 30 регистрации расстояния, сигнал на его выходе исчезнет, в результате чего контроллер 34 прекращает подсчет гамма-квантов, зарегистрированных при нахождении контролируемого предмета в зоне контроля, и сравнивает подсчитанное количество гамма-квантов с вычисленным ранее на основании регистрации фоновых гамма-квантов пороговым значением. В случае превышения подсчитанным количеством гамма-квантов вычисленного ранее порогового значения контроллер 34 передает на блок 35 сигнализации сигнал тревоги, который оповещает световой и звуковой сигнализацией о проносе через портал 1 радиоактивного материала. В противном случае сигнал тревоги не формируется и на блок 35 сигнализации не передается.
Блок 35 сигнализации также оповещает о возможных несанкционированных действиях контролируемого объекта в зоне контроля по сигналу тревоги с контроллера 34 в случае, если в течение заданного интервала времени после поступления в контроллер 34 сигнала с порогового устройства 30 регистрации расстояния, свидетельствующего о присутствии контролируемого объекта в зоне контроля, в контроллер 34 не поступили сигналы с первого и второго датчиков 6 и 7 пересечения, подтверждающие пересечение створа портала 1. Такие несанкционированные действия контролируемого объекта могут быть направлены на то, чтобы преодолеть зону контроля, обойдя портал 1 , или могут иметь целью обеспечить снижение чувствительности портального радиационного монитора за счет повышения порогового значения для количества зарегистрированных гамма-квантов вследствие, например, размещения на некоторое время в зоне контроля или вблизи нее контейнера с радиоактивным материалом, имитирующим повышение интенсивности фонового гамма- излучения. Одновременно второй полосовой частотный фильтр 28 благодаря выбранной для него полосе пропускания выделяет из сигнала обнаружения объекта те его гармонические составляющие, амплитуда которых пропорциональна скорости перемещения контролируемого объекта. После детектирования этих гармонических составляющих сигнала третьим детектором 21 и сглаживания пульсаций третьим сглаживающим фильтром 25 сигнал поступает на пороговое устройство 31 регистрации скорости, пороговый уровень которого соответствует максимальной разрешенной скорости движения контролируемого объекта через зону контроля, равной, например, 1 ,4-1 ,7 м/с. Если пороговый уровень сигналом не превышен, второе пороговое устройство не срабатывает и не подает сигнал на контроллер 34. В этом случае портальный радиационный монитор функционирует, как это было описано выше.
Если сигнал на входе порогового устройства 31 регистрации скорости превышает его пороговый уровень, что свидетельствует о превышении контролируемым объектом максимальной разрешенной скорости движения в зоне контроля, пороговое устройство 31 регистрации скорости срабатывает, формируя на входе контроллера 34 соответствующий сигнал. В результате этого контроллер 34 формирует и передает на блок 35 сигнализации сигнал тревоги, свидетельствующий о возможной попытке осуществления контролируемым объектом броска контейнера с радиационным материалом через зону контроля. Блок 35 сигнализации соответствующим образом оповещает световой и звуковой сигнализацией о нарушении правил передвижения через зону контроля.
В случае действия в зоне контроля ультразвуковой помехи, вызванной, например, функционированием электрических машин систем вентиляции и кондиционирования, средств уборки помещений или электроинструмента третий полосовой частотный фильтр 29 благодаря выбранной для него полосе пропускания выделяет из сигнала обнаружения объекта гармонические составляющие, обусловленные ультразвуковой помехой. После детектирования этих гармонических составляющих сигнала четвертым детектором 22 и сглаживания пульсаций четвертым сглаживающим фильтром 26 этот сигнал постоянной составляющей ультразвуковой помехи поступает на входы первого полосового частотного фильтра 27 и второго полосового частотного фильтра 28, где вычитается из сигнала обнаружения объекта, частично компенсируя влияние ультразвуковой помехи на результаты обнаружения контролируемого объекта, а также регистрации его скорости и расстояния до него.
Промышленная применимость Авторами настоящего изобретения были созданы опытные образцы портального радиационного монитора, являющегося предметом настоящего изобретения и позволяющего осуществить заявляемый способ радиационного контроля перемещающихся объектов, и проведены их лабораторные и натурные испытания. Испытания показали, что по сравнению с техническим решением, являющимся ближайшим аналогом, портальный радиационный монитор обеспечивает уменьшение минимальной обнаруживаемой массы радиоактивного материала, а также снижение вероятности пропуска радиоактивного материала, в том числе, и в условиях умышленного противодействия контролируемого объекта.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ радиационного контроля перемещающихся объектов, включающий регистрацию фоновых гамма-квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма-излучения, подсчет фоновых гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, обнаружение контролируемого объекта в зоне контроля, регистрацию гамма-квантов, по меньшей мере, двумя детекторами гамма-излучения при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, подсчет гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, сравнение количества гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, с количеством фоновых гамма- квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, и принятие решения о наличии на контролируемом объекте радиоактивных материалов при превышении количеством гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля, количества фоновых гамма-квантов, зарегистрированных за заданный интервал времени, отличающийся тем, что после обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля определяют момент времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn, определяют момент времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения на заданное расстояние Ry и регистрацию гамма-квантов при нахождении контролируемого объекта в зоне контроля осуществляют с момента времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn до момента времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма-излучения на заданное расстояние Ry, причем расстояния Rn и Ry задают в соответствии с выражениями Rn=(0, 8-1 ,2)(H+D) и Ry=(0, 8-1 ,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте.
2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную расстоянию до контролируемого объекта, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала и определяют момент времени приближения контролируемого объекта к детекторам гамма-излучения на заданное расстояние Rn и момент времени удаления контролируемого объекта от детекторов гамма- излучения на заданное расстояние Ry путем сравнения упомянутой составляющей электрического сигнала, по меньшей мере, с одним пороговым значением, установленным в соответствии со значениями заданного расстояния Rn и заданного расстояния Ry.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную скорости движения контролируемого объекта, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала, сравнивают ее с установленным для нее пороговым значением и при превышении упомянутой составляющей электрического сигнала порогового значения принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля.
4. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что испускают в зону контроля ультразвуковые колебания, принимают и преобразуют в электрический сигнал отраженные контролируемым объектом ультразвуковые колебания, усиливают электрический сигнал, с помощью полосового частотного фильтра выделяют составляющую электрического сигнала, пропорциональную интенсивности действующей в зоне контроля ультразвуковой помехи, детектируют и сглаживают упомянутую составляющую электрического сигнала и вычитают полученную сглаженную составляющую из электрического сигнала.
5. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что определяют величину интервала между моментами времени формирования электрических сигналов, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, которые выполнены в виде источника оптического излучения и приемника оптического излучения, размещенных напротив друг друга с противоположных сторон по отношению к траектории движения в зоне контроля контролируемого объекта, и установлены в плане на заданном расстоянии, сравнивают полученную величину временного интервала с установленным для него пороговым значением и принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении пороговым значением величины упомянутого временного интервала.
6. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что измеряют текущее время с момента обнаружения контролируемого объекта в зоне контроля до момента времени формирования электрического сигнала, по меньшей мере, одним датчиком пересечения, сравнивают значение текущего времени с установленным для него пороговым значением и принимают решение о нарушении контролируемым объектом правил передвижения через зону контроля при превышении значением текущего времени установленного для него порогового значения.
7. Портальный радиационный монитор, содержащий двухстоечный портал, размещенные в портале контроллер с подключенным к нему блоком сигнализации, по меньшей мере, два детектора гамма-излучения с подключенными к ним последовательно соединенными усилителем и аналого- цифровым преобразователем, подключенным к входу контроллера, и датчик обнаружения объекта, отличающийся тем, что он снабжен последовательно соединенными усилителем сигнала обнаружения объекта, первым детектором, первым сглаживающим фильтром и блоком обнаружения объекта и регистрации расстояния, подключенным выходом к входу контроллера, причем датчик обнаружения объекта выполнен в виде источника и приемника ультразвуковых колебаний, а вход усилителя сигнала обнаружения объекта подключен к выходу приемника ультразвуковых колебаний.
8. Монитор по п. 7, отличающийся тем, что он снабжен блоком автоматической регулировки усиления, подключенным входом к выходу первого сглаживающего фильтра, а усилитель сигнала обнаружения объекта выполнен с возможностью регулировки его коэффициента усиления и его вход регулировки усиления подключен к выходу блока автоматической регулировки усиления.
9. Монитор по п. 7, отличающийся тем, что блок обнаружения объекта и регистрации расстояния содержит последовательно соединенные первый полосовой частотный фильтр, второй детектор, второй сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации расстояния с пороговым уровнем, равным значению электрического сигнала на его входе при нахождении контролируемого объекта на заданном расстоянии от детекторов гамма-излучения, равном (0,8- 1,2)(H+D), где H - высота расположения горизонтальной плоскости, являющейся плоскостью симметрии расположения детекторов гамма-излучения; D - половина расстояния между двумя детекторами гамма-излучения, установленными на одинаковой высоте.
10. Монитор по п. 7, отличающийся тем, что он снабжен блоком регистрации скорости объекта, содержащим последовательно соединенные второй полосовой частотный фильтр, третий детектор, третий сглаживающий фильтр и пороговое устройство регистрации скорости, причем вход второго полосового частотного фильтра и выход порогового устройства регистрации скорости подключены соответственно к выходу первого сглаживающего фильтра и входу контроллера.
11. Монитор по п. 7, отличающийся тем, что он снабжен блоком регистрации помехи, содержащим последовательно соединенные третий полосовой частотный фильтр, четвертый детектор и четвертый сглаживающий фильтр, причем вход третьего полосового частотного фильтра подключен к выходу первого сглаживающего фильтра, а выход четвертого сглаживающего фильтра подключен к входам первого и второго полосовых частотных фильтров.
12. Монитор по п. 7, отличающийся тем, что он снабжен установленными в створе двухстоечного портала в одной горизонтальной плоскости на заданном расстоянии друг от друга, по меньшей мере, двумя датчиками пересечения, каждый их которых выполнен в виде размещенных на противоположных стойках портала напротив друг друга источника оптического излучения и приемника оптического излучения, и, по меньшей мере, двумя цепями, содержащими последовательно соединенные усилитель сигнала пересечения и пороговое устройство сигнала пересечения, причем вход усилителя сигнала пересечения подключен к выходу приемника оптического излучения, а выход порогового устройства сигнала пересечения подключен к входу контроллера.
PCT/RU2009/000682 2008-12-09 2009-12-04 Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления Ceased WO2010068142A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/132,919 US20110261650A1 (en) 2008-12-09 2009-12-04 Method for the radiation monitoring of moving objects and a radiation portal monitor for carrying out said method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149122 2008-12-09
RU2008149122/28A RU2384865C1 (ru) 2008-12-09 2008-12-09 Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010068142A1 true WO2010068142A1 (ru) 2010-06-17

Family

ID=42137498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2009/000682 Ceased WO2010068142A1 (ru) 2008-12-09 2009-12-04 Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110261650A1 (ru)
RU (1) RU2384865C1 (ru)
WO (1) WO2010068142A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5875221B2 (ja) * 2010-10-12 2016-03-02 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 物体の管理方法及びその装置
JP6059928B2 (ja) * 2012-09-20 2017-01-11 株式会社テック・デル 放射性物質自動監視システム
AR090205A1 (es) * 2013-02-28 2014-10-29 Invap S E Dispositivo para la deteccion y control del trafico ilicito de materiales nucleares especiales
RU2697713C1 (ru) * 2018-10-24 2019-08-19 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Устройство для обнаружения пуассоновского сигнала в пуассоновском шуме
CN110749914B (zh) * 2019-10-09 2021-12-31 岭澳核电有限公司 一种核电站γ射线放射性污染监测系统
US11151874B2 (en) * 2020-01-23 2021-10-19 Frogparking Limited Vehicle flow monitoring system
CN113777646A (zh) * 2021-10-09 2021-12-10 重庆建安仪器有限责任公司 一种小物品放射性沾染检测仪及其操作系统
GB202211434D0 (en) * 2022-08-05 2022-09-21 Create Tech Limited Radiation imaging robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509042A (en) * 1982-03-23 1985-04-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Portal radiation monitor
RU2191408C2 (ru) * 2000-12-08 2002-10-20 Закрытое акционерное общество "ИНТРА" Портальный радиационный монитор
RU2207592C2 (ru) * 2001-04-26 2003-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аспект" Устройство для обнаружения радиоактивных материалов
RU66822U1 (ru) * 2006-12-05 2007-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-технический центр "Ядерно-физические исследования" Пешеходный радиационный монитор

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333170A (en) * 1977-11-21 1982-06-01 Northrop Corporation Acoustical detection and tracking system
JPH021096A (ja) * 1987-12-24 1990-01-05 Hochiki Corp 赤外線遮断式検出器
US5109227A (en) * 1990-08-31 1992-04-28 Godfrey Wesley L Apparatus for identifying and tracking a targeted nuclear source
US5189425A (en) * 1990-09-14 1993-02-23 Dabbs John W T Method and apparatus for monitoring vehicular traffic
US5317620A (en) * 1992-04-02 1994-05-31 Orca Technology, Inc. Infrared alarm system
US6019725A (en) * 1997-03-07 2000-02-01 Sonometrics Corporation Three-dimensional tracking and imaging system
IL122079A (en) * 1997-10-30 2002-02-10 Netmor Ltd Ultrasound system for positioning and tracking
US6892942B1 (en) * 1998-06-18 2005-05-17 Vodafone Holding Gmbh Roadside control device for a toll apparatus installed in a motor vehicle
US8909325B2 (en) * 2000-08-21 2014-12-09 Biosensors International Group, Ltd. Radioactive emission detector equipped with a position tracking system and utilization thereof with medical systems and in medical procedures
US8173970B2 (en) * 2005-02-04 2012-05-08 Dan Inbar Detection of nuclear materials
AU2006306650B2 (en) * 2005-10-21 2010-06-17 Raytheon Company Sonar system and method providing low probability of impact on marine mammals
US7522066B2 (en) * 2006-02-23 2009-04-21 Rockwell Automation Technologies, Inc. Systems and methods that evaluate distance to potential hazards utilizing overlapping sensing zones

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509042A (en) * 1982-03-23 1985-04-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Portal radiation monitor
RU2191408C2 (ru) * 2000-12-08 2002-10-20 Закрытое акционерное общество "ИНТРА" Портальный радиационный монитор
RU2207592C2 (ru) * 2001-04-26 2003-06-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аспект" Устройство для обнаружения радиоактивных материалов
RU66822U1 (ru) * 2006-12-05 2007-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-технический центр "Ядерно-физические исследования" Пешеходный радиационный монитор

Also Published As

Publication number Publication date
RU2384865C1 (ru) 2010-03-20
US20110261650A1 (en) 2011-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2384865C1 (ru) Способ радиационного контроля перемещающихся объектов и портальный радиационный монитор для его осуществления
US8084748B2 (en) Radioactive material detecting and identifying device and method
JP5890314B2 (ja) 透過関数を使用して材料を認識する方法およびデバイス
US5077549A (en) Integrating passive infrared intrusion detector
JP6072977B2 (ja) 放射線モニタ
US4509042A (en) Portal radiation monitor
JP5963772B2 (ja) 中性子問いかけ法による核物質の検出方法および検出システム。
US3399302A (en) Gamma radiation sensor and detection system
RU2516186C2 (ru) Способ неинтрузивного обнаружения химического элемента
KR101808577B1 (ko) 중성자, 감마선, 엑스선 방사선 측정 및 통합 제어 시스템
JP6066835B2 (ja) 放射線測定装置
JP2018004398A (ja) 放射線測定装置、方法及びプログラム
RU2094821C1 (ru) Способ выявления источников ионизирующего излучения движущегося объекта
KR101085312B1 (ko) 방사선량 검출기 및 방사선량계
CN110082808B (zh) 一种基于复杂背景下核脉冲信号快速探测及识别方法
CN112415565A (zh) 一种在线气溶胶能谱分析方法及分析系统
RU2364890C1 (ru) Способ обнаружения ядерных материалов и радиоактивных веществ
JPH071305B2 (ja) 放射線検出装置
JP2004212337A (ja) 放射線測定システム
US7504636B1 (en) Radiation detector using pulse stretcher
RU60739U1 (ru) Транспортный радиационный монитор
JP2008122088A (ja) 放射能測定装置
JP7438893B2 (ja) 放射線検出システムおよび放射線検出方法
JPH0562711B2 (ru)
RU2736011C1 (ru) Радиационный монитор и способ обнаружения импульсного нейтронного излучения

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09832191

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13132919

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09832191

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1