专利名称：新型轻便台式液体安全检查仪结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轻便台式液体安全检查仪，更具体地说是基于X射线与物质相互作用中康普顿背散射效应的液体安全检査仪的结构，它广泛应用于机场、重要场馆和特殊场合。
背景技术：
近些年来，恐怖袭击事件接连不断，恐袭手法又不断翻新，直至出现不易被检査出的自制液体炸弹。
目前，机场对于乘客随身携带的液体物质，无任何有效的检査办法。国内外现有的液体安检设备，主要有美国Ahura Scientific公司生产的(基于拉曼光谱技术)"第一卫士"手持式液体安检仪，美国和英国合作的SCANNAMSC公司生产的利用准静电断层摄影技术的Liquid Scan手持式液体探测仪，日本东京气体工程公司生产的基于电特性的瓶装液体检查仪，以及美国RapiscanSystems公司正在开发的液体探测仪，都由于检测原理的缺陷或易受外界干扰或被检测物范围局限性较大或其他缺点而准确性很差，即误报警率和漏报警率较大，虽然各有一些特点，但均无法投入现场使用。另一方面，手工检査问题也很多，例如第一， 难以对付检査高峰期的情形，因为必须逐一打开瓶盖，处理过程花费时间，造成 乘客排长队；第二，乘客不方便，乘客须等待打开每个瓶子，闻味检查，或让乘客喝瓶子里的液体物品，令人非常不愉快；第三，安检人员检査可能有误，导致忽略掉可疑的液体物品；第四，安检人员有被病菌或病毒感染的风险。鉴于上述情况，各国机场做了很多严格的规定，直至禁止随身携带任何液体物质。但这毕竟不是长久之计，必须尽快解决现场检测仪器设备技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型轻便台式液体安全检査仪结构，它既能快速、安全、准确地鉴别未知的液体而不必打开容器，又不受容器材质和液体量多少的影响。本实用新型配合电子学部分即成为整机，现场安检人员可以用它检测 乘客随身携带的液体是否为易燃易爆或腐蚀性物质。
本实用新型的技术方案如下
新型轻便台式液体安全检査仪结构，包括有机箱，底座，x射线机及其前准
直器，探测器阵列及其后准直器阵列，置物架，其特征在于所述的X射线机 通过支架安装在机箱内的底座上，所述的X射线机前方安装有置物架，置物架
外有x射线屏蔽层，所述的机箱底座上安装后准直器及探测器阵列，所述的X
射线机、置物架、探测器构成康普顿背散射扫描检测何学结构。
所述的新型轻便台式液体安全检查仪结构，其特征在于所述的置物架采用可
前后移动和改变倾角的机械结构，X射线机安装采用可调整倾角的机械结构。
所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征在于后准直器阵列安装在
探测器阵列前方，康普顿背散射X射线经过后准直器进入探测器阵列，各探测 器灵敏区端头延长线汇聚并与X射线机发射的通过被测物的X射线束相交。
所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征在于前准直孔的方向与后
准直孔的方向之间的夹角即康普顿背散射角e为120° 165°范围。
所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征在于置物架紧贴机箱前侧
板安装，机箱前侧板开有两个大小和位置合适的孔，位于x射线机发射的x射
线束和背散射的x射线束通过的路径中。
所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征在于所述的置物架为筒
形、v形槽或平台结构。
所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征在于所述的探测器阵列为 线阵或面阵的闪烁晶体和硅光电二极管或光电倍增管。
本实用新型的置物架倾斜放置安装于机箱前侧板，在置物架的一侧机箱内
上、下安置有x射线源和探测器阵列，斜着放置的x射线机与水平安置的探测
器阵列构成一个角度。
所述的X射线机在对液体进行检查时，要求把被测物放置在可调节前后距
离和倾角的置物架内。
本实用新型的优点是
(1)准确性好，即对液体炸药、易燃品、腐蚀品等的漏报警率和误报警率 均很低，与液体量的多少、包装和容器的材质、液体物质的种类和颜色等无关。
(2) 灵敏度高。能准确检测的最小液体量仅为几十毫升。
(3) 高度智能，检测时间短，响应速度快，X射线扫描时间仅为几秒钟。
(4) 稳定可靠，不受外界环境的干扰。
(5) 辐射安全性好，操作简便，对使用现场无特别要求。
(6) 性能/价格比高。
本实用新型的主要技术特征是
1、 本实用新型采用的是X射线康普顿背散射扫描(CBS—Compton Backscatter Scanning)技术，前准直孔的方向(即初级射束前进方向)与后准直 孔方向(即散射束进入探测器阵列的方向)之间的夹角e为康普顿散射角，当 0》90°时，称为康普顿背散射。本实用新型采用的康普顿散射角0在120° 165°范围内选择。
2、 探测采传电路主要由探测器阵列(线阵或面阵的闪烁晶体和硅光电二极 管或光电倍增管)、多路调理电路(含前置放大电路和主放大电路)、多路卡阈电 路、多路切换电路、模数转换器ADC、可编程逻辑器件CPLD或可编程门阵列 FPGA，显示与报警电路，以及电源等组成。
3、 计算机系统包括笔记本电脑(用于在内部标定建立样品数据库、开发和 修改软件等)和嵌入式系统(ARM7或ARM9)。
4、 特殊设计的置物架，在机箱前端外侧，既可以前后移动又能改变倾角。
5、 在机械结构上，X射线机安装支架能改变X射线机的倾角，探测器阵列 安装平台能改变探测器在水平方向上的前后位置。
本实用新型探测效率高，检测准确性好，辨别物质能力强，比较轻便，操作 简便，报警醒目，检测速度快，辐射安全性好，完全适用于现场对液体和胶糊状 物质的安全检测。
图1为本实用新型总体结构示意图。
图2为本实用新型面板示意图。
图3为本实用新型探测采传系统方框图。
图中的标号表示的部件如下
1、 X射线机
2、 前准直器
3、 X射线机安装支架
4、 探测器阵列
5、 后准直器阵列
6、 探测器阵列安装平台
7、 采传电子学系统PCB
8、 供X射线机用的电源
9、 X射线机控制盒
10、 机箱前侧板
11、 带止动的轮子
12、 机箱底座
13、 被测物
14、 置物架
15、 置物架底盘
16、 铅屏蔽板
17、 机箱前铅屏蔽板
18、 机箱后铅屏蔽板
19、 单相交流电插座
20、 总电源开关
21、 液晶显示器或触摸屏
22、 扫描按钮
23、 选择按钮
24、 绿灯(指示安全物通过)
25、 红灯(指示可疑物报警)
26、 供探测采传电子学系统用的电源
27、 多路模拟信号调理电路
28、 多路切换电路
29、模数转换器(ADC)
30、多路卡阈电路
31、可编程逻辑器件(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA)
32、嵌入式系统(ARM7或ARM9)
33、可疑物报警电路
34、"安全物通过"指示器电路
35、上位机串行RS232接口
36、RS232电缆插座
37、x射线机发射的x射线
38、背散射X射线
具体实施方式
参见图1，在机箱底座12上，安装X射线机安装支架3和探测器阵列安装 平台6，再将X射线机1和前准直器2安装在X射线机安装支架3上，并调好预 定的倾斜角度，将探测器阵列4和后准直器阵列5安装在探测器阵列安装平台6 上，并调到预定的前后位置，筒形置物架14安装于X射线机机箱前侧板10上， 外侧有铅屏蔽板16。 X射线机1、置物架14、探测器阵列4构成康普顿背散射扫 描检测几何学结构。康普顿散射角0在120° 165°范围内选择。
电源8给X射线机1供电后由控制盒9启动X射线机发射出X射线37，在 经前准直器2准直后到达被测物13，产生的背散射X射线38经后准直器5进入 探测器阵列4，输出的信号经过采传电子系统PCB 7处理，最后给出显示21和 "可疑"灯25或"通过"灯24点亮。
参见图2，打开总电源开关20预热后，将被测物13放入置物架14中，按 下选择按钮23 (选择检测模式和通道)，再按扫描按钮22，延迟几秒钟以后X 射线机1发射X射线37通过前准直器2扫描被测物13，这时若是绿灯24亮， 表明是安全物通过；若是红灯25亮，表明是可疑物报警。同时液晶显示屏上显 示出被测物的物质种类和扫描参数。
参见图3，背散射X射线38通过后准直器阵列5进入探测器阵列4各路， 探测器输出的信号经过多路信号调理电路27 (包括前置放大器和主放大器等)，
其输出的信号经过多路切换电路28到达模数转换器(ADC) 29，输出数字化信 号到可编程逻辑器件CPLD或门阵列(FPGA) 31，完成多道脉冲幅度分析，对 多路卡阈电路30的甄别阈值进行调节，CPLD或FPGA将采集得到的结果送入 嵌入式系统(ARM7或ARM9) 32进行各种处理，对被测物进行识别，若是安 全物就给指示器电路34信号，若是可疑物就给报警电路33信号，若是要做进一 步处理，就通过RS232接口 35把信息传送给上位机。
权利要求1、新型轻便台式液体安全检查仪结构，包括有机箱，底座，X射线机及其前准直器，探测器阵列及其后准直器阵列，置物架，其特征在于所述的X射线机通过支架安装在机箱内的底座上，所述的X射线机前方安装有置物架，置物架外有X射线屏蔽层，所述的机箱底座上安装后准直器及探测器阵列，所述的X射线机、置物架、探测器构成康普顿背散射扫描检测何学结构。
2、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征 在于所述的置物架采用可前后移动和改变倾角的机械结构，X射线 机安装采用可调整倾角的机械结构。
3、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征 在于后准直器阵列安装在探测器阵列前方，康普顿背散射X射线经 过后准直器进入探测器阵列，各探测器灵敏区端头延长线汇聚并与 X射线机发射的通过被测物的X射线束相交。
4、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征 在于前准直孔的方向与后准直孔的方向之间的夹角即康普顿背散射 角9为120° 165°范围。
5、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检查仪结构，其特征 在于置物架紧贴机箱前侧板安装，机箱前侧板开有两个大小和位置 合适的孔，位于X射线机发射的X射线束和背散射的X射线束通 过的路径中。
6、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征 在于所述的置物架为筒形、V形槽或平台结构。
7、 根据权利要求1所述的新型轻便台式液体安全检査仪结构，其特征 在于所述的探测器阵列为线阵或面阵的闪烁晶体和硅光电二极管或 光电倍增管。
专利摘要本实用新型是一种新型的轻便台式液体安全检查仪结构，有X射线机及其前准直器，探测器阵列及其后准直器阵列，置物架等三部分，X射线机安装在能改变倾角的支架上，探测器阵列安装在底部的平台上，置物架在机箱前端外侧并可前后移动和改变倾角，三个部分可组成一个很好的康普顿背散射扫描检测几何学结构。本实用新型探测效率高，辨别物质能力强，辐射安全性好，完全适用于现场对液体和胶糊状物质的安全检查。
文档编号G01N23/203GK201181282SQ20082003474
公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月21日 优先权日2008年4月21日
发明者莉 丁, 青 丁, 丁厚本, 乔长富, 崯 史, 周坤明, 珍 张, 曹新传, 汪子明, 汪崇森, 勇 陈 申请人:丁厚本