Установка персонального досмотра человека

Предложенное техническое решение относится к области рентгенотехники и предназначено для предотвращения хищения или актов терроризма и обеспечения безопасности в зданиях и сооружениях, например в аэропортах, метрополитене, банках и других местах повышенного риска.

Целью настоящего предложения является создание устройства контроля, конструкция которого обеспечивает надежное рентгенологическое выявление запрещенных предметов, находящихся под одеждой, в любой его части, и в обуви пассажира, а также повышение чувствительности устройства.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве для досмотра пассажиров, содержащем рентгеновский излучатель с вертикальным щелевым коллиматором, подключенный к высокочастотному рентгеновскому генератору малой мощности и программируемому блоку управления, снабженному ЭВМ, пультом управления и видеомонитором, многоэлементный линейный или матричный рентгеновский детектор вертикальной ориентации, оптически сопряженный с щелевым коллиматором, соединенный с цифровой электронной системой преобразования, регистрации и формирования изображения, подключенной к программируемому блоку управления, механическое сканирующее устройство, рентгеновский детектор имеет трапециобразную форму, причем боковые стороны детектора развернуты в сторону рентгеновского излучателя на 30°-40°, при этом сам детектор имеет два чувствительных слоя, первый из которых содержит в качестве сцинтиллятора гадолиний, а второй - цезий-йод, кроме того, система преобразования изображения содержит компаратор электрических сигналов от первого и второго чувствительных слоев детектора и их сумматор.

Предложенное техническое решение относится к области рентгенотехники и предназначено для предотвращения хищения или актов терроризма и обеспечения безопасности в зданиях и сооружениях, например в аэропортах, метрополитене, банках и других местах повышенного риска.

Известно устройство для рентгенологического контроля тела путем сканирования его узким рентгеновским пучком малой мощности за счет перемещения источника излучения относительно тела, приема излучения, прошедшего через тело, формирования цифровой матрицы изображения и анализ (патент США 5404377, публ. 04.04.1995).

В установке источник излучения, коллиматор и приемник в виде матрицы детекторов излучения закреплены на держателе, который передвигается относительно неподвижного тела. Каждый из детекторов содержит устройства для формирования оптического изображения из рентгеновского излучения, прошедшего через тело, волоконно-оптические элементы связи, усилители оптического изображения и устройства для преобразования оптического сигнала в цифровую матрицу.

Известен также сцинтилляционный счетчик, содержащий устройство для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через тело, в излучение видимого света, и примыкающее к нему устройство для преобразования излучения видимого света в электрический сигнал (фотоэлектронный умножитель) (авторс. свид. СССР 306770 А, публ. 31.10.1983).

Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является устройство для досмотра пассажиров, содержащее рентгеновский излучатель с вертикальным щелевым коллиматором, подключенный к высокочастотному рентгеновскому генератору малой мощности и программируемому блоку управления, снабженному ЭВМ, пультом управления и видеомонитором, многоэлементный линейный или матричный рентгеновский детектор вертикальной ориентации, оптически сопряженный с щелевым коллиматором, соединенный с цифровой электронной системой преобразования, регистрации и формирования изображения, подключенной к программируемому блоку управления, механическое сканирующее устройство (европейский патент 271723 А1, публ. 22.06.1988).

В силу конструктивных особенностей данное известное устройство, принятое нами в качестве прототипа, не обеспечивает надежного выявления запрещенных предметов, расположенных в зоне подошвы ботинок или под головным убором пассажира.

Целью настоящего предложения является создание устройства контроля, конструкция которого обеспечивает надежное рентгенологическое выявление запрещенных предметов, находящихся под одеждой, в любой его части, и в обуви пассажира, а также повышение чувствительности устройства.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве для досмотра пассажиров, содержащем рентгеновский излучатель с вертикальным щелевым коллиматором, подключенный к высокочастотному рентгеновскому генератору малой мощности и программируемому блоку управления, снабженному ЭВМ, пультом управления и видеомонитором, многоэлементный линейный или матричный рентгеновский детектор вертикальной ориентации, оптически сопряженный с щелевым коллиматором, соединенный с цифровой электронной системой преобразования, регистрации и формирования изображения, подключенной к программируемому блоку управления, механическое сканирующее устройство, рентгеновский детектор имеет трапециобразную форму, причем боковые стороны детектора развернуты в сторону рентгеновского излучателя на 30°-40°, при этом сам детектор имеет два чувствительных слоя, первый из которых содержит в качестве сцинтиллятора гадолиний, а второй - цезий-йод, кроме того, система преобразования изображения содержит компаратор электрических сигналов от первого и второго чувствительных слоев детектора и их сумматор.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемого устройства для досмотра пассажиров неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».

Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 изображен общий вид съемочной части устройства, а на фиг.2 показана его блок-схема.

Устройство для досмотра пассажиров содержит рентгеновский излучатель 1, соединенный с высокочастотным рентгеновским генератором 2 малой мощности (~1,5 кВт), подключенный к программируемому блоку управления 3, оснащенному ЭВМ. В качестве приемника рентгеновского изображения используется матричный детектор 4 с двумя рентгеночувствительными слоями 4₁ и 4₂. В первом слое 4₁ в качестве сцинтиллятора используется гадолиний, а светочувствительным элементом является кремний. Второй рентгеночувствительный слой 4₂ примыкает к первому 4₁ и содержит соответственно цезий-йод плюс кремний. Матричный детектор 4 ориентирован в вертикальном направлении и имеет трапециобразную форму, причем боковые стороны 5 и 6 детектора 4 развернуты в сторону рентгеновского излучателя 1 приблизительно на 30°-40°. Рентгеновское просвечивание производится узким вертикальным пучком, который формируется щелевым коллиматором 7, расположенным между рентгеновским излучателем 1 и детектором 4. Рентгеновский излучатель 1, щелевой коллиматор 7 и детектор 4 закреплены посредством кронштейнов, соответственно 8, 9, 10 на каретке 11, имеющую форму диска. В свою очередь, каретка 11 подвижно соединена с массивным основанием 12, установленным на полу 13 помещения, где производится досмотр. Каретка 11 может вращаться вокруг вертикальной оси и при работе электродвигателя 14 реверсионного типа, подключенного к программируемому блоку управления 3. Электрический сигнал от первого 4₁ и второго 4₂ рентгеночувствительных слоев матричного детектора 4 поступает в электронную систему 15 преобразования и формирования изображения, содержащую аналого-цифровой преобразователь 16, усилитель 17, компаратор 18 электрических сигналов от первого 4₁ и второго 4₂ рентгеночувствительных слоев матричного детектора 4 и их сумматор 19. Результирующий сигнал поступает в блок дисплея 20, где формируется цифровая матрица рентгеновского изображения, которая выводится на просмотровый экран 21. Управление работой устройством для рентгенологического контроля производится клавиатурой 22, подключенной к программируемому блоку управления 3. Во время досмотра пассажир А находится на трапе 23, как показано на фиг.1. Трап 23 не имеет контакта с элементами конструкции устройства и закреплен посредством кронштейнов (на фиг. не показаны) на полу помещения, где производится досмотр.

Досмотр подозрительных пассажира на предмет проноса запрещенных к провозу вещей, например в аэропорту, осуществляется путем просвечивания пассажира узким веерным вертикальным рентгеновским пучком. При этом рентгеновский излучатель 1, щелевой коллиматор 7 и матричный детектор 4 рентгеновского излучения, закрепленные на каретке 11, равномерно вращаются вокруг оси ii на угол контроля, который определяется шириной пассажира. Вращение каретки 11 производится электродвигателем 14, которым управляет оператор с помощью клавиатуры 22. В процессе сканирования пассажир А стоит неподвижно на трапе 23 (фиг.1). Детектора 4 трапециобразной формы, с боковыми сторонами 5 и 6, развернутыми в сторону рентгеновского излучателя 1 на угол 30°-40°, позволяет надежно выявлять спрятанные под одеждой предметы, в том числе в ботинках и под головным убором. Такой возможности не имеет ни одно из известных устройств рентгенологического контроля. Два рентгеночувствительных слоя 4₁ и 4 ₂ детектора 4 заметно увеличивают чувствительность устройства и тем самым до минимума снижают лучевую нагрузку на человека. Этот эффект достигается тем, что к электрическому сигналу, идущему от чувствительного слоя 4₁, суммируется электрический сигнал от слоя 4₂, который улавливает рентгеновские кванты, прошедшие через первый чувствительный слой 4₁ .

Таким образом, конструкция предложенного устройства повышает надежность рентгенографического досмотра, при этом, до минимума снижая лучевую нагрузку на пассажира (не более 0,25 мкЗв).

Установка персонального досмотра человека, содержащая рентгеновский излучатель с вертикальным щелевым коллиматором, подключенный к высокочастотному рентгеновскому генератору малой мощности и программируемому блоку управления, снабженному ЭВМ, пультом управления и видеомонитором, многоэлементный линейный или матричный рентгеновский детектор вертикальной ориентации, оптически сопряженный с щелевым коллиматором, соединенный с цифровой электронной системой преобразования, регистрации и формирования изображения, подключенной к программируемому блоку управления, механическое сканирующее устройство, отличающаяся тем, что рентгеновский детектор имеет трапециеобразную форму, причем боковые стороны детектора развернуты в сторону рентгеновского излучателя на 30-40°, при этом сам детектор имеет два чувствительных слоя, первый из которых содержит в качестве сцинтиллятора гадолиний, а второй - цезий-йод, кроме того, система преобразования изображения содержит компаратор электрических сигналов от первого и второго чувствительных слоев детектора и их сумматор.