边界口岸的违禁品中汽油及饮料、空腔物体、实物夹杂检测方案(辐射仪)

ThermoFisherSCIENTIFICFSI-SS-AP0001/4/2019 康普顿背散射在违禁品中的检测 随着当前国际政治、经济、社会局势的发展，公共安全领域中的恐怖活动以及边境、口岸中的走私活动已经成为了当前各国都高度重视的问题，应用于这些领域的技术手段、仪器设备也在近期得到了很快的发展。集装箱、轮胎、车门、邮箱等有着内部藏匿空间、武器、货币等违禁品，如何对着内部藏匿空间的物体进行快速有效的检查时安检、边检领域的重要课题。由电池供电、可随身携带的康普顿背散射(反散射)检测仪，可以作为一种随身携带的警用设备，用于检查随身携带物品中有无违禁品，也可以检查汽车的轮胎、油箱等其他部位有无异常夹带品，为检查人员提供更为丰富的检测信息。 什么是康普顿背散射? 康普顿背散射是入射光子与物质原子中的核外电子产生非弹性碰撞而被散射的现象。 图1康普顿散射示意图 康普顿背散射是怎样检测违禁品的? 康普顿散射是由材料决定的，低原子序数材料的散射比高原子序数材料的散射更强，故康普顿散射可以有效的探测低原子序数材料。当集装箱、轮胎、车门、油门等有着内部藏匿空间的物体常常被不法分子用来藏匿毒品炸药、武器、货币等违禁物品，利用便携式康普顿散射检测仪可以帮助检查人员快速检测藏匿空间中是否有无可以违禁物品，并根据背散射能谱的特点来对违禁品做出定性的判断。 违禁品探测仪的结构和原理 基于康普顿反散射的违禁品探测仪种类很多，各种仪器的结构不尽相同，但主要的组成比较一致，都是由低能量低活度放射源、灵敏度较高的探测器、电子学部分组成。其基本结构框图示于图2。 图2违禁品探测仪原理图 在探测违禁品时，由放射源S产生的Y射线对准需要检测的空腔，丫射线经过检测物质反射后被探测器D探测器到，产生脉冲，最后转换成仪器显示的计数。 由于违禁品探测仪主要用于便携式测量，所以仪器内部自带的放射源活度不能太大，以免对人体造成危害。 由于放射源都存在半衰期，在放射源活度减弱后，探测仪的计数也随之减少，有效检测物体的厚度也减小，导致仪器的功能下降，因此使用的放射源应具有相当长的半衰期。一般采用的放射源半衰期为5~10年以上。 放射源的能量决定了入射光子和物质的相互作用。能量高的射线具有较强的穿透作用，虽然测量性能很好，但不易进行屏蔽。在便携探测仪器中往往使用能量较低的放射源，但其能量也不能太低，否则和被照射物质发生相互作用时，很可能以光电效应为主被大量吸收，使散射信号很小。 综合以上因素，活度为几十 kBq 的133Ba是最合适的选择。 如何判断是否有违禁品? 在使用违禁品探测仪用来探测隐藏在物品内空腔中的物质时，需要对准需要探测的部位，典型测量时间为1秒，典型本底计数率为5cps， 空腔信号：5-10cps，，当出现信号值为50-100 cps 表明其空腔中存在隐藏的违禁品。 违禁品探测仪在违禁品探测方面有哪些应用? 在不开盖的情况下判断普通饮料瓶中装的 是普通饮料还是汽油；在不开包的情况下判断包裹中是否有异常的夹带品；在边境、口岸地区检查车辆的轮胎中是否有 异常夹带品； 汽车具有夹层的内部结构处是否有异常夹带品； 木材中隐藏空穴的固体等。 违禁品探测仪测试样品数据表： 放射源 Ba-133 活度 185 kBq 370 kBq 测量显示通道 R1-R2 [cps] R1-R2[cps] 典型本底计数 5 5 探测器正前方有测试样品的典型计数率 桌子(25mm 木头涂塑) 58 111 干燥的墙壁(120) 35 59 金属抽屉柜/空 12 20 金属抽屉柜/1kg糖 54 86 厚纸目录(100mm) 110 194 0.4I空玻璃杯 30 51 0.4l玻璃杯装满水 90 160 接触1kg的白糖 150 269 接触 1kg的面粉 133 237 1kg 的白糖在1mm钢板后面 66 118 1kg 的面粉在1mm钢板后面 60 105 在1mm 钢板后/空 14 24 违禁品探测仪的应用案例： 案例一：对汽油和饮料的分辨两个容量都是 380mL、主体部分是中20cm的“农夫山泉”矿泉水瓶，分别盛装原装“饮用天然水”和93#汽油时，测得的平均计数 率分别是 160cps 和 220cps ，标准偏差分别为10、12 cps 两者有着明显的区别。 案例二：对空腔物体测量 对一个轿车轮胎在没有夹带物以及在轮胎内放进一包洗衣粉(目的是模拟毒品)时，仪器能够测量出明显的区别，并给出报警。对常见的易拉罐，当其是完全空腔和装进了水时，仪器也能够分辨出来，并且能够测量出装水时的液面位置。 案例三：对实物中夹杂其违禁品 木头的密度一般来说没有水高，但是由纯水引起的响应要远高于干的木头。一块含水的湿海绵比干的重量轻的产生的响应更大。如果物品质地是均匀的或包裹内容相同，那么响应就应该是相同的。如果响应不同说明，说明藏匿了异物，例如木材里面藏有香水，书籍里面藏有毒品。 赛默飞RadEye CD 是海关和警方等安检部门用于安保、缉私、缉毒等工作的有力工具。它能够发现过去没有发现的漏洞，可被用来探测隐藏在物品内空腔中的物质，例如毒品、烟草、酒精爆炸物……等违禁物品，或用来检测隐藏的放射源或放射性物质。作为国际知名企业，赛默飞年销售额200亿美金，在中国拥有5000名员工，在上海有面积4千多平米的创新中心，100多位专业研究人员和工程师，可以组织人员技能培训并颁发证书、800电话24小时疑问解答、工程师现场演示等全套售后服务能力。赛默飞数字化服务能根据客户需求定制数据分析，轻松完成监测汇总分析上报工作。是值得信赖的合作伙伴。 Thermo Fisher www.thermofisher.com 康普顿背散射是怎样检测违禁品的？康普顿散射是由材料决定的，低原子序数材料的散射比高原子序数材料的散射更强，故康普顿散射可以有效的探测低原子序数材料。当集装箱、轮胎、车门、油门等有着内部藏匿空间的物体常常被不法分子用来藏匿毒品炸药、武器、货币等违禁物品，利用便携式康普顿散射检测仪可以帮助检查人员快速检测藏匿空间中是否有无可疑违禁物品，并根据背散射能谱的特点来对违禁品做出定性的判断。