[发明专利]一种基于X射线荧光分析技术的爆炸物综合检测系统及检测方法

说明书

技术领域：

本发明属于XRF分析技术应用领域，具体涉及一种采用X射线荧光（XRF）分析技术的新型爆炸物综合检测系统，以及运用这种系统针对运动中或静止的大体积物品中的爆炸物进行快速检测的方法。

背景技术：

X射线荧光光谱分析方法作为物质组成分析的必备方法之一，已经广泛应用于地质、冶金、建材、石油化工、半导体工业、医药卫生、环境保护等领域，也是材料科学、生命科学、环境科学等普遍采用的一种快速、准确而又经济的多元素分析方法。

现有的X射线荧光光谱仪，通常设计一个样品台，将待检样品置于台上进行检测，只能针对体积较小的样品如电子元件、土壤、矿样、小型金属样品等进行检测，很难应用于体积较大，例如包裹、行李等，且结构复杂的物品中低含量元素的测定分析。

在现有的行李安检设备检查方式中，是用X射线成像原理，对包裹、行李的物品进行扫描，根据不同材料属性的划定和颜色定义，从而对不同的物品进行定性分析。但现有安检设备对诸如爆炸物等特殊物品并不能完全识别，还需要安检人员根据经验初步判别并开包检查，这种半人工的判别方法对于隐蔽性较强的爆炸物漏检的可能性极大，并且既浪费了大量的人力，又增加了安检人员的危险。

在二十世纪九十年代的国际民用航空组织关于注标塑性炸药以便探测的公约《蒙特利尔公约》中提到，在炸药中添加标识物质，使之变为可探测性。基于以上公约，如果在炸药中（以及爆炸物原料中）添加标识物质，对爆炸物（及爆炸物原料）的管控，防止恐怖分子实施非法行为具有重要意义。

发明内容：

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种基于X射线荧光分析技术的爆炸物综合检测系统及检测方法，对体积较大且结构复杂的行李及物品进行成像和能谱检测，对物品中某些特定元素自动识别并进行定性及定量分析。

为达到上述目的，本发明所提供的一种基于XRF分析技术的爆炸物综合检测系统，包括检测用封闭箱体、供物品通过的输送通道以及计算机和控制系统，在所述输送通道的上、下或两侧安装有至少一组能谱探测组件，用于对输送通道内运动或静止的物品中的元素种类及含量进行探测。

所述能谱探测组件为两组，分为上能谱探测组件和下能谱探测组件，错位分列于所述输送通道的上方和下方。

所述输送通道包括水平安装在所述箱体内的两组皮带机，两组皮带机首尾顺承，之间有狭小的缝隙，上能谱探测组件位于皮带机上部，下能谱探测组件位于皮带机下部，且下能谱探测组件的X射线出口正对该缝隙，下能谱探测组件的探测头伸入该缝隙。

所述能谱探测组件包括X光管组件、探测器组件和光闸组件，所述X光管组件的X射线出口和探测器组件的探测头均朝向输送通道的空间。

所述X光管组件包括由管体、上盖板、膨胀器及膨胀器压盖组成的密封腔，在所述密封腔中央由中间隔板隔成两个腔室，一侧腔室内放置高压插座，另一侧腔室内放置管芯；所述管芯与高压插座由电线连接；在放置所述管芯的腔室中，设置有防X射线泄露的防护腔，在所述防护腔的一侧开设有X射线出口，所述X射线出口外侧设置所述光闸组件；所述管芯与一腔室外的散热块连接，所述膨胀器及膨胀器压盖安装在所述管体上。

所述光闸组件包括电机安装座、电机、转盘、转动轴承、轴承转轴、带有长圆孔的连接板、导向板和U形铅板，导向板和U形铅板组成一体安装在连接板上，导向板同时安装在所述管体上的导槽内；转动轴承一端通过轴承转轴安装在转盘上，另一端安装在连接板的长圆孔内。

在所述管体上与所述X射线出口对应位置，开槽安装有滤光片，所述光闸组件位于所述X射线出口与所述滤光片之间。

在所述输送通道的两侧沿输送方向间隔安装有三组对射式光电开关，所述能谱探测组件至少安装在第二组对射式光电开关之后。

还设置一成像系统组件，安装于所述输送通道的上、下或两侧，用于对输送通道内运动或静止的物品进行X射线成像；所述成像系统组件包括X光机和L型探测器板，位于至少是第二组光电开关之后，位于所述能谱探测组件之前或之后。

本发明还提供一种1安检中基于X射线荧光分析技术的爆炸物综合检测方法，利用所述爆炸物综合检测系统，当所述成像系统组件位于所述能谱探测组件之前时，包括如下步骤：

1)将被测物品放置于输送通道上运行；

2)使运行中的物品通过第一组对射式光电开关，控制系统将所述探测器组件移动到适当的探测高度和位置；

3)使被测物品继续前行到达第二组对射式开关，控制系统控制成像系统组件工作，将X光图像传送给外置计算机；