專利名稱：用來檢測集裝箱中輻射或輻射屏蔽的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來檢測裂變或放射性材料或輻射屏蔽材料的方法。更為特別的是，本發(fā)明涉及一種檢測集裝箱中放射性材料或輻射屏蔽材料是否存在的方法，其中該裝運(yùn)容器中的東西均列在載貨單、包裝單或其它貨物列表上。
背景技術(shù)：
在2001年9月11日，美國遭到了基地恐怖組織的襲擊。基地組織的恐怖分子劫持了四架商業(yè)飛機(jī)發(fā)動了大規(guī)模的攻擊?？植婪肿玉{駛一架被劫持的飛機(jī)撞入紐約世貿(mào)中心雙塔，另一架撞入國家軍事指揮中心—華盛頓的五角大樓。勇敢的乘客和機(jī)組人員將第四架被動持的飛機(jī)撞向賓西法尼亞的效外從而挫敗了恐怖分子用第四架被劫持飛機(jī)襲擊可能是華盛頓區(qū)域的其它目標(biāo)。在2001年9月11日的早上超過3000多個人在美國的土地上被殺害。
9.11襲擊警醒了美國人民。美國人突然意識到其自由開放的社會很容易受到恐怖分子的多種襲擊。每一個地方，美國人都看到了這種易受襲性，特別是“大規(guī)模殺傷性武器”如核武器的攻擊性。其中一種核武器是一種像炸彈或彈頭一樣的裝置，其巨大的爆炸力來自于核能的釋放。
另外一種核武器包括所謂的“臟彈”。臟彈是一種常規(guī)的爆炸裝置，其裝填有放射性材料以便形成大范圍的放射性污染使人體生病。放射性疾病是一種因曝露于離子輻射而產(chǎn)生的疾病，其表現(xiàn)從惡心、嘔吐、頭痛以及腹瀉到失去頭發(fā)和牙齒、紅血球細(xì)胞及白血球細(xì)胞數(shù)量降低、大范圍出血、不育以及死亡。
如果恐怖分子用核武器攻擊平民，那么他們需要將這些武器運(yùn)送到目標(biāo)區(qū)域并在目標(biāo)區(qū)域引爆。然而，恐怖分子無法使用通常的軍事運(yùn)輸手段，因此只能偷偷地進(jìn)行武器的運(yùn)送。例如，恐怖分子可能會將核武器偷偷地藏在每天運(yùn)到美國的成千上萬只集裝箱中從而將其帶到美國的領(lǐng)土上。
本發(fā)明的一個目的在于，在與輻射檢測和輻射屏蔽檢測裝置一起使用時，用來防止核武器經(jīng)集裝箱偷運(yùn)而進(jìn)出世界的各個港口，特別是美國的各個港口。本發(fā)明的另一個目的是，在與輻射檢測和輻射屏蔽檢測裝置一起使用時，用來防止核武器經(jīng)集裝箱偷運(yùn)輸入到美國，這些集裝箱包括(1)在外國港口裝上的集裝箱；(2)通過船運(yùn)送到美國，包括能載4000個20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱(TEU)的遠(yuǎn)洋集裝箱巨輪；以及(3)卸貨點(diǎn)或運(yùn)送點(diǎn)靠近美國港口或人群中心的集裝箱。本發(fā)明與輻射檢測和輻射屏蔽檢測裝置一起能夠減少恐怖分子通過集裝箱將核武器偷運(yùn)帶入人口稠密區(qū)襲擊美國或其它國家的危險。
A.檢測系統(tǒng)在核武器檢測領(lǐng)域中，人們都知道基于元素鈾的核武器會釋放出可檢測到的伽瑪射線。鈾，在元素周期表中的符號是“U”，是一種銀白色的重金屬元素，其具有放射性、毒性并很容易被氧化，現(xiàn)在已知其具有14種同位素，其中U238在自然界中最多。該元素存在于各種礦石中，這包括瀝表鈾礦、釩鉀鈾礦，從這些礦石中可提取加工出鈾以備使用。其原子數(shù)為92；原子量為238.03；熔點(diǎn)1132℃；沸點(diǎn)3818℃；比重18.95；原子價2、3、4、5、6。鈾在處理過程中被富集，材料中的一種或多種放射性同位素的量也就增多。
在核武器檢測領(lǐng)域中，人們都知道基于元素钚的核武器會釋放出可檢測到的伽瑪射線。钚，在元素周期表中的符號是“Pu”，是一種銀色的、放射性超鈾金屬元素，其存在于鈾礦中并能用中子轟擊鈾來產(chǎn)生。壽命最長的同位素為Pu244，其半衰期為7千6百萬年。钚為放射性毒素，能被骨髓吸收，其可用作反應(yīng)堆核燃料并用于核武器中，特別是具有很高裂變性的同位素Pu 239。其原子數(shù)為94；熔點(diǎn)640℃；沸點(diǎn)3235℃；比重19.84；原子價3、4、5、6。
從1911年的Hans Geiger到現(xiàn)在，我們已經(jīng)知道許多設(shè)備都能檢測出電離射線的存在。一種改進(jìn)后名為Geiger-Müller的計數(shù)器裝置能檢測出α粒子、電子和電離型光子?，F(xiàn)在，塑性閃爍被用來檢測伽瑪射線。例如，CT州Meriden市的CanberraIndustries公司(其網(wǎng)址為www.canberra.com)制造并推向市場一種采用了閃爍檢測器的監(jiān)示器，其用來對腳踏車、卡車和有軌列車進(jìn)行輻射控制。再例如，MA州Bedford市的Amptek公司(其網(wǎng)址為www.amptek.com)制造并推向市場一種“Gamma-8000”的閃爍檢測器，其采用碘化鈉晶體檢測技術(shù)和數(shù)字化方法來檢測伽瑪射線并對其進(jìn)行光譜分析。市場上還能買到其它裝置來檢測輻射，這包括那些采用了閃爍材料和非閃爍材料的(例如碘化汞或碲化鎘的固態(tài)檢測器)。在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中，所有這些設(shè)備均被稱為“裂變材料或放射材料檢測設(shè)備”。
在核武器檢測領(lǐng)域中，人們都知道基于元素鈾或钚的核武器可用輻射屏蔽材料如鉛來隱藏。鉛，在元素周期表中的符號“Pb”，是一種軟的、可延展易變形的、藍(lán)白色、高密度金屬元素，其可從方鉛礦中提取出來并用于防腐容器和管道、焊料和鉛字金屬、子彈、輻射屏蔽材料、油漆以及抗爆劑中。其原子數(shù)為82；原子量為207.2；熔點(diǎn)327.5℃；沸點(diǎn)1744℃；比重11.35；原子價2、4。將核武器放在集裝箱中，再蓋上一層一或二英寸厚或更厚的輻射屏蔽材料，其通常為鉛。此時，裂變或放射性材料檢測裝置或設(shè)備就不能識別出是否有核武器存在。因此，可用放射屏蔽材料將核武器經(jīng)集裝箱偷運(yùn)而送入美國本土再進(jìn)行引爆在該領(lǐng)域中，人們還知道其它的屏蔽材料。如，可用高密度混凝土將放射性物質(zhì)遏制在結(jié)構(gòu)中。用來將核武器屏蔽在集裝箱的高密度混凝土的厚度與上例中所需鉛的厚度有同樣的量級。所有這些屏蔽材料都能衰減或完全阻擋住伽瑪射線，從而無法檢測出裂變材料或放射性材料。
恐怖分子在使用輻射屏蔽材料來屏蔽集裝箱中隱藏的核裝置所發(fā)出射線時主要會受到兩個條件的限制(1)X射線檢測系統(tǒng)或其它檢測系統(tǒng)能檢測出輻射屏蔽材料是否達(dá)到屏蔽核裝置發(fā)出射線所需的量；以及(2)美國各個州及聯(lián)邦法律所允許的聯(lián)運(yùn)集裝箱的最大重量(即所謂的“過路”重量上限)。如果上述任何一種情況發(fā)生，正如下面詳細(xì)論述的那樣，通過屏蔽材料就能間接地知道是否隱藏有核武器，從而防止恐怖分子襲擊。
首先，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都清楚集裝箱的X射線檢測系統(tǒng)或其它類似檢測系統(tǒng)總是試圖弄清楚是否存在輻射屏蔽材料。例如，其中的一些檢測系統(tǒng)通常會通過測量X射線穿透集裝箱時的密度分布來形成一個透射圖像。這類X射線或其它射線檢測系統(tǒng)需依賴一個能發(fā)出X射線、伽瑪射線或其它射線的發(fā)射源。因此這些系統(tǒng)有時也被稱為“有源”系統(tǒng)，其含義是這些系統(tǒng)要產(chǎn)生射線并穿透被掃描的物體，然后測量從物體出來的射線的密度、位置或其它參數(shù)。由此用來覆蓋核武器的輻射屏蔽材料就能被這種X射線或其它射線有源檢測系統(tǒng)檢測出來，因?yàn)檫@些材料對射線具有吸收性。
然而，用有源檢測系統(tǒng)來檢測輻射屏蔽材料也存在一些嚴(yán)重缺點(diǎn)。有源檢測系統(tǒng)本身(1)會產(chǎn)生有害的射線，因此并不適合在工作環(huán)境中使用；(2)會對集裝箱中的一些貨物如照相用的膠片產(chǎn)生損害；(3)在放射源和檢測器之間需要有一個能將被檢測集裝箱放入的分開空間；以及(4)很難放置在集裝箱起重機(jī)的起重聯(lián)接器上。
本發(fā)明允許使用無源檢測系統(tǒng)。其與輻射檢測裝置一起使用，僅記錄伽瑪射線的存在。本系統(tǒng)為無源系統(tǒng)，即其只依賴于裂變材料或放射性材料自己發(fā)出的射線、輻射檢測器、計算機(jī)、所聲明的集裝箱貨物清單(“載貨單”)以及軟件。在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書中，所有這些系統(tǒng)和設(shè)備、無論是有源還是無源的均被稱為“輻射屏蔽檢測設(shè)備”。
B.集裝箱系統(tǒng)或集裝箱運(yùn)輸從二十世紀(jì)六十年代后期開始，使用集裝箱來遠(yuǎn)洋運(yùn)輸或集裝箱運(yùn)輸已非常盛行。集裝箱比老式的、將貨物捆綁及固定在船中夾層之間的所謂“卸貨”系統(tǒng)或其它類型的如LASH駁船的卸貨系統(tǒng)具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)。集裝箱運(yùn)輸使聯(lián)運(yùn)成為現(xiàn)實(shí)。一旦貨物在原始地(一般由制造商或銷售商)裝入集裝箱，就可以用卡車、鐵路和船將集裝箱經(jīng)陸地和海洋一直運(yùn)到目的地，其中不需要任何搬動。集裝箱運(yùn)輸能大大提高運(yùn)輸速度，同時還能減少損壞、被盜以及昂貴的人工。
對于所有的貨物海運(yùn)系統(tǒng)來說，集裝箱運(yùn)輸?shù)闹饕款i是港口上的貨物裝卸(即裝船和卸貨)。在裝載碼頭，要將整個集裝箱放在集裝箱堆放場中。那里，出于多種目的，這包括出于追蹤和定位的目的需要記錄下集裝箱的標(biāo)識(即“集裝箱ID”)。集裝箱的ID可以是字母、數(shù)字、條形碼也可以是其它的標(biāo)記符號。此時或者在此之前，集裝箱中的貨物被記錄到清單或載貨單上。載貨單上列出每一個集裝箱以及每一個集裝箱中的貨物(“即船的載貨單”)。運(yùn)輸公司通常生成一個數(shù)據(jù)庫，其中包含有每一個集裝箱的載貨信息(“載貨數(shù)據(jù)庫”)。除此之外，載貨數(shù)據(jù)庫中還包含一個產(chǎn)品標(biāo)識，其在設(shè)計上用來表示每一個集裝箱中的貨物(“商品ID”)。該產(chǎn)品標(biāo)識已被美國國際貿(mào)易委員會標(biāo)準(zhǔn)化了(即“標(biāo)準(zhǔn)的商品ID”)。(這一點(diǎn)可參見http//dataweb.usitc.gov/SCRIPTS/tariff/toc.html的統(tǒng)一關(guān)稅表)。
在裝載碼頭，整個集裝箱通常都存放在一個露天的場地上以等待被裝上貨柜船。在存放期間，可對集裝箱進(jìn)行檢查。然而，在集裝箱堆放場內(nèi)的檢查需要額外的工作或功能即只有經(jīng)額外人員進(jìn)行額外操作才能完成。
同樣，在裝載碼頭，不滿的集裝箱也放在集裝箱堆放場中。那里，出于多種目的，這包括出于追蹤和定位的目的需要記錄下集裝箱的ID。在存放到集裝箱的場地之前，不滿的集裝箱中的貨物可能會與同一集裝箱或另一集裝箱中的其它貨物固定在一起。此時或者在此之前，需要將該集裝箱和該集裝箱的貨物列在載貨單上以及載貨數(shù)據(jù)庫中。之后，將整個集裝箱存放在一個集裝箱堆放場上以等待被裝上貨柜船。在存放期間，可對集裝箱進(jìn)行檢查。然而，在集裝箱堆放場內(nèi)的檢查同樣需要額外的工作或功能即只有經(jīng)額外人員進(jìn)行額外操作才能完成。
每一天都有成千上萬只集裝箱在世界的各個港口進(jìn)行裝卸。然而，只有很少百分比的集裝箱會被檢查。例如，有可靠資料表明每天有21000個集裝箱在美國的港口被卸下，其中被檢查的只有不到3％。這種情況說明核武器很有可能被隱藏起來進(jìn)行恐怖攻擊或其它的違法行為。因此，在此方面就需要想辦法減少核武器經(jīng)船運(yùn)集裝箱偷運(yùn)而靠近人口稠密區(qū)的可能性從而減少其對美國、其它國家或人民的攻擊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要將裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和輻射屏蔽檢測設(shè)備中的其一或兩者皆布置在用來裝卸集裝箱運(yùn)貨船的集裝箱起重機(jī)上。這些集裝箱起重機(jī)通常都布置在岸邊或者是裝卸集裝箱的集裝箱堆放場的頂碼頭上。有時集裝箱貨運(yùn)船自己也帶有集裝箱起重機(jī)。所有這些集裝箱起重機(jī)均采用一種名為分箱器、軛或抓斗，更特別形容為起重連接器的裝置。在本說明書和后面的權(quán)利要求書中，“分箱器”、“軛”、“抓斗”和“起重連接器”是同一個意思，均指用來裝卸集裝箱貨運(yùn)船的集裝箱起重機(jī)上的一個部件，其在物理上與起重機(jī)械結(jié)構(gòu)相連，并且在裝卸過程中也在物理上與集裝箱相連。起重連接器借助于其上的公頭，有時也稱為“扭鎖”與集裝箱角處的母頭，有時也稱為“鑄角”連接到集裝箱上。
岸邊的集裝箱起重機(jī)以“A”形框架或矩形箱框的結(jié)構(gòu)坐在頂碼頭上。這種起重機(jī)具有四個通常承載在軌道上的支柱或垂直支撐。起重機(jī)在頂碼頭上沿著船的側(cè)邊前后移動從而將集裝箱裝卸到船的固定段或縱段。該起重機(jī)還具有一個水平的梁形支架，其由懸纜固定。該支架通?？稍谝汇q鏈上伸縮或進(jìn)行收縮運(yùn)動(在交疊部分中內(nèi)外滑動)。在裝貨時，該起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和起重連接器借助于車架或滾輪沿著支架來回移動從而從頂碼頭伸延到船體上面。
該起重連接器為鋼梁構(gòu)成的矩形結(jié)構(gòu)，四個角處有公頭或“扭鎖”。該公頭鎖入集裝箱角處的鑄角母頭。起重連接器是集裝箱起重機(jī)的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)與集裝箱之間的接頭。在裝卸過程中，起重連接器在物理上與起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和集裝箱相連。其是集裝箱起重器上唯一與集裝箱接觸的部分。該起重連接器伸縮從而容納二十英尺、四十英尺或者是四十五英尺的集裝箱。在本說明書和后面的權(quán)利要求書中，“分箱器”、“軛”、“抓斗”和“起重連接器”的意思相同。
例如，在裝貨時，起重連接器與集裝箱相連。然后起重機(jī)械結(jié)構(gòu)將起重連接器及其所連接的集裝箱一起向上從頂碼頭上或頂碼頭的車上或集裝箱起重機(jī)自身的一個臨時平臺上提起。一旦提到被裝船身側(cè)面之上的所需高度，該起重機(jī)械結(jié)構(gòu)以及連接著集裝箱的起重連接器就向外橫向(從船的一側(cè)移向另一側(cè))移動，并停在船體上適當(dāng)?shù)募b箱箱位上。然后，起重機(jī)械結(jié)構(gòu)將連接著集裝箱的起重連接器向下放入貨艙中或甲板上的指定位置。集裝箱就位后，起重連接器與集裝箱分開并被起重機(jī)構(gòu)向上提起返回到頂碼頭上裝載另一集裝箱的位置處。在卸貨時，操作過程之此相反，即起重機(jī)械結(jié)構(gòu)將起重連接器及其連接的集裝箱提出貨艙或提離甲板，并將集裝箱放到頂碼頭上、頂碼頭的車上或者是集裝箱起重機(jī)自身的臨時平臺上。
對于所謂的“自裝船”或者是自身配備有集裝箱起重機(jī)或起重機(jī)的船來說，其結(jié)構(gòu)和操作類似。船載起重機(jī)以矩形箱框的結(jié)構(gòu)坐在船的甲板上。該起重機(jī)具有四個支柱或垂直支撐，它們通過橫梁相連，并架在貨艙上，這四個支柱通常撐在軌道上。起重機(jī)在甲板上前后移動從而將集裝箱裝卸到貨艙或甲板上。該起重機(jī)還具有一個水平的梁形支架。該支架通?？蛇M(jìn)行收縮運(yùn)動(在交疊部分中內(nèi)外滑動)并可伸出收回。在裝貨時，可沿著支架來回移動的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和起重連接器從船體伸出并伸到頂碼頭的上面。然后，起重機(jī)械結(jié)構(gòu)放下起重連接器并連上集裝箱。一旦連上，起重機(jī)構(gòu)就將起重連接器及其所連接的集裝箱一起向上提起并提到船身以上的適當(dāng)高度處，然后向內(nèi)橫向(從船的一側(cè)移向另一側(cè))移動，并停在適當(dāng)?shù)募b箱箱位或甲板位置上。接著，起重機(jī)械結(jié)構(gòu)將起重連接器及其所連接的集裝箱向下放入貨艙中或甲板上的指定位置。
當(dāng)水上交通工具為駁船而不是貨船時，上述岸載或船載起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能完全相同。在本發(fā)明的說明書和所附的權(quán)利要求書中，“集裝箱起重機(jī)”意指岸載或水運(yùn)工具(貨船或駁船)上操作的集裝箱起重機(jī)。
現(xiàn)在還有一些岸載集裝箱起重機(jī)用一個階段以上的操作來裝載集裝箱。在兩階段級集裝箱起重機(jī)中，有一個附加向后的支柱(即起重機(jī)上距離船體最遠(yuǎn)的部分)。這些支柱可在起重機(jī)的后端(即起重機(jī)上距離船體最遠(yuǎn)的部分)形成一個額外的起重區(qū)域。在該額外的起重區(qū)域中，需采用額外的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和起重連接器。該額外的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和起重連接器將集裝箱提升到集裝箱起重機(jī)自身的一個平臺上。之后，起重機(jī)前方(即起重機(jī)上距離船體最近的部分)的起重機(jī)械結(jié)構(gòu)和起重連接器將集裝箱從該平臺提起并按前述方式裝到船上。現(xiàn)在也有一些集裝箱起重機(jī)能同時處理多個集裝箱。在本發(fā)明說明書和所附的權(quán)利要求書中，“集裝箱起重機(jī)”既指具有額外起重區(qū)域、起重機(jī)械結(jié)構(gòu)或起重連接器的集裝箱起重機(jī)又指能同時處理多個集裝箱的集裝箱起重機(jī)。
這里所描述的本發(fā)明系統(tǒng)和方法采用這樣的集裝箱起重機(jī)，其中裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和/或輻射屏蔽檢測設(shè)備是其中的一個部件。布置在集裝箱起重機(jī)上(優(yōu)選在起重連接器上)的裂變材料或放射性材料及輻射屏蔽檢測設(shè)備會在集裝箱起重機(jī)的起重連接器連接到集裝箱上進(jìn)行裝卸之前、之時或之后對集裝箱進(jìn)行檢查。其中裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和輻射屏蔽檢測設(shè)備可進(jìn)一步配備一微處理器以便接收、處理(例如，比較)并傳輸集裝箱中輻射水平或輻射屏蔽材料多少的記錄數(shù)據(jù)。
采用本系統(tǒng)和方法，船運(yùn)公司或碼頭搬運(yùn)公司能夠檢查出公司實(shí)際裝卸到、駁到或搬運(yùn)到每艘船上的每個集裝箱的輻射水平或者是每個集裝箱中是否存在輻射屏蔽材料。在微處理器記錄下集裝箱的輻射水平或集裝箱中輻射屏蔽材料的多少后，該信息可(通過無線或有線的方式)傳送到起重機(jī)的操作員、集裝箱堆放場的辦公室那里，并通過碼頭旁邊的一臺計算機(jī)傳送到公司的指揮所或者是政府代表或有關(guān)當(dāng)局那里。除此之外，船運(yùn)公司或碼頭搬運(yùn)公司可利用上述有關(guān)集裝箱輻射水平或集裝箱中輻射屏蔽材料多少的信息來確定是否繼續(xù)裝卸該集裝箱，是否對該集裝箱進(jìn)行額外的檢查包括物理檢查。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，通過以下方式來檢測船運(yùn)集裝箱中的放射性材料或裂變材料或輻射屏蔽材料讀取數(shù)字化后的伽瑪射線數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由集裝箱中伽碼射線發(fā)射物無源導(dǎo)出；分析該數(shù)據(jù)從而確定出數(shù)字化的伽瑪射線數(shù)據(jù)是否(a)與預(yù)定的伽瑪射線指紋相當(dāng)，或者(b)反常于所預(yù)期的伽瑪射線指紋；以及在該數(shù)據(jù)與預(yù)定的指紋相當(dāng)時或者在該數(shù)據(jù)異常于所預(yù)期的指紋時發(fā)出信號表明集裝箱中含有放射性材料或裂變材料或輻射屏蔽材料。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，伽瑪射線數(shù)據(jù)在采集后被數(shù)字化成(1)伽瑪射線源的強(qiáng)度；和/或(2)每一伽瑪射線的能量。這種經(jīng)采集并數(shù)字化的伽瑪射線數(shù)據(jù)在下面被稱為“指紋”。指紋可被解釋為光譜圖像或光譜圖表。武器指紋是從其中含有裂變材料或放射性材料的測試集裝箱獲取的指紋。載貨單指紋是指從其中所裝為合法貨物如載貨單上所列貨物的測試集裝箱獲取的指紋。背景指紋是指從測試的空集裝箱獲取的指紋。本發(fā)明中要用到兩類背景指紋(1)原始的背景指紋；以及(2)檢查日背景指紋。原始背景指紋是指武器和載貨單數(shù)據(jù)庫生成時取得的指紋。檢查日背景指紋是指集裝箱被檢查那一天所生成的指紋。本發(fā)明將在下面詳細(xì)說明。
本發(fā)明一特定實(shí)施例的一個特征是創(chuàng)立出指紋數(shù)據(jù)庫。其中創(chuàng)立出來并用在本發(fā)明中的數(shù)據(jù)庫為(1)武器指紋數(shù)據(jù)；(2)載貨單指紋數(shù)據(jù)庫；以及(3)檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫。此外，本發(fā)明在使用中希望運(yùn)送集裝箱和集裝箱中貨物的公司能保持載貨單數(shù)據(jù)庫的讀取操作。該載貨單數(shù)據(jù)庫至少應(yīng)列出每一個集裝箱的集裝箱ID以及該集裝箱中貨物的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品ID。
采用本發(fā)明的計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫和方法，結(jié)合給定集裝箱(“可疑集裝箱”)的指紋和相關(guān)集裝箱ID最多進(jìn)行四種測試就能對貨物分析出結(jié)果(1)武器測試；(2)載貨單測試；(3)背景輻射測試；以及(4)等價輻射測試。
1.武器測試查閱武器指紋數(shù)據(jù)庫并將可疑集裝箱的指紋與武器數(shù)據(jù)庫中的武器指紋進(jìn)行比較以進(jìn)行啟發(fā)性匹配。如果可疑集裝箱的指紋與武器數(shù)據(jù)庫中的指紋啟發(fā)性地匹配上了，那么該可疑集裝箱就可能含有未屏蔽的核武器，此時返回該結(jié)果信息。如果可疑集裝箱的指紋與武器數(shù)據(jù)庫中的指紋沒有啟發(fā)性地匹配上，則進(jìn)行載貨單測試。
2.載貨單測試載貨單數(shù)據(jù)庫列出集裝箱的ID以及每一個集裝箱中的貨物，其中每一件貨物均由標(biāo)準(zhǔn)商品ID表示。載貨單指紋數(shù)據(jù)庫中包括有合法的集裝箱貨物的指紋，其中每一件貨物均由載貨單數(shù)據(jù)庫中相同的標(biāo)準(zhǔn)商品ID區(qū)別開來。用集裝箱ID來查詢載貨單數(shù)據(jù)庫可確定出可疑集裝箱中貨物的商品ID。接著再用所得到的標(biāo)準(zhǔn)商品ID來查詢載貨單指紋數(shù)據(jù)庫從而確定出可疑集裝箱中貨物的指紋(“假定指紋”)。
參考載貨單指紋數(shù)據(jù)庫并將可疑集裝箱的指紋與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫中的假定指紋進(jìn)行比較。如果可疑集裝箱的指紋與假定指紋啟發(fā)性匹配，那么該可疑集裝箱中的貨物可能就是載貨單所表明的貨物，然后返回該結(jié)果信息。如果可疑集裝箱的指紋不能與假定指紋啟發(fā)性地匹配上，那么就進(jìn)行背景輻射測試。
3.背景輻射測試參考檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫并將可疑集裝箱的指紋與檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫中的檢查日背景指紋進(jìn)行比較。如果可疑集裝箱的指紋明顯低于檢查日背景指紋，那么該可疑集裝箱很可能含有用來屏蔽核武器的輻射屏蔽材料，此時返回該結(jié)果信息。如果可疑集裝箱的指紋沒有明顯地低于檢查日背景指紋，那么就進(jìn)行等價輻射測試。
4.等價輻射測試如果可疑集裝箱的指紋沒有與假定指紋啟發(fā)性地匹配上并且也沒有明顯地低于檢查日背景指紋，那么就進(jìn)行等價輻射測試。用可疑集裝箱的指紋來查詢整個載貨單指紋數(shù)據(jù)庫。如果可疑集裝箱的指紋與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫中的某一指紋啟發(fā)性地匹配上，那么可疑集裝箱中可能含有不同于勒貨單上所列貨物的合法貨物，此時返回該結(jié)果信息。如果可疑集裝箱的指紋不能與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫中的任一指紋啟發(fā)性地匹配上，那么該可疑集裝箱中的貨物就是未知貨物，此時返回該結(jié)果信息。
下面的程序用來生成以下指紋數(shù)據(jù)庫(1)原始背景指紋生成原始背景指紋。用放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備從其中什么都沒有的測試集裝箱的貨物采集數(shù)據(jù)以生成原始背景指紋。在優(yōu)選實(shí)施例中，將其中什么都沒有的測試集裝箱的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度以及所檢測每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度或所檢測每一伽瑪射線的能量。由此數(shù)字化的數(shù)據(jù)就構(gòu)成“原始背景指紋”。
(2)武器指紋數(shù)據(jù)庫。生成武器指紋數(shù)據(jù)庫。用放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備從一序列測試集裝箱的貨物采集數(shù)據(jù)以生成武器指紋數(shù)據(jù)庫。其中每一個測試集裝箱均包含有一種已知放射性危險材料如U238或Pu244的樣本。這些貨物也可包括已知放射性材料或裂變危險材料的組合。在優(yōu)選實(shí)施例中，將其中含有已知放射性危險材料的一序列測試集裝箱的貨物的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度以及所檢測每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度或所檢測每一伽瑪射線的能量。由此得到的每一個測試集裝箱的數(shù)字化后的數(shù)據(jù)就構(gòu)成“非標(biāo)武器指紋”。然后對每一個非標(biāo)武器指紋進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其中的原始背景指紋去掉。其結(jié)果就是其中包含有每一種已知放射性危險材料或裂變危險材料武器指紋的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然也可用其它方法來生成武器指紋數(shù)據(jù)庫。從公共機(jī)構(gòu)如核管理委員會很容易就能得到給定放射性材料或裂變材料所發(fā)出每一伽瑪射線的射線源強(qiáng)度和射線能量。
(3)載貨單指紋數(shù)據(jù)庫。生成載貨單指紋數(shù)據(jù)庫。用放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備從一序列測試集裝箱的貨物采集數(shù)據(jù)以生成載貨單指紋數(shù)據(jù)庫。這里所稱的“測試”集裝箱必須是那些在商業(yè)上實(shí)際使用的集裝箱，當(dāng)然其數(shù)據(jù)也可在其它條件下進(jìn)行采集。每一個測試集裝箱所裝均為合法的已知貨物，如船運(yùn)載貨單或其它類貨物清單上所列的那些貨物。這些合法貨物是指那些經(jīng)船運(yùn)當(dāng)局準(zhǔn)許裝載在集裝箱中的貨物，例如美國國際貿(mào)易委員會統(tǒng)一關(guān)稅表中所列的貨物。
在優(yōu)選實(shí)施例中，將其中裝有已知合法貨物的一系列測試集裝箱的貨物的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度以及所檢測每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度或所檢測每一伽瑪射線的能量。由此得到的每一個測試集裝箱的數(shù)字化后的數(shù)據(jù)就構(gòu)成“非標(biāo)載貨單指紋”。然后對每一個非標(biāo)載貨單指紋進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其中的原始背景指紋去掉。其結(jié)果就是一個數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中包含有每一個已知合法集裝箱貨物的載貨單指紋，其中由同一個標(biāo)準(zhǔn)商品ID標(biāo)識的貨物用來表示載貨單中的貨物。
注意，這些合法貨物有時(1)不會發(fā)出任何的伽瑪射線，由此所得到的數(shù)字化的數(shù)據(jù)僅僅是背景輻射；以及/或(2)只衰減(當(dāng)伽瑪射線穿過物質(zhì)時其強(qiáng)度/能量降低)背景輻射，由此所得到的數(shù)字化的數(shù)據(jù)會小于背景輻射。這樣，每一個已知合法集裝箱貨物的載貨單指紋可能是負(fù)值或者是其與原始背景指紋的差值。此外，還要注意伽瑪射線在物質(zhì)中的衰減有一個公式。在知道下面信息的情況下，該公式能用來預(yù)測載貨單指紋(1)集裝箱箱壁的厚度和密度；(2)集裝箱貨物的厚度和密度；以及(3)被衰減的伽瑪射線的強(qiáng)度和能量。船運(yùn)集裝箱的厚度和密度通常是標(biāo)準(zhǔn)的。載貨單上應(yīng)當(dāng)包含有船運(yùn)集裝箱中貨物的厚度和密度。被衰減的射線的強(qiáng)度也是知道的，因?yàn)楸景l(fā)明將按下面所述用到檢查日背景指紋。
(4)檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫生成檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫。在可疑集裝箱被檢查的當(dāng)天，用放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備從空集裝箱采集數(shù)據(jù)以生成檢查日背景指紋。在優(yōu)選實(shí)施例中，將可疑集裝箱檢查日采集的空集裝箱的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度以及所檢測每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線源的強(qiáng)度或所檢測每一伽瑪射線的能量。作為優(yōu)選，應(yīng)當(dāng)在集裝箱起重機(jī)的起重連接器相對于頂碼頭處于最高點(diǎn)時記錄下檢查日背景指紋。由此可獲得一個更為精準(zhǔn)的檢查日背景指紋。如此得到的數(shù)字化的數(shù)據(jù)構(gòu)成檢查日背景指紋，然后將其保存到檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫中。


圖1為碼頭、集裝箱起重機(jī)組件和船的側(cè)視圖；圖2為集裝箱起重機(jī)組件的立體圖；圖3為船運(yùn)集裝箱的立體圖；圖4為船運(yùn)集裝箱連接上集裝箱起重機(jī)的起重連接器時的立體圖；
圖5為船運(yùn)集裝箱連接上集裝箱起重機(jī)的起重連接器時的立體圖，其中起重機(jī)上帶有放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備，該設(shè)備布置在起重連接器分箱桿之間的三個殼體中；圖6為根據(jù)本發(fā)明原理，布置在集裝箱起重機(jī)上，優(yōu)選為起重連接器上殼體中的放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備、輻射屏蔽檢測設(shè)備以及微處理器；圖7為本發(fā)明輸入、輸出及部件的流程圖；圖8為本發(fā)明原始背景指紋的生成流程圖；圖9為本發(fā)明武器指紋數(shù)據(jù)庫的生成流程圖；圖10為本發(fā)明載貨單指紋數(shù)據(jù)庫的生成流程圖；圖11為本發(fā)明檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫的生成流程圖；圖12為本發(fā)明一實(shí)施例中計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見圖1來描述集裝箱起重機(jī)3對集裝箱貨運(yùn)船10裝卸的通常操作。在對集裝箱裝卸的通常操作中，集裝箱貨運(yùn)船10?？吭诖a頭2旁。集裝箱起重機(jī)3立在頂碼頭1上。集裝箱起重機(jī)3具有四個支柱，其中圖1中可看到兩個支柱4和5(另有兩個支柱在圖1中沒顯示出來)。橫架6將起重機(jī)構(gòu)7、起重連接器8和集裝箱9提起并跨過集裝箱貨運(yùn)船10從而將其放到集裝箱貨運(yùn)船10上其它集裝箱11之間的位置上，或從該位置將其卸下。
圖2為裝卸操作的立體圖。從中可以看到支柱12和13。
圖3展示有集裝箱9和八個鑄角中的七個鑄角14、15、16、17、18、19和20。
圖4所示為起重連接器在連上集裝箱9時的情況。
圖5為起重連接器連上集裝箱9時起重機(jī)構(gòu)7和起重連接器8的立體圖，從中可以看到，放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備、輻射屏蔽檢測設(shè)備和微處理器或PC26的殼體21、22和23。
圖6為布置在起重連接器8上的三個殼體21、22、23中的一個殼體的塊圖，其中展示有放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24、輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25和微處理器或PC26。其中放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24、輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25和微處理器或PC26可裝在集裝箱起重機(jī)3上，優(yōu)選為起重連接器8上的一個或多個殼體中。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式是將放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24、輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25和微處理器或PC26布置在集裝箱起重機(jī)3上起重連接器8的殼體21、22和23中。放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25可以是現(xiàn)成的設(shè)備如CT州Meriden市的Canberra Industries公司(其網(wǎng)址為www.canberra.com)銷售的系統(tǒng)。該設(shè)備可進(jìn)一步墊上液壓或電磁震動吸收器或執(zhí)行器。殼體21、22和23中的放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24、輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25和微處理器或PC26也可根據(jù)集裝箱起重機(jī)進(jìn)行訂做。
如果放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25均布置在集裝箱起重機(jī)3上起重連接器8的殼體21、22和23中，則可采用微處理器或PC26。微處理器或PC26可布置在集裝箱起重機(jī)3上起重連接器8上的殼體21、22和23中或其它位置處。例如，微處理器或PC26可布置在集裝箱堆放場的辦公室中，只要其與放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25相互通信即可。微處理器或PC26可進(jìn)一步與放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25-起配置?？刹捎糜芯€或無線通訊技術(shù)來將放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25的輸出或結(jié)果傳輸?shù)轿⑻幚砥骰騊C26。微處理器或PC26也可與船運(yùn)公司的邏輯計算機(jī)系統(tǒng)通訊從而將集裝箱9的字母數(shù)字標(biāo)識號和載貨單信息傳輸給微處理器或PC26。然后，微處理器或PC26用載貨單信息來確定預(yù)期從集裝箱9發(fā)射出來的放射性或裂變材料或者是輻射屏蔽材料的閾值水平。
微處理器或PC26優(yōu)選執(zhí)行這樣的一個程序，該程序中具有一個能將放射線材料和輻射屏蔽材料的檢查結(jié)果與之進(jìn)行比較的容許值或閾值。例如，核管理委員會(“NRC”)以及其它州和聯(lián)邦管理局制定的輻射指南中規(guī)定的用來保護(hù)人身安全的最大允許輻射水平。該NRC最大輻射水平可用作輻射容許值。用來掩蓋核武器存在的輻射屏蔽材料的量可用作輻射屏蔽材料容許值。
微處理器或PC26還可運(yùn)行下面所述的一個計算機(jī)程序28(參見圖7)，該程序中具有一個能將放射線材料和輻射屏蔽材料的檢查結(jié)果與之進(jìn)行比較的載貨單信息。例如，輻射的容許值或閾值可能與集裝箱9的貨物相關(guān)。如果集裝箱9中存在一種已知允許的放射性材料，那么該閾值可設(shè)定得高于那些載貨單中沒有任何已知放射性材料的集裝箱。此外，可將多個檢測器24、25的輸出進(jìn)行比較或者是通過取得差值輸出信號而指示出集裝箱9中存在的點(diǎn)輻射源。如果載貨單指出貨物中含有可允許的放射性材料，但這些材料均勻地布置在集裝箱9中，那么多個檢測器24、25的不同輸出即表明存在點(diǎn)輻射源。因此，可由載貨單的貨物建立起閾值差。
在本發(fā)明一個操作示例中，由集裝箱起重機(jī)3上起重連接器8上的殼體21、22和23中放射性材料或裂變材料檢測設(shè)備24和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備25檢測的輻射水平被傳輸?shù)轿⑻幚砥骰騊C26。然后微處理器或PC26將該輻射水平與預(yù)定的輻射容許值或輻射水平進(jìn)行比較，其中的輻射水平是集裝箱9按載貨單所列中貨物的預(yù)期輻射水平。如果輻射水平等于或低于最大容許輻射水平或所預(yù)期的輻射水平，那么微處理器或PC26中所運(yùn)行的計算機(jī)程序會將輻射屏蔽材料水平與預(yù)定的輻射屏蔽材料容許值或所預(yù)期的集裝箱9中按載貨單所列貨物的輻射水平進(jìn)行比較。如果輻射屏蔽材料水平等于或低于所容許的輻射水平或所預(yù)期的輻射水平，那么微處理器或PC26會印上一個核實(shí)章27，該核實(shí)章27表明本集裝箱9(其采用字母數(shù)字標(biāo)識號)既不含有核武器又不含有覆蓋核武器所需的足量輻射屏蔽材料。另一方面，如果輻射水平或輻射屏蔽材料水平超過了容許值或所預(yù)期的水平，那么將該集裝箱9標(biāo)識出來以便進(jìn)一步的檢查，這包括如果需要，根據(jù)適當(dāng)?shù)暮藯l約進(jìn)行的物理檢查。
在普通的商業(yè)程序中，船運(yùn)公司及其代理商會告訴集裝箱托運(yùn)人或發(fā)貨人集裝箱內(nèi)所允許的給定裝載貨物所預(yù)期的最大輻射水平和輻射屏蔽材料水平。反之亦然，在普通的商業(yè)程序中，托運(yùn)人或發(fā)貨人會將他們集裝箱所預(yù)期的輻射水平或輻射屏蔽材料水平通知船運(yùn)公司。合法的托運(yùn)人或發(fā)貨人會告訴船運(yùn)公司或其代理商，他們托運(yùn)的某一集裝箱會超過該水平，因此需要預(yù)先進(jìn)行檢查。
圖7為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法所用部件的流程圖。其中有六個數(shù)據(jù)源(1)輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25；(2)集裝箱ID29；(3)武器指紋數(shù)據(jù)庫30；(4)載貨單數(shù)據(jù)庫31；(5)載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32，其含有集裝箱ID29和標(biāo)準(zhǔn)商品ID33；(6)檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫34。這里必須明白的是檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫34可包含一個或多個檢查日背景指紋。這六個數(shù)據(jù)源可由運(yùn)行了計算機(jī)程序28的計算機(jī)26進(jìn)行讀取。計算機(jī)程序28讀取這六個數(shù)據(jù)源。計算機(jī)26的輸出是返回以下狀態(tài)信息(1)“可能含有未被屏蔽的核武器”35；(2)“裝入其中的貨物可能是載貨單所述的貨物”36；(3)“可能含有用來屏蔽核武器的輻射屏蔽材料”37；(4)“可能含有合法貨物，但該貨物不同于載貨單所列貨物”38；以及(5)“未知貨物”39。
圖7a為載貨單數(shù)據(jù)庫31的詳細(xì)內(nèi)容，其包含有集裝箱ID29和標(biāo)準(zhǔn)商品ID33。圖7b為載貨單指紋數(shù)據(jù)庫的詳細(xì)內(nèi)容，其包含有集裝箱ID29和標(biāo)準(zhǔn)商品ID33。
圖8為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法中生成原始背景指紋的流程圖。在步驟42，輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲得空測試集裝箱的指紋。在步驟43，來自輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25的數(shù)據(jù)被數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度和所檢測的每一伽瑪射線的能量。作為選擇，本數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度或所檢測每伽瑪射線的能量。在步驟44，將數(shù)字化的數(shù)據(jù)作為原始背景指紋保存起來。
圖9為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法生成原始背景指紋的流程圖。在步驟45，輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲得一系列其中裝有已知放射性危險材料的測試集裝箱的指紋。在步驟46，將輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲得的每一種已知放射性危險材料的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度和所檢測的每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度或所檢測的每一伽瑪射線的能量。在步驟47，從數(shù)字化的數(shù)據(jù)中提取出原始背景指紋(圖8)。在步驟48，將其中裝有已知放射性危險材料的每一個測試集裝箱的結(jié)果數(shù)據(jù)保存到武器指紋數(shù)據(jù)庫30中。
圖10為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法生成載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32的流程圖。在步驟49，輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲取其中裝有已知合法貨物的測試集裝箱的指紋。在步驟50，將輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲得的每一種已知合法貨物的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度和所檢測的每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度或所檢測的每一伽瑪射線的能量。在步驟51，從數(shù)字化的數(shù)據(jù)中提取出原始背景指紋(圖8)。在步驟52，將其中裝有已知合法貨物的每一個測試集裝箱的結(jié)果數(shù)據(jù)及其標(biāo)準(zhǔn)商品ID33保存到載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32中。
圖11為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法生成檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫34的流程圖。在步驟53，在每天使用之前，輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲取空測試集裝箱的指紋。在步驟54，將輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲得的數(shù)據(jù)數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度和所檢測的每一伽瑪射線的能量。作為選擇，該數(shù)據(jù)也可數(shù)字化成伽瑪射線的源強(qiáng)度或所檢測的每一伽瑪射線的能量。在步驟55，將數(shù)字化的數(shù)據(jù)保存到檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫34中。
圖12為本發(fā)明計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法的操作流程圖。在步驟56，輻射檢測設(shè)備24或輻射屏蔽檢測設(shè)備25獲取可疑集裝箱9的指紋。在步驟57，對可疑集裝箱的指紋進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，將其中的檢查日背景指紋去掉。在步驟58，查詢武器指紋數(shù)據(jù)庫30將可疑集裝箱經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋與武器指紋數(shù)據(jù)庫30中的指紋進(jìn)行比較。在步驟59，確定可疑集裝箱經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋是否與武器指紋數(shù)據(jù)庫30中的指紋啟發(fā)性匹配。如果“匹配”，那么該可疑集裝箱就可能含有未屏蔽的核武器，然后在步驟60，返回該結(jié)果信息35。
如果“不匹配”，那么就在步驟61查詢載貨單數(shù)據(jù)庫31并查找集裝箱ID29，然后提取出可疑集裝箱9中報稱貨物的標(biāo)準(zhǔn)商品ID33。在步驟62，查詢載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32從而找出與標(biāo)準(zhǔn)商品ID33相關(guān)聯(lián)的指紋。在步驟63，確定可疑集裝箱經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋是否與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32中與該標(biāo)準(zhǔn)商品ID33相關(guān)聯(lián)的指紋(“假定指紋”)啟發(fā)性匹配。如果“匹配”，那么該可疑集裝箱就可能含有載貨單中報稱的貨物，接著在步驟64，返回該結(jié)果信息36。
如果“不匹配”，那么就在步驟65查詢檢查日背景指紋數(shù)據(jù)庫34并將可疑集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋與檢查日背景指紋進(jìn)行比較。在步驟66，確定可疑集裝箱經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋是否明顯低于檢查日背景指紋。如果“是”，那么該可疑集裝箱就可能含有用來屏蔽核武器的輻射屏蔽材料，接著在步驟67，返回該結(jié)果信息37。
注意，此時已確定出可疑集裝箱含有(1)核武器；或(2)載貨單所列貨物；或(3)輻射屏蔽材料。如果集裝箱中確定沒有上述貨物，就停止處理。
繼續(xù)查詢貨物，如果可疑集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋沒有明顯地低于檢查日背景指紋，那么在步驟68，查詢載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32，將可疑集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32中的每一個指紋進(jìn)行比較。在步驟69，確定可疑集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化后的指紋是否與載貨單指紋數(shù)據(jù)庫32中某一指紋啟發(fā)性地匹配。如果“是”，那么該可疑集裝箱就可能含有不同于載貨單所列貨物的合法貨物，接著在步驟70，返回該結(jié)果信息38。如果“否”，那么該可疑集裝箱中的貨物可能是未知貨物，此時在步驟71，返回該結(jié)果信息39。
所進(jìn)行的每一步的順序可有所變化以適應(yīng)特定的使用目的或操作人員的需要。
在普通的商業(yè)程序中，船運(yùn)公司及其代理商會告訴集裝箱托運(yùn)人集裝箱內(nèi)所允許的最大輻射水平和輻射屏蔽材料水平，超過該水平，集裝箱裝載前會自動被檢查。反之亦然，在普通的商業(yè)程序中，合法托運(yùn)人會將那些超過該水平并需要在裝載前檢查的集裝箱通知船運(yùn)公司或其代理商。
以上描述的是一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中放射性材料或輻射屏蔽材料的新計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和方法。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員均清楚在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下上述實(shí)施例還有許多用途和變化。因此本發(fā)明的法律保護(hù)范圍僅由所附的權(quán)利要求書來確定。
所用詞、術(shù)語或語段的定義“集裝箱”。在本說明書中，“集裝箱”是指任何一種其中可裝載材料的容器，如箱子、紙箱、罐或瓶。“船運(yùn)集裝箱”是指經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化以便高效地進(jìn)行陸地海洋運(yùn)輸搬運(yùn)的集裝箱。在圖1和2中，展示了一個“船運(yùn)集裝箱”2。“集裝箱”包括，但不限于貨運(yùn)拖車、鐵路車、空運(yùn)集裝箱、行李等及其他相類似的。
“合法貨物”。在本說明書中，“合法貨物”是指可合法運(yùn)輸?shù)呢浳铩?br> “數(shù)字化”。在本說明書中，“數(shù)字化”是指將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。
“數(shù)字化的伽瑪射線數(shù)據(jù)”。在本說明書中，數(shù)字化的伽瑪射線數(shù)據(jù)是指由物質(zhì)發(fā)出的伽瑪射線的、經(jīng)數(shù)字化的測量值或記錄值。
“每一伽瑪射線的能量”，在本說明書中，“每一伽瑪射線的能量”是指伽瑪射線停止或被物質(zhì)吸收時輻射累積的能量，該物質(zhì)特指檢測伽瑪射線的物質(zhì)。例如，當(dāng)伽瑪射線穿過碘化鈉(NaI)檢測器時，其能量被NaI吸收。該能量會以可見光譜的形式“再次發(fā)射出來”，由此可為光電倍增器檢測并轉(zhuǎn)換成電信號。對于固態(tài)檢測器如碲化隔(CdTe)來說，伽瑪射線會被CdTe吸收，然后直接生成電信號。該電信號的強(qiáng)度與伽瑪射線的能量成正比。
“進(jìn)行啟發(fā)性匹配”，在本說明書中，“進(jìn)行啟發(fā)性匹配”是指對數(shù)字化后的數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行比較，從而在沒進(jìn)行精確比較的情況下以很高的確定度確定出它們的一致性?！皢l(fā)性的匹配”是進(jìn)行啟發(fā)性匹配的結(jié)果?！百が斏渚€源的強(qiáng)度”，在本說明書中，伽瑪射線源的強(qiáng)度是指一放射性材料單位時間里發(fā)射出的伽瑪射線的光子數(shù)。
“光譜圖”，在本說明書中，“光譜圖”是指光譜的圖像或相片。在本說明書中，“光譜分析圖”和“光譜圖”意思相同。
“進(jìn)行光譜分析”，在本說明書中，“進(jìn)行光譜分析”是指分析光譜圖像數(shù)據(jù)。
“明顯低于檢查日背景指紋”，在本說明書中，“明顯低于檢查日背景指紋”是指低于的程度能使人很容易得出檢測設(shè)備正在采集被屏蔽的背景輻射數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在裂變材料或放射性材料的系統(tǒng)，其包括集裝箱起重機(jī)組件，其可用來升降所述集裝箱；以及裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備，其布置在所述集裝箱起重機(jī)組件上，在靠近所述集裝箱時用來檢測所述裂變材料或放射性材料是否存在；以及一計算機(jī)，所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備生成輸出信號并傳送到所述計算機(jī)，所述計算機(jī)響應(yīng)于所述輸出信號，將所述輸出信號與一預(yù)定的閾值進(jìn)行比較從而確定出所述集裝箱的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述集裝箱起重機(jī)組件包括與所述集裝箱接合的起重連接器，所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備安裝在所述起重連接器上。
3.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)在所述輸出信號小于所述閾值時生成一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述材料的量沒超過預(yù)定最大值。
4.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)在所述輸出信號超過所述閾值時生成一個輸出信號，其表明所述集裝箱中存在所述材料。
5.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在輻射屏蔽材料的系統(tǒng)，其包括集裝箱起重機(jī)組件，其可用來升降所述集裝箱；以及輻射屏蔽材料檢測設(shè)備，其布置在所述集裝箱起重機(jī)組件上，在靠近所述集裝箱時用來檢測所述輻射屏蔽材料否存在；以及一計算機(jī)，所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備生成輸出信號并傳送到所述計算機(jī)，所述計算機(jī)響應(yīng)于所述輸出信號，將所述輸出信號與一預(yù)定的閾值進(jìn)行比較從而確定出所述集裝箱的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述集裝箱起重機(jī)組件包括與所述集裝箱接合的起重連接器，所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備安裝在所述起重連接器上。
7.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)在所述輸出信號小于所述閾值時生成一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述材料的量沒超過預(yù)定最大值。
8.如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)在所述輸出信號超過所述閾值時生成一個輸出信號，其表明所述集裝箱中存在所述材料。
9.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在裂變材料或放射性材料和/或輻射屏蔽材料的系統(tǒng)，其包括集裝箱起重機(jī)組件，其可用來升降所述集裝箱；以及備和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備，其布置在所述集裝箱起重機(jī)組件上，在靠近所述集裝箱時其分別用來檢測所述裂變材料或放射性材料以及所述輻射屏蔽材料是否存在；以及一計算機(jī)，所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備各自生成輸出信號并傳送到所述計算機(jī)，所述計算機(jī)響應(yīng)于分別來自所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號，將來自所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的所述輸出信號與一預(yù)定輻射容許值進(jìn)行比較，并將來自所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號與一預(yù)定的輻射屏蔽容許值進(jìn)行比較從而確定出所述集裝箱的狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述集裝箱起重機(jī)組件包括與所述集裝箱接合的起重連接器，所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備和所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備安裝在所述起重連接器上。
11.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中在來自所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的所述輸出信號和來自于所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號分別小于所述輻射容許值和所述輻射屏蔽容許值時，所述計算機(jī)生成一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述裂變材料或放射性材料和所述輻射屏蔽材料的量沒超過各自的預(yù)定最大值。
12.如權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中在來自所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的所述輸出信號或來自于所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號小于所述輻射容許值或所述輻射屏蔽容許值時，所述計算機(jī)生成一個輸出信號，其表明所述集裝箱中存在所述裂變或放射性材料或者是所述輻射屏蔽材料。
13.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在裂變材料或放射性材料的方法，其包括在用集裝箱起重機(jī)組件處理船運(yùn)集裝箱的過程中，將裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備相對于集裝箱布置在一個固定位置上；以及將所述檢測設(shè)備的輸出信號與一預(yù)定閾值進(jìn)行比較從而確定所述集裝箱的狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13的方法，其進(jìn)一步包括在所述輸出信號超過所述閾值時生成一個報警信號。
15.如權(quán)利要求13的方法，其進(jìn)一步包括在所述輸出信號小于所述閾值時，生成一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述材料的量沒超過預(yù)定最大值。
16.如權(quán)利要求13的方法，其中所述布置的步驟包括將所述檢測設(shè)備安裝在所述集裝箱起重機(jī)組件的一個起重連接器上。
17.如權(quán)利要求13的方法，其進(jìn)一步包括基于載貨單中的信息計算出所述閾值，其中載貨單中列出預(yù)期裝在所述集裝箱中的貨物。
18.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在輻射屏蔽材料的方法，其包括在用集裝箱起重機(jī)組件處理船運(yùn)集裝箱的過程中，將輻射屏蔽材料檢測設(shè)備相對于集裝箱布置在一個固定位置上；以及將所述檢測設(shè)備的輸出信號與一預(yù)定閾值進(jìn)行比較從而確定所述集裝箱的狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18的方法，其進(jìn)一步包括在所述輸出信號超過所述閾值時生成一個報警信號。
20.如權(quán)利要求18的方法，其進(jìn)一步包括在所述輸出信號小于所述閾值時，生成一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述材料的量沒超過預(yù)定最大值。
21.如權(quán)利要求18的方法，其中所述布置的步驟包括將所述檢測設(shè)備安裝在所述集裝箱起重機(jī)組件的一個起重連接器上。
22.如權(quán)利要求18的方法，其進(jìn)一步包括基于載貨單中的信息計算出所述閾值，其中載貨單中列出預(yù)期裝在所述集裝箱中的貨物。
23.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中是否存在裂變或放射性材料和/或輻射屏蔽材料的方法，其包括在用集裝箱起重機(jī)組件處理船運(yùn)集裝箱的過程中，將裂變或放射性材料檢測設(shè)備和輻射屏蔽材料檢測設(shè)備相對于集裝箱布置在一個固定位置上；以及將來自所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的輸出信號與一預(yù)定輻射容許值進(jìn)行比較，并將來自所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的輸出信號與一預(yù)定的輻射屏蔽容許值進(jìn)行比較從而確定出所述集裝箱的狀態(tài)。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中在所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的所述輸出信號超過所述輻射容許值或在所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號超過所述輻射屏蔽容許值時，生成一個報警信息，
25.如權(quán)利要求23的方法，其中在所述裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備的所述輸出信號小于所述輻射容許值并且所述輻射屏蔽材料檢測設(shè)備的所述輸出信號小于所述輻射屏蔽容許值時，發(fā)出一個核實(shí)信息，其表明所述集裝箱中所述裂變材料或放射性材料和所述輻射屏蔽材料的量沒超過各自的預(yù)定最大值。
26.如權(quán)利要求23的方法，其中布置的步驟包括將所述檢測設(shè)備安裝在所述集裝箱起重機(jī)組件的一個起重連接器上。
27.如權(quán)利要求23的方法，其進(jìn)一步包括基于載貨單中的信息計算出所述所述輻射容許值和輻射屏蔽容許值，其中載貨單中列出預(yù)期裝在所述集裝箱中的貨物。
28.一種用來確定船運(yùn)集裝箱中是否存在裂變材料或放射性材料點(diǎn)源的方法，其包括在用集裝箱起重機(jī)組件處理船運(yùn)集裝箱的過程中，將分開布置的多個裂變材料或放射性材料檢測設(shè)備布置成與集裝箱有固定的空間關(guān)系，其中每一個所述檢測設(shè)備形成輸出信號；以及將每一個所述檢測設(shè)備的所述輸出信號進(jìn)行比較以形成輸出信號差從而確定出所述集裝箱的狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求28的方法，其進(jìn)一步包括在所述輸出信號差超過所述閾值時生成一個報警信號以提示所述材料源的存在。
30.如權(quán)利要求28的方法，其中所述布置的步驟包括將所述設(shè)備安裝在所述集裝箱起重機(jī)組件的一個起重連接器上。
31.如權(quán)利要求28的方法，其進(jìn)一步包括基于載貨單中的信息計算出所述閾值，其中載貨單中列出預(yù)期裝在所述集裝箱中的貨物。
32.一種計算機(jī)可讀介質(zhì)，其含有可執(zhí)行代碼，該代碼包括讀取數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)的代碼，該數(shù)據(jù)由集裝箱的伽瑪射線放射被動地取得；分析所述數(shù)據(jù)從而確定所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)是否屬于下面情況的代碼(a)與預(yù)定伽瑪射線指紋相當(dāng)以及(b)異常于所預(yù)期的伽瑪射線指紋；以及。在所述數(shù)據(jù)相當(dāng)于所述預(yù)定指紋之一并且異常于所述預(yù)期指紋時，發(fā)出所述集裝箱含有放射線材料或裂變材料或輻射屏蔽材料的信號的代碼。
33.如權(quán)利要求32的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述讀取代碼包括讀取原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的代碼，該數(shù)據(jù)對應(yīng)于所述伽瑪射線發(fā)射物；從所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)減去預(yù)定背景數(shù)據(jù)從而生成所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)的代碼。
34.如權(quán)利要求33的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述讀取所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)的代碼進(jìn)一步包括將所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為強(qiáng)度數(shù)據(jù)和能量光譜數(shù)據(jù)中至少一個數(shù)據(jù)提供出來的代碼。
35.如權(quán)利要求32的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中所述分析代碼包括將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第一數(shù)據(jù)庫中保存的多個預(yù)定伽瑪射線指紋進(jìn)行比較的代碼，其中所述預(yù)定指紋所指的是能與所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)啟發(fā)性匹配的所述多個預(yù)定指紋中的一個；在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述預(yù)定指紋中的一個啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)庫中的另外多個伽瑪射線指紋中選定的一個指紋進(jìn)行比較的代碼，所述的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中所述選定的一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
36.如權(quán)利要求35的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中作進(jìn)一步分析的所述代碼包括在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)異常于所述預(yù)期指紋時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與保存在第三數(shù)據(jù)庫中的至少一個數(shù)字化伽瑪射線背景指紋進(jìn)行比較的代碼，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時進(jìn)一步異常于所述的預(yù)期指紋。
37.如權(quán)利要求36的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中作進(jìn)一步分析的所述代碼包括在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與保存在第二數(shù)據(jù)庫中的所述另外多個指紋進(jìn)行比較的代碼，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中的任易一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
38.如權(quán)利要求38的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其進(jìn)一步包括在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個保存在所述第二數(shù)據(jù)庫的代碼。
39.如權(quán)利要求38的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中用作保存的所述代碼包括從一個與所述集裝箱相關(guān)的電子化保存的載貨單讀取至少一個標(biāo)準(zhǔn)商品ID；以及在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個指紋保存起來時將其與所述標(biāo)準(zhǔn)商品ID相關(guān)聯(lián)的代碼。
40.如權(quán)利要求35的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其進(jìn)一步包括將數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述預(yù)定指紋中的一個保存在所述第一數(shù)據(jù)庫中的代碼，其中的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)由其中含有已知數(shù)量的一種已知放射性或裂變材料的測試集裝箱獲得。
41.如權(quán)利要求40的計算機(jī)可讀介質(zhì)，其中用作保存的所述代碼包括在所述測試集裝箱空時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)的代碼；在所述測試集裝箱中裝有所述材料時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)的代碼；從所述測試集裝箱裝有所述材料時讀取的數(shù)據(jù)中減去所述測試集裝箱空時讀取的數(shù)據(jù)的代碼。
42.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中裂變或放射性材料或輻射屏蔽材料的方法，其包括以下步驟讀取數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由一集裝箱的伽瑪射線放射被動地取得；分析所述數(shù)據(jù)從而確定所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)是否屬于(a)與預(yù)定伽瑪射線指紋相當(dāng)以及(b)異常于所預(yù)期的伽瑪射線指紋；以及，在所述數(shù)據(jù)相當(dāng)于所述預(yù)定指紋之一并且異常于所述預(yù)期指紋時，發(fā)出所述集裝箱含有放射性材料或裂變材料或輻射屏蔽材料的信號。
43.如權(quán)利要求42的方法，其中所述讀取步驟包括讀取原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)對應(yīng)于所述伽瑪射線放射；從所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)減去預(yù)定背景數(shù)據(jù)從而生成所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)。
44.如權(quán)利要求43的方法，其中所述讀取所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)的步驟進(jìn)一步包括將所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為強(qiáng)度數(shù)據(jù)和能量光譜數(shù)據(jù)中至少一個數(shù)據(jù)提供出來的步驟。
45.如權(quán)利要求42的方法，其中所述分析步驟包括將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第一數(shù)據(jù)庫中保存的多個預(yù)定伽瑪射線指紋相比的步驟，其中所述預(yù)定指紋是指能與所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)啟發(fā)性匹配的所述多個預(yù)定指紋中的一個；在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述預(yù)定指紋中的一個啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)庫中保存的另外多個伽瑪射線指紋中選定的一個指紋相比的步驟，所述的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中所述選定的一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
46.如權(quán)利要求45的方法，其中所述分析步驟進(jìn)一步包括在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)異常于所述預(yù)期指紋時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與保存在第三數(shù)據(jù)庫中的至少一個數(shù)字化伽瑪射線背景指紋進(jìn)行比較的步驟，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時進(jìn)一步異常于所述的預(yù)期指紋。
47.如權(quán)利要求46的方法，其中所述分析步驟進(jìn)一步包括在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)庫中保存的所述另外多個指紋逐一進(jìn)行比較的步驟，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中的任何一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
48.如權(quán)利要求46的方法，其進(jìn)一步包括下面的步驟在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個保存在所述第二數(shù)據(jù)庫中。
49.如權(quán)利要求48的方法，其中所述保存的步驟包括如下步驟從一個與所述集裝箱相關(guān)的電子化保存的載貨單讀取至少一個標(biāo)準(zhǔn)商品ID；以及在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個指紋保存起來時將其與所述標(biāo)準(zhǔn)商品ID相關(guān)聯(lián)。
50.如權(quán)利要求45的方法，其進(jìn)一步包括如下步驟將數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述預(yù)定指紋中的一個保存在所述第一數(shù)據(jù)庫中，其中的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)由其中含有已知數(shù)量的一種已知放射性或裂變材料的測試集裝箱獲得。
51.如權(quán)利要求50的方法，其中所述保存的步驟包括如下步驟在所述測試集裝箱空時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)；在所述集裝箱中裝有所述材料時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)；從所述測試集裝箱裝有所述材料時讀取的數(shù)據(jù)中減去所述測試集裝箱空時讀取的數(shù)據(jù)。
52.一種用來檢測船運(yùn)集裝箱中裂變或放射性材料或輻射屏蔽材料的裝置，其包括一傳感器，其從所述集裝箱檢測伽瑪射線放射從而獲得數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)；一計算機(jī)，其在程序上用來分析所述數(shù)據(jù)從而確定所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)是否(a)與預(yù)定伽瑪射線指紋相當(dāng)以及(b)異常于所預(yù)期的伽瑪射線指紋；所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述數(shù)據(jù)相當(dāng)于所述預(yù)定指紋之一并且異常于所述預(yù)期指紋時發(fā)出所述集裝箱含有放射線材料或裂變材料或輻射屏蔽材料的信號。
53.如權(quán)利要求52的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步從所述傳感器讀取對應(yīng)于所述伽瑪射線放射的原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且從所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中減去預(yù)定背景數(shù)據(jù)從而生成所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)。
54.如權(quán)利要求53的裝置，其中所述原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是強(qiáng)度數(shù)據(jù)和能量光譜數(shù)據(jù)中的至少一個數(shù)據(jù)。
55.如權(quán)利要求52的裝置，其進(jìn)一步包括第一數(shù)據(jù)庫，其含有多個預(yù)定的數(shù)字化伽瑪射線指紋；以及第二數(shù)據(jù)庫，其含有另外的多個數(shù)字化伽瑪射線指紋；所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第一數(shù)據(jù)庫中保存的多個預(yù)定伽瑪射線指紋中選定的一個進(jìn)行比較，所述預(yù)定指紋是指能與所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)啟發(fā)性匹配的所述多個預(yù)定指紋中所述選定的一個；以及所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述預(yù)定指紋中的一個啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)庫中保存的另外多個伽瑪射線指紋中選定的一個指紋進(jìn)行比較，所述的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中所述選定的一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
56.如權(quán)利要求55的裝置，其進(jìn)一步包括第三數(shù)據(jù)庫，其至少含有一個數(shù)字化伽瑪射線背景指紋；所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)異常于所述預(yù)期指紋時將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與保存在第三數(shù)據(jù)庫中的所述背景指紋進(jìn)行比較，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時進(jìn)一步異常于所述的預(yù)期指紋。
57.如權(quán)利要求56的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)不能與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時，將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)庫中保存的所述另外多個指紋進(jìn)行比較，所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)在其不能與所述另外多個伽瑪射線指紋中的任易一個啟發(fā)性匹配時異常于所述的預(yù)期指紋。
58.如權(quán)利要求56的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)與所述背景指紋啟發(fā)性匹配時將所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個保存在所述第二數(shù)據(jù)庫中。
59.如權(quán)利要求58的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步從一個與所述集裝箱相關(guān)的電子化保存的載貨單讀取至少一個標(biāo)準(zhǔn)商品ID，從而在所述數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述另外多個指紋中的一個保存起來時將其與所述標(biāo)準(zhǔn)商品ID相關(guān)聯(lián)。
60.如權(quán)利要求55的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步將數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)作為所述預(yù)定指紋中的一個保存在所述第一數(shù)據(jù)庫中，其中的數(shù)字化伽瑪射線數(shù)據(jù)由其中含有已知數(shù)量的一種已知放射性或裂變材料的測試集裝箱獲得。
61.如權(quán)利要求60的裝置，其中所述計算機(jī)在程序上進(jìn)一步在所述測試集裝箱空時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)；在所述集裝箱中裝有所述材料時從其讀取數(shù)字伽瑪射線數(shù)據(jù)；并且從所述測試集裝箱裝有所述材料時讀取的數(shù)據(jù)中減去所述測試集裝箱空時讀取的數(shù)據(jù)從而獲得預(yù)定的指紋。
全文摘要
一種用來檢測集裝箱(9)中裂變或放射性材料或輻射屏蔽材料的計算機(jī)程序、數(shù)據(jù)庫和方法，其與接近于集裝箱(9)的檢測設(shè)備(24，25)一起工作從而檢測出裂變或放射性材料的存在；或者是用來隱藏該裂變或放射性材的屏蔽材料的存在。然后將檢測器的輸出與一閾值進(jìn)行比較從而確定該船運(yùn)集裝箱(9)接下來的操作。該閾值可基于已知放射性危險材料的輸出、已知合法貨物的輸出或者是空集裝箱的輸出來確定。
文檔編號G08B21/12GK1774731SQ200480002900
公開日2006年5月17日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者約翰·I·阿里奧托, 肯尼斯·L·格里爾, 馬修·T·阿里奧托 申請人:維里集裝箱公司