核能与新能源技术研究院

Institute of Nuclear and New Energy Technology,Tsinghua University 

钴 60 集 装 箱 监 测 系 统

清华大学核研院1995年提出研制 r射线集装箱检测系统(TC-SCAN),并列入了科技部"九五"攻关计划。1997年7月建成全规模样机,获得了高质量集装箱数字辐射图像。1999年6月26日,第一座钴-60集装箱检查站在福州马尾港建成并首次在现场获得了海运集装箱图像,该检查站也是我国第一座投入运行的国产集装箱检查站。

TC-SCAN投入使用以来,对维护正常的贸易秩序、保护国家税收,防止和打击各种形式的恐怖活动起到了显著的作用。该系统可对集装箱等大型物流载体进行有效、快速的检测。系统采用常规探伤机(Amersham 公司)作射线源,研发特高灵敏度高压充气阵列电离室作为射线探测器并获得多个国家的专利授权。借助于特殊的阵列探测器和先进的信号与图像处理技术,钴源集装箱检测系统可以提供优异的集装箱透视图像,其检测性能优良,并达到与4-9MeV加速器检测系统相当的水平,同时在价格上具有明显的优势。对于100mm铁,该系统反差灵敏度(CI)和丝分辨率(IQI)分别为0.5%和2.5%,穿透本领(SP)约240mm铁;每小时可以检测30个标准集装箱,而每次检测的最大检测剂量不到5mSv。实际运行显示,该系统检测性能完全满足海关的需要,而且特别稳定、可靠,获得了广大用户的好评。

自1999年起该系统实现了产品的系列化,陆续发展了车载移动式、组合移动式、航空集装箱和铁路货车等多种针对不同用途和特点的检测系统。国内迄今已有9套60Co集装箱检测系统(含2套铁路货车在线检测系统)交付使用,主要设置在我国的西部与北部边疆,也包括福州马尾以及河北秦皇岛等东部港口。此外,有三套(车载式与组合移动式)分别在非洲吉布提与中东阿布扎比、哈萨克斯坦投入运行。2003年还签署了出口西非加纳共和国的供货合同。这些系统分布在世界各地,经受了各种严酷气候环境的考验并使用良好。

TC-SCAN系统是世界上第一个研制成功并实际应用的集装箱检测系统,也是迄今唯一可与加速器系统检测性能相当的g射线集装箱检测系统。钴-60集装箱检测系统近年共获2项发明专利授权,并获得国家技术发明2等奖、北京市科技进步1等奖以及2000年香港国际发明展唯一大奖(全场总冠军)。该项目为全国"九五"攻关十九项重大科技成果之一,其验收组专家认为,此项目达"国际领先水平","是我国核技术领域的优秀典型"。

为了能细致检测集装箱和判别货物材质,清华大学核研院于1999年起又发展了集装箱CT检测系统,它既能获得客体任选方向的投影影像,又能获取客体任何位置的断层(剖面)影像,并依据CT值来判别材料性质。其中国发明专利已获授权,而研制工作则列入了科技部"十五"攻关计划。经过两年多努力,集装箱CT检测系统全规模样机已于2002年底建成,进行了大量实验,目前已通过了科技部的评审和验收。