CN1973309B - 异步分析数据以探测放射性材料的设备和方法 - Google Patents

Abstract

放射性材料探测系统(200)包括货物集装箱监测系统(10)和控制中心(220)。货物集装箱监测系统(10)具有用于探测在预定时间或设定时间内的辐射的辐射传感器(24)和用于发送从辐射传感器(24)接收到的信息的收发机(26)。控制中心(220)与货物集装箱监测系统(10)的收发机通信。控制中心(220)用于在运送过程中，接收来自至少一个附加源(222)而不是来自货物集装箱监测系统(10)的数据，并且异步分析来自至少一个附加源(222)的数据和来自辐射传感器(24)的信息，以探测集装箱(12)内的放射性材料。

Description

异步分析数据以探测放射性材料的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种异步分析数据以探测核武器和/或放射性材料的设备和方法，并且尤其涉及一种异步分析数据以探测从一个地点到另一个地点装运过程中的容器或集装箱内的核武器和/或放射性材料的设备和方法。

背景技术

对恐怖分子或其他人可能在将来某时试图进口放射性或核材料到美国或其它国家的关注日益增长，这些放射性或核材料可能会用于执行恐怖事件的核武器的制造。一种运送放射性或核材料的方法是将这些材料藏在表面上无害的货物中或货物内。例如，这些核材料可以放在用于通过海运、铁路、空运或卡车进行货物运输的标准密封的货物集装箱中。核材料可以与无害的货物衣架放置在密封的货物集装箱内，该集装箱，例如在从一个地点到另一地点运输的上千个或更多个这样的集装箱的大集装箱船内。特别地，在集装箱船的出港口或进港口均使用现有的货物检查系统。由于尤其是通过单独的大集装箱船运送的大量的集装箱，使用现有的可用的检查设备和人员彻底地检查每个集装箱是否存在任意类型的违禁品，包括放射性或核材料是非常困难的。更典型的情形是目前使用，例如被选定集装箱的主动扫描技术比如X射线、γ射线或中子查询以为给定运输中的特定数量的集装箱提供抽样检查，被选定的集装箱是在整个数量的集装箱的一个小子集的基础上获得的。主动扫描是在任何时候将外部能量源引入以查询或激励一种物体，例如集装箱内的材料。主动扫描可以包括中子、γ射线、磁共振、电磁波，例如红外、射频、X射线、甚至超声波和类似物。通常，主动扫描系统包括探测从物体或集装箱内的被激发材料发射出的中子的某种类型的中子探测器。

其它类型的扫描技术不能充分地进行商业开发，但是其也可以为主动扫描检查系统包括核荧光和热核分析(TNA)。核荧光系统用特定辐射光谱照射被测试的物体，并且如果在该物体内存在核材料则从该物体回射出不同的能量。例如使用来自氘-氘反应的中子，此类中子具有充分的能量以激活其他材料中的铀235或钚，这会在这些材料中引起裂变反应(例如，由于裂变反应输入4-5MeV而得到6+MeV)。探测物体的更高能量的输出说明物体内具有“放大器”。在TNA中使用的热中子具有非常低的速率。如果在被热中子激发的裂变反应中产生一个中子，则该一个中子通常发射2MeV的高能量，在此1eV相当于大约具有单自由度的10K度。通过高能量放射的探测可以监测可裂变材料的存在。目前，主动扫描检查设备不能运行和足够快速地分析以为每个集装箱提供实时扫描。一个建议的解决方案是当集装箱在装载港被装载时扫描集装箱并且然后将集装箱放入待装载的仓库(storage pending onloading)内。因为扫描需要专业技术(类似放射线学和X射线技术)，所以这些扫描图像的分析时间减缓了装载过程。当分析数据时，为了进行更彻底的和详细的检查，需要标记特定的集装箱，这样不仅引起集装箱运输的延迟，和集装箱船的装载和卸载的潜在的巨大阻塞(backup)，而且探测核材料或可疑遮蔽集装箱的存在太迟。

另一种分析存在潜在威胁的集装箱的方法是通过分析货单信息或集装箱源/目的地数据。仅仅使用集装箱货单信息或集装箱源/目的地数据探测隐蔽在集装箱内的核和裂变材料的问题是潜在的转运转移注意力的策略(transshipmcnt diversionary tactics)。为了遮蔽核材料和/或遮蔽，期望掩盖核材料和/或遮蔽的恐怖分子可以改变集装箱或集装箱内的物质。可选地，这些恐怖分子运输集装箱到一些中间目的地，他们自己认为这些中间目的地不是高危险源。同样地，恐怖组织可以贿赂、强迫或欺骗发货人，例如“较少集装箱装载”(LCL)发货人，添加违法的板条箱到整理好的装载货物中。在极端的情况下，恐怖组织可能注册一个公司，该公司具有已经确定的无害材料的船运记录并且在该注册公司的名下运输装有核材料的整个集装箱。通过抽样主动扫描和限定明显信息或集装箱源/目的地数据探测到该集装箱的可能性非常低。

这样就需要一种当集装箱从一个地点运送到另一个地点时能够异步分析数据以探测在容器内的密封集装箱内的放射性材料的设备和方法。通过这种方法，有可能当在运送中使用来自多个源的数据更精确地分辨潜在的威胁以便在放射性或核材料进入一个国家的边境之前采取适当的行动。

发明内容

简而言之，本发明包括放射性材料探测系统，放射性材料探测系统包括货物集装箱监测系统和控制中心。货物集装箱监测系统包括具有无线发射机的多个放射性材料探测设备、用于探测在预设或规定时间段内的辐射的辐射传感器、用于将感测到的辐射发送到无线发射机以进行发送的探测控制器和与控制器和无线发射机中的一个电耦合并且为由无线发射机发射的信息提供识别数据或位置数据。货物集装箱监测系统还包括具有接收机的主单元/主模块，接收机用于接收来自多个放射性材料探测设备的每个无线发射机的无线发射的信息，收发机和与接收机耦合并且用于发送通过收发机从放射性材料探测设备接收到的信息的主控制器。控制中心与主单元/主模块的收发机通信。控制中心用于从至少一个附加源而不是从主单元/主模块接收数据并且异步分析来自至少一个附加源的数据和来自放射性材料探测设备的信息以探测在特定集装箱内的放射性材料。

然而在其它方面，本发明包括使用放射性材料探测系统探测多个集装箱内的放射性材料的方法。放射性材料探测系统包括货物集装箱监测系统和控制中心。货物集装箱监测系统包括多个放射性材料探测设备和主单元/主模块。多个放射性材料探测设备的每个具有无线收发机、辐射传感器、探测控制器和识别标签。主单元/主模块具有用于接收来自每个无线收发机的无线发射信息的接收机、收发机和主控制器。控制中心与主单元/主模块的收发机通信。控制中心用于从至少一个附加源而不是从主单元/主模块接收数据并且异步分析来自至少一个附加源的数据和来自放射性材料探测设备的信息以探测特定集装箱内的放射性材料。该方法包括使用主单元/主模块和多个放射性材料探测设备以感测在每个放射性材料探测设备处的γ辐射和中子中的至少一个并且将最初感测到的信号发射到主单元/主模块；为基于最初感测的信号的多个集装箱建立背景辐射空间；在主单元/主模块或控制中心内存储背景辐射空间；在每个放射性材料探测设备处在预设或规定时间段内内感测γ辐射和中子中的至少一个并且发送当前感测的信号到主单元/主模块内；为基于当前感测到的信号的多个集装箱建立当前辐射空间；把由放射性材料探测设备当前感测的当前辐射空间与由放射性材料探测设备最初感测的背景辐射空间相比较以识别多个集装箱内的异常；异步分析来自至少一个附加源的数据和已比较的信息以识别多个集装箱内的异常，以减少误报、减少漏报和/或增加敏感性读取。

然而在另一方面，本发明包括使用放射性材料探测系统探测多个集装箱内的放射性材料的方法。放射性材料探测系统包括货物集装箱监测系统和控制中心。货物集装箱监测系统包括主单元/主模块和多个放射性材料探测设备。每个放射性材料探测设备具有发射机、探测控制器和用于探测预设和规定时间段内的辐射的辐射传感器。控制中心与主单元/主模块通信并且用于从至少一个附加源而不是从主单元/主模块接收数据。该方法包括：感测在每个放射性材料探测设备处的辐射；在预设和规定的时间段内在主单元/主模块处从每个放射性材料探测设备接收感测的信息；调整背景或宇宙辐射以生成调整的传感器信息并且便于指示核放射性材料存在的异常或不正常数据的识别；和异步分析来自至少一个附加源的数据和调整的传感器信息以识别多个集装箱内的异常，以减小误报、减小漏报和/或增加敏感性读取。

然而在另一方面，本发明包括利用放射性材料探测系统探测多个集装箱内的放射性材料的方法。放射性材料探测系统包括货物集装箱监测系统和控制中心。货物集装箱监测系统包括主单元/主模块和多个放射性材料探测设备。每个设备具有发射机、探测控制器和用于探测预设或规定时间段内的辐射传感器。控制中心与主单元/主模块通信并且用于从至少一个附加源而不是主单元/主模块接收数据。该方法包括：安装多个放射性材料探测设备到多个货物集装箱，探测设备的整个组包括探测器阵列和货物集装箱位置；在每个放射性材料探测设备处在预设或规定时间段内以总量和/或通过光谱分布感测γ辐射和中子中至少一个并且将代表测得辐射的信号发送到主单元/主模块；通过平均在临近每个放射性材料探测设备的多个放射性材料探测设备处感测到辐射，计算整个放射性材料探测设备阵列内的每个放射性材料探测设备处的平均测量所得辐射等级，多个放射性材料探测设备的平均值组形成多个放射性材料探测设备和相应的集装箱的背景辐射空间的计算估计的变化组；并且把在每个放射性材料探测设备处测得的辐射与在每个位置处的背景辐射的计算估计相比较以生成比较传感器信息；并且异步分析来自至少一个附加源和比较传感器信息的数据以识别多个集装箱内的异常，以减小误报、以减小漏报和/或增加敏感性读取。

附图说明

当结合附图阅读时本发明的优选实施例的下面的详细描述将更容易理解。为了描述本发明的目的，在此示出了优选实施例的附图。然而，应该理解，本发明并不局限于示出的精确的设置和示出的手段。

在附图中：

图1是本发明优选实施例的货物集装箱监测系统的示意性功能框图，集装箱监测系统具有多个设置在多个以三维阵列分布的被测试的物体上的放射性材料探测设备；

图2是本发明优选实施例的放射性材料探测设备的示意性功能框图；

图3是本发明优选实施例的主单元/主模块或者接收站的示意性功能框图；

图4-5是描述集装箱从出发点到目的地的运送路径的流程图；

图6是描述在运送集装箱过程中保管方转移点的功能图；

图7为本发明优选实施例的放射性材料探测系统的示意性功能框图；以及

图8是本发明优选实施例的与单独运行的主动扫描系统的探测时间、分析时间和排队等待时间相比较的总的异步分析的图形示意图。

具体实施方式

参考附图，其中，相同的附图标记表示所有几个附图中的相同的元件，如图1-3，本发明优选实施例的集装箱监测系统10的示意图中所示。集装箱监测系统10(图1)包括多个放射性材料探测设备20(图2)和主单元/主模块40(图3)。每个放射性材料探测设备20包括发射机26、辐射探测器或传感器24、探测控制器30和识别标签或识别标签28。每个发射器26能够传输与信号一致的信息。优选地，发射器26利用射频、红外线、光波、微波、电压、电流和类似物发送信息。每个辐射传感器24具有传感器输出端并且可以在预设的或规定的时间段内探测辐射。优选地，辐射传感器24可以根据探测到的辐射量成比例地改变传感器输出。探测到的辐射量可以为在预设的或规定的时间段内感测到的密度值或者积累值。每个探测控制器30可以接收来自其相关辐射传感器24的输出并且将其各个输出信号传送到用于传输的各个发射器26。每个识别标签与至少一个控制器30和发射器26电耦合并且可以为由发射器26传输的信息提供识别数据和/或位置数据。识别数据可以包括被测物体12的唯一识别符，并且还可以包括关于被测物体12的内容、所有权、出发地和/或目的地的信息。优选地，辐射传感器24根据探测到的辐射量成比例的改变传感器输出。

主单元/主模块40包括接收机42、指示输出例如主单元/主模块40的发射机或收发机48和主控制器或信息处理系统46。接收机42可以接收来自放射性材料探测设备20的每个发射机26的发射信息。主控制器46与接收机42耦合并且基于接收到信息的状态驱动指示输出或发射机48。指示输出48可以连接到远程或本地指示灯、信号器面板(annunciatorpanel)、显示设备、声音产生设备(也就是，喇叭或蜂鸣器)和类似物上。可选地，指示器输出48可以为连接到用于与控制中心220(图7)通信的远程通信系统例如蜂窝系统、电话系统、有线计算机网络、卫星系统、无线电系统和类似系统的发射机或收发机48。

优选地，多个放射性材料探测设备20的多个子集被设置在多个被测物体12上，如图1所述，并且设置多个被测物体12从而设置在邻近的被探测物体12上的多个放射性材料探测设备20的子集能够探测最接近的其它邻近被测物体12的至少一部分。例如，多个放射性材料探测设备20的第一子集可以被设置在第一被测物体12上并且多个放射性材料探测设备20的第二子集可以被设置在第二被测物体12上。设置第一和第二被测物体从而多个放射性材料探测设备20的第一子集能够探测第二被测物体12的至少一部分并且反之亦然。优选地，多个放射性材料探测设备20的至少三个被设置在每个被测的物体12上，并且以从被测物体12内的任意点到三个放射性材料探测设备20中的一个的距离最小的方式定位在被测物体12上。多个放射性材料探测系统10可以通过用于监测多个楼层、地区、建筑、货舱和类似物的管理监测或控制站互连。

在一个可能的实施例中，图1为本领域普通技术人公知类型的典型集装箱船100(图7)的货舱的示意图。集装箱船100包括货物集装箱监测系统10，该货物集装箱监测系统10用于在其货舱和在某些情况下其甲板上接收多个被测物体，例如通常具有大约10英尺×10英尺×40英尺或10英尺×10英尺×20英尺的预定尺寸的箱状集装箱12。在被装载到集装箱船100上之前，集装箱12预载需要从一个地点运送到另一个地点的货物。典型地，预载有将要运送货物的集装箱12在被装载到集装箱船100上之前被密封。集装箱船100的货舱的尺寸可以接收并排、与其它堆放在另一个上面的集装箱12首尾相连的多个集装箱12以有效地建立三维集装箱矩阵14充分地利用集装箱船100的有效空间以最大化运送效率。集装箱12典型地由钢或某些其他刚性的、高强度的材料构成，以便为放置在其上的集装箱12提供充分的支撑并且充分地防止每个集装箱12内的被运送的货物在运送和集装箱12的装载/卸载过程中的损坏。典型的大集装箱船100可以接收上千或更多个从一个地点运送到另一个地点的集装箱12。如上面所涉及的，因为集装箱12的尺寸和在每个集装箱船100上的集装箱数量，在集装箱12从集装箱船100上卸载下来以进一步运输的时候，如果要对每个集装箱进行充分的违禁品检查，包括放射性材料检查是困难的。

此处的术语集装箱12不应该受到翻译的限制并且可以包括任意货物容器、箱子或在其中保存或运送材料的集装箱，和/或可以包括被运送的大设备，大设备本身可以构成一种集装箱(例如，预制机械或建筑物)。

本发明提供了一种用于探测当船从一个地点到另一个地点(见图4-6)运送集装箱12时集装箱船100(或某些其它类型的运输方式)上的集装箱12内的放射性或核材料的存在的方法和系统。典型地，集装箱船100的海洋运输时间从装载完的集装箱船100离开在第一地点的港口的时间到集装箱船100进入在第二个地点的港口的时间至少为几天并且可能会是10天或者更多天。对于西欧与美国之间的船运，东海岸美国港口的典型运输时间为9到11天。本发明利用了该相对长的运输时间以便利集装箱12内的放射性或核材料存在的有序的彻底的探测而不会在集装箱船100的出发港或到达港产生任何不能接受的延误或港口阻塞。在该方法中，当船仍在海上时，在到达或进入港口之前可以采取适当的操作。此外，因为当船100位于海上时核或放射性材料的存在可以被探测到，因此船100可以被阻止在港口外以防止该材料进入国家或船100可以被转移到一个安全的港口进行进一步的检查。

图2是本发明优选实施例的传感器设备20的功能性示意框图。传感器设备20被包含在外壳22内，外壳22优选地是密封的并且通常由刚性高强度材料例如聚合材料制成。优选地，传感器外壳22能够抵抗损坏并且包括一个通过快速的、可视的或其它检查方式识别外壳22是否已经被打开或其他损坏的机构和/或探测损坏的内部电子装置。外壳22适于被固定到位于预设位置的集装箱12的内部或外部。本领域普通技术人员公知的各种技术和方法可以用于把外壳22固定到集装箱12上包括使用一种或多种机械紧固件，例如螺钉、螺栓、夹子等，使用粘合剂或环氧粘合剂、吸盘、磁吸引设备或任意其它适当的连接设备或技术。优选地，外壳22适用于暂时地被固定到集装箱12的内部或外部。因此，放射性材料探测设备20可以为便携单元。然而，外壳22被永久地固定到集装箱12上在本发明地范围和原理之内。优选地，外壳22被固定到集装箱12上的位置满足外壳22不影响集装箱12的装载或卸载或者集装箱12以三维矩阵14堆叠。优选地，外壳22与集装箱12或其它被测物体相比相对较小。

再次参见附图2，外壳22包含在集装箱船100从一个港口到另一港口运输的时间段内放射性材料存在的被动探测所必要的部件。在本实施例中，外壳22包括γ辐射探测传感部件或传感器24、发射机26、识别部件或识别附加物28、控制器30、位置部件或附加物32和为其它需要的部件提供工作电源的电源34。优选地，γ辐射传感器部件24为独立的(self-contained)被动设备，其能够感测从可能在附加有传感器设备20的集装箱12内或附近存在的放射性材料射出的γ辐射。γ辐射传感部件24优选地为本领域普通技术人员公知的类型并且可用于多个辐射源。γ辐射传感部件24提供与感测到的γ辐射成比例的电输出信号。来自γ辐射传感部件24的输出作为发射机26的输入。辐射传感器24的输出还可以在传送给发射机26之前的预设或设定的时间段内被积累。适当的信号调节部件(未示出)可以被插置在γ辐射传感部件24和发射机26之间。

γ辐射传感部件24的目的是最大化敏感度并且检测违禁的辐射或核材料(裂变性材料)。然而，敏感的γ射线探测器也可以对特殊的辐射同位素敏感，辐射同位素作为微量元素存在于某些商业上的可接受的材料内。出现在基于肥料的钾内的钾40以及在粘土内的微量辐射性的衰变产物(decay product)是可以通过γ射线探测器24检测到的商业上可接受的材料的例子。用于医药或工业应用的还可能合法地用集装箱运送的人造辐射材料也可以被探测。因此，通过本系统的γ辐射传感部件24的探测可能造成对秘密裂变性材料的明显的错误探测。

减小此类错误的主动探测发生的一种方法是与γ辐射传感部件24一起使用对中子敏感的单独的探测器。大多数自然形成的放射性元素和大多数人造的放射性同位素不发射中子，然而裂变性材料发射中子。在该方法中，用中子监测部件和γ辐射传感部件24的同时监测允许裂变性材料和其它辐射源之间的区别。

通过γ辐射传感部件24识别潜在的错误主动探测的另一种方法也是通过探测γ射线的光谱特性。每个放射性同位素放射具有可以确认的特有的能量光谱的γ射线。通过探测γ射线光谱，特定的原始材料可以容易地被识别。探测可以被登记为光谱连续或在正确选择的离散能量箱(discrete energy bin)内更容易。探测器和相关的记录在特定能量窗口内辐射的电子设备在商业上是可利用的。例如，具有能量顶峰1.466兆电子伏(MEV)的钾40可以与其它同位素和特别地与具有不同能量顶峰的裂变性材料容易地区分出来。其他自然产生的和人造的同位素可以以相同的方式区分出来。辐射源和探测器之间的重防护层(例如，“高Z材料”)的存在可以潜在地退去或抹去特征谱线并且因此减小光谱鉴定的有用性。然而，商业上的可接受的、合理地运送的自然产生的材料，例如钾可能均一地分布在集装箱内并且被有意地遮蔽。因此，某些辐射仍可以无阻碍地到达探测器，并且因此提供探测相关能量谱和识别签名的方法。人造辐射源还具有标识辐射签名，并且理想地公布在载货单上，以便于误报(false positive)探测。

尽管与本发明有关的传感部件24是极度敏感的，部分地由于长的探测时间和高敏感度的探测器结构，全部或部分集装箱12的内部的厚重的预先准备的防护层保持潜在的关注。为使得这些防护层最有效，防护层必须含有γ和中子衰减成分。γ衰减材料必须是非常密集的并且具有很高的原子数，例如石墨或类似密度的材料。在另一方面，中子衰减材料必须具有低原子重量但是具有大体积。γ辐射和中子之间的冲突的防护层需求(conflicting shielding requirements)在兼顾集装箱重量和体积限制两者的意义上是做不到的。为了满足重量的限制，γ辐射所需要的高密度的防护层必须集中在裂变性材料周围。这样会导致与集装箱12的不成比例的大的重量惯性比力矩。因此，集装箱12内的厚重的防护层可以通过测量集装箱12的重量惯性比力矩被探测到。具有异常的重量惯性比力矩的任意集装箱12可能具有预先准备的防护层(deliberateshielding)并且可以被识别以进一步分析。因此，当测得的惯性力矩以预设的偏移量变化时，探测控制器30或主单元/主模块40可以确定在被测的特殊的物体12内使用的重防护层。为了排除由于重防护，γ辐射传感部件24的敏感性的减退，本发明包括在把集装箱12装载到集装箱船上之前，用于测量质量和在装载港口的每个货物集装箱12的至少一个但优选地为三个惯性力矩的设备(未示出)。因此，质量阈值/惯性力矩集中阈值的测量可以被作为漏报情况(false negative condition)的可能探测。

可选地，可能会在运送的每个集装箱12上执行转动惯量测试。转动惯量测试包括简单地提升集装箱12的一个或多个边缘并且测量给定提升力的运动和/或加速度。该测试可以沿着一个或多个轴进行。与测得的测试数据和集装箱12的整体重量一起利用简单的算法就可以确定任何防护层材料的密度。计算提供了集装箱12的整体重量的集中度，集中的重量可能是高密度防护层(也就是，“高Z材料”或类似物)。因此，当测得的转动惯量以预设的偏移量变化时，探测控制器30或主单元/主模块40可以确定在被测试的特殊的物体12内使用的重防护层。该技术可以被用于探测系统中的漏报(false negation)，探测系统用于船集装箱、卡车、轿车、空运货物集装箱和在几乎任何其它船运环境中或非船运环境中，在这些运输环境中，所包含的材料的细节可能会不清楚或可能不可用。

通过结合γ辐射传感部件24和相关部件，利用来自运输清单和来自其它与货物类型、发货人、目的地、货物以前的历史等相关的资源进一步提高本发明的性能。此类信息使用的一个实例与人造辐射源货单或如上面所讨论的高密度的集中阈值有关。来自本发明的数据与来自其它来源222(图7)的数据相结合提高裂变性材料探测的可能性并且减小了误报或漏报的概率。因此，本发明包括合并来自各种其它来源222的数据的装置以提高正确报错探测(true positive detection)并且减小误报或漏报。如此处的漏报，包括因为敏感性阈值太严格，而错过在其中具有核材料的集装箱12。

可以使用中子探测器或任何其它适当的传感器来代替γ辐射传感部件24或使用除了γ辐射传感部件24之外其它传感器。如果中子探测器与γ辐射传感部件24一起被使用，使用在分离的信道或复用的单独信道中的测得的信息可以测得两种类型的放射。此外，γ辐射传感部件24、中子探测器和/或其它传感器具有自诊断以周期地确认正常的功能性并且提供任意潜在的损坏和/或损害的指示。缺乏来自γ辐射传感部件24、中子探测器或其它传感器的正确的输出信号将表明有关的集装箱12是可疑的。

发射机26适用接收来自γ和/或中子辐射传感部件24的输出信号并且适用以本领域普通技术人员公知的方法传输信号。优选地，发射机26是射频类型的。然而，本领域普通技术人员可以理解发射机26可以为其它类型例如红外的发射机或声发射机。可选地，发射机26可以为用于与卫星传输连接的类型和/或用于移动电话的类型。可选地，发射机26可以使用宽频谱或其它有效的商业通信方法以便利发送到和/或接收自多个以阵列、矩阵、簇和类型物排列的发射机26。可选地，发射机可以为收发机的一部分，其具有发送的能力也能够接收信号。任何被接收的信号将传送到控制器30用于执行接收到的命令。使用的发射机26的精确类型不应该限制本发明。优选地，发射机26包括内置式天线或其它发射单元。可选地，可以使用单独的天线(未示出)。

识别元件或识别附加物28也连接到发射机26以发射识别信息。优选地，利用结合发射机26的识别部件28可以唯一识别每个传感器设备20。识别部件28可以使用多种技术中的任意一种，这些技术包括特定发射频率的使用、数字识别技术的使用或类似技术。因此，使用识别部件28的特定方法或技术不应该限制本发明。

所包含的位置部件或位置附加物32还能够进行传感器20的物理位置的识别。此外，任何本领域技术人员公知的标准技术或设备可以被使用以执行位置部件32的功能。来自位置部件32的位置信息也被发射机26发射。可选地，通过条形码或其它本领域技术人员公知的方式，位置信息可以被输入到接收站(图3)。

使用控制器30控制γ辐射传感部件24、发射机26、识别部件28和位置部件32的工作。控制器30可以为微处理器、ASIC或任意其它合适的公知的用软件或固件被编程的控制设备，以便为传感器设备20内的其它部件提供必要的控制信号。例如，在一个实施例中，控制器30可以通过识别信息和/或从γ辐射传感部件24接收到的信息控制发射机26发射的时间。而且，控制器30可以控制其它部件的运行以最小化电池的寿命。其它方法或技术对本领域普通技术人员将是显而易见的。

电源34优选地为自备(self contained)电池，其含有充分的能量以为传感器设备20内的其它部件提供持续至少集装箱船100运送时间的能量。优选地，电池为可再充电的类型。然而，可选地，可以使用不可再充电的电池。电源34还包括电池的必要保护电路和再充电电池的必要电路，必要保护电路包括电压调整器、短路保护装置等。尽管在本优选实施例中电池作为主要的电源，但本领域普通技术人员可以理解，也可以使用其它电源例如太阳电池或类似物。本领域普通技术人员可以理解，在周期的基础上外部能量可以被应用到传感器设备20，以允许由γ辐射传感部件24获得的数据的快速传送的形式。因此本领域普通技术人员可以理解可以可选地使用任意恰当的电源。

如前面所描述的，包含传感器设备20的各种部件的外壳22适用于固定到集装箱12上。图1示出了集装箱，在该集装箱中三个分离的传感器设备20被固定到集装箱12的不同面上的三个有间隔的位置。尤其，第一传感器设备20被固定到集装箱12的第一侧面板上大概距离第一末端为三分之一的距离，第二传感器设备被固定到集装箱12的末端面板并且第三传感器设备20被固定到集装箱12的顶部面板上大概距离集装箱12的第二末端三分之一的距离处。可选地，第一和第三传感器设备20可以被粘附到集装箱的相同侧上。通过以这种方式设置三个传感器设备20，可以获得集装箱12内部的完全覆盖和周围邻接(surroundingvicinity)。本领域技术人员可以理解，较小的或更大数量的传感器设备20可以被用于集装箱12，例如，对于每个集装箱12的一个。此外，单个传感器设备20可以被用于探测在两个或更多集装箱内的核材料的存在。

如上面所讨论的，本发明的主要思想包括在运送的过程中探测集装箱12内的辐射材料或核材料的存在以利用较长的探测时间，并且以防止任何核材料或辐射材料进入国家或港口。为了获得这样的结果，设有接收站40。接收站优选地位于集装箱船100上。然而，本领域普通技术人员可以理解，接收站40可以在某些其它位置，例如如果期望的话，可以是陆基位置。必要的是接收站40具有从集装箱船100内的每个传感器设备20直接或间接，例如通过卫星连接或类似物接收信号的能力。

如清楚地在图3中所示，接收站40包括接收机42、解码器44和信息处理系统46。接收机42优选地为与发射机26相同的类型以便接收机42具有接收由每个传感器设备20的发射机26发射的信号的能力。优选地，接收机42包括内置式天线或可选地设有单独的天线(未示出)。接收机42接收和解调来自每个传感器设备20的发射机26的信号。然而，还可以使用专用处理器。然后，已解调的信号被输入到本领域普通技术人员公知类型的解码器44中。解码器44有效地解码接收到的信号并且将他们转换成数字格式，发送到信息处理系统46。在本实施例中，信息处理系统是包括适当软件的个人计算机以能够分析从每个传感器设备20接收到的信息信号。优选地，信息处理系统46包括利用由每个传感器的识别部件28提供的识别信息嵌入到(is keyed to)的每个单独的传感器设备20的数据库。接收到的信息产生背景辐射空间(backgroundradiation space)。优选地，信息系统46接收从每个传感部件20的γ和中子辐射传感部件24获得的信息并且将其存储在数据库中。可选地，命令中心220(图7)接收和存储从每个传感器设备20和/或每个信息系统46的数据库信息。从每个传感器设备20接收到的信息允许信息系统46随着时间做背景或宇宙辐射的调整以便于可能指示放射性材料存在的异常或不正常的数据的识别。信息处理系统46内的可用的软件随着时间分析从每个γ和中子辐射传感部件24接收到的信息以确定背景辐射和任意指示辐射或核材料存在的异常。典型地，整个传感器设备20组测量在每个传感器位置上辐射货物和背景辐射的任意信号之和。通过对辐射设置平滑的曲线，在每个传感器位置上背景辐射等级可以被确定到很高的精度，辐射曲线由集装箱或被测试的物体的矩阵和附加到其上的因此产生前述背景辐射空间的相关的传感器设备20测得。在处于所在位置的平滑的背景辐射等级的任意探测器或传感器设备20上的辐射计数的偏移是本地辐射的指示。如果辐射或核材料被探测到，信息处理系统46向集装箱船100甲板上的人员或中心设备或者利用指示输出或者发射机48发射报警信号。指示输出48可以为蜂窝式电话、卫星广播、因特网连接或其它能够传送报警信号到期望地点的任意其它适当的设备。信息处理系统46还包括使用来自位置部件32的信息以识别集装箱船100上的特定地点的软件，该特定地点处传感器设备20利用三维集装箱矩阵14探测放射性材料的存在。在该方法中，识别可能包含放射性材料的特定集装箱12是便利的。如果部件26的实施例为收发机，发射机48还可以具有将命令信号发射到附加到集装箱20上的部件26的能力。因此，主单元/主模块40可以为监测设备或控制设备。

本领域普通技术人员可以理解，当探测船甲板集装箱12内的放射性材料的存在的系统的特定优选实施例被描述，本发明的基本概念在其它环境下是可应用的。例如，相同的基本的方法或技术可以被使用在感测集装箱12内的放射性或核材料的存在，集装箱12可以通过其它方法被运送，例如铁路、航空、卡车等。而且，通过仅仅在例如船100的货舱内各个设置传感器设备20，例如在船100的货舱内存储整装运输以运送，相同的技术可以可选地被应用到探测非集装箱环境，例如非集装箱、整装运输。因此，本领域普通技术人员可以理解，本发明优选实施例的一个基本前提是最大化利用运送时间以探测放射性材料的存在，并且因此消除或者至少最小化检查到达港口或其它地点的单个集装箱或整装运输的必要。优选发明还可以被用于非模块化整装运输，例如在船100上，通过规则的加载和间隔排列探测设备20获得较大区域的探测和更大的探测范围。如果阵列还具有方向性，在较大区域内定位特定点可以被通过三角测量完成。在船100内的地点确定大大地便利了干涉(intervention)。每个模块仍如以前一样被连接到中心转播站(centralrelay point)。较大的阵列将补偿布置的阵列的减少的规则性并且利用运送时间获得最有效的探测即探测准确性的最基本的改善并且当响应的灵活性是可能的时在运送中通过检查授权提供干涉。

通过正确地编码到或来自探测设备20和主单元/主模块的所有通信以及本领域技术人员公知的主单元/主模块和控制中心220(图7)之间的所有通信，整个系统传输可以更安全。

在与同位素校准标准比较时产生特定能量光谱响应期间，每个传感器或探测器24可以被校准。校准标准还可以被附加到或者设置到每个传感器或探测器24上或附近以作为测量过程中的比较的连续参考。而且，传感器或探测器24还可以被用于本领域普通技术人员公知的场地校准或标准化。而且，每个传感器或探测器24可以以自动温度校准或补偿特性工作以便在宽温度范围内的一致性能。

在此所描述的货物集装箱监测系统10还可以被用于与其它货物安全系统连接或集成，例如，化学或生物探测器、防止损害的安全系统(所谓电子集装箱密封或“电子密封(E-seal)技术”)和可以用于货物检查系统的信息系统。如上面所描述的货物集装箱监测系统10还结合人类传感器技术。例如，可以被包括在传感器外壳22或单独的外壳内的声传感器或话筒、气味传感器(odor sensor)、运动传感器或任意可以探测人类存在的其它类型的传感器。这样的传感器可以连续运行或可以由控制器30或接收站40激活以确定集装箱12内的人类匿身者或“看守者”。集装箱12内的人类存在性探测与集装箱12内的放射性材料探测一起提供了货物集装箱监测系统10的成功使用的另外的证实。因此，可以认为，本发明可以被用于结合用于探测被测试物体12内的活体存在探测的活体探测器，被测试物体12类似上面所描述的集装箱12。

核武器、裂变性材料或“脏的”核废材料的成功探测是多个变量的函数：裂变强度、目标防护层、由于环境材料的目标衰减、探测设备区域和探测可用的时间。后面的变量，探测的时间优于成功探测中的所有其它的变量。

传感器设备20还可以用于GPS系统以识别集装箱12、卡车或其它被测物体等的位置，传感器20可以被固定到这些物体上。此外，传感器设备20本身还可以被用于指示集装箱的密封已经破裂。

当本发明被作为通信链接放射性材料探测系统200(图7)被执行时，放射性材料探测系统200还可以被用于执行其它重要的和不重要的功能例如商业GPS定位、防止运输单元和简单物流信息轮询(polling)的秘密打开。链接数据可以与载货单信息数据库比较以识别涉及目标运送的出货方，因此即使在运送中提供快速调查并且解析合法货物的目标标识。

图4-5是描述集装箱12从出发地到目的地的运输路径的流程图。图6是表述在集装箱12运送的过程中管理转移点的功能性图。如所观察到的一样，在原始发货人和终端用户目的地之间，存在许多中间点，在这些中间点处，集装箱12可能沿运送路线被损坏或损害。此外，具有集装箱12的转换船100在中间点处可以被用于简单地掩盖实际出发点或出发点港口S，将由于恐怖分子在该国家中活动而被认为是较高安全性威胁的国家的改变到被认为不是高安全性危险的国家。被信任的发货人的主要弱点中的一个是他们可能被损坏，因此，通过合并来自多个附加源222和带有货物集装箱监测系统10的数据，探测这种危及安全的集装箱的可能性被大大提高。

图7示出了放射性材料探测系统200包括货物集装箱监测系统10和控制中心220。货物集装箱监测系统10包括多个放射性材料探测设备20和主单元/主模块40。多个放射性材料探测设备20中的每个具有无线发射机26、用于探测在预设或规定时间段内的辐射的辐射传感器24、用于将感测到的辐射发送到无线发射机26以发射的探测控制器30和与控制器30和无线发射机26中的一个电耦合并且用于提供识别数据或位置数据到通过无线发射机26发射的信息的识别标签28。主单元/主模块40具有用于接收来自多个放射性材料探测设备20的每个无线发射机26的无线发射的信息的接收机42、收发机48、与接收机42耦合并且用于发送通过收发机48从放射性材料探测设备20接收的信息的主控制器46。控制中心220与主单元/主模块的收发机48通信。控制中心220用于从至少一个附加源222而不是主单元/主模块40接收数据并且异步分析来自至少一个附加源222的数据和来自放射性材料探测设备20的信息以探测特定集装箱12内的放射性材料。收发机48通过使用一个和多个蜂窝系统、无线计算机网络、红外系统、超声波系统、卫星系统和无线电通信系统与控制中心220通信。

优选实施例还提供了一种利用放射性材料探测系统200探测多个集装箱12内的放射性材料的方法。放射性材料探测系统200包括货物集装箱监测系统10和控制中心220。货物集装箱监测系统包括主单元/主模块40和多个放射性材料探测设备20。每个放射性材料探测设备20具有发射机26、探测控制器30和用于探测预设或者规定时间段内的辐射的辐射传感器24。控制中心220与主单元/主模块40通信并且用于从至少一个附加源222而不是主单元/主模块40接收数据。辐射在每个放射性材料探测设备20处被感测。感测到的信息从位于主单元/主模块40处的每个放射性材料探测设备20在预设和规定的时间段内被接收。主单元/主模块40或者命令中心220调整背景或宇宙辐射以生成调整传感器信息以便于异常或者不正常数据的识别，这些异常或者不正常的数据可能指示了核放射性材料的存在。命令中心220异步分析来自至少一个附加源222的数据和调整传感器信息以识别多个集装箱12中的异常，从而减少误报、漏报和/或增加读取敏感性。

优选实施例还提供了利用放射性材料探测系统200探测多个集装箱12内的放射性材料的方法。多个放射性材料探测设备20被安装到多个货物集装箱12上，整组探测设备20包括探测器阵列和货物集装箱位置。至少一个γ辐射和中子被整体感测和/或通过在每个放射性材料探测设备20处的在预设或规定时间段内的光谱分布被感测，并且代表测得辐射的信号被发射到与控制中心220进行感测数据通信的主单元/主模块40。通过平均在接近每个放射性材料探测设备20处的多个放射性材料探测设备20感测的辐射，控制中心220计算放射性材料探测设备20整个阵列的每个辐射材料探测设备20处测得的辐射等级的平均值。多个放射性材料探测设备20的一组平均值形成多个放射性材料探测设备20和相应的货物集装箱12的背景辐射空间的计算估计的变化组(varying set)。控制中心220把在每个放射性材料探测设备位置测得的辐射与在每个位置的背景辐射的计算估计值相比较以生成比较传感器信息。控制中心220然后异步分析来自至少一个附加源222的数据和比较传感器信息以识别多个集装箱12内的异常，以减少误报、减少漏报和/或增加敏感性读取。

本发明提供每个集装箱12的多个数据源222的分析因此为每个集装箱12提供分级(rating)系统。对于目前的系统，存在对运送中的特定集装箱的等级做改变的机会因此提供动态分级系统。每个可替换的数据源222可能是由于增加特定集装箱12的等级，使得其服从更高的详细检查和采取其它行动的可能性。例如，对于特定集装箱12的增加的等级可以引发变化的标准差参数(也就是，导致增加的敏感性的不同的σ(sigma))用于利用集装箱监测系统10监测集装箱12周围的感测数据，集装箱监测系统10可以敏感化探测集装箱12周围的异常的能力。

附加的数据来源222包括主动集装箱扫描系统、集装箱载货单、集装箱重量、一个或多个尺寸的集装箱中的转动惯量、集装箱运送历史记录、集装箱源日志、集装箱目的地日志、起发国日志、目的地国家日志和一些场地调查报告。其它附加源数据222包括关于发货人、起源国家、运送路线、运送国家、运输经纪人、受托人、货物所有者或者类似物的情报信息。

另一个可替换的源数据222还可以基于发货人的历史数据库之上。如果存在发货人正常方式之外的运货，这些数据可以为特定集装箱12设定更高的警示等级。因此，本发明预期标准发货人轮廓以识别载运送方法、运送出发地、目的地、载货单和类似的发货人的概要。

然而，另一个可替换数据源222包括通过集装箱门的损害探测在途中集装箱被打开(例如，“电子密封”系统)的证据。优选地，在运送中损害探测还可以被远程监测，以便数据可以被与控制中心220中的其它数据合并并且可以执行恰当的操作，例如增加货物集装箱监测系统10的敏感性。

在途中或在运送中的异步数据分析明显地使得其它步骤被潜在地执行，例如增加集装箱12的短时间的监测的敏感性、管理发货人的场地调查、进行可疑的或类似的集装箱的物理检查。关键是可以在可疑的集装箱12到达目的地港口D之前能够进行干预和采取行动。

把主动扫描数据与货物集装箱监测系统10组合使得来自主动扫描的数据更及时。主动扫描的图像或者被人类操作者干预，或者可选地，数据被以电子图像的形式存储，利用图像识别软件解释该电子图像。在人工解释的情况下，直到船100从触发港口S离开后，结果才会被发送给控制中心220，但是优选地在集装箱12到达目的地港口D之前。可以在途中采取行动，而不是必须暂时地存储集装箱12。图8是与单独工作的主动扫描系统的检查时间、分析和排队相比较的描述本发明的优选实施例的整个异步分析图。两种方法均需要运送时间，但是通过合并控制中心220内的数据，运送时间可以被用以分析主动扫描的数据并且可能地在运送中对货物集装箱监测系统10采取行动。因此，本发明以相互协作和相互作用的方式支持主动和被动扫描系统因此可以采取更多及时的行动。

当在此被描述为把主动扫描技术与被动扫描技术合并时，可以认为被动扫描数据可以与被动扫描数据合并，主动扫描数据可以与主动数据合并，并且其与其它附加源数据的合并执行本发明优选实施例的异步分析。

从前述可以看到，本发明包括异步分析数据以探测密封的集装箱内的放射性材料的设备和方法，当集装箱从一个地点到另一个地点被运送时密封的集装箱位于船内。本领域技术人员可以理解，可以对上面描述的实施例做改动而不偏离本发明的概念。因此，可以理解，本发明不限于所公开的特定的实施例，但是本发明涵盖了通过附加的权利要求所定义的本发明的原理和范围内的修改。

Claims (68)

1.一种放射性材料探测系统(200)包括：

货物集装箱监测系统(10)，所述货物集装箱监测系统(10)包括：

具有无线发射机(26)的多个放射性材料探测设备(20)、用于在预设或规定时间段内探测辐射的辐射传感器(24)、用于将感测辐射发送到用于发射的无线发射机(26)的探测控制器(30)，所述集装箱监测系统还包括与控制器(30)和发射机(26)中的一个电耦合并且为由无线发射机(26)发射的信息提供识别数据或位置数据的识别标签(28)；以及

具有接收机(42)的主单元/主模块(40)，接收机(42)用于从多个放射性材料探测设备(20)的每个无线发射机(26)接收无线发射信息、收发机(48)和与接收机(42)耦合并且用于发送通过收发机(48)从放射性材料探测设备接收的信息的主控制器(46)；和

与主单元/主模块(40)的收发机(48)通信的控制中心(220)，所述控制中心(220)用于从至少一个附加源(222)而不是主单元/主模块接收数据并且异步分析从至少一个附加源(222)接收到的数据和来自放射性材料探测设备(20)的信息以探测特定集装箱(12)内的放射性材料；

所述放射性材料探测系统还包括每个集装箱的动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

2.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，多个放射性材料探测设备(20)的第一子集被设置在第一集装箱(12)上。

3.根据权利要求2所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，多个放射性材料探测设备(20)的第二子集被设置在第二集装箱(12)上，设置第一和第二集装箱(12)，从而多个放射性材料探测设备(20)的第一子集能够探测第二集装箱(12)的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，至少一个附加源(222)包括主动集装箱扫描系统、集装箱载货单、集装箱重量、一个或更多方向上的集装箱转动惯量、集装箱运送历史纪录、集 装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起始日志的国家、目的地国家日志和场地调查报告中的一个。

5.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，所述收发机(48)通过使用蜂窝系统、无线计算机网络、红外线系统、超声波系统、卫星系统和无线电通信系统与控制中心(220)通信。

6.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，多个放射性材料探测设备(20)的多个子集被设置在多个集装箱(12)上，设有多个集装箱(12)从而设置在邻近的集装箱(12)上的多个放射性材料探测设备(20)的子集能够探测其它邻近的或附近的集装箱(12)的至少一部分。

7.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，多个放射性材料探测设备(20)中的至少三个被设置在一个集装箱(12)上，至少三个放射性材料探测设备(20)以使集装箱(12)内的覆盖最大化的方法被定位在集装箱(12)上。

8.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，至少一个附加源(222)包括关于发货人、起运国、运送路线、运送国家、发货经纪人、受托者、货物所有者、载货单、发货人历史的情报信息。

9.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，所述放射性材料探测系统(200)还用于探测发射放射线的裂变性或核材料，所述放射性材料探测系统(200)通过建立来自由多个放射性材料探测设备(20)感测的异常信息得出的背景辐射空间以识别多个放射性材料探测设备(20)中的异常。

10.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，至少一个附加源(222)包括测量货物集装箱(12)的质量和转动惯量的设备。

11.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，发射机(26)还发射温度数据、损害探测数据、气味数据、声音数据和运动传感器数据中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于， 缺少正确的输出信号、损害探测或来自特定放射性材料探测设备的其它失败指示了相关集装箱(12)的问题状态。

13.根据权利要求1所述的放射性材料探测系统(200)，其特征在于，放射性材料探测系统(200)利用由放射性材料探测设备(20)收集和发射的光谱数据以识别自然产生或人造的放射性同位素并且消除自然产生或人造的放射性同位素以区别自然产生或人造的放射性同位素和裂变性材料。

14.一种利用放射性材料探测系统(200)探测多个集装箱(12)内放射性材料的方法，放射性材料探测系统包括货物集装箱监测系统(10)和控制中心(220)，货物集装箱监测系统(10)包括多个放射性材料探测设备(20)和主单元/主模块(40)，多个放射性材料探测设备(20)的每个具有无线发射机(26)、辐射传感器(24)、探测控制器(30)和识别标签(28)，主单元/主模块(40)具有用于从每个无线发射机(26)接收无线发射的信息的接收机(42)、收发机(48)和主控制器(46)，控制中心(220)与主单元/主模块的收发机(48)通信并且用于从至少一个附加源(222)而不是从主单元/主模块(40)接收数据，所述方法包括：

(a)把多个放射性材料探测设备(20)安装到多个集装箱(12)上，探测设备的整个组包括探测器位置阵列；

(b)使用主单元/主模块(40)和多个放射性材料探测设备(20)以感测在每个放射性材料探测设备(20)处的γ射线和中子中的至少一个并且将最初感测的信号发射到主单元/主模块(40)；

(c)为多个基于最初感测的信号的集装箱(12)建立背景辐射空间；

(d)在主单元/主模块(40)或控制中心(220)内存储背景辐射空间；

(e)在预设或规定时间段内在每个放射性材料探测设备(20)处感测γ射线和中子中的至少一个并且发射当前感测到的信号到主单元/主模块(40)；

(f)为基于当前感测信号的多个集装箱(12)建立当前辐射空间；

(g)把由放射性材料探测设备(20)当前感测的当前辐射空间与由放射性材料探测设备(20)最初感测的背景辐射空间相比较； 

(h)异步分析从至少一个附加源(222)接收的数据和已做比较的信息以便识别多个集装箱(12)的异常，以减小误报、减小漏报和/或增加敏感性读取；

(i)在每个放射性材料探测设备(20)处以总量和/或通过光谱分布感测至少一个γ辐射和中子并且将最初感测的信发射号到主单元/主模块(40)；

(j)在每个放射性材料探测设备(20)处的预设或规定时间段内，以总量和/或通过光谱分布感测至少一个γ辐射和中子并且将当前感测的信号发射到主单元/主模块(40)；

(k)计算最初感测的信号和当前感测的信号之间的差别，所述差别代表整个感测时间段内放射性材料探测设备(20)的整个阵列内每个放射性材料探测设备(20)处的辐射测量；

(l)通过平均在临近每个放射性材料探测设备(20)的多个放射性材料探测设备(20)处感测到辐射，计算整个放射性材料探测设备(20)阵列内的每个放射性材料探测设备(20)处的平均测量所得辐射等级，多个放射性材料探测设备(20)的平均值组形成多个放射性材料探测设备(20)和相应的集装箱的背景辐射空间；和

(m)把在每个放射性材料探测设备位置测得的辐射与在每个位置处的背景辐射的计算估计相比较以识别多个集装箱(12)的异常；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

(n)利用由放射性材料探测设备(20)收集的核发射的光谱数据以识别自然产生的同位素并且消除自然产生的辐射同位素以区别自然产生的同位素和裂变数据。

16.一种利用放射性材料探测系统(200)探测在多个集装箱(12)内的放射性材料的方法，辐射性探测系统(200)包括货物集装箱监测系统(10)和控制中心(220)，货物集装箱监测系统(10)包括主单元/主 模块(40)和多个放射性材料探测设备(20)，每个设备(20)具有发射机(26)、探测控制器(30)和用于探测在预设或规定时间段内的辐射传感器(24)，控制中心(220)与主单元/主模块(40)通信并且用于从至少一个附加源(222)而不是从主单元/主模块(40)接收数据，所述方法包括：

(a)感测在每个放射性材料探测设备(20)处的辐射；

(b)在预设的或规定的时间段内在主单元/主模块(40)处从每个放射性材料探测设备(20)接收感测的信息；

(c)调整背景或宇宙辐射以生成已调整的传感器信息并且便于指示核放射性材料存在的异常或不正常数据的识别；和

(d)异步分析来自至少一个附加源(222)的数据和已调整的传感器信息以便识别多个集装箱(12)内的异常，以减小误报、减小漏报和/或增加敏感性读取；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

17.放射性材料探测系统(200)，包括：

具有用于探测预设或规定时间段内的辐射的辐射传感器(24)和用于发送从辐射传感器(24)接收的信息的收发机(26)的货物集装箱监测系统(10)；和

与货物集装箱监测系统(10)的收发机(26)通信的控制中心(220)，控制中心(220)用于从至少一个附件源(222)而不是从货物集装箱监测系统(200)接收数据，并且在运送的过程中，异步分析从至少一个附加源(222)接收的数据和从辐射传感器(24)接收的信息以探测货物集装箱(12)内的放射性材料；

所述放射性材料探测系统还包括每个集装箱的动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增 大而增加。

18.一种放射性材料探测系统，包括：

具有用于在预设或规定时间段内探测辐射的辐射传感器和用于发送从辐射传感器接收到的信息的收发机的货物集装箱监测系统；和

与货物集装箱监测系统的收发机通信的控制中心，控制中心用于接收来自至少一个附加源而不是货物集装箱监测系统的数据并且在运送中异步分析来自至少一个附加源的数据和来自辐射传感器的信息以探测货物集装箱内的潜在的放射性材料；

所述放射性材料探测系统还包括每个集装箱的动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

19.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括主动集装箱扫描系统、集装箱载货单、集装箱重量、一个和多个方向上的集装箱转动惯量、集装箱运送历史、集装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起运国日志、目的地国家日志和现场调查报告中的一个。

20.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，收发机通过使用蜂窝系统、无线计算机网络、红外系统、超声波系统、卫星系统和无线电系统中的一个与控制中心通信。

21.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括关于发货人、起运国、运输路线、途经国家、货运代理、收货人、货物所有者、载货单和发货人历史的情报信息。

22.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括测量旋转惯性特性和货物集装箱惯性特性力矩中的一个的设备。

23.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统还监控温度数据、损害探测数据、气味数据、声音数据和运动感测数据中的至少一个。 

24.根据权利要求18所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统利用由辐射传感器收集的光谱数据以识别自然产生的或人工制造的放射性同位素并且消除自然产生的或人工制造的放射性同位素以区别自然产生的或人工制造的材料与裂变性材料。

25.一种探测货物集装箱内的放射性材料的方法，所述方法包括：

使用具有辐射传感器的货物集装箱监测系统探测辐射；

将从辐射传感器接收到的信息发送到与货物集装箱监测系统通信的控制中心；

在控制中心处从至少一个附加源而不是货物集装箱监测系统接收数据；并且

在货物集装箱运送中异步分析来自至少一个附加源的数据和来自辐射传感器的信息以探测货物集装箱内潜在的放射性材料；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

26.根据权利要求25所述的方法，还包括：

在放射性材料的潜在的探测之上，在货物集装箱运送中采取措施。

27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，在运送中的措施包括在货物集装箱到达之前中途拦截、进行货物集装箱发货人的现场调查、进行货物集装箱的物理检查、在货物集装箱上执行主动扫描、增加货物集装箱的警示等级和增加货物集装箱的监测的敏感性中的至少一个。

28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，辐射探测包括主动扫描。

29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于，辐射探测包括解释在运送中由主动扫描获得的数据。

30.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，辐射探测发生在预设的或规定的时间内。

31.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，货物集装箱的运送 包括水上运送、陆上运输和空运中的至少一个。

32.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，货物集装箱的运送包括船、卡车、火车和飞机中的一个的卸载。

33.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，异步分析发生在排队、装载和卸载中的一个过程中。

34.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括测量旋转惯性特性和货物集装箱的惯性特性力矩中的一个的设备。

35.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括集装箱载货单、集装箱重量、一个或多个方向上的集装箱惯性力矩、集装箱运送历史、集装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起运国日志、目的地国家日志和现场调查报告中的一个。

36.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括关于发货人、起运国、运送路线、途经国家、货运代理、收货人、货物所有者、载货单和发货人历史的情报信息。

37.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括探测货物集装箱的物理损害。

38.一种放射性材料探测系统，包括：

具有探测货物容器中的放射性材料存在的辐射传感器的货物集装箱监测系统；

用于探测货物容器的质量和惯性数据的惯性测试设备；和

与货物集装箱监测系统通信以从辐射传感器接收辐射数据的控制中心，控制中心用于从惯性测试设备接收数据并且在运送中异步分析惯性数据和辐射数据以探测货物集装箱内的潜在的放射性材料；

所述放射性材料探测系统还包括每个集装箱的动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

39.根据权利要求38所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统包括主动扫描器和被动扫描器中的至少一个。 

40.根据权利要求38所述的放射性材料探测系统，其特征在于，运送包括排队、装载、运输和卸载中的至少一个。

41.根据权利要求38所述的放射性材料探测系统，其特征在于，惯性测试设备被集成进提升装置中。

42.根据权利要求38所述的放射性材料探测系统，其特征在于，惯性测试设备测量旋转惯性和惯性力矩中的至少一个。

43.一种探测货物集装箱内的放射性材料的方法，该方法包括：

在控制中心处接收来自具有辐射传感器的货物集装箱监测系统关于货物集装箱的感测信息以探测预设或规定时间内的辐射；

在控制中心处接收来自至少一个附加源关于货物集装箱的数据；并且

在控制中心处异步分析来自至少一个附加源的数据和感测信息以识别货物集装箱内的潜在的放射性材料；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

44.根据权利要求43所述的方法，还包括：

根据潜在的放射性材料的识别，在货物集装箱的运送中采取措施。

45.根据权利要求44所述的方法，其特征在于，运送包括排队、装载、运送和卸载中的至少一个。

46.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括测量旋转惯性特性中的一个和货物集装箱的惯性特性力矩的设备。

47.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括主动集装箱扫描系统、集装箱载货单、集装箱重量、集装箱运送历史、集装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起运国日志、目的地国家日志和现场调查报告中的一个。

48.一种放射性材料探测系统，包括：

具有用于探测预设或规定时间段内的γ光谱和中子中的至少一个的辐射传感器的货物集装箱监测系统；和 

与货物集装箱监测系统通信的控制中心，控制中心用于从至少一个附加源而不是从货物集装箱监测系统接收数据，并且异步分析从至少一个附加源接收的数据和从辐射传感器接收的信息以探测货物集装箱内潜在的放射性材料；

所述放射性材料探测系统还包括每个集装箱的动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

49.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括主动集装箱扫描系统、集装箱载货单、集装箱重量、一个或多个尺寸的集装箱惯性力矩、集装箱运送历史、集装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起运国日志、目的地国家日志和现场调查报告中的一个。

50.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统通过使用蜂窝系统、无线计算机网络、红外系统、超声波系统、卫星系统和无线电系统中的一个与控制中心通信。

51.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括关于发货人、起运国日志、运送路线、途经国家、货运代理、发货人、集装箱所有者、载货单和发货人历史的情报信息。

52.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，至少一个附加源包括测量旋转惯性特性和货物集装箱的惯性特性力矩中的一个的设备。

53.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统还监测温度数据、损害探测数据、气味数据、声音数据和运动传感器数据中的至少一个。

54.根据权利要求48所述的放射性材料探测系统，其特征在于，货物集装箱监测系统利用由辐射传感器收集的光谱数据以识别自然产生的和人造的放射性同位素并且消除自然产生的和人造的放射性同位素以区别自然产生的或人造的放射性同位素与裂变性材料。 

55.一种探测货物集装箱内的放射性材料的方法，所述方法包括：

使用具有探测γ光谱和中子中的一种的辐射传感器的货物集装箱监测系统探测辐射；

将从辐射传感器接收的信息发送到与货物集装箱监测系统通信的控制中心；

在控制中心处从至少一个附加源而不是从货物集装箱监测系统接收数据；以及

异步分析来自至少一个附加源的数据和来自辐射传感器的信息以探测货物集装箱内的潜在的放射性材料；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。

56.根据权利要求55所述的方法，还包括：

基于放射性材料的潜在的探测，对货物集装箱采取干预措施。

57.根据权利要求56所述的方法，其特征在于，干预措施包括中途拦截货物集装箱、进行货物集装箱发货人的现场调查、进行货物集装箱的物理检查、在货物集装箱上执行主动扫描、增加货物集装箱的警示等级和增加货物集装箱监测的敏感性中的至少一个。

58.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，辐射探测包括主动扫描。

59.根据权利要求58所述的方法，其特征在于，辐射探测包括解释由主动扫描获得的数据。

60.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，辐射探测发生在预设或规定的时间段内。

61.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，货物集装箱的异步分析在水上运送、陆上运输和空运中的至少一个的过程中发生。

62.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，货物集装箱的异步分析发生在船、卡车、火车和飞机中的一个的卸载过程中。 

63.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，货物集装箱的异步分析发生在排队、装载和卸载中的一个过程中。

64.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括测量旋转惯性特性和货物集装箱的惯性特性力矩中的一个的设备。

65.根据权利要求55所述的方法，至少一个附加源包括集装箱载货单、集装箱重量、一个或多个方向上的集装箱惯性力矩、集装箱运送历史、集装箱出发地日志、集装箱目的地日志、起运国日志、目的地国家日志和现场调查报告中的一个。

66.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括关于发货人、起运国、运送路线、途经国家、货运代理、收货人、货物所有者、载货单和发货人历史的情报信息。

67.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，至少一个附加源包括探测货物集装箱的物理损害。

68.一种探测货物集装箱内的放射性材料的方法，所述方法包括：

使用具有探测γ光谱和中子中的一个的辐射传感器的货物集装箱监测系统探测辐射；

将从辐射传感器接收到的信息发送到与货物集装箱监测系统通信的控制中心以与来自至少一个附加源的数据一起被异步分析；以及

基于来自至少一个附加源的异步分析数据和来自辐射传感器的信息，识别并探测货物集装箱内的潜在的放射性材料；

其中，所述方法还包括如下步骤：为每个集装箱提供动态分级系统，该动态分级系统在货物集装箱被运送期间在异步分析的数据的基础上被更新，针对每个集装箱的集装箱监测系统的敏感性基于相应集装箱的等级的增大而增加。 

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