Co można uzyskać dzięki wynalazkowi

Reklama

Wynalazek dotyczy obszaru zastosowania akceleratora elektronów do kontroli zawartości ładunków (samochodów ciężarowych, kontenerów). Idea prześwietlenia przedstawiona jest rysunkach 1 i 2 w załączniku 3. Akcelerator emituje wąską, wachlarzową wiązkę wysokoenergetycznego, impulsowego promieniowania RTG, które „przenika” przez obiekt prześwietlany i zostaje zarejestrowane w pionowej listwie detektorów. W każdym impulsie promieniowania otrzymujemy jedną linię obrazu, zaś przesuw obiektu pomiędzy źródłem promieniowania a detektorem umożliwia uzyskanie obrazu całego obiektu. W celu uzyskania obrazów kolorowych, na których kolor dopasowany jest do rodzaju prześwietlanej substancji, akcelerator musi emitować dwie energie, przełączane co każdy impuls, zgodnie ze schematem pokazanym na rysunku 3 w załączniku 3. Dzięki takiej pracy możliwe jest przykładowo przedstawienie na obrazie obiektów metalowych kolorem niebieskim, a plastikowych pomarańczowym, co pomaga operatorowi systemu w interpretacji obrazu.
Współcześnie produkowane akceleratory umożliwiają emisję max. 300 impulsów na sekundę, przez co użytkownik ma do dyspozycji 150 impulsów o niskiej energii i 150 impulsów o wysokiej energii. Prześwietlany obiekt (samochód, pociąg towarowy, kontener) nie może przemieszczać się zbyt szybko, gdyż pewne obszary pozostaną „nienaświetlone”.
Wynalazek opracowany w NCBJ pozwala zwiększyć dwukrotnie prędkość prześwietlanych pojazdów. W nowoopracowanych systemach w akceleratorze przełączanie energii odbywa się nie „pomiędzy” impulsami promieniowania, a w trakcie impulsów, zgodnie z rysunkiem 4 w załączniku 3. W efekcie takiego przełączania mamy do dyspozycji 300 impulsów o niskiej energii i 300 impulsów o wysokiej energii. Ruch na granicy może odbywać się 2x szybciej, co skutkować może skróceniem kolejek, zwiększeniem liczby kontrolowanych wybiórczo ciężarówek, skróconym czasem dostawy towarów przez granice UE, zmniejszeniem kosztów firm dostawczych itp.

Istota wynalazku

Akceleratory do prześwietlania ładunków pracują typowo w trybie impulsowym. Czas impulsu wynosi około 0,000004s, a odstęp między impulsami typowo około 0,0033s. W klasycznym rozwiązaniu co drugi impuls akceleratora może mieć różną energię. W prezentowanym wynalazku przełączanie energii odbywa się w trakcie impulsu, dzięki czemu pół impulsu na wyższą energię, a drugie pół niższą.
Przełączanie energii wiązki wysokoenergetycznego promieniowania RTG odbywa się dzięki odpowiednio zaprojektowanemu i wykonanemu układowi sterowania i kontroli wyrzutnią elektronów. Skokowa zmiana liczby przyspieszanych elektronów, przy zachowaniu stałego zasilania, skutkuje skokową zmianą energii, którą każdy z nich otrzymuje w trakcie procesu przyspieszania. Następnie elektrony konwertowane są na wysokoenergetyczne promieniowanie RTG, którego z kolei energia jest ściśle związana z energią przyspieszanych elektronów, dlatego promieniowanie RTG ma również energię zmienianą w trakcie impulsu.

Potencjał komercjalizacji

W tej chwili na świecie jest kilka firm produkujących systemy do kontroli ładunku. Tylko jedna firma produkuje akceleratory na własne potrzeby (Nuctech), zaś pozostałe - kupują źródło promieniowania od innych producentów akceleratorów. Wprowadzenie na rynek nowego produktu, który umożliwia dwukrotne przyspieszenie prędkości prześwietlania samochodów na granicach, może być bardzo atrakcyjne dla wszystkich „integratorów” – firm, które kupują akceleratory i montują je w swoich systemach. Co prawda rynek zastosowań jest dość niszowy (nie jest to produkt codziennego użytku), ale tylko w Polsce jest ponad 30 systemów do prześwietlania. W skali Europy i całego świata jest to zatem rynek bardzo interesujący, zwłaszcza w obszarze zwiększonego zagrożenia terroryzmem, zwiększania poziomu kontroli oraz wprowadzania takich systemów do użytku nie tylko na granicach (bazy wojskowe, obiekty strategiczne takie jak elektrownie, duże zakłady przemysłowe itp.). Warto również dodać, iż akceleratory są urządzeniami skomplikowanymi, ich produkcja wymaga wysokiego poziomu technologicznego, przez co ich cena jest wysoka, a prowadzenie produkcji, sprzedaży i serwisowania urządzeń skutkuje utrzymywaniem dobrych miejsc pracy, przyciągających fachowców i zapobiegającej emigracji specjalistów.