Röntgenprüfanlage zur Detektion von bestimmten Materialien in einem Prüfobjekt Die Erfindung betrifft eine Röntgenprüfanlage zur Detektion von bestimmten Materialien in einem Prüfobjekt mit einer Prüfvorrichtung enthaltend

ein Gehäuse mit einem Strahlentunnel, durch den eine Transporteinrichtung, insbesondere ein Transportband, für die Prüfobjekte führt, und

einem im Gehäuse angeordneten Röntgengenerator, der Röntgenstrahlen in einer Strahlenebene abgibt, und eine auf die Strahlenebene ausgerichteten Detektoranordnung. Zur Inspektion von Prüfobjekten, beispielsweise zur Sicherheitsüberprüfung von Gepäckstücken auf Flughäfen, werden bekannterweise Röntgenprüfanlagen verwendet, bei denen das Prüfobjekt durch in einer Strahlenebene abgegebene Röntgenstrahlen gefördert wird, die von Röntgengeneratoren erzeugt wurden. Die nicht von den Prüfobjekten absorbierten Röntgenstrahlen werden von zugeordneten Detektoranordnungen detektiert und von einer Auswerteeinheit ausgewertet. Einfache Prüfgeräte enthalten einen Röntgengenerator. Soll die Detektionsfähigkeit der Prüfanlagen verbessert werden, so ist es bekannt, Röntgenstrahlen aus zwei Generatoren in mehreren Strahlenebenen abzugeben. Derartige Anlagen mit mehreren Röntgengeneratoren sind aufwendig und entsprechend kostenintensiv. Sie sind beispielsweise in der WO 2009/127353 A1 beschrieben. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenprüfanlage zu schaffen, die kostengünstig und konstruktiv wenig aufwendig die Materialdetektion von bekannten Röntgenprüfanlagen mit einer Strahienebene verbessert, um auch die Detektion von schwierig erkennbaren Gefahrstoffen wie z.B. von Flüssigkeiten zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch eine Zusatzprüfvorrichtung gelöst, die in einem eigenen Gehäuse einen eigenen Röntgengenerator und eine zugeordnete Detektoranordnung aufweist, wobei der Röntgengenerator der Zusatzprüfvorrichtung Röntgenstrahlen abgibt, die auf den Transportbereich der Prüfobjekte der ersten Prüfvorrichtung ausgerichtet sind.

Nach der Erfindung kann eine bestehende Röntgenprüfanlage, bei der Röntgenstrahlen in einer Strahlenebene abgegeben werden, einfach und kostengünstig nachgerüstet werden, um zusätzliche geometrische Informationen der zu untersuchenden Prüfobjekte zu erhalten. Es können so z.B. Flüssigkeitsbehälter besser auf gefährliche Flüssigkeiten untersucht werden, ohne dass eine neue Komplettanlage angeschafft werden muss.

Die abhängigen Patentansprüche enthalten bevorzugte, da besonders vorteilhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Anlage: Bevorzugt hat der Röntgengenerator der Zusatzprüfvorrichtung eine geringere Beschleunigungsspannung als der erste Röntgengenerator.

Die Verwendung von Röntgengeneratoren mit einer Beschleunigungsspannung von weniger als 130 kV, insbesondere von ca. 100 kV, benötigt wenig Bauraum und ist kostengünstig. Die Zusatzprüfvorrichtung ist entweder vor oder hinter der Hauptprüfvorrichtung so angeordnet, dass sich ihr Röntgengenerator vor oder hinter der Hauptprüfvorrichiung seitlich neben der Transporteinrichtung und oberhalb von dieser befindet. Oder die Zusatzprüfvorrichtung ist so angeordnet, dass sich ihr Röntgengenerator unterhalb der Transporteinrichtung befindet.

Wenn der Röntgengenerator der Zusatzprüfvorrichtung vertikal auf und ab bewegbar gelagert ist, kann er insbesondere dazu benutzt werden, um den Flüssigkeitspegel in einem Flüssigkeitsbehälter zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann er horizontal, insbesondere quer zur Transportrichtung der Prüfobjekte, bewegbar gelagert sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Figur 1 zeigt skizzenhaft das Prinzip einer Röntgenprüfanlage mit einer ortsfest seitlich neben der Transporteinrichtung angeordneten Zusatzprüfvorrichtung.

Figur 2 zeigt skizzenhaft die Anordnung eines zusätzlichen

Röntgengenerators unterhalb der Transporteinrichtung, wobei der Röntgengenerator vertikal auf und ab bewegbar ist.

Figur 3 zeigt eine Röntgenanlage mit einer Zusatzprüfvorrichtung, deren Röntgengenerator seitlich und vertikal auf und ab bewegbar neben der Transporteinrichtung angeordnet ist. Die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Röntgenprüfanlagen dienen zur Sicherheitsüberprüfung von Prüfobjekten 1 , insbesondere von Gepäckstücken, wie sie auf Flughäfen durchgeführt werden. Dabei werden die Prüfobjekte 1 hinsichtlich ihrer Sicherheitsrelevanz geprüft. Es findet eine Materialdiskriminierung statt, die auch bei Flüssigkeiten prüft, ob diese gefährlich (z.B. explosiv) oder unbedenklich sind.

Die Röntgenprüfanlage enthält eine erste Prüfvorrichtung (Hauptprüfvorrichtung 2), die auf bekannte Weise aufgebaut ist. Sie enthält ein Gehäuse mit einem Strahlentunnel 3, durch den eine Transporteinrichtung für die Prüfobjekte 1 , insbesondere ein Transportband 4, führt. In den Figuren ist ein Schnitt senkrecht zur Transportebene und senkrecht zur Transportrichtung der Prüfobjekte 1 dargestellt. Diese werden zur Prüfung senkrecht zur Papierebene durch den Strahlentunnel 3 gefördert.

In dem Gehäuse der Hauptprüfvorrichtung 2 ist ein Röntgengenerator 5 angeordnet, der Röntgenstrahlen in einer Strahlenebene 6 abgibt. Eine auf die Strahlenebene 6 ausgerichtete Detektoranordnung ist ebenfalls in dem Gehäuse angeordnet. Sie ist nicht in den Figuren dargestellt. Die nicht von den Prüfobjekten absorbierten Röntgenstrahlen werden von zugeordneten Detektoranordnungen detektiert und von einer Auswerteeinheit ausgewertet. Nach der Erfindung enthält die Röntgenprüfanlage zusätzlich zur Hauptprüfvorrichtung 2 eine Zusatzprüfvorrichtung, die in einem eigenen Gehäuse einen eigenen Röntgengenerator 7 aufweist. Der Röntgengenerator 7 gibt Röntgenstrahlen ab, die auf den Transportbereich der Prüfobjekte 1 der ersten Prüfvorrichtung (Hauptprüfvorrichtung 2) ausgerichtet sind. Ebenso wie die Haupt- prüfvorrichtung 2 enthält die Zusatzprüfvorrichtung in ihrem Gehäuse eine zugeordnete Detektoranordnung, die auf die Strahienebene 8 der Röntgenstrahlen des Röntgengenerators 7 ausgerichtet ist. Bevorzugt enthält sie auch eine eigene Computereinheit, um die Auswertung zu unterstützen.

Der Röntgengenerator 7 der Zusatzprüfvorrichtung hat bevorzugt eine geringere Beschleunigungsspannung und einen geringeren Anodenstrom als der Röntgengenerator 5 der Hauptprüfvorrichtung 2. Er hat somit eine niedrigere Leistung als der Generator 5 der Hauptprüfvorrichtung.

Bevorzugt hat der Röntgengenerator 5 der Hauptprüfvorrichtung 2 eine Beschleunigungsspannung von mehr als 150 kV, insbesondere von ca. 160 kV. Der Röntgengenerator 7 der Zusatzprüfvorrichtung hat bevorzugt eine Beschleunigungsspannung von weniger als 130 kV, insbesondere von ca. 100 kV. Bevorzugt verlaufen die Strahlenebenen 6,8 der Röntgenstrahlen, die vom Röntgengenerator 5 und vom Zusatzröntgengenerator 7 abgegeben werden, parallel, um die Auswertung zu vereinfachen.

In dem Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 3 ist die Zusatzprüfvorrichtung so angeordnet, dass sich ihr Röntgengenerator 7 jeweils seitlich neben der Transporteinrichtung (Transportband 4) und oberhalb von dieser befindet. Dabei ist die Zusatzprüfvorrichtung ist jeweils in Transportrichtung der Prüfobjekte 1 unmittelbar vor oder hinter der Hauptprüfvorrichtung 2 angeordnet.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist die Zusatzprüfvorrichtung so angeordnet, dass sich ihr Röntgengenerator 7 unterhalb der Transporteinrichtung (Transportband 4) befindet. Die Röntgenstrahlen des Röntgengenerators 7 durchdringen somit das Transportband 4 von unten, das aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material gefertigt ist. Der Röntgengenerator 7 der Zusatzprüfvorrichtung ist vertikal auf und ab bewegbar gelagert. Die Auf- und Abbewegung des Generators 7 wird durch einen nicht dargestellten Vertikalantrieb bewirkt. Alternativ oder zusätzlich kann der Generator 7 auch horizontal bewegbar gelagert sein. Die horizontale Bewegung erfolgt bevorzugt quer zur Transportrichtung. So lässt sich die Geometrie eines Prüfobjekts 1 mit der Zusatzprüfvorrichtung genauer bestimmen.

Der Aufbau der Röntgenprüfanlage nach Figur 3 entspricht dem der Anlage nach Figur 1, bei der die Zusatzprüfvorrichtung so angeordnet ist, dass sich ihr Röntgengenerator 7 seitlich neben der Transporteinrichtung (Transportband 4) und oberhalb von dieser befindet. Zusätzlich ist der Röntgengenerator 7 der Zusatzprüfvorrichtung ebenso wie bei der Ausführungsform nach Figur 2 vertikal auf und ab bewegbar gelagert und kann mittels eines nicht dargestellten Vertikalantriebs auf und ab bewegt werden.

Die Zusatzprüfvorrichtung hat die Aufgabe, zusätzliche geometrische Informationen zu den in den Prüfobjekten 1 zu liefern. Insbesondere zur Detektion von flüssigen Materialien sollen geometrische Daten die Bestimmung von Laufwegen der Röntgenstrahlen durch die Flüssigkeiten ermöglichen. Die vertikale Auf- und Abbewegung des Generators 7 bietet die Möglichkeit, die Höhenposition von Flüssigkeitsspiegeln zu bestimmen.

Ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Röntgenprüfanlage besteht darin, dass sich eine bestehende Prüfvorrichtung mit hoher Leistung durch eine Zusatzprüfvorrichtung nachrüsten lässt, um die Materialdiskriminierung zu verbessern, insbesondere die Prüfung von Flüssigkeiten in Behältern zu ermöglichen. Dazu sind nur geringe Umbaumaßnahmen bei geringem zusätzlichem Platzbedarf erforderlich.