(57)【要約】本発明は一般に、統合ディスプレイシステムを有する、脅威の検出およびモニタリング装置に関する。さらに詳細には、本発明は、周囲の環境にける、脅威を検出しかつ特定し、そして公衆に対して脅威または他の公共の情報に関する有用な情報をディスプレイするように適合された公共の安全および緊急メッセージシステムとして使用される装置に向けられている。本発明の脅威検出およびモニタリング装置は、公衆に価値ある情報を表示するためのビューイングスクリーン、例えばフラットスクリーンＬＣＤを備えたディスプレイデバイスを含む。そのような情報は、安全への指示を与える命令が伴う、任意のタイプの大量破壊兵器（ＷＭＤ）の存在と関係し得る。
2009507310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脅威の検出およびモニタリング装置であって、
ビューイングスクリーンを備えているディスプレイデバイスと、
脅威を検出し、かつ／または該ディスプレイデバイスと統合された環境をモニタする１つ以上のセンサと、
該センサに動作可能に接続されて、あらかじめ選択された命令に従って、該センサから受信した情報を処理する論理システムと、
ネットワークに結合された通信デバイスであって、該通信デバイスは、検出された脅威に関する、かつ遠隔命令に対して応答する処理情報を送信することができる、通信デバイスと
を備え、該ディスプレイデバイスは、スクリーンに関心のある情報を表示する、装置。
【請求項２】
音声メッセージに対して、公衆放送ラウドスピーカシステムをさらに備えている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置は、セルラ、衛星、デジタル無線（ポイントツーポイントまたはマルチポイント）およびＷｉＦｉシステムをネットワークする能力を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
次のもの：セルラ、衛星、デジタル無線（ポイントツーポイントまたはマルチポイント）およびＷｉＦｉアンテナ、の任意の組み合わせから成るアンテナアレイを備えている、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つのセンサは、前記論理システムからの命令に対して応答するカメラである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記カメラは、高速ベクタリングカメラである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記カメラは、前面ならびにパン、ティルトおよびズームの能力を有している、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記論理システムは、前記装置が人の挙動の特徴を判断することを可能にするソフトウエアを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのセンサが、核物質または核副産物の検出のために含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記センサは、リチウム６を利用する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つのセンサは、放射線検出のために含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記センサは、タリウム被覆ヨウ化ナトリウム結晶を利用して、放射能の存在を検出する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも１つのセンサは、コンピュータ支援のトレース検出システムである、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記センサは、質量分光計および気体クロマトグラフカラムを備えている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つのセンサは、発砲の検出のため含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
脅威の検出およびモニタリング装置であって、
ビューイングスクリーンを備えているディスプレイデバイスと、
脅威を検出し、かつ／または該ディスプレイデバイスと統合された環境をモニタする１つ以上のセンサであって、
少なくとも１つのセンサは、コンピュータ支援のトレース検出システムであり、少なくとも１つのセンサは、核検出システムであり、そして少なくとも１つのセンサは放射線検出システムである、１つ以上のセンサと、
該センサに動作可能に接続され、あらかじめ選択された命令に従って、該センサから受信した情報を処理する論理システムと、
ネットワークに結合された通信デバイスであって、該通信デバイスは、検出された脅威に関する、かつ遠隔命令に対して応答する処理情報を送信することができる、通信デバイスと、
音声メッセージに対する公衆放送ラウドスピーカシステムと、
次のもの：セルラ、衛星、デジタル無線（ポイントツーポイントまたはマルチポイント）およびＷｉＦｉアンテナ、の任意の組み合わせから成るアンテナアレイと
を備え、
該ディスプレイデバイスは、該スクリーンに関心のある情報を表示する、装置。
【請求項１７】
脅威の検出およびモニタリング装置であって、
ビューイングスクリーンを備えているディスプレイデバイスと、
核検出、化学検出、放射線検出、発砲検出、爆発物検出、禁制品検出、および人の挙動認識のためのセンサと、
該センサに動作可能に接続され、あらかじめ選択された命令に従って、該センサから受信した情報を処理する論理システムと、
ネットワークに結合された通信デバイスであって、該通信デバイスは、検出された脅威に関する、かつ遠隔からの命令に対して応答する処理情報を送信することができる、通信デバイスと
を備え、
該ディスプレイデバイスは、該スクリーンに関心のある情報を表示する、装置。
【請求項１８】
気体検出システムが、特定の気体を特定するために含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つのセンサが、危険な気体を検出するために含まれている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
筐体が、内部チャンバを画定するために含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
少なくとも１つの温度センサが、前記内部チャンバの温度をモニタするために含まれている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
少なくとも１つのタンパセンサが、前記内部チャンバへの無許可の進入をモニタするために含まれている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの振動センサが、前記内部チャンバにおける有害な振動レベルをモニタするために含まれている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
無停電電源が、停電の場合に電力を供給するために含まれている、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記装置は充電可能なバッテリを使用して、前記コンポーネントにバックアップ電力を供給する、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記装置はＤＣバッテリ電源をＡＣ電源に変換するスイッチを利用する、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００５年９月６日に出願され、その全容が参考として本明細書に援用されている、米国仮出願第６０／７１４，４７９号への優先権を主張する。
【０００２】
本発明は一般に、統合ディスプレイシステムを有する、脅威の検出およびモニタリング装置に関する。さらに詳細には、本発明は、周囲の環境において、脅威を検出しかつ特定し、そして公衆に対する脅威または他の情報に関しての有用な情報をディスプレイするように適合された公共の安全および緊急メッセージシステムとして使用される装置に向けられている。
【背景技術】
【０００３】
世界中でのテログループの出現および成長で、とりわけ、危険な物質および方法を最も早い段階で検出する能力を有することが必要となった。例えば、放射能および核物質、化学物質、生物的物質、爆発物、禁制品、化学物質および危険人物の検出が、今日の社会において最も重要である。テロリストに利用可能な広範囲な破壊器具の存在および特定をめぐる複雑さが原因で、広い範囲の潜在的に破壊的なエージェントに対抗し得る利用可能な器械使用または方法は、今日まで存在しない。
【０００４】
特許文献１および特許文献２に記述された主題は、参考として本明細書に援用されている。
【０００５】
本発明は、上述の望ましい機能を提供しながら、従来技術の脅威検出システムのシステム上の欠点に取り組む。
【特許文献１】米国特許第７，０１２，５２０号明細書
【特許文献２】米国特許第７，０４６，１３８号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的および利点は、以下の記述および図面に述べられ、かつこれらから明らかであり、本発明の実行によって学ばれる。
【０００７】
本発明は一般に、統合ディスプレイシステムを有する、脅威の検出およびモニタリング装置に関する。それは、都市が装置に関連する費用負担を支援するために、広告によって今日の安全ニーズを満たそうと試みるとき、都市が直面する資金不足を解決するために設計かつ開発された公共の安全および緊急メッセージシステムである。スタンドアローン型システムとしてのみ動作するように設計されているが、究極の目的は、システムが、世界中の都市に設置されたグローバルシステムの一部になることである。
【０００８】
一般的に、本発明の脅威検出およびモニタリング装置は、公衆に価値ある情報を表示するためのビューイングスクリーン、例えばフラットスクリーンＬＣＤを備えたディスプレイデバイスを含む。そのような情報は、安全への指示を与える命令が伴う、任意のタイプの大量破壊兵器（ＷＭＤ）の存在と関係し得る。
【０００９】
装置は、ディスプレイデバイスと統合された、脅威を検出するためのまたは環境をモニタするための１つ以上のセンサも含む。論理システムは、センサからの情報を処理し、かつその情報を利用して、公共の使用のために適切なメッセージを生み出すために存在する。他の論理的情報は、センサを動作させて所定の最終的な結果を獲得するために存在する。さらに、検出された脅威に関する、および遠隔命令に応答する情報を送信して、関連する情報の表示をさせる、ネットワークに結合された通信デバイスが含まれている。存在している最も重要なセンサのうちの１つは、人々の疑わしい挙動を観察し、次にその挙動を記録し得る、関連する論理システムによって動作させられる高速ベクタリングカメラシステムである。記録された情報は分析され、必要に応じて、次に行動のために送信される。カメラは、広告の効力を判断するために、ディスプレイデバイス上に広告された製品および／または会社の可能性のある消費者もモニタし得る。
【００１０】
装置は、Ｇｌｏｂａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｅｎｔｅｒ（ＧＯＭＡＣ）を取り込み、継続的かつ専門的なモニタリングサービス、メンテナンス、技術的な支援、および品質管理支援を提供する。ＧＯＭＡＣは、装置のコンピュータネットワークに統合され、脅威が装置によって検出されたとき、モニタし、記録し、分析し、警報を発し、かつ自動的な予め承認された電子的対策を施行する。ＧＯＭＡＣの精巧な自動化された通知システムは、配備された各検出器の正しい機能を確認する。
【００１１】
従って、本装置は、自国の安全に公共の顔を提供すること；公務員が、市民との通信に直接アクセスすることを可能にすること；例えば交通遅滞、道路工事、または事故によるさらなる交通渋滞を防ぐための情報を提供することによって交通管理システムを補足するため、システム全体にわたるアナウンスメントを提供する緊急管理手段；および自国の安全イニシアティブのすべての局面に資金供給するための主な歳入源として、を含む様々な目的を満足する。
【００１２】
この装置と公衆との間のインターフェースは、振動に耐えられる機能がつけられた、フラットビューイングスクリーンＬＣＤモニタである。装置は、公共交通ステーションに；レールカー（ｒａｉｌ  ｃａｒ）およびバスの内部に；バスの停留所および避難所に；重要な戦略的な建物に；および見物人の多いイベントにおける任意の大都市のエリアのいたる所に設置かつ配備され得る。装置は、定着物（例えば、バスの車庫のような街の設備）に取り付けられるか、またはスタンドアローンのキオスクとして設置され得る。
【００１３】
好ましくは、装置は、緊急事態に関する重要な情報および、通勤通学をより容易にして時間と金の両方を節約する交通およびニュースリポートを提供することによって公共の利益に貢献するという拡張された緊急管理能力によってオペレータがこの市場に参入することを可能にする。
【００１４】
前記の一般的な記述と以下の詳細な記述の両方は、例示的なものであり説明だけの目的で提供され、主張されているように、本発明を限定するものではない。本発明のさらなる特徴および目的が、好ましい実施形態の以下の記述において、および添付の特許請求の範囲から、より十分に明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
好ましい実施形態を記述するに際して、参照が添付の図面に対してなされ、同様な部品は、同様な参照番号を有する。
【００１６】
本発明は、例示された好ましい実施形態に限定されないことは理解されるべきである。
【００１７】
図１、図２および図３を概略参照して、かつこの記述を精査して、本発明の装置は一般的に多くの構成内で実施され得ることは理解される。
【００１８】
ここで、図１および図２に例示された好ましい実施形態を参照して、脅威検出およびモニタリング装置１０は、フロントドアパネル１１、バックドアパネル１２、および互いに相対して該ドアの近くにあり、実質的に長方形の筐体１５を形成する２つの保護的サイドパネル１３を有する。筐体１５は、上部閉鎖部材１４および底部閉鎖部材１６も含み、これらは、フロントドアパネル１１、バックドアパネル１２および保護的サイドパネル１３と組み合わされたとき、装置１０の動作サブアセンブリを受けるための内部チャンバを画定する。筐体１５は、確実に構成されて損傷および天候関連の浸透を防ぐことが理解される。好ましい実施形態において、装置１０は、水を通さない、防水の、湿気／凝結に耐え、かつ耐日光／ＵＶ性の、耐天候性材料および被覆のみで作られる。例えば、高度先端技術材料および／または方法を使用して構成された装置１０は、スチール／ステンレスシートおよびバーならびに／または合成物で作られ得る。これらの高度先端技術材料の使用は、装置を取り巻く環境からの潜在的に有害な振動を減衰させる。使用される材料は、電磁妨害（ＥＭＩ）および無線周波数妨害（ＲＦＩ）を遮蔽できるべきである。
【００１９】
さらに、ここで図３を参照して、ディスプレイデバイス２０は、フラットビューイングスクリーン２１、スピーカシステム２６、および保護的な気候制御筐体１５を含む。好ましい実施形態において、ディスプレイデバイス２０は、各保護的サイドパネル１３の上部に取れ付けられ、スクリーン２１は外側に向き、公衆の視聴を可能にする。ディスプレイデバイス２０は、スクリーン２１に関心のある情報、例えば公共の安全および緊急メッセージ情報を表示する。それは、所定の間隔で、公衆への所定の広告も表示する。スクリーン２１は、ＬＣＤまたはプラズマスクリーン技術に基づき、それがハイブライト（ｈｉｇｈ−ｂｒｉｇｈｔ）またはカラートランスフレクティブ（ｃｏｌｏｒ  ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）であるようになることを可能にするビューブライトニング技術が装備されている。スピーカシステム２６は、ディスプレイデバイス２０に示されるビデオ画像に対する音声を提供する。本発明が、多くの取り付けの選択および構成に適応し得ることが理解されるであろう。任意の数のディスプレイデバイス２０およびスピーカシステム２６が様々なサイズで、本発明に対して使用され得ることも理解されるであろう。
【００２０】
カメラアレイ２２が、円筒状のセンサ取り付け２３によって上部閉鎖部材１４に取り付けられる。本発明の好ましい実施形態において、カメラアレイ２２は、高速ベクタリングカメラから成り、センサ取り付け２３の円周の周囲に取り付けられ、３６０度の撮影、パン、ティルトおよびズーム能力を可能にする。カメラアレイ２２は、関連する論理システムによって動作され、顔および挙動の認識ソフトウエアを取り込み、その視界範囲にある任意の個人の顔の特徴および挙動を観察かつ解釈する。顔および挙動の認知ソフトウエアは、前記論理システムおよびカメラアレイ２２を特に利用し、そのリアルタイムの環境を分析し、そして潜在的に危険または怪しい人間の挙動、出来事、または物体を特定する。観察された挙動は、その後、必要に応じて行動のために記録され、かつ送信される。カメラアレイ２２は、ディスプレイデバイス２０で広告された製品および／または会社の可能性のある消費者をモニタもして広告の効力を判断する。
【００２１】
図３に示されるように、公衆放送ラウドスピーカシステム２７は、公衆の関心事である情報の緊急放送の音声メッセージを可能にする。
【００２２】
装置１０は、セルラ、衛星、デジタル無線（ポイントツーポイントまたはマルチポイント）およびＷｉＦｉシステムをネットワークする能力を有する機能を、スタンドアローンまたは複数の組み合わせで収納する。これらの機能は、「使用ごとの支払い」または契約を基本として、私的主体または公共事業による使用のための、特定のまたは遠隔の場所における通信の質を高める目的に役立つ。これらの機能は、自然災害または人による災害によって混乱または荒廃したエリアにも配備され得る。
【００２３】
装置１０は、特定の機器要件を満足するために必要とされるとおりに、通信装置のアンテナを適応させるように調整された次のもの：セルラ、衛星、デジタル無線（ポイントツーポイントまたはマルチポイント）およびＷｉＦｉアンテナ、の任意の組み合わせから成るアンテナアレイ２５を含む。
【００２４】
図２に示されるように、動作サブアセンブリを受け入れるための内部チャンバは、４つの構造支持部材２５によって画定される。動作サブアセンブリは、ディスプレイデバイス２０と統合された、脅威を検出するためまたは環境をモニタリングするためのセンサ、センサからの情報を処理する論理システム、およびシステムの機能のために必要な他の機械的なコンポーネントから成る。論理システムは、センサからの処理された情報を利用し、公衆の使用のためにディスプレイデバイス２０に表示される適切なメッセージを生み出す。図３に示されるように、内部チャンバは好ましくは、棚によって垂直に整列させられたターミナル３０に水平に分割される。内部チャンバ内には、任意の数の様々なサブアセンブリ、例えば核検出器、放射線検出器、コンピュータ支援のトレース検出システム、発砲検出器、カメラ、挙動認識ソフトウエア、音声傍受ソフトウエア、通信デバイス、公衆に呼びかけるためのラウドスピーカ、バッテリ、空気調節／加熱ユニット、緊急放送システム（ＥＢＳ）コンピュータ、マルチアレイコンピュータ、特定のガス（有毒または危険な）を特定するためのガス検出器システム、およびルータがある。様々なセンサおよび動作サブアセンブリが、この発明に対して使用され得ることは理解される。
【００２５】
各動作サブアセンブリは、分離したターミナル３０の中に置かれ得る。図３は、動作サブアセンブリが、内部チャンバ内に位置し得る態様を例示する図表的正面図である。特定の装置が、図３の動作サブアセンブリのすべてを使用するわけではない場合、任意の数のターミナル３０が使用され、様々なコンポーネントまたは動作サブアセンブリを取り込み得ることは理解される。選ばれたターミナル３０が、使用の間、空の状態にもされ得る。図示のように、ルータ３５が、図３の正面図の中にある。ルータ３５は、光ファイバー、ハードワイア、同軸ケーブルまたは無線のネットワークを使用して、選択されたデータを本発明のコンピュータネットワークを経由して所定の目的地に転送するコンピュータネットワーキングデバイスとして使用される。個々の遠隔からの命令に応答する緊急放送／マーケッティングディスプレイ（ＥＢＳ）コンピュータ３６がルータ３５の近くにある。本発明の動作サブアセンブリを利用するために必要な論理システムおよびアルゴリズムに対してプログラムされるマルチアレイ（ローカル）コンピュータが、ＥＢＳコンピュータ３６と並んでいる。任意の数のコンピュータ３７が本発明に対して使用され得ることは理解される。
【００２６】
図３に示されるように、通信デバイス３８がある。このコンポーネントは、最初のリスポンダ（消防、警察、ＥＭＳその他）無線を互いにネットワークさせ（相互動作可能性）、それらの無線送信をネットワーク接続を介してコマンドセンタ（ＧＯＭＡＣ）に送り返すために使用される。コマンドセンタは、無線ネットワークをリンクし、必要に応じて無線交信を制御する。
【００２７】
コンピュータ支援のトレース検出システム（ＣＡＴＤ）３９が、通信デバイス３８と並び、以下にさらに詳細に記述される。このセンサは、周囲の環境から空気を抽出し、爆発物、化学物質、禁制品、または他の脅威が存在するかどうかを判断することができる。核兵器の大半に見出される有害な中性子の存在を検出する、以下に記述される核検出システム４０も含まれる。放射線検出システム４１が、図３の核検出システム４０と隣り合っているが、以下にさらに十分に記述される。放射線検出システム４１は、検出のためにタリウムドープされたヨウ化ナトリウム結晶を使用して、周囲の環境に放射能が存在するかどうかを判断する。最後に、システムの温度を調節する空気調節／加熱ユニット４２が、正面図にある。
【００２８】
次のセンサ：放射線検出システム４１、核検出システム４０およびコンピュータ支援のトレース検出システム３９のさらに詳細なる記述が、以下である。
【００２９】
（放射線検出システム）
一般的に、放射線検出器４１は、検出のため、タリウムドープされたヨウ化ナトリウム（ＮａＩ（Ｔｈ））結晶を使用する。この結晶は、その高い感度に基づいて使用され、それは、他のシンチレーション結晶と比較してより良いエネルギー分解能を有する。放射線が、放射線検出器４１に入った後、結晶はシンチレートし、入った放射線のエネルギーに比例する光のバーストを生み出す。結晶からの光のバーストは、結晶に取り付けられたフォトマルチプライヤチューブ（ＰＭＴ）に入る。ＰＭＴは、最初の放射線のエネルギーに比例する電圧スパイクを出力する。電圧スパイクは、捕捉されてデジタル化される。デジタル化された情報は、格納のために放射線検出器４１のメモリに送られる。何千ものガンマ線がデジタル化され、かつ格納された後、放射線スペクトルが可視状態となる。このスペクトルは、放射線を生成していた特定のアイソトープによって生じさせられるピークを有する。ピークの位置を測定することによって、放射線を生じさせたアイソトープが特定され得、かつ複数の発生源と「隠された」発生源との間を区別し得る。
【００３０】
検出プロセスの詳細が、以下にさらに記述される。検出プロセスの第１の部分は、できるだけ多くの怪しい放射線（信号）を含み、かつできるだけ少ない背景放射線（ノイズ）を含むスペクトルを捕捉することである。これを実行するために、スペクトルの獲得開始時間は、不可解な放射線が存在するやいなや開始し、不可解な放射線が消失するやいなや停止するべきである。このアプローチは、スペクトルの信号対ノイズ比を最大にするばかりでなく、検出統計を最適化する。これを達成するために、短い間隔のスペクトルの移動平均は、検出器４１のメモリに格納される。従来の移動平均法とは違って、部分的な移動平均も分析される。これは、不可解な放射線の到達時間の不確実性に関して、移動平均方法によって提供される利点を提供するばかりでなく、逐次確率比検定方法のような強い源に関する速い警報も提供する。様々な部分的移動平均の分析は、不可解な放射線の存在に対する開始時間をも提供する。
【００３１】
検出閾値は、背景放射線における統計的変動を原因とする誤警報を防ぐために統計的に十分有意であるレベルを計算することによって設定される。閾値レベルは通常、背景の上の７倍の標準偏差で設定される。この閾値レベルは、１年につき１回よりも少ない、統計的変動を原因とする誤警報率を提供する。より低い誤警報率が要求される場合、より高い閾値が設定され得る。閾値は、標準偏差の単位で指定されるが、閾値は実際は、標準偏差のその数を有するガウス分布の統計的信頼性に関連している。放射線カウントはガウス統計ではなく、ポアソン統計に従うので、純粋な標準偏差閾値が使用された場合、誤警報の確率は、背景の放射線率に依存する。低い背景放射線率での予期しない程高い誤警報率を防ぐために、ポアソン分布の真の統計的信頼性が使用される。
【００３２】
放射線検出システム４１は、区別プロセスを加速させ、速度および高い脅威アイソトープの検出を増加させるための非常に進歩したアルゴリズムを使用する。
【００３３】
放射線が検出されたとき、メッセージが、すべてのローカル検出器をモニタしているローカルコンピュータ３７に送り戻される。メッセージは、放射線の強さ、および統計的に最も重要な放射線のエネルギー範囲に関する情報を含む。しばしば、最も重要な放射線は、アイソトープの最も低いエネルギーメジャーフォトピークから来る。これは、汚い爆弾に使用される可能性のある候補である高い脅威アイソトープに対する素早い警告を提供するために使用され得る。ローカルコンピュータ３７は、さらなる分析のために検出器からスペクトルを引き出すこともできる。
【００３４】
放射線源が、放射線検出器４１のエリアを去るとき、検出器は自動的に放射線が去った時間を判断し、放射線の開始のインタバルから放射線の終了のインタバルまでのスペクトルを保存する。このスペクトルは、検出器４１における不揮発性のメモリの中に保存され、ローカルコンピュータによる分析のために利用可能である。
【００３５】
警報スペクトルを処理することに加え、検出器４１は、背景スペクトルを周期的に収集もして、オンボードの既知の標準源を使用して自動較正する。背景スペクトルは、警報閾値を計算するために使用され、警報スペクトルの分析を改良するための、ローカルコンピュータ３７による減算のために利用可能である。背景スペクトルは、継続的かつ同時に収集され、一方、検出器４１は、脅威の放射線源を探す。背景収集期間の終了で、検出器４１は、内部電圧を測定することによって、かつエネルギー較正を実行することによって、その健全性をチェックする。
【００３６】
スペクトルがローカルコンピュータ３７によって収集されるとき、それは、Ｇｌｏｂａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃｅｎｔｅｒ（ＧＯＭＡＣ）にも送られる。ＧＯＭＡＣは、一週間に７日、一日２４時間、放射線検出器４１のユーザにサポートを提供する。必要とされる場合、スペクトルを観察して警報の原因についてフィードバックを提供するために科学者が利用可能である。ＧＯＭＡＣは、また、データフィードをモニタして、検出器自体が気付き得ない検出器異常を探し得る。ＧＯＭＡＣは、検出器測定値に基づいて、予防保全を実行する時であるという知らせを送ることもし得る。
【００３７】
（核検出システム）
特殊な核物質（ＳＮＭ）は、核兵器に使用される材料、例えば高度濃縮ウラン（ＨＥＵ）および兵器級プルトニウムである。ガンマ線のみの検出システムは、特定のタイプの放射性物質と潜在的な核兵器との間を区別する困難さを有し得る。すべてのＳＮＭは、中性子を放出するという共通の特性を共有する。核検出システム４０は、可能性としてのＳＮＭ検出の確認を可能にする。このセンサは、うまく遮蔽された核兵器の検出においても支援する。中性子は、ガンマ線よりも止めることが難しい。
【００３８】
中性子が強いガンマ放射線に晒される場合、一部のタイプの中性子検出器は、中性子の存在を間違って示す。核検出器４０の重要な特性は、ガンマ線に対する無感応性である。リチウム６ガラスは、このタイプの検出器の例である。核検出器４０は、特にこの問題を避けるためにリチウム６ガラスで構成される。検出器の第１の部分は、検出チャンバの周囲のプラスチック被覆である。プラスチックは、中性子がリチウム６とよりよく相互作用するように、中性子の速度を遅くするために使用される。中性子は、チャンバの金属壁を通り抜ける。この金属壁は、背景に存在し得るアルファおよびベータ放射線に対して遮蔽するために使用され、それは、イオン化検出器の回路を完成するためにも使用される。一旦中性子が、チャンバの中にあると、それらのうちの一部は、壁でリチウム６と相互作用する。中性子がリチウム６と相互作用するとき、それはアルファ放射線を生じる。アルファ放射線は、気体と相互作用し、大量のイオン化を生じる。イオン化電荷のサイズは、それが中性子であったかどうかを判断するために記録される。ガンマ線も気体のイオン化を生じるが、ガンマ線は気体とうまく相互作用しないので、それらは少量のイオン化を生じるのみであり、それらのエネルギーのうちのほとんどを有したまま素早くチャンバを通り抜ける。イオン化の量の差異は、核検出システム４０が中性子とガンマ線とを区別することを可能にする。
【００３９】
（コンピュータ支援のトレース検出システム）
動作サブアセンブリのうちの１つとして、トレース化学検出器および特定センサは、サンプル気流における化学物質を効果的に分離し、かつ特定する。特に、このコンピュータ支援のトレース検出システム（ＣＡＴＤ）３９は、周囲の環境から空気を抽出し、大量破壊兵器、爆発物、銃砲、禁制品または人間が存在しているかどうかを判断する。ＣＡＴＤ３９は、質量スペクトル分析、イオン化技術、および基準コンピュータを利用する。
【００４０】
ＣＡＴＤ３９の第１のタスクは、周囲の環境から空気サンプルを収集し、かつフィルタをかけることである。この好ましい実施形態において、検出システムは、所定の時間増分で空気サンプルを自動的に収集する。検出システムは好ましくは、ポリテトラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ）およびＰＦＡ  Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で作られる。なぜならばこれらの材料は、空気サンプル収集の間、化学的適合性問題を提示しないからである。グリットポット（ｇｒｉｔ  ｐｏｔ）を有するサイクロニック（ｃｙｃｌｏｎｉｃ）フィルタは、空気サンプルから大きな粒子および塵埃を除去するため、システムに取り付けられるべきである。Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）膜フィルタも利用され、１ミクロンより小さいサイズの粒子さえも除去し得る。
【００４１】
ＣＡＴＤ３９の第２のタスクは、収集された空気サンプルからの関心のある化学物質を濃縮することである。関心のある化学物質は、空気の通常の主な成分、例えば窒素、酸素、水、二酸化炭素、およびアルゴンではない任意の化学物質であるとして定義され得る。関心のある化学物質を濃縮するために、空気サンプルが、Ｔｅｎａｘ（登録商標）のような化学的吸収性樹脂を通過して送られ得る。
【００４２】
ＣＡＴＤ３９の第３のタスクは、特定システムが一度に単一の化学物質を特定だけしなければならないようにするために、関心のある化学物質を分離することである。分離は、Ｔｅｎａｘ（登録商標）を加熱してそれが吸収した科学物質を放出し、次に化学物質を気体クロマトグラフ（ＧＣ）カラムの中に供給することによって容易にされる。Ｔｅｎａｘ（登録商標）に関する加熱サイクルは、所定の時間にＧＣに入る化学物質のパルスを生じさせる。科学物質のパルスが、ＧＣを通って移動するとき、より軽くかつより揮発性の高い化学物質は、より重くより揮発性の少ない化学物質よりもより速く移動する。移動速度のこの相違は、化学物質を分離させる。ＧＣカラムの端において、関心のある個々の化学物質は、様々な時間に到着する。
【００４３】
ＣＡＴＤ３９の第４のタスクは、ＧＣによって分離された個々の化学物質を特定することである。質量分光学は、化学物質の広い範囲を特定するために有用な技術であることは理解される。質量分光学は、（１）サンプルのイオン化、および（２）イオン化によって生成されたイオンの比率をチャージするための質量の測定の２つの主な構成から成っている。１００，０００以上の電子イオン化質量スペクトルを含むデータベースが、特定を支援するために使用される。いくつかの質量スペクトルに対して、データベースがチェックされた後においても、観察された質量スペクトルを生み出し得たであろう可能性のある幾つかの化学化合物のリストがなおも存在する。この場合、真の化学物質が、イオン組成解明（ＩＣＥ）と呼ばれる技術で高い分解能分光学を使用することによって、しばしば決定され得る。この技術で、分子の重さがダルトンでの整数値でのみならず、マイクロダルトン（ｍＤａ）レベルでも測定される。
【００４４】
気体検出システム４３が、マルチアレイコンピュータ３７の近くにある。これは、送信機、空気取り入れのための真空ポンプおよび配管に対する特定の気体センサから成る。真空ポンプは、気体センサを介して、フィルタがかけられた空気を引く。センサが脅威の気体を特定するとき、それは、送信機に信号を送信し、送信機は、気体および濃度を確認する。気体検出器（センサおよび送信機）は、気体専用であり、組み合わされて広く様々な危険な（脅威の）気体を検出し得る。
【００４５】
幾つかの温度、タンパ（ｔａｍｐｅｒ）および振動のセンサが、装置全体にわたって位置することが理解されなければならない。これらのセンサは、全体的なシステムの健全性をモニタする。少なくとも１つの温度センサが、内部チャンバの温度をモニタするために含まれる。少なくとも１つのタンパセンサが、内部チャンバへの無許可の進入をモニタするために含まれる。最後に、少なくとも１つの振動センサが有害な振動レベルをモニタするために含まれる。
【００４６】
無停電電源（ＵＰＳ）４４は、装置の中に統合され、停電または接続が外れた場合においてすべてのコンポーネントに電力を供給する。充電可能なバッテリが使用され、コンポーネントにバックアップ電力も供給し得る。他の入力電圧が存在するとき、変圧器が、１１０ＶをＵＰＳに供給するために組み入れられ得る。最後に、装置は、ＤＣバッテリ電力をＡＣ機器電力に変換するためのスイッチ（すなわちインバータ）を含み得る。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態だけが上に記述されたことは理解されるべきである。しかしながら、好ましい実施形態への多くの修正および変更が、当業者には明らかであり、それらは、本発明の精神および範囲内である。従って、本発明は、記述された実施形態に限定されるべきではない。本発明の完全は範囲を確認するために、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、この発明に従って構成されたスタンドアローンのキオスクとしての装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたキオスクの基礎構成の分解斜視図である。
【図３】図３は、動作部分が、図１のキオスク内でどのように位置するかを示す概略的な正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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