(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙線生成ミューオンを用いるミューオントモグラフィに基づいて物体を検査する方法において、
位置感知荷電粒子検出器を含む第１のミューオントモグラフィスキャナを動作させ、第１のイメージング期間に亘って、検査される物体のイメージングスキャンを実行し、前記物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を取得する工程と、
前記物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を処理して、前記物体の内部の情報を取得する工程と、
前記第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって前記物体内に疑わしい領域がないと判定された場合、クリアランス信号を生成し、前記第１のミューオントモグラフィスキャナが次の物体を受け取って検査するよう準備する工程と、
前記第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって、前記物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定された場合、前記第１のミューオントモグラフィスキャナから前記物体を取り除き、位置感知荷電粒子検出器がカバーするイメージング領域が小さく、前記物体の一部のみの画像を取得する個別の第２のミューオントモグラフィスキャナ内に前記物体を配置し、前記物体全体をイメージングすることなく、前記第１のイメージング期間より長い第２のイメージング期間に亘って前記物体のイメージングスキャンを実行し、前記各疑わしい領域のみの第２のミューオントモグラフィ画像を取得する工程と、
前記第２のミューオントモグラフィスキャナが１つ以上の疑わしい領域を更に検査するよう動作している間、前記第１のミューオントモグラフィスキャナを動作させて、次の物体を受け取り、検査する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１及び第２のミューオントモグラフィスキャナは、車両又は貨物検査装置の一部であり、前記第１のミューオントモグラフィスキャナは、主交通経路内に配置され、検査される車両又は貨物は、前記主交通経路に並んで、順次的に前記第１のミューオントモグラフィスキャナを通過し、前記第２のミューオントモグラフィスキャナは、前記主交通経路外に配置され、
前記第１のミューオントモグラフィスキャナによって１つ以上の疑わしい領域を含むと判定された前記主交通経路内の車両又は貨物を前記主交通経路から外し、前記第２のミューオントモグラフィスキャナに入れて更なる検査を行い、この間、前記第１のミューオントモグラフィは、前記主交通経路において後続する車両又は貨物を検査する動作を継続する請求項１記載の方法。
【請求項３】
物体からのミューオン以外の放射線を検出する能力を有するように前記第１のミューオントモグラフィスキャナを構成する工程を更に含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第１のミューオントモグラフィスキャナは、ミューオンの検出に加えて、ガンマ線を検出する能力を有するように構成される請求項３記載の方法。
【請求項５】
ミューオンの検出に加えて、ガンマ線を検出する能力を有するように前記第２のミューオントモグラフィスキャナを構成する工程を含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１のミューオントモグラフィスキャナと同様の放射線を検出する能力を有するように前記第２のミューオントモグラフィスキャナを構成する請求項３記載の方法。
【請求項７】
宇宙線生成ミューオンを用いるミューオントモグラフィに基づいて物体を検査するシステムにおいて、
検査される物体が整列し、順次的に共通の方向に進む主検査交通経路と、
前記主検査交通経路内に配置され、前記物体を順次的に検査する第１のミューオントモグラフィスキャナであって、位置感知荷電粒子検出器を含み、第１のイメージング期間に亘って、検査される物体のイメージングスキャンを実行し、前記物体の第１のミューオントモグラフィ画像を取得し、前記物体の全体の完全な画像を取得するために、位置感知荷電粒子検出器によってカバーされる十分大きいイメージング領域を有する第１のミューオントモグラフィスキャナと、
位置感知荷電粒子検出器を含み、前記第１のイメージング期間より長い第２のイメージング期間に亘って、前記物体のイメージングスキャンを実行し、前記物体全体をイメージングすることなく、前記各疑わしい領域のみの第２のミューオントモグラフィ画像を取得する第２の個別のミューオントモグラフィスキャナであって、位置感知荷電粒子検出器によって覆われるイメージング領域がより小さく、前記物体の一部のみの画像を取得し、前記主検査交通経路内の前記物体の移動に干渉しない前記主検査交通経路の外の第２の位置に配設された第２のミューオントモグラフィスキャナと、
前記物体の第１のミューオントモグラフィ画像を処理し、前記第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって、前記物体内に疑わしい領域がないと判定された場合、クリアランス信号を生成し、前記第１のミューオントモグラフィが次の物体を受け取って検査するよう準備し、前記第１のミューオントモグラフィ画像によって、前記物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定された場合、前記第１のミューオントモグラフィスキャナから前記物体を取り除き、前記第１のミューオントモグラフィスキャナが次の物体を受け取って検査する動作を実行している間に、更なる検査のために前記第２のミューオントモグラフィスキャナ内に前記物体を配置するよう命令を発行する検査制御メカニズムと、
を備えるシステム。
【請求項８】
前記第１のミューオントモグラフィスキャナは、前記物体からのミューオン以外の放射線を検出する能力を有する請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記第１のミューオントモグラフィスキャナは、ミューオンの検出に加えて、ガンマ線を検出する能力を有する請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記第２のミューオントモグラフィスキャナは、ミューオンの検出に加えて、ガンマ線を検出する能力を有する請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２のミューオントモグラフィスキャナは、前記第１のミューオントモグラフィスキャナと同様の放射線を検出する能力を有する請求項８記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１及び第２のミューオントモグラフィスキャナのそれぞれは、
物体収容領域の第１の側に配置され、前記物体収容領域に向かう入射荷電粒子の位置及び方向を測定する位置感知荷電粒子検出器の第１の組と、
前記第１の側とは反対である前記物体収容領域の第２の側に配置され、前記物体収容領域から出る出射ミューオンの位置及び方向を測定する位置感知ミューオン検出器の第２の組と、
前記位置感知荷電粒子検出器の第１の組から入射荷電粒子の測定信号のデータを受け取り、前記位置感知荷電粒子検出器の第２の組から出射荷電粒子の測定信号のデータを受け取り、前記入射及び出射荷電粒子の測定された位置及び方向に基づいて、前記物体収容領域内の物質における荷電粒子の散乱を解析し、前記物体収容領域内のトモグラフィックプロファイル又は散乱中心の空間分布を取得する信号処理ユニットと、
を備える請求項７記載のシステム。
【請求項１３】
前記検査制御メカニズムは、前記主検査交通経路において検査される物体の交通流に関する情報を取得し、前記第１のミューオントモグラフィ画像によって前記物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定された場合、前記取得した交通流に関する情報に基づいて、前記物体を前記第１のミューオントモグラフィスキャナ内に保持して、前記第１のミューオントモグラフィスキャナ内で更なるスキャンを実行するか否かを判定するように構成される請求項７記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１のミューオントモグラフィ画像によって前記物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定され、前記取得した交通流に関する情報が少ない交通量を示している場合、前記検査制御メカニズムは、前記物体を前記第１のミューオントモグラフィスキャナ内に保持し、前記第１のミューオントモグラフィスキャナ内で更なるスキャンを実行し、
前記第１のミューオントモグラフィ画像によって前記物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定され、前記取得した交通流に関する情報が多い交通量を示している場合、前記検査制御メカニズムは、前記第１のミューオントモグラフィスキャナから前記物体を取り除き、前記第１のミューオントモグラフィスキャナが次の物体を受け取って検査を実行している間に、更なる検査のために前記第２のミューオントモグラフィスキャナ内に物体を配置するよう命令を発行する請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１及び第２のミューオントモグラフィスキャナのそれぞれは、
前記位置感知荷電粒子検出器からの信号に基づいて、前記物体を介するミューオンの軌道を再構築し、
前記位置感知荷電粒子検出器からの信号に基づいて、ミューオンの入射運動量及び出射運動量を測定し、
前記物体内の散乱密度の空間分布を判定し、
前記軌道、運動量及び物体内の散乱密度の空間分布の情報を用いて、前記物体の内部のトモグラフィックプロファイルを構築する請求項７乃至１４何れか１項記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１及び第２のミューオントモグラフィスキャナの位置感知荷電粒子検出器のそれぞれは、
前記物体の一方の面に設けられ、前記物体に向かう入射ミューオンを受信及び測定する第１の位置感知荷電粒子検出器と、
前記物体の反対側の面に設けられ、前記物体を通過する出射ミューオンを受信及び測定する第２の位置感知荷電粒子検出器と、を備え、
前記第１及び第２のミューオントモグラフィスキャナは、前記第１の位置感知荷電粒子検出器及び第２の位置感知荷電粒子検出器の両方による前記ミューオンの測定を用いて、前記物体のミューオントモグラフィ画像を取得する請求項７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１２年８月２１日に出願された米国仮出願番号第６１／６９１，６４２号、発明の名称「PRIMARY AND SECONDARY SCANNING IN MUON TOMOGRAPHY INSPECTION」の優先権を主張する。この特許出願の内容全体は、参照によって本願に援用される。
【０００２】
本発明は、宇宙線ミューオンに基づくミューオントモグラフィを含む粒子検出、並びにセキュリティ及びポータル監視を含む様々な用途のための物体、貨物、車両、コンテナ等の検査への応用に関する。
【背景技術】
【０００３】
核物質等の高い原子量を有する物質は、様々な手法で検出できる。例えば、ミューオントモグラフィは、透過性が非常に高い宇宙線生成ミューオンの散乱を利用して、人工放射線を使用することなく、物質の非破壊検査を実行する技術である。深宇宙からやって来る、エネルギ安定粒子（energetic stable particle）、主にプロトンが、絶えず地球に降り注いでいる。これらの粒子は、上層大気圏の原子と相互作用して多数の短寿命のπオンを含む粒子シャワーを作り出し、それらπオンは崩壊し長寿命のミューオンを生み出す。ミューオンは、主にクーロン力を介して物質と相互作用し、核相互作用がない。ミューオンは、電子に比べて放射エネルギが遙かに小さく、電磁波相互作用による散乱によってエネルギを失う。したがって、宇宙線生成ミューオンの多くは、透過度が高い荷電粒子放射として、地表に到達する。海面レベルでのミューオンフラックスは、約１ミューオン／ｃｍ２・ｍｉｎである。
【０００４】
ミューオントモグラフィは、探査粒子として宇宙線生成ミューオンを利用し、被検査物体を透過するミューオンの散乱を測定する。ミューオンが被検査物体の材料を通過する際、亜原子粒子の電荷のクーロン散乱がその軌道を曲げる。総合的な偏向は、幾つかの物質特性に依存するが、支配的な要因は、原子核の原子番号Ｚである。荷電粒子（例えば、ミューオン）の軌道は、より日常的な物体を構成する物質、例えば、水、プラスチック、アルミニウム、鋼等に比べて、ガンマ線を良好に遮蔽にする物質（例えば、鉛及びタングステン）及び特定核物質（special nuclear material：ＳＮＭ）、例えばウラン及びプルトニウムによってより強く影響を受ける。各ミューオンは、ミューオンが透過した物体に関する情報を運び、複数のミューオンの散乱を測定することによって、これらの物体の特性を探査することができる。例えば、大きな原子番号Ｚを有する高密度の物質が低Ｚ又は中Ｚ物質内にある場合、これを検出及び特定することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
宇宙線生成ミューオンを用いて、物体全体の初期スキャン、及びこの初期スキャンによって１つ以上の疑わしい領域を潜在的に含むと判定された物体の追加スキャンに基づいて、物体を検査する技術及びシステムを提供する。一実施形態では、システムは、初期又は一次スキャンを実行する一次スキャナと、追加又は二次スキャンを実行するより小さい二次スキャナとを含み、所望の検査スループットを維持しながら、効率的で正確な物体の検査を提供する。他の実施形態では、単一のスキャナを用いて、被検査物体のラインの十分なスループットを維持しながら、初期スキャン及び追加スキャンの両方を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】宇宙線生成ミューオンを用いて物体の画像を取得するポータル監視及び他の検査アプリケーションのためのミューオントモグラフィスキャナシステムの具体例を示す図である。
【図１Ｂ】宇宙線生成ミューオンを用いて物体を検出するミューオントモグラフィスキャナシステムの側面図である。
【図２】ミューオントモグラフィスキャナシステムの詳細な斜視図である。
【図３】検査される車両の流れを維持しながら初期スキャンを行う一次ミューオントモグラフィスキャナと、この一次スキャナによって特定された疑わしい領域をライン外で詳細にスキャンする二次ミューオントモグラフィスキャナとを用いる車両検査システムの具体例を示す図である。
【図４】図３の一次及び二次のスキャナの動作の具体例を示す図である。
【図５】図３のシステムの検査動作の詳細の具体例を示す図である。
【図６】図３のシステム又は同様のシステムの動作フローの具体例を示す図である。
【図７】単一のスキャナを用いて、ライン内の全ての物体の検査のための初期スキャンと、初期スキャンによって１つ以上の疑わしい領域があると判定された物体の追加スキャンの両方を実行する具体例を示す図である。
【図８Ａ】初期／一次スキャン及び追加／二次のスキャンを実行するスキャンシーケンスの具体例を示す図である。
【図８Ｂ】初期／一次スキャン及び追加／二次のスキャンを実行するスキャンシーケンスの具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
宇宙線生成ミューオンに基づくミューオントモグラフィスキャナは、人工的に増やすことができない宇宙からのミューオンの自然な密度に依存している。したがって、宇宙から来るミューオンのこの制約のため、ミューオントモグラフィスキャナは、十分な数のミューオンが被検査物体を通過し、この物体によって散乱して、物体の識別及び／又は周囲の散乱からの区別を可能にするために十分詳細なミューオントモグラフィ画像が生成されることを確実にするため、少なくとも一定の時間、宇宙からのミューオンの自然な飛来に物体を露出させる必要がある。この動作は、イメージングスキャンと呼ばれ、このようなスキャンの期間は、特定の品質のミューオントモグラフィ画像を実現するために必要なミューオンへの曝露時間によって決まる。スキャン期間を長くすると、スキャン期間が短い場合より詳細な画像を得ることができる。実際の検査装置では、ミューオントモグラフィスキャナのこの側面によって、検査のスループットと検査の信頼性との間にトレードオフが生じる。放射性物質又は他の物質を遮蔽する構成の疑いがあり、脅威が存在する疑いが高い車両は、全体のうちのごく一部である。例えば、９０％の車両が疑わしい構成を含まず、３０秒で検査が終了し、１０％の車両が疑わしい構成を含み、検査を終了するために１分が必要であるとすると、１スキャンあたりの平均スループットは、３３秒である。１０％のスキャンは、６０秒間続けられるが、平均スループットへの影響は、無視できる程度に僅かである。
【０００８】
このようなミューオントモグラフィスキャナの１つの実現例では、車両検問所において、車両を一台毎に検査し、高い信頼度で核物質（及び／又は遮蔽体）を肯定的に弁別及び／又は識別するための詳細な画像を提供するために十分な長さのスキャン期間に亘って各車両をそれぞれスキャンする。大多数の車両は、核物質を運搬している疑いがなく、したがって、遮蔽体又は核物質を運搬している疑いがある車両と同レベルの安全検査を行う必要がないため、上述のような作業では、車両検査スループットが不必要に低下する。特に、日常的に交通量が多い検問所においては、このような検査システムは、望ましくない。
【０００９】
ここに開示する技術及びシステムは、２つのレベルのスキャンを行って、検査される物体の交通流を望ましいレベルに維持する。検査ライン内の全ての物体は、ミューオンスキャナによって、所定の短いスキャン期間に亘って、第１のスキャンを受け、物体が疑わしい領域を含むか否かが判定される。第１のスキャンに基づいて、物体に１つ以上の疑わしい領域があると判定されると、追加スキャンが実行され、最終的な判断が下される。すなわち、ここに提供する宇宙線生成ミューオンを用いるトモグラフィに基づいて物体を検査する方法では、位置感知荷電粒子検出器を含むミューオントモグラフィスキャナを動作させて、イメージング期間に亘って、検査物体ライン内の物体のイメージングスキャンを実行し、物体全体のミューオントモグラフィ画像を取得する。この方法では、物体全体のミューオントモグラフィ画像を処理して物体内の１つ以上の疑わしい領域に関する情報を取得し、ミューオントモグラフィ画像の処理によって、物体内に疑わしい領域がないことが判明した場合、クリアランス信号を生成し、次の物体を受け取って検査するようにミューオントモグラフィスキャナを準備する。ミューオントモグラフィ画像の処理によって、物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定された場合、ミューオントモグラフィスキャナを動作させて、物体内の１つ以上の疑わしい領域が脅威を構成するか否かに関する肯定的判定を行うために十分長い追加スキャン期間に亘って物体をスキャンする。
【００１０】
一実施形態においては、ミューオントモグラフィスキャナは、上述した信頼度が高い長いスキャン期間より短いスキャン期間を用いて、各車両を検査する。この短いスキャン期間は、例えば、車両が脅威を隠している可能性に応じて、用途の状況に基づいて決定してもよい。様々な簡単な場面では、クリアに必要な信頼度レベルを達成するために、長いスキャン期間は不要である。このようにより短いスキャン期間を用いることによって、車両検問所の車両検査スループットを向上させることができる。スキャン期間が短縮されると、画質も劣化するが、この画質は、所定の信頼度レベルで疑わしい物体又は構成を特定するためには十分な程度に設計することができる。潜在的な脅威となるパッケージが存在していないことを示す信頼度レベルがクリアに必要な所定の信頼度要求を満たしていれば、車両は、検査を通過する。如何なる疑わしい構成も存在していないことを示す信頼度を保証する十分な情報が収集できない場合、スキャンを継続する。疑わしい構成が特定されると、必要に応じて、拡張スキャン期間に亘ってこれらの領域をスキャンし、車両を通過させるか、脅威として検出するかを判定するための高画質画像を提供する。この拡張スキャンは、検問所における車両検査スループットに深刻な影響を与えないように実行され、車両は、必要に応じて、拡張スキャンのための適切な時間、待機させられる。検査スループットと信頼度レベルとの間のバランスは、各車両検問所の固有の状況に応じて最適化できる。
【００１１】
他の実施形態では、車両検問所において２つのミューオントモグラフィスキャナを使用してもよい。第１のスキャナは、所望のレベルの車両スループットを維持できる程度の短いスキャン期間で車両をスキャンする「一次」スキャナとして動作する。第２のスキャナは、必要に応じて追加スキャンを提供する「二次」スキャナとして動作する。例えば、第１のスキャナによるスキャンによって、車両が疑わしいと判定された場合、その車両は、交通流が許せば、第１のスキャナ位置で拡張スキャンしてもよく、交通流を維持するためには第１のスキャナが次の車両をスキャンする必要があり、したがって、拡張スキャンに使用できない場合、「二次」スキャナによってスキャンしてもよい。２つのスキャナを使用する場合、第１の「一次」スキャナを用いて一次スキャンを実行し、同時に、疑わしい車両を第２のスキャナによってスキャンして、高い信頼度レベルで脅威の有無の分類を実現することによって、所望のレベルの車両検査スループットを維持できる。二次スキャナは、一次スキャナが関心を示した車両の一部のみをスキャンすればよい場合があるので、２つのスキャナは、同じである必要はない。これによって、二次スキャナの検出器モジュールを小さくでき、したがって、スキャナシステムの総合的サイズを縮小でき、コスト及び空間を節約することができる。この２つのスキャナの実施形態は、例えば、車両の交通量が多い検問所を含む様々な用途で使用できる。
【００１２】
ミューオントモグラフィスキャナは、ある物体又は物質、例えば核物質の存在を検出する粒子検出デバイスであり、様々な用途、例えば、安全検問所、国境検問所及び他の地点において、パッケージ、コンテナ、車両、ボート又は航空機を含む物体のトモグラフィ情報を取得して、完全に組み立てられた核兵器から高度に遮蔽された微量の核物質までを含む核脅威物体を検出するデバイスである。
【００１３】
例えば、粒子検出システムは、検査される物体（車両、貨物コンテナ又はパッケージ等）が置かれる物体収容領域と、物体収容領域の第１の側に配置され、物体収容領域に向かう入射ミューオンの位置及び方向を測定する第１の位置感知ミューオン検出器の組と、第１の側とは反対である物体収容領域の第２の側に配置され、物体収容領域から出る出射ミューオンの位置及び方向を測定する位置感知ミューオン検出器の第２の組と、信号処理ユニットとを備え、信号処理ユニットは、例えば、位置感知ミューオン検出器の第１の組からの入射ミューオンの測定信号及び位置感知ミューオン検出器の第２の組からの出射ミューオンの測定信号のデータを受信するマイクロプロセッサを含んでいてもよい。第１及び第２の粒子検出器の組は、例えば、第１の方向で少なくとも３個の荷電粒子位置測定ができ、第１の方向とは異なる第２の方向で少なくとも３個の荷電粒子位置測定ができるように構成されたドリフトチューブを備えていてもよい。信号処理ユニットは、測定された入射ミューオン及び出射ミューオンの位置及び方向に基づいて、物体収容領域内で物質によって引き起こされるミューオンの散乱の挙動を解析し、物体収容領域内のトモグラフィックプロファイル又は散乱中心の空間分布を取得するように構成される。取得されたトモグラフィックプロファイル又は散乱中心の空間分布を用いて、物体収容領域内に、核物質又は核デバイスを含む原子番号が高い１つ以上の物質の存在又は不在を証明することができる。各位置感知ミューオン検出器は、ドリフトセル、例えば、ミューオンによって電離できる気体が充填されたドリフトチューブを含む様々な構成で実現できる。このようなシステムを使って、自然界の宇宙線生成ミューオンを利用して、物体収容領域内の１つ以上の物体を検出することができる。
【００１４】
後に更に詳細に説明するように、特定の例示的な実施形態では、粒子検出システムは、ドリフトチューブを利用して、容積体を通過するミューオン等の荷電粒子の追跡を可能にすると共に、中性子粒子の同時検出を可能にする。このような荷電粒子検出器は、地球大気圏への宇宙線入射によって生成された荷電粒子以外の荷電粒子の追跡及びイメージングにも使用できる。包括的に言えば、これらの荷電粒子検出器は、適切なあらゆるソースからのあらゆる荷電粒子にも適用可能である。例えば、ミューオンは、宇宙線によって生成してもよく、加速器からのミューオンの低強度ビームによって生成してもよい。
【００１５】
ポータル監視及び他の検査タイプ用途において、例示的な実施形態は、コストが低く、有効性が高い確実な核物質検出を可能にする。更に、この手法によって、放射線のポータル監視を行い、放射線を遮蔽する可能性があるパッケージの不在及び放射線シグネチャの不在を測定することによって、所与の車両又は貨物に核脅威がないかを判定できる。
【００１６】
添付の図面に示す例示的な実施形態のミューオントモグラフィスキャナは、ドリフトチューブによる宇宙線生成荷電粒子の追跡を採用している。後に更に詳細に説明するように、ミューオントモグラフィスキャナは、ドリフトチューブを使用して、ドリフトチューブに適切な気体混合物を含ませることによって、異種の荷電粒子を追跡することができ、例えば、容積体を通過するミューオンと共に、ガンマ線を検出することができる。好ましくは、これらのポータル監視システムは、宇宙線ラジオグラフィ装置に受動又は能動ガンマ放射線カウンタの機能を効果的に組み合わせて、核脅威に対する強健な検出器を提供できる。これによって、ミューオン及びガンマ線を検出するための２つの独立した装置を設ける必要性がなくなる。システムの一具体例においては、システム内にガンマ線又は中性子源を設け、車両の受動的検査ではなく、能動的検査を行い、検出可能なガンマ線の計数率を高めてもよい。
【００１７】
異なる方向から取得された複数の写像から物体の画像又はモデルを構築するように設計されたトモグラフィ法を宇宙線システム内で実現して、ミューオンによって提供されるデータに基づいて、関心ボリュームの離散的なトモグラフィ再構築を行ってもよい。幾つかの具体例では、モンテカルロシミュレーション法を用いて、アプリケーションを検討し、スキャン期間を短くすることができる。また、ミューオントモグラフィックイメージングを実施する際に他の確率的な処理法を用いてもよい。
【００１８】
この実施形態の粒子検出システムの宇宙線放射ラジオグラフィ機能は、図１Ａ、図１Ｂ及び図２に示すような、宇宙線生成荷電粒子を検出するように適応化された検出システムの具体例を参照することによって、より容易に理解される。
【００１９】
図１Ａは、宇宙線生成ミューオンを用いて物体を検出するミューオン検出システムを示している。システム１は、イメージングされる容積体５の上方に配置され、入射ミューオン飛跡９の位置及び角度（すなわち、３Ｄ空間における方向）を検出する位置感知ミューオン検出器７の２つ以上の平面３の組を有する。ミューオン検出器７は、２つの異なる方向に関して、例えば、ｘ軸及びｙ軸に沿う２つの直交座標において、入射ミューオン飛跡９の位置及び角度を測定するように構成されている。ミューオンは、物体２が収容されている可能性がある容積体５を通過し、散乱し、この散乱の度合いは、ミューオンが通過する容積体に収容されている物質２に依存する。位置感知ミューオン検出器８の２つ以上の平面４の他方の組は、出射ミューオンの位置及び方向を記録するように構成されている。検出器７、８内のドリフトチューブは、第１の方向における少なくとも３個の荷電粒子位置測定及び第１の方向とは異なる第２の方向における少なくとも３個の荷電粒子位置測定が可能となるように配置されており、第２の方向は、第１の方向と直交していてもよい。より水平に向いたミューオン飛跡を検出するために側面検出器（図示せず）を用いてもよい。各ミューオンの散乱角は、入射測定値及び出射測定値から算出される。各ドリフトチューブは、アルゴン、二酸化炭素及び四フッ化炭素（ＣＦ４）の混合物等の不燃性ガスを含んでいてもよい。
【００２０】
システム１は、検出器７による入射ミューオンの測定信号のデータ及び検出器８による出射ミューオンの測定信号のデータを受信する信号処理ユニット、例えば、コンピュータを備えていてもよい。この信号処理ユニットは、測定されたミューオンの入射及び出射の位置及び方向に基づいて、容積体５におけるミューオンの散乱を分析して、トモグラフィックプロファイル又は容積体５内の散乱強度又は放射線長を反映する散乱密度の空間分布を得るように構成されている。このようにして得られたトモグラフィックプロファイル又は容積体５内の散乱密度の空間分布によって、容積体５内における物体２の存在又は不在を明らかにすることができる。図１Ａに示すように、ドリフトチューブ検出器７、８は、容積体５の上面側及び底面側に配設されている。幾つかの具体例においては、容積体５の側面に更なるドリフトチューブ検出器を設け、システムによるスキャンのために、パッケージ、車両又は貨物コンテナを入れることができるボックス又は４面構造を形成してもよい。
【００２１】
図１Ａのシステム１及び本明細書に開示する他のシステムの処理ユニットによる、検査される容積体（例えば、パッケージ、コンテナ又は車両）における宇宙線生成ミューオンの測定の処理は、容積体５を介するミューオン等の荷電粒子の軌道を再構築し、検出器７からの信号に基づいて、入射ミューオンの運動量を測定し、検出器８からの信号に基づいて、出射ミューオンの運動量を測定し、容積体５の散乱密度の空間分布を判定することを含むことができる。これらの及びこの他の処理結果を用いて、トモグラフィックプロファイルを構築し、容積体５の様々なプロパティを測定することができる。
【００２２】
例えば、ドリフトチューブ一式を有する検出器を通過する荷電粒子の軌道の再構成は、（ａ）荷電粒子が衝突したドリフトセルの識別子と対応する衝突時刻を表す衝突信号を取得する工程と、（ｂ）検出器を通過する特定の荷電粒子の飛跡に対応していると同定された時間内のドリフトセル衝突をグループ化する工程と、（ｃ）特定の荷電粒子がドリフトセルに衝突する瞬間の時刻ゼロ値を最初に推定する工程と、（ｄ）時刻ゼロ値の推定値、ドリフト時間変換データ及び衝突時刻に基づいてドリフト半径を判定する工程と、（ｅ）特定の時刻ゼロ値に対応するドリフト半径に直線の飛跡をフィティングする工程と、（ｆ）特定の荷電粒子に対して行われた最良の飛跡フィットに関連する時刻ゼロ値を検索して選択し、時刻ゼロと追跡パラメータにおける誤差を算出する工程とを含んでいてもよい。時刻ゼロフィッティングによるこのような飛跡の再構成法においては、高速な検出器（シンチレータパドル付光電子増倍管等）を、或いはミューオンの装置内の通過を数ナノ秒の単位で検出して時刻ゼロ値を与える何か他の高速検出器を使用することなく、荷電粒子検出器を通過する荷電粒子の再構成された直線軌道が得られる。
【００２３】
また、例えば、検出器からの信号に基づいて、入射ミューオン又は出射ミューオンの運動量を測定する処理は、（ａ）複数の位置感知検出器を配置し、通過する荷電粒子を散乱させる工程と、（ｂ）拡散荷電粒子の少なくとも３個の位置測定を取得することを含む位置感知検出器内の荷電粒子の拡散を測定する工程と、（ｃ）位置測定値から少なくとも１つの荷電粒子の軌道を判定する工程と、（ｄ）少なくとも１つの軌道から荷電粒子の少なくとも１つの運動量測定値を判定する工程とを含んでいてもよい。この技術によって、検出器内で追加のメタルプレートを使用することなく、位置感知検出器自身内での荷電粒子の散乱によって決定される荷電粒子の軌道に基づいて、荷電粒子の運動量を判定することができる。
【００２４】
また、例えば、容積体の散乱密度の空間分布は、以下の手順によって、荷電粒子トモグラフィックデータから判定できる。（ａ）物体容積体を通過する荷電粒子の散乱角及び推定された運動量に対応する所定の荷電粒子トモグラフィックデータを得る。（ｂ）期待値最大化（ＭＬ／ＥＭ）アルゴリズムにおける使用のために、荷電粒子散乱の、統計的な多重散乱モデルに基づく確率分布を準備する。（ｃ）期待値最大化（ＭＬ／ＥＭ）アルゴリズムを用いて、物体容積体密度の最尤推定値を実質的に判定する。（ｄ）再構築された物体容積体散乱密度を出力する。再構築された物体容積体散乱密度を用いて、再構築された容積体密度プロファイルから、対象となる容積体に収容されている物体の存在及び／又はタイプを特定することができる。様々なアプリケーションには、ミューオン追跡器によって車両又は貨物をスキャンする、様々な国土安全保障検査用途のための宇宙線生成ミューオントモグラフィが含まれる。
【００２５】
信号処理ユニットのトモグラフィ処理部は、検出器７、８と同じ場所にあるコンピュータ内に設けてもよい。これに代えて、信号処理ユニットのトモグラフィ処理部は、プライベートネットワーク又は公衆ネットワーク、例えばインターネット等のコンピュータネットワークに接続されたリモートコンピュータ内で実現してもよい。
【００２６】
このようにして、宇宙線生成ミューオンの多重散乱を用いて、通常の貨物のバックグラウンド内の高Ｚ物質を選択的に検出することができる。利点として、この技術は、受動的であり、バックグラウンドを超える如何なる放射線量も加えず、高Ｚ高密度物質について選択的である。
【００２７】
図１Ｂは、宇宙線を利用して物体を検出する他の検出システムの側面図を示しており、システム１００は、サンプル１０９の上方に位置するミューオン検出器１０７の２つの平面１０３と、サンプル１０９の下方に位置するミューオン検出器１０８の２つの平面１０４とを備える。システム１００では、ミューオン検出器の平面１０３、１０４のそれぞれは、２７ｃｍの間隔で離間されている。
【００２８】
図２は、他の荷電粒子検出器２００の詳細な斜視図を示しており、ここでは、位置感知検出器２０３は、サンプル保持平面２１１の上方に配置され、位置感知検出器２０４は、サンプル保持平面２１１の下方に配置されている。位置感知検出器の各組は、Ｘ方向に配置されたドリフトチューブ２０３、２０４の第１の二重層２２０と、Ｙ方向に配置されたドリフトチューブ２０３、２０４の第２の二重層２２１とを備える。層２２０、２２１のそれぞれにおいて、ドリフトチューブ２０３、２０４は、お互いに管径の半分の寸法によってオフセットされた２つの列に配置されている。
【００２９】
ドリフトチューブモジュール２０３、２０４は、宇宙線生成ミューオン及びガンマ線の両方を検出するように動作可能である。図２のシステムでは、ドリフトチューブモジュールは、１２フィート長のアルミニウムドリフトチューブであり、Ｘ座標方向及びＹ座標方向における入射ミューオン飛跡及び出射ミューオン飛跡の位置及び角度を測定するように構成されている。検出器内のアルミニウムは、ガンマ線及び高エネルギ電子を吸収又は散乱させる大きな質量を提供する。これらのプロセスで生成される高エネルギ電子は、より高エネルギの宇宙線の検出と同様に、ドリフトチューブにおいて局所的に検出される。
【００３０】
チューブは、異なる手法で配置してもよい。例えば、層は、互いに９０度を形成する必要はなく、０ではないより小さい角度を形成してもよい。また、一例として、最上位層を０度とし、中間層を最上位層から４５度回転させ、第３の層を最上位層から９０度回転させてもよい。これにより、同じ時刻に発生する複数の飛跡を分解することができる。
【００３１】
また、図２の検出器の構成に代えて、自らを通る荷電粒子を散乱させ、合計で少なくとも３個の個別の位置測定値を提供する他の位置感知検出器構成を採用してもよい。少なくとも３個の位置測定値は、自由パラメータによる直線あてはめ（line fit）に必要であり、これにより、粒子を追跡できる。
【００３２】
一具体例においては、ドリフトチューブには、データ取得電子回路（data acquisition electronics）２１２が動作可能に接続される。図２の検出システム２００のドリフトチューブは、それぞれの電気増幅器（図示せず）に接続されており、電気増幅器は、（ドリフトチューブを通過する宇宙線生成ミューオンに関連する）デポジットされた信号の電圧を増加させる。各ドリフトチャンネルについて、増幅された信号は、弁別器と呼ばれる電子回路の一部分によって、デジタル信号に変換され（ヒットがあればオン、ヒットがなければオフ）、これは、ヒットの正確な時刻を保存する。増幅器及び弁別器のこの組合せは「フロンエンド」電子回路である。デジタル信号の時間及びチャンネル番号は、上述した時間−デジタル変換器（time-to-digital-converter：ＴＤＣ）によって、ナノ秒単位で登録される。各ドリフトチューブは、自らのフロンエンド電子回路及びＴＤＣを有する。
【００３３】
フロンエンド電子回路は、ドリフトチューブからの処理信号を目的としてカスタム設計してもよい。アナログ−デジタル変換電子回路は、ドリフトチューブのワイヤ上の電流パルスを特定する。この回路は、パルスを、ワイヤ上の電流が超えた電流閾値のデジタルレベルに変換する。これらのデジタルレベルは、ＴＤＣにおいて時間タグが付され、ＣＰＵに供給されて更に処理される。このデータを処理することによって、宇宙線イベントが特定される。候補ミューオン飛跡イベントを処理することによって、検出器を横断するミューオンの測定軌道が再構築される。また、イベントデータ、飛跡データ及び適切な診断データもハードディスクドライブに保存される。図２のシステムのデータ取得ユニット又はこれに接続された他の信号処理ユニットによる検査中の容積体（例えば、パッケージ、コンテナ又は車両）における宇宙線生成ミューオンの測定の処理は、図１Ａのシステムについて上述したものと同様であってもよい。例えば、測定の処理は、容積体を介するミューオンの軌道を再構築し、検出器からの信号に基づいて、入射ミューオンの運動量を測定し、検出器からの信号に基づいて、出射ミューオンの運動量を測定し、容積体の散乱密度の空間分布を判定することであってもよい。
【００３４】
図２のシステム２００は、宇宙線生成ミューオンの複数の散乱及び放射性物質から放射されるガンマ線の計数から、容積体に収容されている放射性物質の高密度な遮蔽を選択的に検出できる。鉛、金、タングステン、ウラン及びプルトニウム等の高密度物質を検出することに加えて、このシステムは、高密度物質の場合と比べてやや精度は低くなるが、鋼、鉄、銅等の中密度物質、更に、水、プラスチック、コンクリート、アルミニウム等の低密度物質の検出にも使用することができる。この能力によって、スキャナは、核物質及び遮蔽体以外の物体を検出し、弁別し及び／又は特定することができる。
【００３５】
図３、図４、図５及び図６は、上述したミューオントモグラフィスキャナに関する特定の具体例に基づき、宇宙線生成ミューオンを利用して、一次スキャナ及び二次スキャナに基づいて物体を検査し、所望の検査スループットを維持しながら、物体を効率的且つ正確に検査する検査システム及び検査方法の詳細を示している。二次スキャナは、様々な具体例において、一次スキャナによって疑わしいと判定された１つ以上の領域に関する集中的なスキャンを実行するために使用され、したがって、一次スキャナより小さいスキャナとして構成できる。また、車両交通量が中程度以下の検問所では、単一のスキャナだけで十分な場合もあり、物体を二次スキャナに送ることに代えて、追加スキャンも単一のスキャナによって行ってもよい。
【００３６】
図３は、交通量が多い検問所における車両検査システムの具体例を示しており、このシステムは、検査される車両の流れを維持しながら初期のスキャンを行う一次ミューオントモグラフィスキャナと、この一次スキャナによって特定された疑わしい領域をライン外で詳細にスキャンする二次ミューオントモグラフィスキャナとを用いている。図３では、システムは、２つの分離された位置に配置された２つのミューオントモグラフィスキャナ３１０、３２０を備える。一次スキャナ３１０は、主検査交通経路３１２内に配置されており、検査される車両（３０１、３０２、３０３等）は、この主検査交通経路３１２に沿って、連続的に整列し、一次スキャナ３１０の左側から右側への共通の方向に進む。一実施形態においては、一次スキャナ３１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、位置感知荷電粒子検出器を備えていてもよく、これによって、第１のイメージング期間に亘って、被検査車両のイメージングスキャンを実行し、車両の第１のミューオントモグラフィ画像を取得する。図に示すように、一次スキャナ３１０は、位置感知荷電粒子検出器が車両全体の完全な画像を取得するために十分大きなイメージング領域を有するように構成される。車両交通量が中程度以下の検問所では、第２の検査が必要な場合、第１のスキャナである唯一のスキャナ３１０によって、検問所の交通が妨げられない程度の適切な時間に亘って、第２の検査も行う。この場合、交通量が少ないために、車両の待ち時間が合理的な長さを超えないようにしながら、第２のスキャンを実行できると予想される。可能であれば、拡張スキャンも一次スキャナによって実行される。二次スキャナへの転送は、交通流による要求から判定される。
【００３７】
図３の第２のスキャナ３２０は、位置感知荷電粒子検出器を含み、イメージングスキャンを実行する二次スキャナであり、主交通経路３１２の外に位置するため、その動作は、主交通経路３１２の交通流を妨げない。図３に示すように、第２のスキャナ３２０は、主交通経路３１２における一次スキャナ３１０による初期検査に基づいて追加スキャンが必要であると判定された選択された車両のための第２の交通経路３２２に配置できる。特に、第２のスキャナ３２０は、一次スキャナ３１０とは大きく異なる検査目的を有しているので、一次スキャナ３１０とは別様に構成して、異なるイメージング能力を提供してもよい。一側面においては、二次スキャナ３２０は、車両からより詳細なイメージングデータを取得するために、一次スキャナ３１０が実行する第１のイメージング期間より長い第２のイメージング期間に亘ってスキャンを実行するように構成される。したがって、二次スキャナ３２０の動作時間は、一次スキャナ３１０より長い。他の側面では、二次スキャナ３２０は、サイズが小さく、車両全体をイメージングすることなく、車両の疑わしい各領域のみの第２のミューオントモグラフィ画像を取得する。すなわち、二次スキャナ３２０内の位置感知荷電粒子検出器の数は、より少なく、車両の一部のみの画像を取得するために使用される。これによって、二次スキャナ３２０のサイズ及びコストが削減される。二次スキャナがない検問所では、必要に応じて、第１のスキャナ３１０を用いて、車両に対する確認用の第２のスキャンを実行する。
【００３８】
図３に示すシステムの動作では、一次スキャナ３１０は、総合的な検査動作について十分高いスループットを維持しながら、主交通経路３１２における全ての車両の検査を実行する。拡張スキャンが一次検査ステーションを通る交通の流れを妨げるような場合、より小さい二次スキャナ３２０は、別の場所で拡張スキャンを行うことができる。二次スキャナがない検問所では、必要な場合、第１のスキャナを用いて、車両に対して、確認用の長時間の詳細な拡張スキャンを実施する。
【００３９】
図３は、制御ステーション３３０によって表現されている検査制御メカニズムを示している。制御ステーション３３０は、一次スキャナ３１０からの車両の第１のミューオントモグラフィ画像を処理し、この第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって、車両内に疑わしい領域がないことが判明した場合、クリアランス信号を生成する。一次スキャナ３１０が車両をクリアすると、一次スキャナ３１０は、次の車両の検査のための受入準備を開始する。一方、一次スキャナ３１０によるスキャンによって、車両内に１つ以上の疑わしい領域が検出された場合、制御ステーション３３０は、疑わしい領域が検出された車両を更にスキャンする拡張スキャンモードを開始する。拡張スキャンの間、スキャンを待機する交通を評価する。このような待機交通が存在する場合、制御ステーション３３０は、一次スキャナ３１０が設けられている主交通経路３１２から車両を取り除き、疑わしい車両を更なる検査のために二次スキャナ３２０に渡すように命令を発行し、一次スキャナ３１０は、主交通経路３１２のライン内で検査を待機している後続する車両の検査を続ける。二次スキャナ３２０による長時間のスキャンによって、疑わしい車両３０４から、疑わしい各領域の高品質で詳細な画像を取得できる。二次スキャナ３２０は、独立して動作するので、二次スキャナ３２０の動作が時間を要しても、一次スキャナ３１０によって検査を行う主交通経路３１０の交通は減速しない。二次スキャナ３２０による検査の後に疑わしい車両３０５の最終的な状態が判定され、一次スキャナ３１０によって特定された疑わしい領域の拡張スキャンによって脅威が検出されなかった場合、疑わしい車両３０５は、クリアされ、又は二次スキャナ３２０によって、疑わしい車両３０５が疑わしい物質又はデバイスを含むと判定された場合、この車両３０５に対する更なる処理が行われる。スキャナが１つのみの検問所では、制御ステーション３３０は、上述の処理に代えて、検問所の交通への影響が最小となる適切な時間、使用可能な唯一のスキャナによって、問題の車両を再スキャンするよう命令する。
【００４０】
図４は、図３の一次及び二次スキャナの動作の具体例を示している。一次スキャナ３１０は、被検査車両３０２の上側に配置された上側検出器４１１と、地面に置かれた下側検出器４１２とを備える。車両３０２は、スキャン動作の間、下側検出器４１２上を通過する。二次スキャナ３２０は、同様に、被検査車両３０４の上側に配置された上側検出器４２１と、地面に置かれた下側検出器４２２とを備える。二次スキャナ３２０は、一次スキャナ３１０が特定した疑わしい車両３０４内の疑わしい領域４３０のみを精査するため、上側及び下側の検出器４２１、４２２は、一次スキャナ３１０の上側及び下側の検出器４１１、４１２より遙かに小さい。スキャナが１つのみの検問所では、車両３０２をスキャナ３１０に戻して、第２のスキャンを行う。
【００４１】
図５は、図３のシステムの検査動作の詳細の具体例を示している。この具体例では、一次スキャナ３１０による初期スキャンによって貨物がクリア不能であった場合又はクリアされなかった場合、貨物又は車両に対して一次スキャナ３１０又は二次スキャナ３２０によって更なるスキャンを行う。制御ステーション３３０は、一次スキャンによって疑わしい領域が検出されなかった場合、緑色の貨物「クリア」インジケータを示し、一次スキャンによって疑わしい領域が特定された場合、赤色の貨物「警報」インジケータを示し、何らかの理由で、上の２つのインジケータの何れも生成不能であった場合、黄色の貨物「クリア不能」インジケータを生成するユーザインタフェースを提供してもよい。貨物「クリア不能」インジケータが生成された場合、問題の車両は、一次スキャナに留めて更に処理してもよく、二次スキャナに送って更なるスキャンを行ってもよい。貨物「警報」インジケータが生成された場合、問題の車両は、二次スキャナに送られ、更なるスキャン及び検査が行われる。
【００４２】
図６は、図３に示すシステム又は同様のシステムにおける動作フローの具体例を示している。この動作フローは、位置感知荷電粒子検出器を含む第１のミューオントモグラフィスキャナ（一次スキャナ３１０）を動作させ、第１のイメージング期間に亘って、検査される物体のイメージングスキャンを実行し、物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を取得する工程と、物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を処理して、物体の内部の１つ以上の疑わしい領域に関する情報を取得する工程と、第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって物体内に疑わしい領域がないと判定された場合、クリアランス信号を生成し、第１のミューオントモグラフィスキャナが次の物体を受け取って検査するよう準備する工程と、第１のミューオントモグラフィ画像の処理によって、物体内に１つ以上の疑わしい領域があると判定された場合、第１のミューオントモグラフィスキャナから物体を取り除き、使用可能であれば、位置感知荷電粒子検出器を含む個別の第２のミューオントモグラフィスキャナ（二次スキャナ３２０）によって、物体全体をイメージングすることなく、第１のイメージング期間より長い第２のイメージング期間に亘って物体のイメージングスキャンを実行し、各疑わしい領域のみの第２のミューオントモグラフィ画像を取得する工程とを有する。第２のミューオントモグラフィスキャナが１つ以上の疑わしい領域を更に検査するよう動作している間、第１のミューオントモグラフィスキャナを動作させて、次の物体を受け取り、検査する。二次スキャナ３２０がない単一スキャナの検問所では、第２の検査が必要な場合、物体を一次スキャナ３１０に戻す。
【００４３】
１つ以上の疑わしい領域を含む可能性がある物体を第２のスキャナで追加スキャンする処理は、同じスキャナを用いて実現してもよい。第２のスキャナがない場合、物体の追加スキャンは、ライン内の他の物体の検査のためのスキャンに遅延を生じさせる可能性がある。スキャナによる検査のためのライン内の物体の連続的な交通流を維持するために、異なる制御法を適用して、追加スキャンの実行を可能にしながら、スキャナのスループットへの影響を最小化する。
【００４４】
図７は、初期スキャンをクリアできなかった物体だけの追加スキャンを実行する単一スキャナシステムの具体例を示している。このシステムでは、第２のスキャナを用いることなく、単一のスキャナ３１０のみで全てのスキャン動作を行う。追加スキャン期間に亘る物体のスキャンは、ライン内の後続する１つ以上の物体をミューオントモグラフィスキャナ３１０内に配置し、遅滞なくイメージングスキャンを行った後に、実行される。全ての物体は、まず、唯一のスキャナ３１０によって初期スキャンされる。初期スキャンによって、物体には、疑わしい領域がないと判定された場合、その物体に関して追加スキャンは実行されず、ライン内の次の物体がスキャナ３１０に移動し、初期スキャンが行われる。物体が１つ以上の疑わしい領域を含むと判定された場合、この物体は、物体のラインから待機位置７１０に外され、ライン内の後続する１つ以上の物体に対するイメージングスキャンが続けられる。更なる検査を待機する期間の後に、ラインの交通流が許せば、待機位置にある物体をミューオントモグラフィスキャナ３１０に戻し、追加スキャン期間に亘って物体のスキャンを実行し、物体内の１つ以上の疑わしい領域が脅威を構成するか否かに関する肯定的な判定を行う。検査のためのラインの交通流条件によっては、物体をライン外に移動させることなく、物体の追加スキャンを行ってもよい。
【００４５】
図８Ａ及び図８Ｂは、単一のスキャナを用いて初期又は一次スキャン及び追加又は二次スキャンを実行するスキャンシーケンスの具体例（図７におけるシステム等）を示している。８０１において、位置感知荷電粒子検出器を含むミューオントモグラフィスキャナを動作させ、第１のイメージング期間に亘って、ライン内の検査される物体のイメージングスキャンを実行し、物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を取得する。８０２において、物体全体の第１のミューオントモグラフィ画像を処理し、物体内の１つ以上の疑わしい領域に関する情報を取得する。疑わしい領域が検出されない場合、クリアランス信号を生成する（８０３、８０４）。１つ以上の疑わしい領域が検出されると、スキャナにおける交通流条件を判定して、追加スキャンを実行できるか否かを確認する（８０３、８０５）。交通量条件が追加スキャンを許可しない場合、物体をラインから外し、待機位置（図７参照）に待機させ、ライン内の他の物体を遅滞なくスキャンし続けた後に物体に対する肯定的判定を行う（８０６、８０７）。交通量条件が追加スキャンを許可すると、物体は、スキャナに戻されて追加スキャンが行われ、この間、ライン内の後続する物体は、ライン上で待機する（８０８）。次に、８１０において、物体内に１つ以上の疑わしい領域があり、脅威が疑われ、更なるアクションを取るように安全のための警告が発せられている場合、例えば、物体をライン外に取り除き、スキャナがライン内の次の物体のスキャンを続けている間に、疑わしい物体を更に精査する（８１１）。
【００４６】
図３に戻って説明すると、車両検査のためのシステムの概念は、他の検査装置、例えば、検査される物体をコンベアに配置し、物体を動かして一次スキャナ３１０を通過させる空港の荷物コンベアと同様の自動検査システムに適用してもよい。一次スキャナによって物体が疑わしいと判定された場合、コンベアから物体を取り除き、二次スキャナ３２０に移動させて、更なる検査及び処理を行う。
【００４７】
本明細書は、多くの詳細事項を含んでいるが、これらの詳細事項は、任意の発明の範囲又は特許請求可能な範囲を限定するものとは解釈されず、特定の実施の形態の特定の特徴の記述として解釈される。本明細書おいて、別個の実施の形態の文脈で開示した幾つかの特徴を組み合わせて、単一の実施の形態として実現してもよい。逆に、単一の実施の形態の文脈で開示した様々な特徴は、複数の実施の形態に別個に具現化してもよく、適切な如何なる部分的組合せとして具現化してもよい。更に、以上では、幾つかの特徴を、ある組合せで機能するものと説明しているが、初期的には、そのように特許請求している場合であっても、特許請求された組合せからの１つ以上の特徴は、幾つかの場合、組合せから除外でき、特許請求された組合せは、部分的組合せ又は部分的な組合せの変形に変更してもよい。
【００４８】
幾つかの実施の形態及び具体例について説明した。本明細書の記述及び説明に基づき、他の実施の形態、拡張例、変形例を想到することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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