用於在檢查掃描器中平衡不對稱磁場的裝置和方法

2023-10-18 11:03:34

專利名稱：用於在檢查掃描器中平衡不對稱磁場的裝置和方法
用於在檢查掃描器中平衡不對稱磁場的裝置和方法 相關申請的交叉引用
這裡所描述的技術涉及2005年5月10日提交的並且名稱為'Tassively Shielded Inductive Sensor System for Personnel Screening"的序列號為11/125,646的 共同未決的美國專利申請。
這裡所描述的技術還涉及2006年7月11日提交的並且名稱為"Passenger Screening System and Method"的序列號為11/456,731的共同未決的美國專利申 請。
脈領域
本發明的領域通常涉及安全檢查系統，更具體地說，涉及一種安全檢查系
統，具有 一設備，被配置為不對稱地平衡由感應傳S^產生的磁場；一設備， 被配置為最小化由用於操作感應傳感器的繼電器和電容器的不規則幾何布置導 致的對電磁幹擾的脆弱性； 一設備，被配置為保護由感應傳感器產生的磁場不 鈔卜部電幹擾；和一設備，用來檢測被檢查人穿的鞋中的鞋芯墊片(shank)。
背景獄
現有的安全檢查系統尤其採用已知的技術，例如核磁共振(NMR)、核四 極共振(NQR)、金屬檢測和x射線來檢測例如鞋、行李、衣服等物品中和/或 上的雌、爆炸物、非法藥品和感興趣的其它種類的物質。
當提高安全性時，將被掃描的人經常被要求脫掉他們的鞋子。然後典型地 將鞋力5 在皿傳送帶移動到x射線掃描器中的塑料盆中。附加地或替代地， 安全人員可以在視覺上檢查鞋子，為了痕跡檢測而擦洗鞋子的內部和/激卜部,， 禾口/或使手持式金屬檢測器穿過鞋子上方。這樣的方法耗費時間，打擾乘客，並 減陵安全檢查點的通過速率。因此存頓解決方案的需求，該解決方案能夠在 鞋子被穿著的同時簡單並精確地檢測可能隱,人員的鞋子中的武器、爆炸物、 藥品和/麟他感興趣的物質。存在對解決方案的另一個需求，該解決方案在存在於人員的下肢上的人員的短襪和/^服被穿著的同時,對可能割m或附 力哋隱藏在這種短縦口/駄服中的微、爆炸物、非法藥品和/鄉他感興趣的 物質的簡單並且精確的檢測非法。
已嘗試開發各種裝置以提供這些需求中的一個或多個的解決方案。這樣的
裝置的一個實例是走查(walkthrough)式NQR鞋掃描器，其將NQR傳皿定 位在革封3描器的底板中並在NQR傳自的側面裝配兩個電連接到鞋掃描器底 板的相對的垂直側壁。由相對的垂直側壁之間的空間形成的通道延伸鞋掃描器 的長度，使得人員可以iaA鞋掃描器的一(開口)端並離開相對的(幵口)端。 當人員站在NQR鞋掃描器的中部時，NQR傳/i^作以檢測人員的鞋子、襪 子^物中^的報Wtl體(例如武器、爆炸物、非法藥品等)。
另一個實例是乘客篩選(screening)系統，鄉感應NQR傳繊定位在乘 客篩選系統的底板中，並且在感應NQR傳自的側面裝配接合到一起並且附接 到乘客篩選系統的底板上的三個垂直的導電1 客篩選系統乘客篩選系統。該 三個垂直的導電壁包括兩個導電的並相對的側壁和一個導電端壁。由相對的側 壁之間的空間形成的鵬歸客篩選系統的開口端延伸到形成乘客篩選系統的 相對端的端壁，使得人員肯旨夠僅/Ail道的開口端iaA^口離開乘客篩選系統。乘 客篩選系統還包括金屬檢測傳感器，其具有兩個金屬檢測器傳導軌跡一位於相 對側壁之一上的第一金屬檢測器傳導執跡；和位於相對側壁中的另一個上的第 二金屬檢測器傳導軌跡。金屬檢測器傳導軌跡被配置為當掃描區域內不存在金 屬物體或物質時產生均勻磁場。隨後被定位於掃描區域內的任一金屬物體或物 質將幹擾由金屬檢測制專導軌跡產生的否則平衡的磁場。這種幹擾在金屬檢測 劉專導fJli^t間產生電和/或磁失衡，這導棘客篩選系統接收到一信號，其指 示已在掃描區域內檢觀倒金屬物體。
上面示意性描述的已知的安全檢査系統、例如走查式NQR鞋掃描器和乘客 篩選系統具有幾個缺點。它們中主要的缺點是當通道被亭(kiosk)禾n/或端壁覆 蓋時磁場變得不平衡。此外，如果不能有效屏蔽至少內部和/或夕卜部電磁場的電 分量，那麼磁場退化。這樣，除了上面提出的這些需求之外，存^J"鞋掃描器 的需求，餅)^爾地平衡由感應傳^^產生的磁場。還存頓鞋掃描器的需求， 該鞋掃描器保護磁場不，由用來操作感應傳感器的繼電器和電容器的不規則 幾何布置導致的電磁幹擾的脆弱性影響。存在對不對稱的、電屏蔽鞋掃描器的附加需求，該鞋掃描辦皮配置為簡單禾賺確地檢測被檢查人穿的鞋中的金屬鞋 芯墊片的,。

發明內容
這裡所公開的技術通過提供一種檢查系統來克服與有關技斜目關的缺點並 且滿足上述需求，在其它優點和技術效果中，該1t査系統定位平衡墊片，以不
對稱地平衡由感應傳麟產生的磁場；對稱地定糊於操作感應傳感器的開關
和繼電器的幾何布置，以最小化電幹擾；提供屏^置，其保護由感應鞋傳感
器產生的磁場不受內部和外部電幹擾；和在感應傳感器中定位槽，以調諧感應
傳繊的共振模總確地和特別地檢觀離中的金屬鞋芯墊片。
在一個實施例中，檢查系統包括電,蔽。該電,蔽包括兩個相對頂幢、
電連接到兩個相對側壁中的每一個的端壁、和底板。繊板包括凹入殼體並電
連接到兩個相對側壁中的每一個和端壁。兩個相對側壁、端壁、底板和凹入殼
體各自由導電材料形成。該檢查系統進一步包括感應傳感器，定位於電磁屏蔽
內。該感應傳感器包括至少兩個傳導軌跡，定位在電磁屏蔽的中間平面的相對
側上。該檢查系統還包括用於平衡磁場的錢，該用於平衡磁場的體被定位 於至少兩個傳導軌跡之間並與其電絕緣。
在一個實施例中，檢查系統包括電磁屏蔽。該電磁屏蔽包括兩個相對側壁、 電連接到兩個相對偵幢中的每一個的端壁、包括凹入殼體並電連接到兩個相對 側壁中的每一個和端壁的底板。兩個相對側壁、端壁、底板和凹入殼體各自由 導電材料形成。該檢查系統進一步包括感應傳感器，被定位於由電磁屏蔽限定 的空間中。該感應傳li^包括至少兩個傳導勒跡，被定位於電磁屏蔽的中間平 面的相對側上。該檢查系皿一步包括屏蔽裝置，被定位於電磁屏蔽內並被配 置為f斜戶與至少兩個傳導f爐中的每一個相關的磁場不鈔卜部電磁幹擾。 在一個實施例中，檢查系統包括電磁屏蔽。該電磁屏蔽包括兩個相對側壁、電 連接至倆個相對側壁中的每一個的端壁、包括凹入殼體並電連接到兩個相對側 壁中的每一個和端壁的底板。兩個相對偵蝰、端壁、底板和凹入殼體各自由導 電材料形成。該檢査系統進一步包括感應傳感器，被定位於由電磁屏蔽限定的 空間中。該感應傳感器包括至少兩個傳導軌跡，被定位於電磁屏蔽的中間平面 的相對側上。該檢查系統進一步包括用於操作感應傳麟的繼電器和電容器的 對稱地平衡的幾何布置。本發明的實施例包括一種方法。該方法包括步驟檢觀依檢查掃描器的掃 描區域內物品的存在，檢查掃描器包括用於不對稱地平衡磁場的裝置。該方法 進一步包括步驟使用頻率為與預定報Wtl體的特徵共振頻率對應的預定共振 頻率的電磁信號來激勵一個或多個傳導軌跡。該方法進一步包括響應電磁信號 產生磁場。該方法可以進一步包括不X^爾地平衡磁場以艦鞋掃描器的性能。


在連同附圖考慮下面詳細的說明時，所要求的本發明的M實施例的， 和其它方面將變得更顯而易見，其中-
圖1是包據成有不對稱鞋掃描器的識另停的檢查系統的實施例的正面透 視剖視圖2是圖1中所示的放大區敏'A"的頂^3t視圖，其進一步示出具有四個導 電壁的電磁屏蔽內的第一、第二第三和第四傳導軌跡的典型配置；
圖3 ^出在形成圖1的不對稱鞋掃描器的一部分的感應傳感器的實施例 中的電流的圖示；
圖4是示出依據本發明實施例的一對3a導電平衡導線的布局的圖示；
圖5是沿線B-B'所取的圖1的不對稱鞋掃描器的橫截面圖6是示出不平衡磁場的圖1的不對稱鞋掃描器的右側視圖7是圖1的不對稱鞋掃描器的右側視圖，示出導電墊片的設置如何能夠
有效地平衡圖6所示的不平衡磁場；
圖8是圖1的不對稱鞋掃描器的右側視圖，其示出^X導電導線的設置如
何育灘有效地平衡圖6所示的不平衡磁場；
圖9是計算+鵬制系統的示意圖，該計算機控制系統可以被用來操作圖1
的不對稱鞋掃描器的實施例；
圖10是依據本發明實施例的方法的糹凝呈圖11是依據本發明實施例的另一方法的流程亂和
圖12歸出屏^fi的實施例的圖示，該屏蔽裝置可以被用來保護檢查掃 描器中的NQR/NMR磁場不受電子幹J尤。
9
具體實施例方式
這裡參考上面簡要描述的附圖，該附圖通過例示顯示所要求的本發明的各
種實施例。上面所H^的技術領域中的普通技術人員會認識跳在不脫離所要
求的本發明的範圍的情況下，可以禾l」用其它實施例，並且可以進行結構改變、
電氣改變和程序上的改變。如這裡所使用的，單數(說明性地，"shoe")包括復 數(說明性地，"shoes"),並且複數包括單數。如這裡所使用的，術語"鞋"包 括可以穿著在人腿的 或部分上的任何類型的天然或人造物品。如這裡所使 用的，術語"亭"包括被配置用於一個或多個這裡所描述的特殊用途的、 一側 或多側開口的區域或結構。這種特殊用途的非P艮制性實例包括已鋭的旅客的 身份證識別和/或生物測定識別、從人員得到的微粒和/或物質的痕跡檢測分析 等。
為方便起見，在被實施為典型航空安全系統的部件的，式(walk-up)識 別亭的環境中描述本發明的多個實施例。相應地，可以特別參考針對報警物體 (例如，自、爆炸物、非法藥物、和感興趣的其它物質)被篩選的"人員"、"鞋"、 "短襪"和"衣物"等；然而，本發明的實施例並不限於航空安^^頁域中的應用。 相反，許多其它應用都是可以預見的並處於本公開內容的教導範圍內。例如， 與，式識別亭檢查系統結合的不對稱鞋掃描器的實施例也可以在港口、運動 場、跑道、公共建築、公共運輸設施、監獄、醫院、發電廠、法院、辦公樓、 酒店以及娛樂場等處被實施。
具有不對稱的核四極共振(NQR)或核磁共振(NMR)鞋掃描器、金屬檢 測傳感器、禾fV或識另停的乘客檢查系統的實施例可以被用於實施由美國運輸安 ^t理局(TSA)贊助的^iS旅客程序。該程序被設計用來皿對自願向TSA 認可的商家提供生物測定和傳記信息並且成功地完成初始安全自評估的乘客 的加速安全篩選。
例如，登記旅客不是站在緩慢移動的安全線中，而是可以繞31^種安全線 並^3t根據本發明的原理構造的乘客檢查系統的實施例。 一旦定位於該檢查系 統的實施例內，該登記旅客可以使他們的ID卡信息和/或生物測定信息被形成該 檢查系統的部分的識別亭驗證。在大約同時，該登記旅客可以通過該檢查系統 的金屬檢測傳感器被掃描以確定金屬物體、諸如鞋的鞋芯墊片的存在。另外， 登記旅客可以通過檢查系統的感應NQR/NMR傳^M篩選以確定在他們的鞋中、鞋上和/或鞋P(銜的報糊體的存在。如果檢測到金屬物體(例如鞋的鞋芯
墊片、雌、爆炸物容器、爆炸物點^s等)或另一鄉附艮,體(例如 爆炸化學物、非法藥品、禾口/或感興趣的其它物質)，可以要求該登記旅客進行附 加的安全檢査和/或篩選。另外，如果只檢觀倒金屬物體，可以告知該登記旅客， 可以在將來的旅行中通過穿著不包含金屬物體的鞋和/#月 避免目前的附加 的檢査和/或篩選。如果該登記旅客的身份被正確船正並且沒有檢觀倒金屬物體 或其它類型的報警物體，則可以允許該登記旅客快，過(或繞過)對所有未
登記旅客來說都需要的一個或多^全檢查點。
現在關於圖l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11和12來描述本發明的實 施例。關於圖1，術語"前部"指的是鞋掃描器IOO的,識別亭20的封閉端 12，並且術語"後部"指的是該鞋掃描器100的相對的開口端13。相應地，在 圖2和隨後的圖中，該術語"前部"指的是檢查系統10的位於橫向中心軸123 "上方"的部分，並且術語"後部"指的是該1t査系統10的位於橫向中心軸123 "下方"的部分。如這裡所〗柳的，術語"不辦爾鞋掃描器"指的是關於被定義 為該檢查系統10的長度"L"的中點的系統中心軸11不對稱的鞋掃描器100的 實施例。該檢查系統10的長度"L"可以是從通道106的外緣到該識別亭20的 外緣所測量的距離，如圖i中說明性i妙;f示。檢查系統10進一步包括寬度"W" 和高度"H"，其中的每一個在下面進一步被定義。
圖1是檢查系統10的一個實施例的正面透視剖視圖，該檢査系統包總成 有不對稱鞋掃描器100的識另停20。在一個實施例的操作中，人員駄該鞋掃 描器100的開口端13並且面對端壁104站立。該鞋掃描器100的前端以端壁104 為邊界，並且該鞋掃描器100的後端打開，以允許人員iSA和離開該鞋掃描器 100。這種不對稱的配置使在該 圭掃描器100工作時產生的磁場失衡。具體地， 當該端壁104將磁場的前面部分向後朝著該鞋掃描器100的開口端13反射時， 該磁場變得不平衡。在圖6中示出了3^種現象，並且在下面關於圖6進一步對
該mmia行描述。這種不平衡的磁場這裡稱為"不對稱磁場"。
再次參考圖1，檢查系統10的實施例包括由底板101、兩個垂直的相對的 側壁102、 103和端壁104形成的無源的開方j(A口的電磁屏蔽。側壁102、 103 中的每一個和端壁104都m輝接和/或其它已知的導電緊固技術彼此電連接， 並電連接至底板IOI。電連接的底板IOI、側壁102、 103和端壁104—起作用以至例呆護感應傳感器110不勢卜部EM/ RFI (電磁幹撤射頻幹擾)噪聲的影 響。在NQR/NMR檢SMI呈和/或金屬檢測檢査ilf呈期間，它們也PIihRF能量 逃離該不對稱鞋掃描器100。為了減少所需要的屏蔽量，該感應傳感器110可以 被配置為只激勵充分衰減的共振模。
在一個實施例中，該感應傳感器110為核四極鄉("NQR")傳繊和核 磁共振("NMR")傳感器之一。僅僅為了方便起見，這裡使用被實施為NQR 傳麟的感應傳繊110來描述各種實施例，但是這種描述同樣翻於其它類 型的感應傳 。
在一個實施例中，可以在底板101中形成凹入殼體150。該感應傳感器110 的一個或多個組件可以被定位在該凹入殼體150上方或中。相比於常規的走查 式鞋掃描器，該端壁104防ihiSA該不對稱鞋掃描器100的開口端13的人員走 出該不對稱鞋掃描器IOO，除了MM該開口端13回ii^外。在一個實施例中， 該端壁104可以包括該識別亭20的部件。包括掃描區域107的通道106由以該 偵蝰102和103以及端壁104為邊界的空間形成。與賺板101的端部連接的 斜坡108可以被包括在該通道106的開口端13處。
該底板101、側壁102、 103和端壁104中的每一個都可以由固體導電材料
或者由接合為框架的導電材料片形成。合適的導電材料的實例包括、但並不限 於鋁和銅。作為說明，側壁103被切開，以顯^S種框架109的實施例。
選擇該檢查系統10的總尺寸和形狀，以提供對於所實施的感應NQR傳感 器110和/^^f專繊120的鄉和功率來ij^、要的電鵬蔽。作為說明，該側 壁102、 103和端壁104具有總高度"H"。該高度"H"可以作為録該檢查系 統10的基底的頂面與該側壁102、 103和端壁104的最高部分之間的距離被測 量。該檢査系統10的寬度"W"可以作為該側壁102和103之間的距離被測量。 在一個實施例中，該高度"H"的範圍可以從大約71.1cm至大約106.7cm，並 且該寬度"W"的範圍可以從大約61cm至大約91.4cm。圖1的實施例示出在 該M 106的開口端13處形成有可i^i也截短的部分的左和右壁102、 103。以這 種方式截短側壁102、 103便於進出該檢查系統10的移動。
底板101和側壁102、 103在電磁屏蔽的內部的表面可以由本領域的普通技 術人員已知的類型的持久耐磨材料形成(或者覆蓋和/或塗敷)。至少該底板IOI 的內表面和/逸斜坡108的頂面可以覆蓋有抗滑材料，以防lhiSA艦出該不對稱鞋掃描器100的人員滑倒或跌倒。可選地，誠板101的內表面、或者覆^/ 塗敷該底板101的持久耐磨材料可以被標記，以向人員顯示站在(自物品放 在)該掃描區域107內的什麼地方，以便可以iiil形成該不對稱鞋掃描器100 的部件的感應NQR傳感器110和/^M傳感器120掃描該人員(或物品)。在這 方面，在圖2中包括了腳的虛線輪廓116、 117,以說明在該掃描區域107內人 員的腳(或其它物品)可以被放置的大概區域以便通過一個或多個感應傳感器 110、 120進行掃描。
不同於某些常規的檢查系統，本發明的檢查系統10的實施例並不需要人員 去除他們的鞋、襪子、駄服以進行掃描。割戈地，該人員可以穿著襪子、鞋、 衣服等直接iaA該不對稱鞋掃描器100，並且當該人員在識別亭20進行處理時， 可以出I艦報魏體(例如麟、爆炸物、非法藥品等)的掃描。例如，適當 配置的感應NQR傳,110可以檢測範圍寬廣的爆炸物，諸如塞姆汀(Semtex) 塑料爆炸物、C4塑料爆炸物、硝化甘油炸藥、季戊四醇四硝酸酯(PETN)、循 環甲基三硝酸(通常所知的"RDX"、"旋風炸藥"或"黑索今炸藥")、由E. I. du Pont de Nemours and Company庫!j造的DETASHEET 塑料爆炸物、三硝基甲苯 (TNT)、三硝基苯甲硝胺(特屈兒)、硝酸銨燃料油(層O)、黑火藥等。
根據實施例，該感應傳感器110可以被定位在該底板101的凹入殼體150 的頂上禾口/或內部、在入口斜坡108與端壁104之間。皿板101內的這個凹入 區可以在全部或部分的掃描區域107之下延伸。雖然該感應傳感器110被示出 為定位於凹入殼體150的內部或頂上，但是一種替代方案是將該凹入殼體150 和所包括的感應傳 110安裝到i^A口斜坡108與端壁104之間的，的基 本平坦的部分上。這種隨將要求被檢查人員^i^e條凹入殼體150上以 進行檢查。磁傳繊120的組件可以被合併至,歷102和103中的每一個中。
雖然沒有示出，但是該不對稱鞋掃描器100的實施例可以包括射頻(RF) 子系統，鄉頻子系統具有與該感應NQR傳繊110通信的可變頻率RF源， 並且被配置用來向定位於該掃描區域107內的物品提供RF ' 信號。該感應傳 麟110的繼電器和電容器!細來將該RF鵬信號的頻率佩皆到想要的共振 模。該共振模以及其對應的RF、鵬信號頻率(或頻率範圍)將根據所檢測的報 WtJ體的，而變化。在一個實施例中，該RF激勵信號的頻率等於或接近於預 定報,體的預定特徵核四極共振頻率。在這種實施例中，該感應NQR傳麟110可以被配置用作響應於RF激皿號而產生的來自該物品的NQR信號的拾 波線圈(pickup coil)，並進一步被配置用，供表示存在或沒有感興趣物質的 NQR輸出信號。因此，該感應傳繊110可以向定位於該掃描區域107內的物 品提供電(和/繊)、鵬。替代地，該感應線圈110可以是用來提供等於或接 近於預定報警物體的預定特徵NMR頻率的'MIHt號的核磁^M (NMR)傳感
器o
作為說明，NQR傳感器il31圍繞電場梯度內的原子四極核子而工作。當原 子四極核子位於射頻磁場中時，與場梯度相關的局部場的變化以不同的方式對 該核子的不同部分產生影響。這些場的合力i吏得該四極核子受到TO，該扭矩 使該四極核子繞該電場梯度旋進。旋鵬動產生振蕩核磁矩。外部施加的與四 極方繊頻率同相的射頻(RF)磁場可以瞬間傾斜核子的方向。能級暫時不處於 平衡狀態，並立即開始返回平衡狀態。當核子返回時，它們產生RF信號，稱為 自由感應衰減(FID)。
熟練的技術人員將認識到，物品的前述激勵可以被用來從該物品產生NQR 信號。該感應傳繊110檢測所得到的該NQR信號，該NQR信號隨後通過靈 敏接收器被放大並通過計算機處理器被處理，以測量其特徵。可以歸該自由 感應衰減的處理得到表示^或沒有預定報，體的計算機產生的信號。
另外，該檢查系統10可以進一步包括用於操作和控制該不對稱鞋掃描器 100和/或該識別亭20的計^m系統。在下面參照圖9進一步描述這種計^m系 統的實施例。
圖2為圖1中所示的該不對稱鞋掃描器100的放大區域"A"的頂視透視 亂其進一步圖解說明具有四個導電壁101、 102、 103和104的電蘭蔽內的 第一傳導軌跡(conductive trace) 111、第二傳導軌跡112、第一金屬1^測器傳導 121、和第二金屬檢測器傳導軌跡122的示範配置。為了說明的目的， 板101的防滑表面已經從圖2中被除去，以更加清楚iikM示該凹入殼體150、印 刷電路板130、以，成該感應NQR (或NMR)傳 110的部件的傳導軌跡 1U、 112。同樣為了說明的目的，偵蝰102、 103的內表面已經從圖2中被除去， 以更加清楚:btkM^i^—金屬檢測器傳導軌跡121和第二金屬檢測器傳導軌跡 122，其共同形成上述的磁傳感器120。
如圖2中所示，可以^ffl兩個傳導軌跡lU、 112來實施感應傳 110。這^j專導,111、 112中的每一個W以被形成為印刷電路板130的部件，並 且位於該印刷電路板130的中間平面的相對側上。該印刷電路板130的前邊緣 131和後邊緣132可以與該凹入殼體150的前部151和後部152電耦合。如圖2 中所示，該傳導軌跡111被定位於中間平面113的一側上，而該傳導執跡112 被定位於該中間平面113的相對側上。
在一個實施例中，磁場平衡墊片140作為該不對稱鞋掃描器100的組件被 集成。在沒有該墊片140的情況下，該不對稱鞋掃描器100的端壁104 M31將 該磁場的前部向後朝著橫向中心軸123反射而使當該不對稱鞋掃描器100工作 時所產生的NQR/NMR磁場失衡。如果不被修正，該失衡的磁場可能將誤差引 A^J該不對稱鞋掃描器100所收集的數據中，和/^1^吏該不)( 爾鞋掃描器100 不育號作。相應地，本發明的實施例,該墊片140 (並且特別地將其定位)， 以便以如下方式平衡該NQR/NMR磁場，即允許該不X^爾鞋掃描器100以具有 高吞吐量和低假警報百分比的最佳方式工作。注意，i刻黃向中心軸123不同於 圖l中所示的該系統中心軸ll。如上所述，這裡，該橫向中心軸被用來定義該 感應NQR傳繊110禾口磁傳繊120的前和後對稱。
在一個實施例中，該墊片140被形成在該印刷電路板130內。在另一實施 例中，該墊片140利用粘合劑或緊固件被固定到該印刷電路板130的夕卜表面上。 在任一實施例中，該墊片140可以是具有導電特性的大體平坦的矩形材料片。 合適材料的一個例子是銅，但是也可以使用其它導電材料或材料組合。該墊片 140被放置在該傳導軌跡111、 112之間，並與該傳導軌跡lll、 112電絕緣。另 夕卜，i^片140的垂直中心軸與中間平面113對齊。為了通過使該NQR/NMR 磁場朝著該端壁104偏轉而使該NQR/NMR磁場平衡，該墊片140的前皿141 應該被定位於或稍微靠後於從兩個相對側壁中的第一側壁102向兩個相對側壁 102、 103中的第二側壁103延伸的橫向中心軸123 (例如在該橫向中心軸123 下面)。
該墊片140的尺寸將根據多個因素而變化，該多個因素其中包括但並不限 於該電路板130的尺寸、該傳導軌跡lll、 112的尺寸、以及該NQR磁場的 強度。在圖2中說明性所示的實施例中，墊片140具有的(平行於該橫向中心 軸123而測得的)寬度142大於(平行於該中間平面113而測得的)其深度143。
如圖2中所示，並且如在下面參照圖3進一步所述，該不對稱鞋掃描器100的操作在該印刷電路板130、該感應NQR傳感器llO的傳導,lll、 112、以 及該磁傳感器120的傳導軌跡121 、 122中的一個或多個中產生不同的電流迴路。 下面參照圖3描述形成於該印刷電路板130和傳導$， 111、 112中的最大電流 迴路的詳情和方向。較小的自包含的電流迴路124、 125分別形成於該磁傳 120的金屬檢測器傳導軌跡121、 122中每一個中。兩個附加的自包含的槽電流 迴路114、 115可以分別形成於傳導軌跡111、 112中的每一個中。
如果鞋芯墊片檢測槽145、 146分別形成於該傳導軌跡111、 112中，那麼 它們可以以該傳導車爐111經受大體上或基本上平行於側壁102的電流的方式 並且以該傳導軌跡112經受大體上或基本上平行於側壁103的單獨電流的方式 來配置。為了獲得這些電流，該傳導軌跡lll、 112可以被設置為與電源(在該 圖中未示出)、諸如上述RF激 連通。要理解的是，所繪出的該電流迴路124、 125和槽電流迴路114、 115僅僅是用於說明，並且在所製造的設備的實施例中 將不會出現。
再次參照圖2,可以使用與該印刷電路板130電絕緣的至少兩個傳導 121、 122來構建磁傳感器120。該第一金屬檢測器傳導軌跡121可以附接於側 壁102,並且第二金屬檢測謝專導車爐122可以附接於偵幢103。如圖所示，第 一金屬檢測器傳導軌跡121位於通道106的中間平面113的一側，並且第二金 屬檢測器傳導軌跡122位於該中間平面113的相對側。
該磁傳感器120可以以如下方式來配置該第一金屬檢測器傳導軌跡121 經受大體上或者基本上平行於該側壁102的電流，並且該第二金屬檢測^(專導 車爐122經受大體上或者基本上平行於該側壁103的^^蟲電流。為了獲得這些 電流，可以將該第一和第二金屬檢測器傳導 111、 U2設置為與電源(未示 出)魏。
在一個實施例中，可以配置該磁傳 120以在多個不同方向上檢測在被 檢查人員的下肢附近範圍內存在的金屬物體。在這種實施例中，該檢查系統10 可以禾,該感應傳繊no來附加地或替代地檢測在被檢查人員的下肢Pf跑存 在的金屬物體、諸如槍、小刀、剃刀、以及其它有刀刃的武器。
在圖2中所示的特定實施例中，該感應傳感器110被隨用來檢測由於位 於被檢查人員的鞋中的鞋芯墊片的存在而產生的調化，率的偏移。因而，傳導 車ttlll、 112中的每一個都設有用於產生^l模以檢測鞋內鞋芯墊片的存在的錢。在一個實施例中，這種用於產生鄉模的裝置包括分另依該傳導軌跡lll
和112中的每一個中的垂直槽145、 146。垂直槽145、 146中的每一個都可以形 縦分別延伸通過每一傳導f爐(例如線圈)lll、 112的中心的^h縱向軸180、 181中，並通常定中心於^h縱向軸180、 181上。該槽145的長度的大部分可 以被定位於該傳導軌跡111的後部中(例如該傳導,111的後部傳導元件162 的 中)。類似地，該槽146的長度的大部分可以被定位於該傳導軌跡112的 後端中(例如該傳導 112的後部傳導元件164的fT^中)。該槽145、 146 各自用於產生新共振模(例如每一個槽145、 146的雜產生尤其適舒檢測被 置於該掃描區域107內的一個或多個鞋內金屬鞋芯墊片的存在的共振頻率範 圍)。
如下所述，當由鞋芯墊片檢測槽145、 146所樹共的唯一共振模(^M模 範圍)被、鵬時，該感應傳感器110用作鞋芯墊片檢測器，微測由於位於被 檢查人員的鞋中的金屬鞋芯墊片的存在而產生的共振調i,率的變化或偏移。
例如，在一個實施例中，総屬檢測制專導車爐m、 122中的每一個tPJ 以艦發生器(未示出)來驅動，以在該感應傳繊110的傳導 111、 112 中分別產生磁場，該磁場產生^^槽電流114、 115。如果不存在金屬物體或物 質，則該磁場通常是均勻的；然而被定位於鞋芯墊片檢測槽145、 146中的任何 一個(或兩個)上的金屬物體或物質將改變該磁場(及其所產生的共振槽電流 114、 115)。因此，該^l槽電流114、 115的變化可以指示金屬鞋芯墊片(和/ 或其它金屬物體和/或物質)的存在。
該感應傳感器110可以與計^m處理器耦合。相應地，可以通過(圖9的) 該計算機系統300將與鞋芯墊片共振模相關的共振調諧頻率的偏移與被檢查人 員的鞋中所隱藏的金屬鞋芯墊片的存在關鵬來。如果檢測到鞋芯墊片，貝條 計算機系統300可以輸出信號給該i朋停圖形用戶接口，該識別亭圖形用戶接 口通知被檢查人員，他們將需要在另一安全檢查點進一步進行掃描。在該檢查 系統10被實施於機場的售檢票區處的一個實施例中，該第二安全檢查點可以是 閘門區檢查點。如果沒有檢觀倒金屬物體或物質，就可以允許該人員快M3！ (或繞過) 一個或多個安全檢査點。
在圖1和2中，該檢査系統10被示出為具有開放式入口，該開發式入口通 艦種結構的基本上U形的設計來定義。如果希望，該檢査系統10可以^ftt也iag有閘門、門、TO它包圍裝置。雖然該檢查系統io在沒有被配置為，閉 的屏蔽的包圍體的情況下功能完全，但是這種設計是可能的。進一步注意，根
據本發明各種實施例的NQR/NMR金屬檢觀M專感器110、 120不僅作為該檢查系 統10的部《頓供對例如爆炸物、與琺藥物和金屬物體的篩選，而且這種傳感器 也可以被實施用來與其它鄉的檢查系統(例如蒸汽,、x射線等)協同工作。
圖3是描繪感應傳感器110的主要電氣組件中的一些的簡化示意圖。作為 說明，所示的傳導l爐111具有通過非傳導性間隙165絲的前部傳導元件161 和後部傳導元件162。類似地，傳導軌跡112包括也通過非傳導性間隙166 ， 的前部傳導元件163和後制專導元件164。該傳導flMlll、 112可以由任何適 當地導電的材料形成。適當的導電材料的非限制性例子例如包括銅或鋁。
對於本發明的每一實施例來說，該傳導軌跡111、 112的長度和寬度將變化。 在示範實施例中，每一傳導軌跡111、 112可以各自具有大約10.2cm至大約 20.3cm的寬度118以及大約30.5cm至大約61cm的長度119 (包括該間隙165、 166)。如從該傳導元i牛161、 163的後,到對應的傳導元件162、 164的前邊 緣所測量的，每一間隙165、 166可以,大約0.3cm至大約2.5cm。
該傳導軌跡111的傳導元件161禾口傳導元件162被示出為ffi31固定值的共 振電容器167和調諧電容器168電耦合，該調諧電容器可以是具有可變電容的 開關電容器。另外，該傳導,112的傳導元件163和傳導元件164被示出為 對站艦過固定值的共振電容器169和調諧電容器170電耦合。
圖3也包括幾個箭頭182、 183、 184、 185，這些箭頭顯示在與本發明實施 例相關的電流迴路中流經傳導軌跡lll、 U2的電流的方向。熟練S^人員將理 解，根據該鞋掃描器如何工作，電流可以在幾個電流迴路之一中流動。在通過 箭頭182、 183、 184和185表示的電流迴路中，電流在通過箭頭182所指示的 一個方向上(例如從帶正電荷的前部傳導元件161至蹄負電荷的後部傳導元件 162)流經該傳導軌跡lll，並且也在通過箭頭183所指示的相反方向上(例如 從帶正電荷的後部傳導元件164到帶負電荷的前部傳導元件163)^M該傳導軌 跡112。在這個電流迴路中，該傳導軌跡lll、 112被說成具有"不對稱電流" 182、 183。
由於該印刷電路板130的前邊緣131與該凹入殼體150電耦合，所以電流 也在ilii箭頭184所指示的方向上(例如從該傳導軌跡112的帶負電荷的前部傳導元件163到該傳導軌跡111的帶正電荷的後部傳導元件161)流動。由於該 印刷電路板130的後邊緣132與該凹入殼體150電耦合，所以電流也ffil過箭 頭185所指示的方向上(例如從該傳導軌跡111的帶負電荷的後部傳導元件162 到該傳導 112的帶正電荷的後部傳導元件164)流動。
參照圖2和3，每一傳導軌跡lll、 112可以包括兩個傳導元件組和兩個繼 電器和電容器組，它們被幾何地配置並且被定位，以最小化電磁幹擾。作為說 明，該傳導fttlll包括ffiil間隙165分開的傳導元件161、 162。同樣，該傳 導 112包括ilil間隙166分開的傳導元件163、 164。該傳導 111包括 第一繼電器和電容器組171以及對應的第二繼電器和電容器組172。在每一組 171、 172中，該繼電器和電容驗布置成一個或多個條帶。這些條帶彼此電絕 緣，並基本上平行於該縱向軸180。繼電器和電容器組171的大部分可以被定位 於傳導元件161在該傳導f爐的縱向軸180的第一側的後端上。為了平衡並且 有效地抵銷由繼電器和電容器所發出的任何電磁幹擾，該第二繼電器和電容器 組可以被定位於該傳導f爐的中心垂直軸180的第二側上。另外，i魏二繼電 器和電容器組172可以從該第一繼電器和電容器組171的方向旋轉180度。第 二繼電器和電容器組172的大部分也可以被定位於該傳導元件162的綱。
參照，二傳導軌跡112，可以以上述方式來配置第三和第四繼電器和電 ^器組173、 174，並且可以將其進一步配置為與該第一和第二繼電^l和電^tl 組171、 172鏡像對稱。例如，如圖2中所示，織三繼電器和電容器組173的 大部分可以被定位於傳導元件163在該傳導軌跡的縱向軸181的第一側的後端 上。該第四繼電器和電容器組174可以被定位於該傳導軌跡的縱向軸181的第 二側上，並且可以從該第三繼電器和電容器組173的方向旋轉180度。織四 繼電器和電容器組174的大部分可以被定位於該傳導元件164的前端。
圖4是描繪與該感應NQR傳感器110的傳導軌跡111、 112連通的可選電 流平衡導線191、 192的簡4標意圖。注意，圖4描繪與圖3的該感應NQR傳 |110相同的實施例，但是為了清楚起見，省略了傳導f，lll、 112的固定 值的 電容器167、 169和調諧電容器168、 170。
在圖4中，電流平衡導線191被示出為與帶正電荷的前部傳導元件161和 帶正電荷的後部傳導元件164電耦合。與該電流平衡導線191在交點193交叉 的第二電流平衡導線192對站也與帶負電荷的後制專導元件162和帶負電荷的
19前部傳導元件163電耦合。另外，該電流平衡導線191、 192應該彼此電絕緣。 該平衡導線191 、 192幫助該NQR傳感器110維持上述，稱的通過該傳導軌 跡lll、 112的電流流動182、 183。另夕卜，該平衡導線191、 192將該傳導軌跡 111、 112的正和負傳導元件維持在大約相同的電流電平。
在4柳上述平衡墊片140的實施例中，該平衡導線191、 192 (以及它們的
所^的那樣。掛戈地:在不j頓平衡墊片140的實施;衝，該平衡導線1;1、 192 (以及它們的交點193)可以被移動到謝黃向中心軸123的後部，以將感應NQR 傳感器IIO、 120所產生的磁場向前朝著該端壁104反射，如下面進一步參照圖
圖5是、M圖1中的截線B—B'所取的該安全檢查系統10的部分橫截面圖， 示出被定位於上述無源電磁屏蔽內(例如該側壁102、 103和端壁104的內部區 域內)的感應NQR傳感器110的實施例。箭頭194指示由在該傳導軌跡川中 流動的電流所產生的磁場的逆時針流通方向。箭頭195指示由在該傳導軌跡112 中流動的電流所產生的磁場的順時針 方向。相比於常規的感應傳 系統， 由該感應NQR傳感器110所產生的(iM:箭頭194、 195表示的)不對稱磁場 是充分衰減的(wdl-attenuated)、自包含的，並且尤其適M與開放入口屏蔽結 構一起4OT。例如，所得到的由感應NQR傳感器110產生的(i!31箭頭194、 195表示的)磁場的圖案沿著徑向方向在強jrt^歷由下式給出的近似指數的下 降
e=r/w (1)
其中"r"為壁的半徑(圖1的距離196)，並且"w"為壁之間的橫向間隔(圖 1的距離"W")。
在一個實施例中，該感應傳感器110可以與凹入殼體150耦合，以在包含 該感應傳感器110的傳導軌跡111、 112的電路板130與該凹入殼體150的底部 154之間形成非傳導性間隙153。該間隙153允許該磁場194、 195圍繞它們各 自的傳導車誠lll、 112自由箭uil。在一個實施例中，該間隙153的最小深度將 大約為5.1cm。
如上所述，該感應傳感器110可以j柳印刷電路板130來實施，該印刷電 路Mil該印刷電路板130的不導電的區域133、 134、 135使該傳導 111、112彼此電絕緣，並且與傳導壁102、 103電絕緣。該印刷電路板130的這些非 傳導性區域也允許磁場194、 195圍繞它們各自的傳導軌跡自由流通。作為實際 應用的例子，該傳導軌跡111 、 112可以分別艦該印刷電路板130的橫向非傳 導性區域133和134被定位鄉巨離它們各自的壁102、 103大約5.1cm至大約 17.8cm。另外，可以使用該印刷電路板130的中心非傳導性區域135將該傳導 定位成彼，巨離大約10.2cm至大約35.6cm。
在圖5中，該傳導軌跡lll、 112被示出為具有與該印刷電路板130近似相 同的厚度，但是這並不是要求；並且在某些實施例中，該傳導軌跡lll、 112可 以比該印刷電路板130的厚度更薄。該傳導 111、 112中的每一個的厚度範 圍的非限制性例子為大約0.2cm至大約I ，6cm，但是也可以是其它厚度。
圖6、 7和8為圖1和2的該不對稱鞋掃描器100的簡化橫截面側視圖。圖 6示出一個問題，針對該問題，本發明的實施例衛共技術方案。圖7和8示出解 決圖6中所示問題的本發明的實施例。
參照圖6，由流經^X平衡導線191、 192的交點193的電流產，時針流 通的磁場200。這個磁場200被該端壁104急劇向上反射離開，板101和/或 凹入殼體150的底部。因此，該磁場200在前部/後部方向上變得失衡，這損害 該不對稱鞋掃描器100的操作。
參照圖2和7，可以如前所^151放置該平衡墊片140來平衡(例如朝著 該端壁104湖)該磁場200。由於該平衡墊片140導電，所以其抵制該磁場 200。將該平衡墊片的前邊緣141放置在該橫向中心軸123^;其後，這改變了 該磁場200的形狀，使得其更加均勻地分布在i^黃向中心軸123的前部和後部。 這顯著改善該不對稱鞋掃描器100的操作。
參照圖4和8,平衡該磁場200的另一種方式是將該^X平衡導線191 、 192 (包括它們的交點193)偏移到謝黃向中心軸123的後部。當該^X平衡導線191、 192如圖8中所示被定位時，該磁場200不會M31端壁104如圖6中所示那樣急 劇地向上RM。相應地，M叉平衡導線191、 192的偏移方燈改變該磁場200 的形狀，使得該磁場200更加均勻地分布在該橫向中心軸123的前部和後部。
圖9是示出可以被用來操作該檢查系統10的一個或多個組件的計算豐幾系統 300的實施例的圖示。該計^t幾系統300被說明性itk^出為具有圖形用戶接口 305、處理器310、和存儲器315。該處理器310可以使用任何適當的計算^g來實施，該計算體提供與該檢査系統10相關的各種系統和組件(包括電源 302)的必要控制、監控、以及 分析。
通常，M器310可以是專用^31用計ifm，諸如具有諸如DOS、Windows、 OS/2或Linux的作業系統的個人計算機；Macintosh計算機；具有JAVAOS作 為作業系統的計算機；圖形工作站，諸如Sun Microsystems和Silicon Graphics 的計算機，和具有某些版本的UNIX作業系統、諸如Sun Microsystems的AIX 或SOLARIS、或者任何其它已知的並可得到的作業系統的其它計敦幾，赫包 括但並不限於膝上型電腦或手^i十算機的任何裝置。圖形用戶接口 305可以是 可與這裡所描述的任何計算^g—起工作的任何適當的顯示裝置，並且可以包 括顯示器，諸如液晶顯示器、發光二極體顯示器、陰極射線管顯示器、等離子 顯示器等。
可以j頓支持用於操作控制該檢查系統10的各種組件(例如感應NQR傳 感器IIO、金屬檢測^(專感器120、亭20、 檢測入口202、空氣噴口 203, 等)的數據以及必要信令的傳輸的任何適當M來實施系統300與各種檢査和 檢測器系統之間的通信鏈路301。可以使用常規的通信技術、諸如未屏蔽的雙絞 線(UTP)線纜、乙太網線纜、同軸線纜、串行線纜、並行線纜、以及光纖等 來實施該通信鏈路301 。雖然可以使用無線通信技術，但是典型地並不利用它們， 因為它們並不能提供許多應用、諸如機場行李篩選系統所需要的必要的安全級 別。
在某些實施方案中，系統300被物理地配置成與該檢查系統在物理上非常 接近，但是如果希望，系統300可以遠程地被實施。遠程實施可以皿給系統 300和檢查系統I2g包括從專用連接至lJ區域網(LAN)、到廣域網(WAN)、到 城域網(MAN)、或者甚至到網際網路的任何鏈路的適當安全的網絡 來完成。
現在描述使用和/或操作該檢査系統10的實施例的示範方法。參照圖1和2 ， 人員可以在鄉道106的開口端103駄該檢查系統10並《鎖到該識另停20。 當與該識別亭20交互時，該人員可以站立，並且他們的腳定位於該NQR傳感 器110的傳導軌跡111、 112上(或者鄰近於該傳導軌跡lll、 112)並且鄰i^於 該金屬檢測傳繊120的金屬檢測制專導車爐121、 122。艦感測驢(例如 視覺檢查、紅外雷射器、壓力傳感器、熱傳感器、觸摸墊、相機等)的^f頓， 該檢查系統10可以檢測在該掃描區域107內人員或物品的存在，並且然後利用頻率為與預定報,體的預定特徵NQR/NMR頻率對應的預定 頻率的電磁 信號來M該傳導軌跡lll、 112、 121、 122。例如，基於RDX的塑料爆炸物具 有大約3.410MHz的共振頻率，而基於PETN的塑料爆炸物具有大約890KHz 的共振頻率。注意，該W)頻率並不需要與目標物質的NQR頻率精確相同，但 是其典型地在正或負大約500Hz至大約1000Hz的範圍內。可以使用NQR檢測 的各種感興趣的目標物質的共振頻率是眾所周知的，並且不需要進一步被描述。 RF潔勵信號在位於掃描區域107內的被檢查人員的下肢周圍(#被置於 掃描區域107內的物品附近)產生自包含的平^^場194、 195、 200。在傳送 RF、M信號之後，傳導 腿lll、 112用作檢測從感興趣物質接收的任何共振 信號的拾波線圈。這些被反射的共振信號可以被傳送給用於處理和分析的計算 機系統300。在，分析之後，該計算機系統300可以輸出在鞋掃描器100的掃 描區域內是否存在報糊體、感興趣物質等的指示。在一個實施例中，NQR掃 描過程需要大約2秒至大約20秒，其提供對被檢查人員的下肢的t^1、準確的 非侵入式檢查。
圖10為根據本發明實施例的方法1000的^f呈圖。該方法1000包括在鞋掃 描器的掃描區域內檢測人員或物品的存在的可選步驟1001，其中鞋掃描器包括 用於不對稱地平衡磁場的驢。這可以在視覺上ii31^作本發明的實施例的人 員、和/^I31已知的檢測體、例如雷射束、攝像機、壓力傳感器等來實現。 該方法可以進一步包括利用頻率為與預定報,體的特徵共振頻率對應的預定 共振頻率的電磁信號、 —個或者多個傳導軌跡的步驟1002。該方法可以進一 步包括響應電磁信號產生磁場的步驟1003，以及不對稱地平衡磁場以改進鞋掃 描器的性能的步驟1004。該方法還可以進一步包括檢測來自鞋掃描器的掃描區 域內的人員和/或物品的共振信號的步驟1005。該方法也可以包括iOT計算機處 理器分析i^振信號的步驟1006。該方法可以進一步包括輸出是否#^報^/ 體附標作為通過計算機鵬器進行的分析的結果的步驟1007。
附加ilM割戈地，預定共振頻率的RF激勵信號可以被用來檢測被檢查人 員所穿著的鞋中的金屬鞋芯墊片。如前所述，如果在該掃描區域內不存在金屬 物體，那麼通電的金屬檢測^[專導$ 121、 122產生均勻磁場。然而，如果在 掃描區域中存在鞋芯墊片，那麼形成鞋芯墊片的金屬>1 壞平衡磁場194、 195 和200。這種破壞可以通過傳導軌跡lll、 112來^^測，並皿過計^Jf幾系統300來分析，以確定在掃描區域中#^屬鞋芯墊片。
圖11為根據本發明實施例的方法的糹凝呈圖1100。該方法1100包括檢測鞋 掃描器的掃描區域內人員或者物品的存在的可選步驟1101，該鞋掃描器包括用 於檢測鞋芯墊片的裝置。這可以在視覺Jdl3tt發明實施例的操作員和/或M
已知的檢測裝置、例如雷射束、攝像機、壓力傳 等來實現。該方法可以進 一步包括利用頻率為與預定報，體的特徵共振頻率對應的預定共振頻率的電
磁信號激勵一個或者多個金屬檢測制專導 的步驟1102。該方法可以進一步 包括響應於該電磁信號而產生磁場的步驟1103。該方法可以進一步包括在與一 個或者多個金屬檢測謝專導軌跡電絕緣的一 個或者多個傳導車誠中檢測來自鞋 掃描器的掃描區域中的人員禾卩/或物品的共振信號的步驟1104。該方法也可以進 一步包括^ffi計^m處理器分析該共振信號的步驟1105。該方法還可以進一步 包括輸出是否存在鞋芯墊片的指示作為通過計算機處理器進行的分析的結果的 步驟1106。應理解，這些方法步驟可以按照樹可適當的順序Wl行。
注意，鞋襪、短^^其他衣物不需要在檢查之前被去除。這些物品可以在 被檢查人員穿著時ffl31檢查系統10進行檢查。由於在檢查之前不需要被檢査人 員去除這樣的物品，因此該檢查系統10特別適於作為多站、機場篩選檢査點的 部件對乘客進行非侵入式檢查。
圖12為示出屏蔽^S400的實施例的圖示，該屏^S400可以被用於保 護感應NQR傳感器llO、 120不受電磁幹擾。該屏^S 400可以被集成在該 印刷電路板130的外表面內或者上。如圖12中所示，該印刷電路板130具有中 間平面113，該中間平面與垂直的橫向中心軸123相交。，蔽裝置400的部件 包括導電主IW 401和與該主軌跡401電耦合的一個或多個導電輔助軌跡組 402、 403。該主 401可以居中，並且在中間平面113的任一側禾口/或^^黃向 中心軸123的任一側上均勻分布。該主軌跡401的長度405可以從該印刷電路 板130前邊緣130處或附，U該印刷電路板130的後，處或P^fii^[亍測量。 被軌跡401的長度405可以大於其寬度406。在一個實施例中，該主f鵬的寬 度406可以大於輔助車 組402、 403中的《ij可一個輔助軌跡(secondary trace) 的寬度。
在圖12中，該輔助軌M402被定位於中間平面113的一側，並且該輔助 組403被定位於中間平面的相對側。該輔助軌跡組402、 403中的旨|
24450都與該主軌跡401電連接。此外，旨f，被定位成與主軌跡401垂直g 基本上垂直，並且絕緣間隙407隔開每一輔助| 0在一個實施例中，該屏蔽 裝置400的中心區域408具有比屏^置400的前部區域409禾卩/或後部區域410 更高的輔助軌跡密度。如這裡所使用的，短語"更高的輔助軌跡密度"意自 輔助 緊密地間隔在一起，或者等同地說，i^助fl^之間的間隙407是小 的。如所示的那樣，該輔助flM402的軌跡450的端部411可以在該印刷電 路板130的側邊緣136 ^t附麟止。以類似的方式，該輔助 ^且403的 | 450的端部412可以在該印刷電路板130的側邊緣137 M者附近終止。 在一個實施例中，該端部411彼此間隔開，並且不與側軌跡電連接。以類似的 方式，該端部412也彼此間隔開，並且不電端接於側軌跡中。
在替代實施例中，該輔助軌跡組402的軌跡450的端部411可以與平行(或 者基本上平行)於該主車 401的第一側車 電連接，並且i^助車A^ia 403 的勑跡450的端部412可以與平行(或者基本上平行)於該主軌跡401的第二 側軌跡電連接。在使用中，該屏蔽裝置400吸收與電容器167、 168、 169、 170 相關聯的電場，使該感應NQR傳感器llO、 120所產生的磁場的全部或大部分 不魏響。這顯著提高檢查系統10的工作。
這裡所描述的該方法和過程的一個或多個步驟可以在例如使用計算機軟 件、硬體、或者它們的一些組合的計算機可讀介質中被實施。對於5更(牛實施來 說，這裡所描述的實施例可以M處理器310來執行，該處理器可以在一個或 者多個專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理裝置 (DSPD)、可編程邏輯裝置(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控 制器、微控制器、微處理器、其它被設計用於執1諒裡所述功能的電子單元、 或者其選擇性組合內被實施。
對於軟體實施來說，這裡所描述的實施例可以利用單獨的軟體模塊、例如 程序、功能等來實施，其中的每一個都執行這裡所述的功能和操作中的一個或 者多個。軟裕戈碼可以禾擁以任何適當的程式語言編寫的軟體應用來實施，並 且可以被存儲在存儲單元(例如存儲器315)中，並且31il處理器(例如處理器 310)來執行。該存儲單元可以在處理器中^處理器外部被實施，在i^種情況 下該存儲單元可以利用己知的通信技術與該處理器通信耦合。可以使用任何類 型的適當的易失性和非易失性存儲器或存儲設備(或者其組合)來實施示範存儲單元315，該易失性和非易失性存儲器或存儲設備包括隨機存取存儲器 (RAM)、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、 可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、只讀存儲器 (ROM)、磁存儲器、快閃記憶體、磁碟微盤、或者其他類似的或者有效的存儲器或 者娜存麟置。
已經提供了本發明的各種實施例的詳細說明，然而在本發明的範圍內的修
e^，技術領域中的普通技術人員而言將是顯而易見的。這些人員將理解，
關於一個實施例所描述的特徵可以適用於其它實施例。因此，本發明的範圍應 參考後面的權利要求來正確地解釋。
權利要求
1. 一種檢查系統，包括電磁屏蔽，該電磁屏蔽具有兩個相對側壁(102，103)；端壁(104)，該端壁電連接到這兩個相對側壁(102，103)中的每一個側壁；底板(101)，該底板包括凹入殼體(150)，並電連接到兩個相對側壁(102，103)中的每一個側壁和端壁(104)；其中，這兩個相對側壁(102，103)、端壁(104)、底板(101)和凹入殼體(150)各自由導電材料形成；感應傳感器(110)，該感應傳感器定位於由該電磁屏蔽限定的空間中，其中，該感應傳感器(110)包括至少兩個傳導軌跡(111，112)，該至少兩個傳導軌跡(111，112)定位於該電磁屏蔽的中間平面的相對兩側上；和用於平衡磁場的裝置，該用於平衡磁場的裝置定位於該至少兩個傳導軌跡(111，112)之間並與該至少兩個傳導軌跡(111，112)電絕緣。
2、 權利要求1的檢查系統，其中，該用於平衡磁場的裝置包括導電墊片 (140)，該導電墊片與該至少兩個傳導軌跡(111， 112)電絕緣。
3、 權利要求2的檢査系統，其中，該導電墊片(140)的纖被定位成處 於一橫向中心軸(123)賊下方，該橫向中心軸(123)從該兩個相對側壁(102， 103)中的第H則壁延伸到該兩個相對側壁中的第二側壁。
4、 權利要求2的檢査系統，其中，該墊片(140)定位成使得其頂部纖 處於一橫向中心軸(123)處或下方，該橫向中心軸(123)從該兩個相對偵幢 中的第一側魁正伸到該兩個相對側壁(102， 103)中的第二側壁，並且其中， 該墊片(140)包括導電材料。
5、 權利要求l的檢查系統，其中，溯於平衡磁場的裝置包括一對交叉的、 導電的平衡導線(191， 192)的位置，i^t平衡導線(191, 192)將該至少兩 個傳導軌跡(111, 112)電連接。
6、 權利要求5的檢查系統，其中，該對交叉的、導電的平衡導線(191， 192)的位置定位成位於一橫向中心軸(123)賊下方，i^黃向中心軸(123)從該兩個相對側壁(102， 103)中的第一側艦伸到該兩個相對側壁(102， 103)中的第二側壁。
7、 權利要求6的檢查系統，其中，該對交叉的、導電的平衡導線(191， 192)包括第一導電平衡導線(191)，該第一導電平衡導線(191)與該至少兩個傳導 (111， 112)中的第一傳導 的前部傳導元件(161)以及該至少兩個傳 導 (111， 112)中的第二傳導軌跡(112)的後部傳導元件(164)電耦合; 和第二導電平衡導線(192)，織二導電平衡導線(192)與織一導電平衡 導線(191)交叉，並與，一傳導軌跡(111)的後部傳導元件(162)以及該 第二傳導IW (112)的前部傳導元件(163)電耦合。
8、 權利要求l的檢査系統，其中，該至少兩個傳導f爐(111， 112)各自 包括通過非導電間隙(165， 166)彼此分隔的前部傳導元件(161， 163)和後 部傳導元件(162， 164)。
9、 權禾腰求8的檢査系統，其中，該感應傳麟(110)進一步包括 第一電容器(167， 168),該第一電容器(167， 168)電耦合到該至少兩個傳導軌跡(111， 112)中的第一傳導軌跡(111)的前部和後部傳導元件(161， 162);和第二電容器(169， 170)，該第二電容器(169, 170)電耦合到該至少兩個 傳導軌跡(111， 112)中的第二傳導執跡(112)的前部和後部傳導元件(163, 164)，其中，該第一和第二電容器形成共振電路。
10、 權利要求1的檢查系統，進一步包括電源(302)，該電源(302)配置成向該感應傳感器(110)提供電激勵， 其中，該電激勵導致第一磁場繞該至少兩個傳導軌跡(111， 112)中的第一傳導軌跡流通，以及第二磁場在與該第一磁場相反的方向上繞該至少兩個傳導軌跡(111, 112) 中的第二傳導車 。
11、 權利要求l的檢査系統，其中，該感應傳繊(110)隨成向定位於 掃描區域內的物品^供電激勵，以及其中，該電、W)SSS為弓胞指示在該物品中和/或上存在報糊體的響應。
12、 權利要求1的檢查系統，其中，該感應傳麟(110)是核四極鄉(NQR) 傳自和核磁共振(NMR)傳感器之一，其中， 一個或多個鞋子中的至少一個被人穿著，以及 其中， 一個或多物品包括一個或多個鞋子，禾唭中，該報,體是雌、 爆炸物和非法藥品中的至少一種。
13、 權利要求1的檢査系統，其中，該感應傳感器(110)被配置為用作 NQR信號的拾波線圈，該NQR倩號來自被定位於該檢查系統的掃描區域(107 ) 內的物品，該NOR信號響應於RFW^t號而出現，該RF激Mfft號的頻率基 本上對應於報，體的預定的、特徵核四極共振(NQR)頻率；和其中，該感應傳繊(110)進一步被配置成提供NQR輸出信號，該NQR 輸出信號指示報，體的，或不存在。
14、 豐又利要求1的檢查系統，進一步包括 金屬檢測傳繊(120)，其中該金屬檢測傳S^包括第一金屬檢測制專導軌跡021)，該第一金屬檢測制專導軌跡(121) 安裝到該兩個相對側壁(102， 103)中的第一側llh;和第二金屬檢測制專導軌跡(122)，該第二金屬檢測劉專導軌跡(122) 安裝到該兩個相對側壁(102， 103)中的第二側壁上，其中，該第一和第二金屬檢測器傳導軌跡(121， 122)分別與該感應 傳感器(110)電絕緣。
15、 權利要求l的檢查系統，進一步包括屏,置(400)，該屏^fi (400)定位於該電磁屏蔽內，並配置成保護 與該至少兩個傳導軌跡(111， 112)中的每一個相關的磁場不受外部電磁幹擾。
16、 權利要求15的檢查系統，其中，鄉蔽裝置(400)包括 導電主軌跡(401)，該導電主軌跡(401)沿印刷電路板(130)的中間平面(113)設置；和一組或多組導電輔助軌跡(111， 112)，該一組或多組導電輔助軌跡(111， 112)與i^i軌跡電耦合，其中，每個輔助軌跡垂直於i^fl3^定位，並且其中， 絕緣間隙，該輔助車 (111， "2)中的每一個。
17、 權利要求16的檢查系統，其中，該屏蔽錢(400)的中心區域(408)具有比屏^g(400)的前部和後部區域(409，410)更高密度的輔助軌跡(402)。
18、 權利要求1的檢查系統，進~^包括用於操作感應傳感器(110)的繼電器和電容器(171， 172),該繼電器和 電容器071, 172)的幾何布置》M稱地平衡。
19、 一種操作檢查系統的方法，該方,括.-檢測在該檢查系統的掃描區域(107)內物品的存在，其中該檢查系統包括 用於不對稱地平衡磁場的裝置；利用預定^H頻率的電磁信號Wl—個或多個傳導軌跡(111， 112)，該預 定共振頻率對應於預定報翻體的特徵共振頻率；響應於該電磁信號產生磁場094， 195);以及不對稱地平衡磁場(194， 195)以提高該檢查系統的性能。
20、 權利要求19的方法，進一步包括 檢測來自該檢查系統的掃描區域(107)內的物品的共振信號； 利用計算機，器(310)分析該共^l信號；以及 由計算機M器(310)輸出報警物體是否存在的指示作為分析結果。
21、 權利要求20的方法，其中，該物品是鞋子，以及其中，該報翻體是 、爆炸物、非法藥品或其組合中的至少一種。
全文摘要
本發明涉及用於在檢查掃描器中平衡不對稱磁場的裝置和方法。這裡公開了一種檢查系統(10)和操作該檢查系統的方法。該檢查系統(10)可以被配置為不對稱地平衡由感應傳感器(110)產生的磁場(194，195)。此外，用來將感應傳感器(110)調諧到所希望的共振頻率的繼電器和電容器(171，172)可以被幾何布置，以最小化由繼電器和電容器的操作產生的電幹擾。該操作檢查系統的方法可以包括不對稱地平衡磁場以提高檢查系統的性能。
文檔編號G01N24/00GK101294919SQ200710185748
公開日2008年10月29日 申請日期2007年11月14日 優先權日2006年11月14日
發明者A·德魯, C·克勞利, K·德拜, M·烏爾巴赫, O·米徹爾 申請人:通用電氣家園保護有限公司