本實(shí)用新型涉及安全檢查領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式安全檢查系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)用波長(zhǎng)比試樣粒徑小得多的單色光照射氣體、液體或透明試樣時(shí)，大部分的光會(huì)按原來(lái)的方向透射，而一小部分則按不同的角度散射開來(lái)，產(chǎn)生散射光。在垂直方向觀察時(shí)，除了與原入射光有相同頻率的瑞利散射外，還有若干條對(duì)稱分布的很弱的、且與入射光頻率發(fā)生位移的拉曼譜線，這種現(xiàn)象稱為拉曼散射效應(yīng)。由于拉曼譜線的數(shù)目、位移的大小、譜線的長(zhǎng)度直接與試樣分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)有關(guān)，因此通過對(duì)拉曼光譜的研究能夠得到有關(guān)分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的信息。

拉曼光譜分析技術(shù)是一種以拉曼散射效應(yīng)為基礎(chǔ)的非接觸式光譜分析技術(shù)，它能對(duì)物質(zhì)的成分進(jìn)行定性、定量分析。因此該技術(shù)已被應(yīng)用到多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，例如物質(zhì)鑒定、安全檢查等?；诶庾V分析技術(shù)，目前已出現(xiàn)了用于安全檢查領(lǐng)域的拉曼光譜儀。該拉曼光譜儀主要包括激光器、外光路系統(tǒng)、光譜儀三大部分，激光器發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)過外光路打到被測(cè)樣品，產(chǎn)生拉曼激發(fā)光后，經(jīng)過外光路系統(tǒng)傳輸?shù)焦庾V儀。

這種拉曼光譜儀在檢測(cè)中存在如下問題：當(dāng)激光束照射在內(nèi)部有內(nèi)容物的容器或包裝物上時(shí)，在容器或包裝物表面附近的照射區(qū)域(B)，可能會(huì)有激發(fā)出的熒光后向傳播，這些熒光可以被收集光學(xué)單元的收集，進(jìn)而進(jìn)入光譜儀，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明這些熒光會(huì)對(duì)真正的信號(hào)探測(cè)造成比較明顯的干擾，影響檢測(cè)結(jié)果。

目前已知的解決手段是Cobalt公司的解決方案。如圖1所示，激光器a20發(fā)出激光束a24，該激光束a24入射到內(nèi)裝有作為被測(cè)物的不明液體a14的容器a12上，并進(jìn)入不明液體a14內(nèi)激發(fā)出拉曼散射。收集光學(xué)器件通過收集光路a29對(duì)不明液體a14中的取樣區(qū)域a28進(jìn)行拉曼激發(fā)光的收集，再將收集到的光線傳遞給光譜分析器直到數(shù)據(jù)處理器。該方案的主要技術(shù)手段是使拉曼散射光的收集光路a29不包括激光束的投射區(qū)域a26，換句話說，就是使入射光路a24與容器壁的交點(diǎn)同拉曼散射光路與容器壁的交點(diǎn)分離。

這種方式能夠有效地減少進(jìn)入到收集光路的熒光，但減少的程度與收集光路與投射區(qū)域之間的位置關(guān)系存在關(guān)聯(lián)，如果兩者較為接近則可能增加收集到容器所激發(fā)的熒光的幾率。另一方面，這種方式對(duì)激發(fā)束和收集光路的設(shè)置位置有要求，因此對(duì)安全檢查設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也造成了一定程度的限制，導(dǎo)致系統(tǒng)尺寸增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種非接觸式安全檢查系統(tǒng)，能夠有效地減少探測(cè)光線在容器或包裝物上的激發(fā)光進(jìn)入收集光路的可能性，降低對(duì)探測(cè)光線和收集光路的設(shè)置位置的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種非接觸式安全檢查系統(tǒng)，包括：

激光源，用于將探測(cè)光線穿過容器或包裝物并投射到所述容器或包裝物包含的被檢物體上；

光學(xué)收集器件，用于收集所述探測(cè)光線在所述被檢物體上的激發(fā)光；

光譜分析器，用于對(duì)所述光學(xué)收集器件收集到的激發(fā)光的光譜特征進(jìn)行分析，以確定所述被檢物體的特性；和

遮擋裝置，用于阻止所述探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光至少部分地進(jìn)入所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域。

進(jìn)一步的，所述遮擋裝置設(shè)置在所述容器或包裝物外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述遮擋裝置貼近設(shè)置在所述容器或包裝物的外側(cè)表面。

進(jìn)一步的，所述遮擋裝置包括遮光擋板，所述遮光擋板向遠(yuǎn)離所述容器或包裝物的方向的延伸面與所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域不相交。

進(jìn)一步的，所述激光源設(shè)置在所述光學(xué)收集器件所定義的預(yù)設(shè)收集光路的外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的照射區(qū)域位于所述光學(xué)收集器件所定義的預(yù)設(shè)收集光路內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述激光源包括一個(gè)或多個(gè)，能夠向所述容器或包裝物投射多條探測(cè)光線，在所述容器或包裝物外側(cè)靠近每條探測(cè)光線的位置均設(shè)有所述遮擋裝置。

進(jìn)一步的，所述遮擋裝置包括截面呈扇環(huán)形的第一遮光擋板，每條探測(cè)光線對(duì)應(yīng)的第一遮光擋板形成非閉合的環(huán)形。

進(jìn)一步的，所述激光源能夠向所述容器或包裝物投射封閉幾何形狀的探測(cè)光線，在所述容器或包裝物外側(cè)靠近所述封閉幾何形狀的探測(cè)光線的位置設(shè)有封閉幾何形狀的所述遮擋裝置。

進(jìn)一步的，所述遮擋裝置包括閉合環(huán)形的第二遮光擋板。

進(jìn)一步的，所述探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光的光譜特性比所述探測(cè)光線在所述被檢物體上的激發(fā)光的光譜特性更強(qiáng)。

進(jìn)一步的，所述光譜分析器包括拉曼光譜分析器，用于對(duì)所述光學(xué)收集器件收集到的散射光的拉曼光譜特征進(jìn)行分析。

基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型通過設(shè)置遮擋裝置來(lái)阻止探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光至少部分地進(jìn)入所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域，有效地減少了探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光進(jìn)入收集光路的可能性，顯著的降低了對(duì)被檢物體的光譜信號(hào)的干擾，并且不要求探測(cè)光線遠(yuǎn)離收集光路，進(jìn)而也降低了對(duì)探測(cè)光線和收集光路的設(shè)置位置的要求。

附圖說明

此處所說明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有的非接觸式安全檢查系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2為非接觸式安全檢查系統(tǒng)的一實(shí)施例的原理示意圖。

圖3為圖2中圓圈部分的放大圖。

圖4為非接觸式安全檢查系統(tǒng)的另一實(shí)施例的原理示意圖。

圖5為圖4實(shí)施例的A-A切面的示意圖。

圖6為非接觸式安全檢查系統(tǒng)的又一實(shí)施例的切面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖2所示，為非接觸式安全檢查系統(tǒng)的一實(shí)施例的原理示意圖。結(jié)合圖3所示的放大示意圖，本實(shí)施例中的非接觸式安全檢查系統(tǒng)包括：激光源1、光學(xué)收集器件、光譜分析器8和遮擋裝置。其中，激光源1用于將探測(cè)光線11穿過容器3或包裝物并投射到所述容器3或包裝物包含的被檢物體4上，換句話說激光源1將探測(cè)光線11投射到包含有被檢物體4的容器或包裝物上，以使得探測(cè)光線11穿過容器3或包裝物進(jìn)入被檢物體4。

光學(xué)收集器件用于收集所述探測(cè)光線11在所述被檢物體4上的激發(fā)光。光學(xué)收集器件定義了從被檢物體4的樣本區(qū)域到光學(xué)收集器件中的透鏡7之間的預(yù)設(shè)收集光路9，透鏡7可以將收集到的激發(fā)光匯聚到光電轉(zhuǎn)換模塊6。樣本區(qū)域可以使被檢物體4的表面，也可以是被檢物體4的內(nèi)部。光譜分析器8用于對(duì)所述光學(xué)收集器件收集到的激發(fā)光的光譜特征進(jìn)行分析，以確定所述被檢物體4的特性。光譜分析器8可以包括拉曼光譜分析器，用于對(duì)所述光學(xué)收集器件收集到的散射光的拉曼光譜特征進(jìn)行分析。通過分析出的拉曼光譜特征，能夠在安全檢查過程中以非接觸的方式來(lái)確定被檢物體的特性，從而識(shí)別出存在安全威脅的例如易燃易爆物等物品。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，可由光學(xué)收集器件收集探測(cè)光線在被檢物體表面或內(nèi)部激發(fā)的熒光或等離子體等，光譜分析器則用于對(duì)光學(xué)收集器件收集到的熒光或等離子體的光譜特征進(jìn)行分析。

具體來(lái)說，光譜分析器8可以與光電轉(zhuǎn)換模塊6電連接，接收來(lái)自光電轉(zhuǎn)換模塊6轉(zhuǎn)換的電信號(hào)。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，光學(xué)收集器件也可以采用其他已知或新結(jié)構(gòu)，只要其能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的收集，并能夠向光譜分析器8傳遞即可。

在本實(shí)施例中，遮擋裝置用于阻止所述探測(cè)光線11在所述容器3或包裝物上的激發(fā)光(例如熒光2)至少部分地進(jìn)入所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域。換句話說，遮擋裝置可以設(shè)計(jì)成阻擋探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的全部激發(fā)光，也可以設(shè)計(jì)成阻擋部分激發(fā)光，只要其不影響后續(xù)的光譜分析即可。例如在容器或包裝物本身外輪廓不規(guī)則的情況下，如果難以完全遮擋住探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的所有激發(fā)光，那么只要遮擋住部分激發(fā)光則已經(jīng)可以減小其所帶來(lái)的影響，再結(jié)合相關(guān)算法則仍然可以降低在光譜分析中其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

遮擋裝置可應(yīng)用在探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的激發(fā)光(例如熒光2)的光譜特性比探測(cè)光線11在被檢物體4上的激發(fā)光的光譜特性更強(qiáng)的情形，換句話說，由于探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的激發(fā)光的光譜特性較強(qiáng)，因此當(dāng)其未被遮擋而直接進(jìn)入到光學(xué)收集器件時(shí)可能會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成較顯著的影響，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不可用或難以處理。因此采用本實(shí)用新型中的遮擋裝置能夠阻止探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光至少部分地進(jìn)入所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域，有效地減少了探測(cè)光線在所述容器或包裝物上的激發(fā)光進(jìn)入收集光路的可能性，顯著的降低了對(duì)被檢物體的光譜信號(hào)的干擾，并且不要求探測(cè)光線遠(yuǎn)離收集光路，進(jìn)而也降低了對(duì)探測(cè)光線和收集光路的設(shè)置位置的要求。當(dāng)然，在另一實(shí)施例中，遮擋裝置可應(yīng)用在探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的激發(fā)光的光譜特性比探測(cè)光線11在被檢物體4的激發(fā)光的光譜特性更弱或相同的情形。

在設(shè)置遮擋裝置時(shí)，優(yōu)選將遮擋裝置設(shè)置在容器3或包裝物外側(cè)，這樣可以方便的實(shí)現(xiàn)在容器3或包裝物與光學(xué)收集器件之間的激發(fā)光遮擋作用。考慮到遮擋裝置如果距離容器3或包裝物較遠(yuǎn)，遮擋的激發(fā)光可能較少，因此優(yōu)選將遮擋裝置貼近設(shè)置在所述容器3或包裝物的外側(cè)表面。具體設(shè)置時(shí)，還需要考察容器3或包裝物的外輪廓形狀。對(duì)于本實(shí)用新型非接觸式安全檢查系統(tǒng)，以探測(cè)光線在容器或包裝物上激發(fā)出的熒光為例，將遮擋裝置設(shè)置在容器3或包裝物之外能夠盡量多遮擋熒光的位置或者能夠使漏出的熒光不足以影響光譜分析器的檢測(cè)結(jié)果的位置即可。

在遮擋裝置的結(jié)構(gòu)形式上，較簡(jiǎn)便易實(shí)施的方式如圖2所示的擋板形態(tài)，例如遮擋裝置包括遮光擋板5，為了使探測(cè)光線11在所述容器3或包裝物上的激發(fā)光(例如熒光2)盡量不進(jìn)入光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域(例如圖2中的透鏡7)，該遮光擋板5向遠(yuǎn)離所述容器3或包裝物的方向的延伸面與所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域不相交。也就是說，即便熒光2沿著遮光擋板5的表面向外射出，也無(wú)法進(jìn)入光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域。參考圖2可以看到，從探測(cè)光線11在所述容器3的照射點(diǎn)激發(fā)出的多條熒光2被約束在了遮光擋板5和容器3之間的區(qū)域，無(wú)法進(jìn)入收集光路9，也不能被透鏡7所收集。

在圖2實(shí)施例中，激光源1設(shè)置在所述光學(xué)收集器件所定義的預(yù)設(shè)收集光路9的外側(cè)。這樣可以簡(jiǎn)化遮擋裝置的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)置位置。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，激光源1也可以設(shè)置在預(yù)設(shè)收集光路9的內(nèi)側(cè)。此外，參考圖3，探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的照射區(qū)域B可以位于光學(xué)收集器件所定義的預(yù)設(shè)收集光路9內(nèi)。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，該照射區(qū)域B還可以位于光學(xué)收集器件所定義的預(yù)設(shè)收集光路9之外。

圖2實(shí)施例中，采用了單激光源投射出一條探測(cè)光線的系統(tǒng)形式，在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，通過一些現(xiàn)有光學(xué)元件，單激光源可以實(shí)現(xiàn)多條探測(cè)光線的投射。在其它實(shí)施例中，激光源也可以為多個(gè)，能夠向容器3或包裝物投射多條探測(cè)光線11。如圖4所示，該激光源可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上，從圖4上能夠看到相對(duì)于水平線對(duì)稱的兩個(gè)激光源，如果有其它位置的激光源則在圖4中無(wú)法直接示出。結(jié)合圖5所示的圖4中A-A切面的示意圖可以看到，多條探測(cè)光線11投射的位置在預(yù)設(shè)收集光路9的光圈之內(nèi)。如果不設(shè)置遮擋裝置，則通常來(lái)說探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的激發(fā)光(例如熒光2)可能會(huì)大量的進(jìn)入到光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域，而通過在容器3或包裝物外側(cè)靠近每條探測(cè)光線11的位置均設(shè)置遮擋裝置的方式，則有效的阻止了這些激發(fā)光(例如熒光2)至少部分地進(jìn)入所述光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域。

在圖5中，遮擋裝置包括截面呈扇環(huán)形的第一遮光擋板51，其數(shù)量可與探測(cè)光線11的數(shù)量相匹配，而每條探測(cè)光線11對(duì)應(yīng)的第一遮光擋板51可以共同形成非閉合的環(huán)形，使得多條探測(cè)光線11在容器或包裝物上的激發(fā)光均被至少部分地遮擋在光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域之外。

除了多條探測(cè)光線之外，在另一實(shí)施例中，激光源1能夠向所述容器3或包裝物投射封閉幾何形狀的探測(cè)光線22。例如圖6所示的封閉環(huán)形的探測(cè)光線。相應(yīng)的，為了盡量減少探測(cè)光線11在容器3或包裝物上的激發(fā)光漏到光學(xué)收集器件的感應(yīng)區(qū)域的情況，在容器3或包裝物外側(cè)靠近所述封閉幾何形狀的探測(cè)光線22的位置設(shè)有封閉幾何形狀的遮擋裝置，優(yōu)選采用包括閉合環(huán)形的第二遮光擋板52的遮擋裝置。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。