Spektroskopie

Im Zuge der sich anbahnenden Transatlantischen Handels- und Investitionspartnerschaft und weiterer Freihandelsabkommen wird die Überprüfung von CARGO einen immer größeren Stellenwert einnehmen (Übersee Container, Sicherheitsaspekte, Spektroskopie)

Übersee Container stellen den Großteil der weltweiten internationalen Transporte dar. Viele Akteure sind involviert und die Nachvollziehbarkeit des Inhaltes und deren Veränderung unterwegs, bis der Container im Zielhafen ankommt erweist sich als schwierig. Das Beladen der Schiffe, abhängig vom Inhalt (brennbare Stoffe, Temperaturempfindliche Stoffe) sowie das Detektieren von Schmuggelware oder Sprengstoffen oder sonstigen verbotenen Gütern sind die Hauptgründe. Die große Anzahl der Container, die jeden Tag Häfen durchlaufen, ist unmöglich zu 100% zu kontrollieren und deswegen muss man sich mit Stichproben begnügen. Gamma-Strahlen gehen nicht tief genug in die Materie rein, so dass keine hundertprozentige Aussage getroffen werden kann.

Container security

Die europäische Kommission stellt seit Jahren Mittel zur Verfügung, um Forschung und Entwicklung einer Lösung voran zu treiben. Aktuell gibt es noch keine zufriedenstellende Lösung, da die Größe der Container für die Messaufgabe mit großen Schwierigkeiten verbunden ist. Der NSD GRADEL FUSION Neutronengenerator kann bis auf die Länge des Containers skaliert werden. Damit wird es erstmals möglich einen Container binnen Sekunden zu messen und einen sogenannten Fingerprint zu erstellen.

Die amerikanischen Behörden (DHS: Department of Homeland Security) haben ein Gesetz erlassen, dass ab 2012 vorsieht, 100% von den in die USA ein zu führenden Container zu scannen. Es ist vorstellbar, dass Container während der Handhabung mit mannlosen Kränen oder Carriern gescannt werden. Es ist neben der technischen Herausforderung des Messens ebenso eine Herausforderung an die Logistik.

Beispiele an Gütern, die man detektieren könnte:

  • Illegale Abfälle
  • Sicherheitsbedenkliche Stoffe, die bei falscher Beladung Versicherungsschäden verursachen können
  • Chemische giftige Stoffe
  • Drogen
  • Waffen
  • Sprengstoff
  • Massenvernichtungswaffen
  • Spaltmaterial (Nuklide)

Der Bedarf für Sicherheit bei Import und Export hat sowohl in der EU als auch in den USA oberste Priorität. Bedingt durch die hohe Anzahl der Container ist ein System, das schnell und zuverlässig scannen kann unumgänglich. Neutronen eignen sich hervorragend für diese Anwendung und werden sich in den kommenden Jahren durchsetzen.

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Gepäck-Kontrolle, Sprengstoff & Schmuggelware

Es gibt mehrere Verfahren, die auf Neutronen Interaktionen beruhen und die auch für Sicherheitsbereiche demonstriert wurden.

X-Ray Systeme dominieren den Markt. Der Schwachpunkt dieser Geräte sind die Grenzen in Bezug auf Identifizierung der Objekte nach der Geometrie und die äußerst geringe Eindringtiefe. Der menschliche Faktor und subjektives Beurteilungsvermögen sind Sicherheitsrisiken.

Unter den Neutronen Verfahren gibt es die thermische Neutronen-Absorption. Mit diesem Verfahren ist es möglich ungewöhnlich hohe Konzentration an Stickstoff mit Hilfe eines Gamma Spektrum Peaks zu detektieren.

Durchlaufendes Messen mit einer längeren Messstrecke, bei der die Gepäckstücke mit einer definierten Geschwindigkeit vorbei laufen, bietet viele Vorteile. Die lineare Messstation ermöglicht ein Messen mit normaler Förderbandgeschwindigkeit. Auffaällige Gepäckstücke, werden auf ein Quarantäneband umgeleitet, alle anderen laufen normal weiter. Der Neutronenfluss wird so eingestellt, dass das ALARA Prinzip (As Low As Reasonably Achievable) respektiert wird.

Dunsere Neutronengeneratoren haben eine lange Neutronenemissionszone und eignen sich hervorragend für diese Anwendung. Die hohe Lebensdauer von mehreren Jahren kombiniert mit den daraus resultierenden geringen Wartungskosten ergibt die notwendige Wirtschaftlichkeit.

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Detektorsysteme

Detektorsysteme für den Nachweis von Sprengstoffen mit Neutroneninteraktionen messen die relative Häufigkeit der typischen Gamma-Peaks von z.B. Stickstoff, welches sich in fast allen Sprengstoffen befindet.

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Übersee Container, Sicherheitsaspekte

Übersee Container stellen den Großteil der weltweiten internationalen Transporte dar. Viele Akteure sind involviert und die Nachvollziehbarkeit des Inhaltes und deren Veränderung unterwegs, bis der Container im Zielhafen ankommt erweist sich als schwierig. Das Beladen der Schiffe, abhängig vom Inhalt (brennbare Stoffe, Temperaturempfindliche Stoffe) sowie das Detektieren von Schmuggelware oder Sprengstoffen oder sonstigen verbotenen Gütern sind die Hauptgründe.

Die große Anzahl der Container, die jeden Tag Häfen durchlaufen, ist unmöglich zu 100% zu kontrollieren und deswegen muss man sich mit Stichproben begnügen. Gamma-Strahlen gehen nicht tief genug in die Materie rein, so dass keine hundertprozentige Aussage getroffen werden kann.

Die europäische Kommission stellt seit Jahren Mittel zur Verfügung, um Forschung und Entwicklung einer Lösung voran zu treiben. Aktuell gibt es noch keine zufriedenstellende Lösung, da die Größe der Container für die Messaufgabe mit großen Schwierigkeiten verbunden ist.

Example: ContainerProbe-Net

Der NSD-GRADEL-FUSION Neutronengenerator kann bis auf die Länge des Containers skaliert werden. Damit wird es erstmals möglich einen Container binnen Sekunden zu messen und einen sogenannten Fingerprint zu erstellen.

Die amerikanischen Behörden (DHS: Department of Homeland Security) haben ein Gesetz erlassen, dass ab 2012 vorsieht, 100% von den in die USA ein zu führenden Container zu scannen.

Es ist vorstellbar, dass Container während der Handhabung mit mannlosen Kränen oder Carriern gescannt werden. Es ist neben der technischen Herausforderung des Messens ebenso eine Herausforderung an die Logistik.

Beispiele an Gütern, die man detektieren möchte:

  • Illegal waste exports or imports
  • Hazardous materials causing many annual maritime insurance claims
  • Accumulated pest poisons

Contraband Materials:

  • Illegale Abfälle
  • Sicherheitsbedenkliche Stoffe, die bei falscher Beladung Versicherungsschäden verursachen können
  • Chemische giftige Stoffe
  • Drogen
  • Waffen
  • Sprengstoff
  • Massenvernichtungswaffen
  • Spaltmaterial (Nuklide)

Der Bedarf für Sicherheit bei Import und Export hat sowohl in der EU als auch in den USA oberste Priorität.

Bedingt durch die hohe Anzahl der Container ist ein System, das schnell und zuverlässig scannen kann unumgänglich. Neutronen eignen sich hervorragend für diese Anwendung und werden sich in den kommenden Jahren durchsetzen.

 

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Hochofen Liner

Ein modernes Hochofen ist mit einer feuerfesten Beschichtung ausgekleidet um den Ofenmantel vor den hohen Temperaturen und aggresiven Materialien im Inneren des Ofens zu schützen. Die feuerfeste Auskleidung wird gekühlt, um den Schutz vor überschüssiger Wärme weiter zu verbessern, so dass die feuerfeste Auskleidung nicht zu schnell zerstören wird. Mit Neutronen würde eine Überprüfung dieser Auskleidung möglich sein, um eine Zerstörung des Hochofens zu vermeiden.

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Mineral Online Analyse

PGNAA bedeutet “Prompt Gamma Neutron Activation Analysis”. Es wird schon lange in Zement-Analyse-Systemen angewandt, zur Zeit hauptsächlich mit Isotopen (Californium 252) angewendet. Die nächste Generation der Zement- und Steinkohleanalysesysteme wird vom NSD Neutronengenerator mit längerer Lebensdauer und Vielseitigkeit profitieren.

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Rohstoffanalyse im All

Asteroiden,Meteoriten und auch Kometen können hohe Anteile von Edelmetallen, Seltenerdmetallen, oder anderen nützlichen Rohstoffen aufweisen, die in Zukunft für die Weiterentwicklung der Raumfahrt und die Rohstoffgewinnung von Bedeutung sein können. Im Asteroidengürtel befinden sich viele metallreiche Objekte mit wertvollen Rohstoffen die den Bedarf an Industriemetallen für Jahrzehnte abdecken könnten. Des Weiteren sind sie notwendig um kühne Vorhaben, wie die Erkundung ferner Planeten zu gewährleisten.

Spektroskopische Untersuchungen an Kometen, Asteroiden oder Meteoriten mit autonomen oder gesteuerten Raumfahrzeugen werden in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen.

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Bodenprobe

Kontaminationen beeinträchtigen den Boden in seinen Eigenschaften und Funktionen. Alle Schadstoffe werden mehr oder weniger im Bodenkörper fest gebunden. In vielen Fällen kommt es zu einer langfristigen Speicherung, die bei stetigem Eintrag zu einer hohen Anreicherung und starken Schädigung des Bodens führt. Bodensanierungen sind möglich, allerdings mit hohem Zeit-, Arbeits- und Kostenintensität verbunden. Hier ist eine genaue Bestimmung der kontaminierten Areale notwendig um eine Kostenminimierung zu erreichen.

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