Detector de materiales no autorizados en una zona de acceso protegido.

Dispositivo para detectar al menos un material no autorizado en una zona con acceso protegido,

estando eldispositivo caracterizado porque comprende en combinación:

- una base de soporte (100) diseñada para recibir un solo pie que lleva un zapato, de un individuo que va ainspeccionarse;

- unos medios de detector (430, 450, 460) adaptados para detectar un material objetivo empleando al menos unatécnica de resonancia magnética para detectar dicho material no autorizado y asociados con la base de soporte(100); y

- unos medios de identificación de posición (400) en la base de soporte (100) aptos para imponer elposicionamiento exacto del pie que lleva el zapato del individuo que se inspecciona en relación con los mediosde detector.

Detector de materiales no autorizados en una zona de acceso protegido.

La presente invención se refiere al campo de los detectores diseñados para detectar objetos no autorizados en una zona de acceso protegido.

La presente invención se aplica en particular para detectar sustancias no autorizadas tales como drogas.

En la actualidad, es necesario comprobar con un grado muy alto de fiabilidad los intentos de introducir o extraer objetos no autorizados en o de una zona conflictiva.

Cuando se plantea de esta manera, el problema cubre una variedad muy amplia de situaciones, y, en particular pero no de manera limitativa, cubre detectar objetos robados de compañías químicas, depósitos aduaneros, e intentos de introducir objetos peligrosos en zonas protegidas tales como escuelas y organizaciones públicas o privadas.

Ya se han propuesto numerosos medios para realizar tal detección.

En particular, ya se han propuesto numerosos detectores de sustancias.

Estos detectores se basan en dos técnicas posibles: detección de traza o detección en masa.

El término “traza” se refiere tanto a vapor como a muestreo particulado de la sustancia.

Los detectores de traza se consideran sistemas pasivos porque sólo detectan los vapores o partículas microscópicas emitidos desde la sustancia no autorizada. Estos sistemas presentan una limitación física básica en el hecho de que si la sustancia no autorizada está bien empaquetada y el paquete se ha limpiado apropiadamente, no libera ninguna traza y no es posible la detección.

Los detectores en masa, que utilizan una fuente de radiación (rayos X, rayos gamma, radiofrecuencias o campo magnético) para estimular una respuesta de sustancias no autorizadas, se consideran sistemas activos. Los detectores en masa diferentes que utilizan técnicas de detección diferentes tales como RMN (resonancia magnética nuclear) o RCN (resonancia cuadrupolar nuclear) podrán detectar categorías diferentes de sustancias.

Ejemplos de detectores de sustancias conocidos, y, en particular detectores en masa, pueden encontrarse en los siguientes documentos: US-5 206 592, US-5 365 171, US-5 420 905, US-5 592 083, US-6 166 541, US-6 392 408, US-6 489 872, WO-3 076 952.

Además, en la actualidad se encuentra que las personas que intentan extraer sustancias de manera fraudulenta de una zona protegida, un ladrón que roba de depósitos, o personas que intentan introducir sustancias prohibidas, por ejemplo un escolar que intenta introducir drogas en una escuela, utilizan cada vez más zapatos y/o calcetines para ocultar la sustancia en cuestión.

Parece que este fenómeno se debe esencialmente al hecho de que esta zona del cuerpo humano no es fácil de inspeccionar visualmente o mediante el tacto u otros medios de inspección actuales.

En algunos sitios conflictivos, en la actualidad es necesario utilizar un aparato de inspección de rayos X, requiriendo así que las personas abandonen el sitio o entren en el sitio para quitarse los zapatos, puesto que los dispositivos de rayos X no pueden utilizarse directamente en los zapatos que todavía llevan puestos porque eso conduciría a exponer partes del cuerpo humano a una radiación ionizante.

Por consiguiente, un objetivo de la presente invención es proporcionar medios novedosos que mejoren la fiabilidad con la que se detectan sustancias en una zona con acceso protegido.

En el ámbito de la presente invención, este objetivo se alcanza mediante un dispositivo para detectar al menos un material no autorizado en una zona con acceso protegido, estando el dispositivo caracterizado porque comprende en combinación:

-una base de soporte diseñada para recibir un solo pie que lleva un zapato, de un individuo que va a inspeccionarse;

-unos medios de detector adaptados para detectar un material objetivo empleando al menos una técnica de resonancia magnética para detectar dicho material no autorizado y asociados con la base de soporte; y

-unos medios de identificación de posición en la base de soporte aptos para imponer un posicionamiento exacto del pie que lleva el zapato del individuo que se inspecciona en relación con los medios de detector.

Por tanto, tal como se describe en mayor detalle a continuación, la invención difiere de los dispositivos de la técnica anterior conocidos por la bibliografía especificada anteriormente y/o por la práctica anterior, mediante el hecho de que el dispositivo se dedica específicamente a detectar sustancias prohibidas en los zapatos de individuos, basándose dicha detección en resonancia magnética nuclear de inducción. Esta detección se realiza en un solo pie (zapato) cada vez, y por tanto en dos pies (zapatos) en sucesión.

Según una característica ventajosa de la presente invención, dicha al menos una técnica de resonancia magnética empleada es resonancia de espín electrónico o es resonancia magnética nuclear o es resonancia cuadrupolar nuclear o son resonancia de espín electrónico y resonancia magnética nuclear, o son resonancia de espín electrónico y resonancia cuadrupolar nuclear, o son resonancia magnética nuclear y resonancia cuadrupolar nuclear,

o son resonancia de espín electrónico, resonancia magnética nuclear y resonancia cuadrupolar nuclear.

Por tanto, tal como se describe en mayor detalle a continuación, el dispositivo de la presente invención también difiere de la técnica anterior mediante el hecho de que puede utilizar, en el mismo volumen de inspección, tres tipos de resonancia: resonancia de espín electrónico (REE) , resonancia magnética nuclear (RMN) y resonancia cuadrupolar nuclear (RCN) también conocida como resonancia magnética nuclear de “campo cero”.

El inventor ha determinado que los dispositivos propuestos en la técnica anterior experimentan un inconveniente importante: siempre utilizan sólo una técnica de detección tal como RCN, y nunca combinan técnicas de detección diferentes, limitándose así para detectar sólo una variedad limitada de sustancias.

Según otras características ventajosas de la invención:

-la base de soporte comprende un bloque en forma de un escalón con los medios de identificación de posición en su superficie superior;

-los medios de detector comprenden dos bobinas de Helmholtz ensambladas en los dos lados de los medios de identificación de posición, estando los planos de bobinado de dichas bobinas situados a una distancia recíproca igual al radio medio de dichas bobinas;

-las dos bobinas de Helmholtz se activan mediante corriente continua o corriente alterna de baja frecuencia, y se utilizan para:

- suministrar una polarización de campo magnético estático adecuada y, cuando sea necesario, una modulación Zeeman apropiada para detectar resonancia de espín de electrón (REE) en sustancias no autorizadas con electrones no apareados;

- suministrar una polarización de campo magnético estático adecuada y, cuando sea necesario, una modulación Zeeman apropiada para detectar resonancia magnética nuclear (RMN) en protones de hidrógeno;

- suministrar una modulación Zeeman apropiada, si se desea, para modular resonancias cuadrupolares nucleares (RCN) en las sustancias detectadas preferentemente con este principio;

-las dos bobinas de Helmholtz están insertadas parcialmente dentro de la base de soporte;

-el eje de las bobinas de Helmholtz se desplazan aproximadamente de 10 a 20 mm sobre la superficie superior de la base de soporte de manera que el centro de masa del contenido del zapato y el eje de las bobinas de Helmholtz estén situados en el mismo plano horizontal;

-las bobinas de Helmholtz son iguales (simétricas) y son alimentadas exactamente con la misma corriente;

-los activadores de bobina son amplificadores controlados por corriente con el fin de garantizar el mismo campo magnético generado, independientemente de la temperatura y otras variaciones medioambientales;

-cada bobina de Helmholtz está compuesta preferentemente por dos bobinas, una bobina principal con un número muy alto de vueltas, activada a baja frecuencia o mediante una corriente continua, y una bobina secundaria que presenta una inductancia inferior y puede generar un barrido de modulación de campo magnético rápido;

-los medios de detector comprenden además una antena de RF de TX/RX de zapato, enrollada total o parcialmente alrededor del tacón del zapato o alrededor de toda la forma del zapato, con el fin de conseguir el acoplamiento máximo con los materiales ocultos en el tacón o en toda la forma del zapato;

-la bobina de la antena de RF de TX/RX de zapato genera un campo que es ortogonal o mayormente... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para detectar al menos un material no autorizado en una zona con acceso protegido, estando el dispositivo caracterizado porque comprende en combinación:

- una base de soporte (100) diseñada para recibir un solo pie que lleva un zapato, de un individuo que va a inspeccionarse;

-unos medios de detector (430, 450, 460) adaptados para detectar un material objetivo empleando al menos una técnica de resonancia magnética para detectar dicho material no autorizado y asociados con la base de soporte (100) ; y

-unos medios de identificación de posición (400) en la base de soporte (100) aptos para imponer el posicionamiento exacto del pie que lleva el zapato del individuo que se inspecciona en relación con los medios de detector.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha al menos una técnica de resonancia magnética empleada es resonancia de espín electrónico o es resonancia magnética nuclear o es resonancia cuadrupolar nuclear o son resonancia de espín electrónico y resonancia magnética nuclear, o son resonancia de espín electrónico y resonancia cuadrupolar nuclear, o son resonancia magnética nuclear y resonancia cuadrupolar nuclear,

o son resonancia de espín electrónico, resonancia magnética nuclear y resonancia cuadrupolar nuclear.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la base de soporte (100) comprende un bloque en forma de un escalón con los medios de identificación de posición (400) en su superficie superior (102) .

4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2 ó 3, caracterizado porque los medios de detector comprenden dos bobinas de Helmholtz (450, 460) , ensambladas en los dos lados de los medios de identificación de posición (400) , estando los planos de bobinado de dichas bobinas situados a una distancia recíproca igual al radio medio de dichas bobinas.

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque las dos bobinas de Helmholtz (450, 460) se activan mediante corriente continua o corriente alterna de baja frecuencia, y porque se utilizan:

- para suministrar una polarización de campo magnético estático adecuada y, cuando sea necesario, una modulación Zeeman apropiada para detectar la resonancia de espín de electrón (REE) en sustancias no autorizadas con electrones no apareados;

-para suministrar una polarización de campo magnético estático adecuada y, cuando sea necesario, una modulación Zeeman apropiada para detectar la resonancia magnética nuclear (RMN) en protones de hidrógeno;

-para suministrar una modulación Zeeman apropiada para modular resonancias cuadrupolares nucleares (RCN) en las sustancias detectadas preferentemente con este principio.

6. Dispositivo según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque las dos bobinas de Helmholtz (450, 460) están insertadas parcialmente dentro de la base de soporte (100) .

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el eje de las bobinas de Helmholtz (450, 460) se desplaza aproximadamente de 10 a 20 mm sobre la superficie superior (102) de la base de soporte (100) , de manera que el centro de masa del contenido del zapato y el eje de las bobinas de Helmholtz están situados en el mismo plano horizontal.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque las bobinas de Helmholtz (450, 460) son iguales y están conectadas en serie, con el fin de que sean alimentadas exactamente con la misma corriente.

9. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque los activadores de bobina son amplificadores controlados por corriente con el fin de garantizar el mismo campo magnético generado, independientemente de la temperatura y otras variaciones medioambientales.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque cada bobina de Helmholtz (450, 460) está compuesta por dos bobinas, una bobina principal con un número muy alto de vueltas, activada a baja frecuencia o mediante una corriente continua, y una bobina secundaria que presenta una inductancia inferior y puede generar un barrido de modulación de campo magnético rápido.

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, caracterizado porque los medios de detector comprenden además una antena de RF de TX/RX de zapato (430) , enrollada total o parcialmente alrededor del

tacón del zapato o alrededor de toda la forma del zapato, con el fin de conseguir el acoplamiento máximo con los materiales ocultos en el tacón o en toda la forma del zapato.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque la bobina de la antena de RF de TX/RX de zapato

(430) genera un campo que es ortogonal o mayormente ortogonal al campo de polarización magnética generado por las bobinas de Helmholtz (450, 460) .

13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la bobina de la antena de RF de TX/RX de zapato (430) es una única bobina, y actúa como transmisor y receptor al mismo tiempo. 10

14. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la bobina de la antena de RF de TX/RX de zapato (430) está dividida en al menos dos o más secciones, uno o más receptores y uno o más emisores, colocados preferentemente, de manera que el acoplamiento inductivo mutuo entre los mismos sea mínimo.

15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la antena de RF de TX/RX de zapato (430) es un inductor de alta calidad.

16. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la bobina de la antena de RF

de TX/RX de zapato (430) está conectada a un circuito de red de interfaz adecuado que presenta pérdidas de RF 20 bajas.

17. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 16, caracterizado porque los medios de detector comprenden bobinas de RF adicionales, formadas apropiadamente, que rodean la zona del tobillo y la pantorrilla del individuo que se inspecciona, estando dichas bobinas de RF adicionales fuera del campo magnético estático uniforme generado por las bobinas de Helmholtz y, por tanto, utilizándose para la detección de sustancias basándose en la resonancia cuadrupolar nuclear.

18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque incluye unos medios (300) que entregan mensajes visibles o audibles que guían al usuario durante las etapas de detección sucesivas. 30

19. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque los medios de detector comprenden además unos medios adaptados para detectar objetos metálicos.

20. Dispositivo según la reivindicación 19, caracterizado porque incluye además dos paneles verticales (200) que 35 sobresalen de la base de soporte (100) y que alojan los medios adaptados para detectar objetos metálicos.

21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque incluye unos medios (800) para recoger vapores o trazas de partículas, y para analizar dichos vapores o trazas.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque los medios para recoger vapores o trazas comprenden unas boquillas (800) de aspiración en la base de soporte (100) y en los paneles verticales para recoger vapores o trazas de partículas.

23. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque los paneles verticales (200) poseen unas boquillas 45 (800) de aspiración para recoger vapores o trazas de partículas.

24. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado porque al menos uno de los paneles verticales incluye unos medios (612) para mostrar la altura a la que se ha detectado un objeto prohibido.