專利名稱：貨物和貨品的主動非侵入性驗證和分析的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用主動非侵入性檢查技術(shù)進(jìn)行貨物和/或貨品的驗證的系統(tǒng)與方 法。
背景技術(shù)：
制成品、原材料、設(shè)備、補(bǔ)給物、供應(yīng)品和多種其他產(chǎn)品，通常由陸路、空中、海洋， 甚至太空被運(yùn)送到世界各地。這些產(chǎn)品經(jīng)常被密封在集裝箱中運(yùn)送，比如貨物集裝箱。對于 運(yùn)輸或處理這些集裝箱的任何相關(guān)事宜，不管是政府還是私營商業(yè)，需要有效手段識別和/ 或驗證這些集裝箱的裝載物(contents)是很重要的。例如 參海關(guān)和執(zhí)法部門可能希望檢測和阻截違禁品、毒品和諸如炸藥或核材料的恐怖威脅。 參商品的接收方可能希望驗證正在交付的貨品正確無誤。
參發(fā)貨方可能希望確保貨品安全、無誤地運(yùn)輸和存儲。 參生產(chǎn)方和購買方可能希望確定所接收的貨品是他們想要的，而不是偽造品。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易認(rèn)識到貨品的識別和驗證極為重要的其他場合。但是 由于各種因素，這種識別和驗證可能存在成本高昂或者難以實現(xiàn)的困難，比如
參通過人工檢查的裝載物驗證可能成本高昂，并在貨品的運(yùn)送中引入不切實際的延誤。 參采用需要拆包或者破壞集裝箱的破壞性技術(shù)進(jìn)行驗證可能行不通。
參集裝箱可能是防拆封的，要不然就是很難打開或者很麻煩。
參希望驗證的貨物可能處于集裝箱的深處，或者很難接觸。
參對于人工檢查，環(huán)境可能是危險的，或者不適合的。 在上述情況下，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到的其他情形下，可能迫切需要一種非 破壞性的且非侵入性的檢查和/或驗證集裝箱的裝載物的手段。 在貨品的任何流通中，一般有供應(yīng)鏈，包括原產(chǎn)地(origin)(例如，生產(chǎn)商、制造 商、貨主等)、運(yùn)輸路線(可能包括包裝、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)發(fā)、暫時存儲、接收等)和以接收者的接受 交付為標(biāo)志的終點，比如海關(guān)檢查站點、購買方或者最終用戶。貨品識別的非侵入性手段在 該供應(yīng)鏈沿線的多個節(jié)點可能是有用的。當(dāng)前，如上述所列的原因，可能沒有實際可行的方 法在供應(yīng)鏈的多個節(jié)點處確定貨品的原產(chǎn)地、質(zhì)量和其他特性。此外，在許多情況下，目視檢查或者其他目前的分析方法可能無法區(qū)分真品和贗品。

發(fā)明內(nèi)容
我們已經(jīng)開發(fā)了無需打開集裝箱、包裹、封裝(enclosure)、包裝或者其他封裝材
料的運(yùn)輸貨品的非侵入性識別和/或驗證的系統(tǒng)與方法。此處描述的系統(tǒng)和方法能夠增加
供應(yīng)鏈的安全而不會不切實際地增加涉及貨品運(yùn)輸?shù)慕灰壮杀净驎r間。 我們開發(fā)的系統(tǒng)和方法的優(yōu)點在于可以允許供應(yīng)鏈中的各方確保他們運(yùn)輸和/
或接收的是真品和正品。此外，所公開的系統(tǒng)和方法使得可能這樣做而無需打開集裝箱
或者封裝，打開集裝箱或者封裝可能不切實際地延誤貨物的流通并且增加交易成本和時
間。此處描述的系統(tǒng)和方法也能夠允許供應(yīng)鏈中的各方確定集裝箱中的貨品沒有被篡改
(tampering)或者貨品的內(nèi)容和條件沒有任何改變。此處描述的系統(tǒng)和方法采用可以識別
或者提供集裝箱中裝載物的詳細(xì)資料的元素標(biāo)記(elemental signature)。正如下面將進(jìn)
一步論述的，該元素標(biāo)記可以是集裝箱和/或其裝載物所固有的，或者其可以是在制造中、
包裝時、或在供應(yīng)鏈隨后點中施加或添加到集裝箱或其裝載物的。 在一些情況下，可能希望使供應(yīng)鏈中的一方具有足夠的信息確認(rèn)裝運(yùn)的貨物是真 品并且沒有任何方式的改動，而無需向該方公開集裝箱的裝載物。例如，在軍事、外交或者 其他機(jī)密或敏感情況下，這種無需公開裝載物的驗證可能是有利的。在這些情況下，正如下 面進(jìn)一步論述的，元素標(biāo)記可以用于證實集裝箱和/或其裝載物的出處，而不必說明或者 允許識別該裝載物。這種元素標(biāo)記可以用于識別作為一個整體的集裝箱及其裝載物，而無 需特殊的描述符。采用這種元素標(biāo)記的系統(tǒng)可以提供快速高效的方式確定裝運(yùn)的貨物已經(jīng) 預(yù)期抵達(dá)，而沒有被改變或者篡改。 在示范性實施例中，可以在供應(yīng)鏈的第一點測量貨物集裝箱或其裝載物的元素標(biāo)
記。該元素標(biāo)記可能是數(shù)字編碼，并傳輸?shù)皆摴?yīng)鏈的隨后點中。當(dāng)該集裝箱到達(dá)該隨后
點時，再次測量該元素標(biāo)記，并與在第一點測量的元素標(biāo)記進(jìn)行對比。因此本發(fā)明可以提供
一種驗證集裝箱的裝載物在運(yùn)送中沒有被篡改或是其他方面改變的途徑。 在另一示范性實施例中，基于集裝箱和其裝載物的元素或同位素組成，和/或基
于集裝箱中那些裝載物的空間分布，可以預(yù)測期望的元素標(biāo)記。例如，可以基于集裝箱的裝
載物的運(yùn)輸載貨單或其他清單計算該預(yù)測的元素標(biāo)記。在供應(yīng)鏈的任何一點，可以測量集
裝箱和其裝載物的元素標(biāo)記，并與該期望的元素標(biāo)記進(jìn)行對比。這樣，可以非侵入性地驗證
集裝箱的裝載物。 在另一示范性實施例中，在供應(yīng)鏈的制造、包裝或其他點處，可以將"標(biāo)簽材料"引 入到運(yùn)輸集裝箱和/或其裝載物中?？梢赃x擇這種標(biāo)簽材料以唯一識別貨品的原產(chǎn)地或制 造商或供應(yīng)商的點。在該供應(yīng)鏈的隨后任何點中，可以測量該標(biāo)簽材料的元素標(biāo)記，從而驗 證該標(biāo)簽材料識別的原產(chǎn)地或制造商或供應(yīng)商。 在又一示范性實施例中，可以在集裝箱中布置多個標(biāo)簽材料，使得一定的條件能 夠在元素標(biāo)記中觸發(fā)可測量的變化，該變化可以用于檢測該條件是否已經(jīng)發(fā)生。


在下面的描述中涉及附圖，在附圖中，圖l示出了使用這里描述的系統(tǒng)和方法的實施例的驗證貨品的示范性過程。
具體實施例方式
為了提供全面的理解，現(xiàn)將描述某些說明性的實施例；然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員將理解，可以改變和修改此處所描述的裝置和方法以為其它適當(dāng)應(yīng)用提供裝置和方法， 并且在不偏離此處所描述的系統(tǒng)和方法的范圍的情況下，也可以進(jìn)行其它添加和修改。
除非另有說明，所示出的實施例可理解為提供某些實施例的變化細(xì)節(jié)的示范性特 征。因此，除非另有說明，在不偏離所公開的裝置或方法的情況下，示例的特征、部件、模塊 和/或方面能夠以其它方式組合、指定、互換和/或重新安排。此外，部件的形狀和尺寸也 是示范性的，并且除非另有說明，該形狀和尺寸可以改變而不影響所公開的裝置或方法。
此處描述的系統(tǒng)和方法可以采用核共振熒光成像(NRFI)、有效原子序數(shù)(有效Z)
測量、x-射線透射成像、其他主動非侵入性探詢技術(shù)的測量、或這些測量的結(jié)合作為集裝箱
裝載物的非侵入性識別和/或驗證的基礎(chǔ)。 NRFI測量利用的是當(dāng)一束光子入射到目標(biāo)時可以激發(fā)該目標(biāo)的核共振或者 隨后產(chǎn)生熒光的狀態(tài)。該目標(biāo)中包含的特定同位素唯一確定了激發(fā)光譜和得到的發(fā) 射光譜。當(dāng)檢測器系統(tǒng)或者具有解析空間信息能力的檢測器陣列檢測到這些光譜時， 這些光譜允許測量被照射的體積中所包含的同位素的空間分布。題為"E鄧losives Detectio皿sing Resonance Fluorescence of Bremsstrahlung Radiation" 的 美 國專利號5115459、 題為"Detection of explosives and othermaterials using resonance fluorescence, resonance absorptionand other electromagnetic process with bremsstrahlungradiation"的美國專利號5420905禾口題為"Adapt iv6 scmming ofmaterials using nuclear resonance fluorescence imaging"的美國專利號7120226 中論述了在非侵入性掃描應(yīng)用中采用NRF I測量的一些示范性系統(tǒng)，這些專利文件的內(nèi)容 在此引入以供參考。 除了 NRFI測量(利用共振散射的特征頻率識別存在于被掃描的樣品中的同位 素)，分析從被掃描的目標(biāo)非共振散射的光子的能譜也可以得到關(guān)于該目標(biāo)成分的信息。例 如，正如美國專利申請?zhí)?1177758所描述的，分析光子的非共振散射可以得到該目標(biāo)被照 射部位的平均或有效原子序數(shù)(有效Z)，該專利申請在此引入以供參考。當(dāng)檢測器系統(tǒng)和 具有解析空間信息能力的檢測器陣列檢測到這種非共振譜時，可以得到目標(biāo)中有效Z的空 間分布測量。 使用NRFI和/或有效Z非侵入性掃描方法的優(yōu)點是可以足夠快地完成驗證以確 保貨品運(yùn)送不會被嚴(yán)重延誤。 因為無論是由NRFI或有效Z掃描獲得的信號都取決于被掃描的材料的成分，所以 可以使用NRF I或有效Z掃描產(chǎn)生被掃描的目標(biāo)的"元素標(biāo)記"。(雖然在示范性實施例中， 使用貨物集裝箱進(jìn)行原理的說明，應(yīng)該理解使用這些原理可以對任何種類的任何運(yùn)輸進(jìn)行 驗證，包括空中、海洋或陸路貨物、航空托運(yùn)的行李、貨品等。) 值得注意的是由NRFI獲得的信號可能含有同位素以及元素信息。因此在使用 NRFI測量的情況中所謂的"元素標(biāo)記"可能確實是同位素標(biāo)記。此外，本發(fā)明的一些實施例 中，該標(biāo)記可以是傳統(tǒng)的X-射線透射成像獲得的密度測量或投影的密度圖。因此此處描述的本發(fā)明的實施例可以使用有效Z標(biāo)記、NRFI標(biāo)記、或甚至X-射線透射標(biāo)記、或這些標(biāo)記的 組合來非侵入性地驗證任何運(yùn)送的貨物的內(nèi)容或原產(chǎn)地。此處使用的"元素標(biāo)記"的名稱 一般指的是所有這種標(biāo)記，或者是由有效Z、 NRFI獲得的，或者是X-射線透射測量獲得的、 或由這些測量的組合獲得的。術(shù)語"元素標(biāo)記"也應(yīng)被理解為包括通過分析從目標(biāo)散射的 或透射過該目標(biāo)的光子確定該目標(biāo)的一些或全部的元素或同位素成分而獲得的任何標(biāo)記。 這樣的元素標(biāo)記可能包括元素或同位素成分、密度的體測量(bulk measurement);—個或 多個元素或同位素組分的總豐度或相對豐度；和/或密度、元素或同位素成分、或組分的總 豐度或相對豐度在該目標(biāo)的全部或一部分中的一維、二維或三維空間分布。下面進(jìn)一步論 述這種元素標(biāo)記的特定實施例。 任何元素標(biāo)記可以與貨物集裝箱中的單個產(chǎn)品、或作為整體的貨物集裝箱、或集 裝箱和其裝載物的三維子體積(體素(voxel))、或它們之間的任何其他關(guān)系相對應(yīng)。在一 些實施例中，元素標(biāo)記可以包括一列(a list of)同位素以及其總豐度或相對豐度，如NRFI 技術(shù)所測量的。在一些實施例中，元素標(biāo)記可能包括一列NRF譜線，S卩能量和絕對或相對 信號強(qiáng)度，該信號強(qiáng)度再次與整個集裝箱、集裝箱體素、或集裝箱的裝載物的任何部分相對 應(yīng)。在其他實施例中，單個同位素豐度或甚至單條譜線可能是元素標(biāo)記所全部要求的。類 似地，元素標(biāo)記可以包括與整個貨物集裝箱、集裝箱體素、或集裝箱的裝載物的任何部分相 對應(yīng)的有效Z信息。因為NRFI和有效Z測量都允許三維映射，因此貨物集裝箱(或其任何 部分或子單元)的元素標(biāo)記可能是在特定應(yīng)用所需要的任何分辨率下得到的三維同位素 制圖(isotopic m即)。應(yīng)理解的是對于一些應(yīng)用，也許僅需要貨物集裝箱作為整體的大概 NRFI或有效Z測量，而對于其他的應(yīng)用，更詳細(xì)的空間元素標(biāo)記可能更有用。
圖1提供了其中可以采用所描述的系統(tǒng)和方法的示范性實施例的供應(yīng)鏈的示意 圖。步驟102表示供應(yīng)鏈的原產(chǎn)地，在此處制造將要運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品(如原材料、制成品、或任 何其他材料)，和/或包裝成貨物集裝箱。 在步驟104，采用NRFI掃描系統(tǒng)或有效Z掃描系統(tǒng)確定貨物集裝箱和/或其裝載 物在原產(chǎn)地的元素標(biāo)記。圖1中由項112表示的在原產(chǎn)地的元素標(biāo)記，可以由幾種途徑中 的任一種來確定。 在一種示范性方法中，各個產(chǎn)品、各個集裝箱、或該集裝箱的裝載物的其他子單元 的元素標(biāo)記都是已知的。例如，這些元素標(biāo)記可以在制造站點或包裝站點使用NRFI或有效 Z測量系統(tǒng)測量得到。或者，可以基于運(yùn)輸?shù)呢浧坊虿牧系囊阎煞执_定這些元素標(biāo)記。例 如，對于制成品，可以在一定公差內(nèi)提供先驗元素標(biāo)記作為該產(chǎn)品的制造規(guī)范，這樣就不必 為每個單元測量個體元素標(biāo)記。 當(dāng)該集裝箱的裝載物的子單元的元素標(biāo)記是已知的，并且已知該集裝箱內(nèi)每個單 獨(dú)的子單元的包裝位置時，就可以獲得整個集裝箱的先驗空間元素標(biāo)記。例如，可以在將產(chǎn) 品包裝在運(yùn)輸集裝箱之前測量并記錄制成品的NRFI元素標(biāo)記。集裝箱中該制成品的分布 知識可以產(chǎn)生該集裝箱的NRFI掃描的預(yù)測的三維圖，即從該集裝箱獲得的NRFI信號的預(yù) 測空間分布。 在一些實施例中，預(yù)測的元素標(biāo)記自身可用作在貨品原產(chǎn)地的元素標(biāo)記112。在可 選實施例中，為了給正確制造和/或包裝貨品提供額外檢查，可以在原產(chǎn)地單獨(dú)測量該元 素標(biāo)記，并將其與預(yù)測的元素標(biāo)記作比較。
可選地，可能不知道或沒有考慮運(yùn)輸集裝箱中各個產(chǎn)品的元素標(biāo)記。相反，在原產(chǎn) 地可以測量整個集裝箱的平均信號或來自于該集裝箱的所測量信號的空間分布，并將其用 于在原產(chǎn)地產(chǎn)生特定集裝箱的元素標(biāo)記112。 在貨品原產(chǎn)地(或在該供應(yīng)鏈的任何一點)測量的原始元素標(biāo)記112，或如上所述 的預(yù)測的或計算的先驗元素標(biāo)記可以被數(shù)字編碼并發(fā)送到或以其他方式發(fā)送到該供應(yīng)鏈 的任何隨后點。例如，如圖l所示，元素標(biāo)記112可以通過互聯(lián)網(wǎng)114被發(fā)送到運(yùn)輸?shù)哪康?地，該目的地可以是任何中間或最終目的地。也可以采用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的其他 發(fā)送手段。此外，該系統(tǒng)和方法適于在存儲貨品之前和之后，以及在運(yùn)送時使用，并且此處 對原產(chǎn)地和目的地的引用可理解為包括或指的是貨品存儲之前和之后的時間。
此時，如圖1所示的步驟108，運(yùn)輸貨物集裝箱。在如步驟IIO所示的目的地或中 間點，采用第二 NRFI或有效Z掃描系統(tǒng)確定在目的地或中間點的元素標(biāo)記118。在步驟 120，比較在原產(chǎn)地確定的元素標(biāo)記112和在目的地或中間點確定的元素標(biāo)記118。該比較 可以通過位于目的地或中間點的處理器或任何遠(yuǎn)程位置(即通過互聯(lián)網(wǎng)連接到目的地或 中間點的處理器)的處理器自動執(zhí)行?？梢杂迷囂椒▽μ幚砥骶幊桃栽谀硞€指定的公差容 許范圍內(nèi)確定在目的地或中間點的元素標(biāo)記118是否與原產(chǎn)地的元素標(biāo)記112相匹配。在 示范性實施例中，匹配的容許公差是基于在原產(chǎn)地進(jìn)行的掃描的信噪比。因而，匹配的容許 公差可以基于在原產(chǎn)地確定的元素標(biāo)記112和在目的地或中間點確定的元素標(biāo)記118的統(tǒng) 計分析。例如，可以對處理器編程以便如果在目的地或中間點確定的元素標(biāo)記118的一個 或多個特征偏離相應(yīng)的在原產(chǎn)地確定的元素標(biāo)記112的一個或多個特征多于一個西格瑪 (sigma)時，識別匹配失敗。在這個確定中考慮的特征可以包括特定譜線的計數(shù)(number of counts)、特定同位素或元素的總豐度或相對豐度、在整個集裝箱或其一部分估算的有效Z、 和/或從在掃描中獲得的原始散射或透射數(shù)據(jù)提取的任何信息以及相應(yīng)的統(tǒng)計誤差條形 圖(bar)。 在一些實施例中，在原產(chǎn)地可能沒有測量元素標(biāo)記112。相反，如上所述，先驗標(biāo)記 可以被計算并傳送到目的地或中間點，用于與在目的地或中間點確定的元素標(biāo)記118作比 較?；蛘撸诳蛇x實施例中，可以基于運(yùn)輸?shù)呢泦巍{據(jù)、或在運(yùn)輸時或事先提供的其他信息 在目的地或中間點計算預(yù)測的元素標(biāo)記。在這種實施例中，在目的地或中間點確定的元素 標(biāo)記118可以與該預(yù)測的元素標(biāo)記相比較，以便驗證該集裝箱的裝載物是它們應(yīng)該是的貨 物。 如果在目的地或中間點確定的元素標(biāo)記118滿足認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)(通過與供應(yīng)鏈中任何 地方計算的預(yù)測元素標(biāo)記或在運(yùn)輸?shù)脑a(chǎn)地測量的元素標(biāo)記進(jìn)行比較)，如步驟128所示， 可以驗證裝運(yùn)的貨物用于交付或這種進(jìn)一步的適當(dāng)處理。在元素標(biāo)記不匹配的情況下，如 步驟124所示，可以給裝運(yùn)的貨物打上標(biāo)記以返回給發(fā)送方、重新掃描、人工檢查、或適于 應(yīng)用的其他動作。在供應(yīng)鏈的兩點測量的元素標(biāo)記之間(或預(yù)測的元素標(biāo)記和測量的元素 標(biāo)記之間)的不匹配可以表明該集裝箱已經(jīng)被篡改或者該貨物已經(jīng)被改動。相反地，在該 供應(yīng)鏈兩點測量的元素標(biāo)記之間(或預(yù)設(shè)元素標(biāo)記和測量元素標(biāo)記之間)的匹配可以作為 運(yùn)送貨物的完整性的驗證。 在一個實施例中，在供應(yīng)鏈的終點，可能有一張經(jīng)過驗證的列有運(yùn)輸?shù)念A(yù)期裝載 物的收據(jù)。NRFI掃描可以確定運(yùn)送的貨物內(nèi)同位素含量和/或同位素空間分布，并將它們
7與給定收據(jù)中列出的貨物而期望的NRFI信號作比較。這樣，可以確定集裝箱的裝載物，如 果需要的話，可與運(yùn)輸清單或載貨單作匹配。 使用元素標(biāo)記驗證貨品運(yùn)輸?shù)膶嵗窍Ｍ炞C消費(fèi)電子設(shè)備的運(yùn)輸?shù)那樾?。該?素標(biāo)記可以包括要運(yùn)輸?shù)奶囟娮釉O(shè)備及相關(guān)包裝的同位素成分，或是在包裝之前由NRFI 分析確定的，或是根據(jù)該電子設(shè)備和包裝的組成知識預(yù)先計算得到的。如果已知該集裝箱 僅僅裝載了那些電子設(shè)備和包裝，則整個集裝箱一定有與那些裝載物相一致的標(biāo)記。因此 可以在原產(chǎn)地證實該裝載物被裝載正確的產(chǎn)品。此外，在該供應(yīng)鏈中稍后的NRFI掃描可以 再次證實沒有發(fā)生任何改動。 在另一個實例中，要證實的運(yùn)送貨物可能包含不知道或無法預(yù)測其先驗分布的材 料的非均勻混合物。在這種情形下，在該供應(yīng)鏈的原產(chǎn)地可以進(jìn)行有效Z掃描，以確定該集 裝箱的元素標(biāo)記。在該供應(yīng)鏈的隨后點，可執(zhí)行另一次有效Z掃描，以驗證該元素標(biāo)記，并 且確定該裝載物在運(yùn)輸中是否已經(jīng)被改動。 元素標(biāo)記可以廣泛用于對貨物非侵入性檢查和/或驗證的應(yīng)用中。如上所述，可 以為貨物集裝箱和其貨品總體獲得元素標(biāo)記，或為集裝箱內(nèi)的任何子單元獲得。在這種實 施例中，元素標(biāo)記與貨物和集裝箱自身材料的同位素含量相對應(yīng)。然而，也可能讀取和探測 附在產(chǎn)品、貨物、或集裝箱上的其他產(chǎn)品的元素標(biāo)記。這些元素標(biāo)記可以由供應(yīng)鏈中的制作 商、運(yùn)輸商、或其他方引入，以確保完成其工作，并證實其質(zhì)量、數(shù)量或有效性。他們特殊的 元素標(biāo)記也可以用于制作真實性或未拆封的證明?？蛇x實施例采用此類"標(biāo)簽材料"疊加 到運(yùn)輸集裝箱的裝載物上(包括貨品和/或包裝材料)。這種標(biāo)簽材料可以提供設(shè)計的元 素標(biāo)記，該標(biāo)記可以為產(chǎn)品、制作商、原產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、或運(yùn)輸日期、或希望用非侵入性掃 描驗證的集裝箱裝載物的任何其他特征所特有。 用這種標(biāo)簽材料包裝的貨物可以通過執(zhí)行NRFI或有效Z掃描來驗證，NRFI或有
效Z掃描在運(yùn)輸過程中識別該標(biāo)簽材料的存在。標(biāo)簽材料可能是已知比例的已知同位素的
混合。標(biāo)簽材料可以是普通材料，但優(yōu)選地該標(biāo)簽材料是特殊選擇的，使得該標(biāo)簽材料的元
素標(biāo)記在特定應(yīng)用中運(yùn)輸?shù)奶囟ㄘ浳铩⒒蛟谪浳?、貨物集裝箱、或一般的包裝材料中是不常
見的。這種標(biāo)簽的實例是"硼，在商品中不多見并且具有多個強(qiáng)NRF態(tài)。 此外，制作商和供應(yīng)商發(fā)現(xiàn)為其產(chǎn)品開發(fā)識別元素標(biāo)記是有利的。這種標(biāo)簽材料
可以大批地添加到運(yùn)送貨物上，包含在包裝材料中、直接合并到制成品，或合并到要應(yīng)用在
產(chǎn)品或集裝箱的外部的溶液或感光乳劑中，例如噴涂。 如上所述的標(biāo)簽材料可以用于驗證被運(yùn)輸?shù)呢浳锏某鎏幓蜻\(yùn)輸?shù)钠鹗键c或途經(jīng) 點。例如，在供應(yīng)鏈的目的地或中間點可以知道與貨物的特定來源有關(guān)的標(biāo)簽材料的成分 (或NRFI或有效Z元素標(biāo)記)。在該目的地或中間點，可以用NRFI或有效Z掃描系統(tǒng)對運(yùn) 送貨物進(jìn)行掃描，并且檢測標(biāo)簽材料的存在。因此，在已知材料或其元素標(biāo)記的供應(yīng)鏈的任 何一點都可以驗證貨物的原產(chǎn)地；在供應(yīng)鏈中正進(jìn)行驗證的階段沒有必要知道貨物的標(biāo)識 (identity)、或者甚至貨物的同位素成分。這可能是希望的，例如在軍事應(yīng)用中，沿著供應(yīng) 鏈驗證運(yùn)送貨物而無需向供應(yīng)鏈中各方暴露其裝載物是有用的。在外交或智能操作中也可 能是所希望的，以驗證電子設(shè)備或任何其他隱蔽或秘密的設(shè)備，而無需向供應(yīng)鏈中各方暴 露其裝載物。 在可選實施例中，此處描述的系統(tǒng)和方法可以用于確定在供應(yīng)鏈中兩點之間是否
8發(fā)生了某種特定條件。在這種實施例中，在運(yùn)送的貨物中可以布置一個或多個標(biāo)簽材料，使 得在供應(yīng)鏈中的任一點，當(dāng)特定事件或條件在儲存或運(yùn)輸中發(fā)生時，標(biāo)簽材料的元素標(biāo)記 可以改變。通過在供應(yīng)鏈的隨后點檢測這種變化(或沒有這種變化)，則可確定該事件或條 件是否發(fā)生。標(biāo)簽材料的元素標(biāo)記中的適當(dāng)改變包括可以通過元素標(biāo)記的測量而檢測到的 任何改變，包括元素和/或同位素成分的空間分布和/或強(qiáng)度的空間分布的改變。
在這種實施例的實例中，標(biāo)簽材料被布置在條件感測器件中，其中具有截然不同 的元素標(biāo)記的兩種標(biāo)簽材料被閥、膜或在某種條件發(fā)生時將破裂的其他障礙分開。例如，該 障礙可以是耦合到外部傳感器的閥，使得該閥可在一定的閾值溫度(上限、下限、或二者)、 濕度(上限、下限、或二者)、振動或加速度(acceleration)閾值等下打開。用于任何其他可 測量條件的傳感器可用于觸發(fā)該障礙的打開或破裂，這些可測量條件如某種特殊氣體(如 二氧化碳)的存在，暴露于某種化學(xué)或生物條件，或暴露于輻射。 在示范性實施例中標(biāo)簽材料可以是氣體或液體，這樣它們可在障礙破裂時自動混 合。在其他實施例中，條件感測器件還可以包括攪拌或混合裝置(如攪拌漿或蹼板)，在觸 發(fā)所選擇的傳感器條件時該裝置混合固態(tài)標(biāo)簽材料。在使用固態(tài)標(biāo)簽材料(如粉狀標(biāo)簽材 料)的一些實施例中，可能不需要標(biāo)簽材料之間的障礙。在這種實施例中僅在觸發(fā)攪拌或 混合裝置時這些材料才混合。 多標(biāo)簽材料的混合在條件發(fā)生觸發(fā)條件感測器件時產(chǎn)生該器件的容積中密度、元 素、同位素的新分布。在供應(yīng)鏈中的任一節(jié)點用足夠的分辨率測量元素標(biāo)記以檢測這些變 化，這些變化可用于檢測觸發(fā)條件在供應(yīng)鏈的任何先前節(jié)點是否發(fā)生。 盡管已經(jīng)關(guān)于其具體實施例描述了該方法和系統(tǒng)，但它們并不限于此。顯然根據(jù) 以上教導(dǎo)，許多修改和改變都變得顯而易見。 盡管已經(jīng)參照其示范性實施例對此處公開的系統(tǒng)和方法進(jìn)行了具體說明和描述， 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在不偏離本公開的精神和范圍的情況下，對其可以做出各種形 式和細(xì)節(jié)上的改變。本領(lǐng)域技術(shù)人員僅通過常規(guī)實驗，便會意識到或能夠確定這里具體描 述的示范性實施例的許多等同物。打算將這些等同物包含在本公開的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種驗證集裝箱的裝載物的方法，包括a)獲得所述裝載物的第一元素標(biāo)記；b)獲得所述裝載物的第二元素標(biāo)記，其包括在所述集裝箱已經(jīng)被運(yùn)輸和/或存儲之后至少部分通過有效原子序數(shù)測量確定的關(guān)于所述裝載物的同位素或元素成分的信息，其中所述有效原子序數(shù)測量是通過比較來自所述裝載物的在第一能量區(qū)的散射和來自所述裝載物的在至少一個附加能量區(qū)的散射進(jìn)行的；c)比較第一元素標(biāo)記和第二元素標(biāo)記；以及d)在第一元素標(biāo)記和第二元素標(biāo)記的比較通過預(yù)定測試時驗證所述裝載物，其中第一元素標(biāo)記包括至少部分通過裝載物的有效原子序數(shù)測量確定的信息。
2. —種用于分析集裝箱的裝載物的方法，包括a) 獲得所述裝載物的第一元素標(biāo)記；b) 獲得所述裝載物的第二元素標(biāo)記，其包括在所述集裝箱已經(jīng)被運(yùn)輸和/或存儲之后至少部分通過核共振熒光成像、有效原子序數(shù)測量、x-射線透射中的至少一種手段確定的關(guān)于所述裝載物的同位素或元素成分的信息；c) 比較第一元素標(biāo)記和第二元素標(biāo)記；其中在運(yùn)輸和/或存儲過程中由傳感器檢測預(yù)定環(huán)境條件的發(fā)生，并且基于在運(yùn)輸和 /或存儲過程中對所述預(yù)定環(huán)境條件的檢測，改變集裝箱中裝載物的空間分布，并且其中第一元素標(biāo)記和第二元素標(biāo)記的比較檢測所述裝載物在運(yùn)輸和/或存儲過程中 是否經(jīng)歷了所述預(yù)定環(huán)境條件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定環(huán)境條件為低于預(yù)定值的溫度或濕度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定環(huán)境條件為高于預(yù)定值的溫度或濕度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定環(huán)境條件為低于預(yù)定值的振動或加速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定環(huán)境條件為高于預(yù)定值的振動或加速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中預(yù)定環(huán)境條件為高于預(yù)定值的特定物質(zhì)的存在。
全文摘要
公開了非侵入性的驗證和分析貨物的方法。在示范性實施例中，在供應(yīng)鏈的第一點確定了元素標(biāo)記，并將其傳輸?shù)焦?yīng)鏈的第二點。當(dāng)貨品抵達(dá)第二點時，可以測量貨品的元素標(biāo)記，并且對比原始的元素標(biāo)記進(jìn)行驗證。在另一實施例中，可以測量元素標(biāo)記以驗證貨品的原產(chǎn)地和標(biāo)識。在一些實施例中，這種元素標(biāo)記是運(yùn)輸?shù)呢浧泛?或其包裝固有的，在其他實施例中，作為標(biāo)簽材料對運(yùn)送的貨物施加元素標(biāo)記。
文檔編號G01N23/04GK101788687SQ201010119749
公開日2010年7月28日 申請日期2006年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者G·博坦, R·J·勒杜, W·貝爾托奇 申請人:護(hù)照系統(tǒng)公司