Вредна ли работа на интроскопе. Интроскоп - доступно из первых рук

Роспотребнадзор в связи с широким применением установок по рентгеновскому сканированию людей для досмотра предупреждает, что частое их использование может привести к лучевым и онкологическим заболеваниям населения России, говорится в документе ведомства, опубликованном на сайте в субботу.

Аппараты для рентген-сканирования установлены во многих аэропортах мира, в частности, в Великобритании и США. В московском аэропорту "Домодедово" в процессе досмотра используются современные технические средства, в частности, системы миллиметрового сканирования, рентгенотелевизионные интроскопы, газоанализаторы, рентгенографические сканеры.

В конце января этого года президент РФ Дмитрий Медведев осмотрел экспериментальный комплекс по досмотру пассажиров на станции московского метро "Охотный ряд", который включает в себя систему оповещения населения, блок индивидуального контроля подозрительных граждан, систему радиационного контроля и обнаружения взрывчатых веществ. Президент призвал ускорить введение в метрополитене комплекса для досмотра пассажиров и багажа. Указ о создании комплексной системы безопасности на транспорте Медведев подписал после терактов в московском метро в марте 2010 года, когда погибли 40 человек и 160 получили ранения.

"Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, учитывая распространение лучевых установок для персонального досмотра людей, считает необходимым усилить надзор за их использованием в части обеспечения радиационной безопасности населения", - говорится в документе.

Роспотребнадзор напоминает, что если за одно исследование человек получает 0,3-0,4 мкЗв, то для каждого отдельного человека таких исследований не должно быть более 20 в год. При этом контроль доз и идентификация гражданина при повторных сканированиях должны обеспечиваться, согласно документу Роспотребнадзора, специальными программами, которыми оснащаются сканирующие людей устройства.

Кроме критерия "дозы", согласно закону "О радиационной безопасности населения", при работе сканера должен быть обеспечен "принцип обоснования", то есть польза для человека, подвергающегося облучению, или для общества гарантированно должна превышать риск возможного вреда, связанного с облучением.

"Вышеизложенные условия не могут быть выполнены при сканировании пассажиропотоков, в том числе миллионов пассажиров метрополитена", - считают специалисты ведомства.

Кроме того, считает глава санитарного ведомства Геннадий Онищенко, недопустимо скрытое от человека (то есть не добровольное) просвечивание рентгеновским устройством, так как это не обеспечивает радиационной безопасности окружающих людей, в том числе детей и беременных женщин.

"Такое сканирование людей приведет к значительному увеличению коллективной дозы техногенного облучения населения Российской Федерации и в несколько раз увеличит риск возникновения стохастических эффектов - вредных биологических эффектов в первую очередь, онкологических заболеваний, вызванных ионизирующим излучением", - говорится в документе ведомства.

Специалисты Роспотребнадзора подчеркивают, что испытанные лучевые сканеры, которые предназначаются для предполетного досмотра авиапассажиров, "являются достаточно мощными техногенными источниками рентгеновского излучения, представляющими потенциальную опасность для здоровья человека".

"До проведения исследований необходимо предоставить человеку информацию о дозе облучения, последствиях облучения для здоровья и получить его согласие на проведение исследования", - говорится в документе Роспотребнадзора.

В пресс-службе аэропорта "Домодедово" уточнили, что для предполетного досмотра пассажиров служба авиационной безопасности аэропорта использует радиоволновые сканеры. "Такой досмотр не имеет никаких медицинских ограничений по применению, так как при сканировании используется метод активной радиолокации, аналогичный процедуре в кабинете УЗИ. Мощность радиосигнала сканера в 10 тысяч раз ниже мощности излучаемого сигнала мобильного телефона. Поэтому количество проходов через аппарат ничем не ограничено", - говорится в сообщении пресс-службы.

Думаю, все уже привыкли, что на страже порядка в аэропортах работают суперсовременные сканеры тела, которые могут увидеть все, что находится под вашей одеждой. Однако в 2012 году американец Джон Корбетт, автор блога «Выньте Администрацию Транспортной Безопасности из наших штанов», просто взорвал интернет своим видео. На нем он проносит в кармане через такой сканер металлическую коробочку, в которой легко могли поместиться наркотики, оружие или, например, контрабанда польской бижутерии!

Так что современные технологии еще можно обвести вокруг пальца. Но интересно, как это можно сделать? Сразу скажем, что эти наблюдения основываются только на принципе действия аппаратуры, никогда не проверялись на практике и имеют чисто умозрительный характер.

Итак, сканеры бывают для багажа и тела.

Давайте сначала обсудим первые.

Багажные сканеры

Такие приборы называют интроскопами. Они используют рентгеновское излучение, которое являются теми же электромагнитными волнами, что и свет, только в тысячи раз мельче, и от этого злее, агрессивней и энергичней. Некоторые материалы практически беспрепятственно пропускают это излучение, некоторые чуть задерживают. Так мы можем увидеть контуры объектов разной плотности.

Надо сразу сказать: не пытайтесь обмануть такой сканер, придавая незаконному грузу безобидные очертания. Дело в том, что ослабление излучения происходит при взаимодействии с электронами в атомах. А их количество варьируется в зависимости от элемента, поэтому интроскопы могут определить не только контуры и плотность материала, но и его приблизительный химический состав. Различные элементы подкрашиваются разными цветами, поэтому на изображении хорошо различимы органика, взрывчатка, наркотики, пластик, металл. Так что если вы провозите пластмассовый пистолет, то вас никто останавливать не будет. Но если вы попробуете замаскировать, например, пластид под шоколадку, это сразу заметят.

Слабое место интроскопов – геометрические особенности сканирования. Оно происходит в одной плоскости при движении багажа по ленте. Так что предметы, параллельные этой плоскости, будет сложно распознать. Но в последних моделях сканирование производится в нескольких плоскостях, и этот фокус сейчас уже почти нигде не проходит. Так что, если уж вы решились на такое, распиливайте все на мелкие кусочки, в надежде на то, что оператор их не заметит.

Металлоискатели

Что касается суперсовременных сканеров тела человека, прежде чем до них добраться, вы должны пройти через рамку металлодетектора. И вот его обмануть не так-то просто. Или?..

В таких рамках создается переменное магнитное поле, и из-за него абсолютно во всех металлах возникают слабые электрические токи. Поэтому предметы сами становятся источниками магнитного поля, которое и улавливает детектор. Магнитное поле нельзя ничем экранировать, оно проникает сквозь любые вещества, кроме сверхпроводников. Они обладают нулевым сопротивлением, и в них поле не проникает, так что металл, закутанный в сверхпроводник, будет невидим для металлодетектора. Единственная проблема – такое состояние достигается при очень низких температурах, не выше –140 ?. Так что, если хотите обмануть металлодетектор, будьте добры, захватите с собой баллон жидкого азота для охлаждения.

Сканеры на обратном рассеянии

Ну и наконец, о сканерах для человека. Их существует два типа. Первый – основанный на обратном отражении рентгеновского излучения.

Да-да, именно так. Все-таки дозу радиации в аэропорту вы можете схлопотать. Однако не переживайте, мощность этого рентгена очень-очень слабенькая. В дальнейшем полете на высоте 10 000 метров вы получите дозу в сотни раз большую.

Основаны эти сканеры на том, что рентгеновское излучение может не только пронизывать тела насквозь, но и отражаться. Этот эффект называют комптоновским рассеянием, и происходит он на свободных электронах. Но разве в нашем теле они свободные?

Дело в том, что в легких атомах нашей кожи электроны слабо притягиваются к ядру, поэтому их отчасти можно назвать свободными, от них отражаются рентгеновские лучи. А вот от металлов отражение слабое, так как ядра сильней притягивают электроны. Если зарегистрировать отраженное излучение, то кожа будет выглядеть светлой, а металл и остальное пространство будет черным, ведь оттуда не приходит отраженное излучение. Поэтому все металлические предметы, расположенные в боковых карманах, будут сливаться с фоном и их невозможно обнаружить. Так что, если вас не попросят повернуться боком к сканеру, у вас есть все шансы пронести что-нибудь металлическое незамеченным. Именно это и сделал Джон Корбетт.

Микроволновые сканеры

Второй тип сканеров – микроволновые. Они представляют собой две рамки, которые вращаются вокруг вас. В них расположены излучатели миллиметровых волн, наподобие радиоволн мобильных телефонов, wi-fi. Частота этих волн подобрана так, что они беспрепятственно проходят через одежду, но отражаются от поверхности кожи и металлических предметов.

Сканер формирует трехмерное изображение поверхности тела человека. Однако нужно понимать, что оно одноцветное. Такой сканер не видит особых отличий между металлом, неметаллом, кожей и прочей органикой. Так что замаскировать какой-то запрещенный объект, пожалуй, не составляет труда. Лишь бы маскировка была по форме человеческого тела и хорошо отражала миллиметровые волны.

Этические соображения

После введения таких сканеров многие, мягко говоря, удивились. Действительно, это прямо находка для извращенцев, потому что человек действительно виден голым на изображениях. Так что в современных моделях сканеров настоящее изображение обрабатывается программно, а оператор видит только лишь рисунок человечка. Если программа обнаруживает угрозу, она подсвечивает ее в соответствующем месте на картинке.

В заключение скажем, что, хотя некоторые типы сканеров можно обмануть, безопасность в аэропорту обеспечивается целым комплексом мер – видеокамеры, кинологи, психологи , которые наблюдают за поведением пассажиров. Так что обманывать придется не только сканер.

<<< Назад

Вперед >>>

В этой публикации коротко, просто и наглядно дается ответ на вопрос «Что такое интроскоп?», приводятся примеры из нашей практики, рассказывается об основных типах этого оборудования, технологиях и конструктивных решениях.

Системы безопасности объектов транспортной инфраструктуры, объектов жизнеобеспечения, мест проведения массовых мероприятий, например Олимпиада в Сочи, Универсиада в Казани, FIFA, сегодня невозможно представить без применения таких технических средств безопасности как металлодетекторы, газоанализаторы, детекторы взрывчатых и наркотических веществ и конечно интроскопы.

1. Что такое «интроскоп»?

Интроскопия это неразрушающее исследование внутренней структуры непрозрачного объекта и протекающих в нём процессов с помощью звуковых волн, электромагнитного излучения, постоянного и переменного электромагнитного поля или потоков элементарных частиц. Диапазон технологий реализации интроскопии достаточно широк, мы сосредоточимся на таком средстве досмотра как рентгенотелевизионная установка (РТУ), называемое также рентгенотелевизионный интроскоп, использующий рентгеновское излучение и применяемый повсеместно для досмотра багажа, ручной клади и грузов.

Ниже показан один из самых распространенных сегодня рентгенотелевизионных интроскопов. Это компании Smiths Heimann со снятыми верхней и боковой крышками. Можно видеть синий цилиндр справа внизу – это сердце установки - генератор рентгеновского излучения, который испускает пучок рентгеновского излучения, направляемого коллиматором сквозь досмотровый тоннель на линейку детекторов обычно Г образной формы.

2. Каков принцип работы интроскопа (рентгенотелевизионной установки, РТУ)?

Помещенный внутри тоннеля объект облучается с определенного ракурса. В зависимости от его толщины и материала теряется часть энергии излучения. Остаточная энергия регистрируется особыми детекторами и преобразуется в электрические сигналы, обрабатываемые в процессорном блоке. В результате генерируется теневое рентгенотелевизионное изображение (проекция) инспектируемого объекта, демонстрирующее его внутреннюю структуру, в нашем случае - содержимое багажа, ручной клади и пр.

Анализ ослабления рентгеновского излучения на разных уровнях его энергии позволяет интроскопу определять материалы инспектируемых предметов по эффективному атомному номеру, разделяя их на три группы: органические (закрашиваются оранжевым цветом на рентгенотелевизионном изображении), неорганические (закрашиваются голубым) и промежуточная группа материалов (закрашиваются зеленым).

Ниже показано рентгенотелевизионное изображение типичного предмета багажа: цвет объектов определяет принадлежность к группе материалов, яркость зависит от их толщины (чем больше толщина объекта, тем он темнее на изображении).

С развитием технологий, размеры детекторов уменьшаются. Это позволяет увеличить их количество на детекторной линейке и повысить качество получаемого изображения.

3. Какие основные схемы интроскопов существуют?

Оптимизация взаимного расположения генератора, конвейерной ленты и детекторной линейки также существенно влияет на качество изображения. На следующем рисунке показана принципиальная схема рентгенотелевизионного интроскопа : генератор рентгеновского излучения размещен ниже конвейерной ленты, а рентгеновское излучение направлено вверх. При такой конфигурации чем ближе конвейерная лента к генератору, тем большее количество детекторов участвует в формировании изображения и тем более мелкие предметы видны на экране оператора. Плюсом этой конструкции является малая занимаемая площадь.

С другой стороны, чтобы разместить генератор под конвейерной лентой, необходимо соответственно поднять ее от уровня пола. Это может затруднить досмотр тяжелых предметов багажа и ручной клади, поэтому интроскопы такой схемы применяются для досмотра сравнительно легких предметов багажа и ручной клади на входной группе в аэропортах, других объектах транспортной инфраструтуры, на входе на объекты жизнеобеспечения.

Другая конструктивная возможность размещения генератора реализована в интроскопе Hi-Scan 100100T – сверху с направлением вниз на детекторную линейку как показано ниже. В этом случае конвейерная лента размещается низко над уровнем пола, что позволяет досматривать уже достаточно тяжелые грузы.

Третья опция реализована в интроскопе Hi-Scan 5180si – боковое расположение генератора, которое позволяет разместить конвейерную ленту низко над полом и также досматривать тяжелые объекты. Размещение досматриваемого объекта ближе к генератору, позволяет отображать более мелкие детали. Компенсируя конструктивные недостатки двух предыдущих схем, эта конструкция в то же время требует увеличенную площадь для размещения.

Выбор коструктивной схемы рентгенотелевизионной установки определяется задачами, стоящими, перед силами и средствами обеспечения безопасности.

4. Интроскопы с автоматическим обнаружением Взрывчатых Веществ

Сегодня существуют многопроекционные интроскопы, которые одновременно генерируют изображения нескольких проекций исследуемого объекта, существенно увеличивая эффективность досмотра и осмотра. К таким интроскопам относится, например Hi-Scan 6040i (с опциями TIM и Optoscreener) или Hi-Scan 6040-2is компании Smiths Heimann, изображенный ниже:

Эта рентгенотелевизионная установка генерирует две проекции досматриваемого объекта:

Две проекции облегчают идентификацию плоских предметов, например, ножей, отчетливо видимых на экране.

Одновременно, две и более проекций дают больше информации для анализа содержимого. Hi-Scan 6040-2is это новая разработка, современные алгоритмы ПО позволяют дополнительно к атомной массе точно вычислять плотность каждого отдельного предмета багажа. Это дает возможность Hi-Scan 6040-2is надежно обнаруживать жидкие и твердые взрывчатые вещества (ВВ).

5. Как можно использовать интроскопы (рентгенотелевизионные установки, РТУ, РТИ)?

Любой рентгенотелевизионный интроскоп можно использовать как изолированное средство либо как неотъемлемую часть современной концепции пункта досмотра, КПП , где он используется в составе комплементарных технологий, системное использование которых гарантирует необходимый уровень обнаружения тревог.

Современное программное обеспечение и встроенный интерфейс такого интроскопа, как например HI-SCAN 10080 EDtS компании Smiths Heimann позволяют встраивать его в Комплексные Системы Безопасности (КСБ). Наиболее известным примером является реализация в области транспортной безопасности, аэропортов – создание многоуровневых систем обеспечения безопасности аэропортов.

В таких приложениях интроскопы встроены в конвейерные системы, включены в единое информационное пространство объекта транспортной инфраструктуры, объединены в сети и для повышения эффективности работы эффективно дополняют и взаимодействуют с другими технологиями досмотра (детекторы следов взрывчатых веществ, газоанализаторы, средства персонального досмотра и пр.). При этом реализуется необходимая маршрутизация пакетов информации и рентгенотелевизионных изображений для одновременного решения задач Службы Авиационной Безопасности (САБ), Федеральной Таможенной службы (ФТС) а также сил и средств обеспечения безопасности объекта транспортной инфраструктуры.

Благодаря высокой производительности и функции автоматического обнаружения взрывчатых веществ такой рентгенотелевизионный интроскоп как HI-SCAN 10080 EDtS устанавливается на 1 Уровне досмотра и в автоматическом режиме досматривает 100% входящих предметов багажа. При этом те из них, где опасное и запрещенное содержимое обнаружено, перемещаются на следующие уровни досмотра для досмотра комплеметарными технологиями, тогда как остальные объекты направляются в пункт следования.

Таким образом обычная конфигурация многоуровневой системы досмотра заключается в том, что предметы с опасным и запрещенным содержимым, обнаруженным на Уровне 1, автоматически направляются на Уровень 2 для дальнейшего изучения рентгенотелевизионных изображений оператором. При необходимости изображения и предмет направляются на Уровень 3 и так далее. C повышением уровня безопасности растут затраты времени на анализ предмета и его содержимого.

Похожая система внедрена, например, в новом терминале аэропорта Пулково (г. Санкт-Петербург).

6.1 Правила наименования интроскопов Hi-Scan.

Наименование интроскопов Hi-Scan компании Smiths Heimann отражает особенности их конструкции:

Размеры досмотрового тоннеля зашифрованы цифрами в названии, так имеет тоннель сечением около 600х400 мм (ШхВ).
Дополнительные символы, указанные после этих цифр, определяют другие детали конструкции РТУ (см. например Правила наименования интроскопов Hi-Scan)

6.2 Выбор компании-поставщика РТУ.

При заказе такого сложного оборудования как рентгенотелевизионная установка (РТУ, интроскоп) важно работать с компаниями-профессионалами рынка средств безопасности. Официальный дилер обеспечивает гарантию производителя, его персонал обладает большим опытом работы в том числе на российском рынке и авторизован производителем осуществлять ремонт и сервисное обслуживание.

Такая компания поставляет заказчикам лучшие решения мирового уровня «под ключ», начиная с подбора оборудования согласно поставленным задачам, разработки проекта размещения, поставки, пуско-наладки и заканчивая обучением операторов и поставками запасных частей. Эта компания часто является членом экспертного сообщества или ассоциации, объединяющих ведущих профессионалов в области обеспечения безопасности и применения досмотрового оборудования.

В связи с широким применением установок по рентгеновскому сканированию людей для досмотра предупреждает, что частое их использование может привести к лучевым и онкологическим заболеваниям населения России, говорится в документе ведомства, опубликованном на сайте в субботу.

Аппараты для рентген-сканирования установлены во многих аэропортах мира, в частности Великобритании и США. В московском аэропорту "Домодедово" в процессе досмотра багажа и ручной клади используются современные технические средства, в том числе рентгенотелевизионные интроскопы, газоанализаторы, рентгенографические сканеры.

В конце января этого года президент РФ Дмитрий Медведев осмотрел экспериментальный комплекс по досмотру пассажиров на станции московского метро "Охотный ряд", который включает в себя систему оповещения населения, блок индивидуального контроля подозрительных граждан, систему радиационного контроля и обнаружения взрывчатых веществ. Президент призвал ускорить введение в метрополитене комплекса для досмотра пассажиров и багажа. Указ о создании комплексной системы безопасности на транспорте Медведев подписал после терактов в московском метро в марте 2010 года , когда погибли 40 человек и 160 получили ранения.

В пресс-службе аэропорта "Домодедово" уточнили, что для предполетного досмотра пассажиров служба авиационной безопасности аэропорта использует радиоволновые сканеры.

"Такой досмотр не имеет никаких медицинских ограничений по применению, так как при сканировании используется метод активной радиолокации, аналогичный процедуре в кабинете УЗИ. Мощность радиосигнала сканера в 10 тысяч раз ниже мощности излучаемого сигнала мобильного телефона. Поэтому количество проходов через аппарат ничем не ограничено", - говорится в сообщении пресс-службы.

В связи с повсеместным введением досмотровых систем, многие задаются таким вопросом. В этом посте автор хочет начать цикл статей о разнообразных системах досмотра, о применяемых принципах обнаружения опасных объектов и конструкции аппаратуры досмотра вплоть до «железа».

Для начала рассмотрим рентгеновские инспекционные системы

Чаще всего в рентгеновских инспекционных системах, или по памяти о телевизионных системах, типа «Поиск», - РТУ (рентгенотелевизионная установка) применяется рентгеновская трубка. Да, та самая которую придумал Кондрад Рентген и чаще всего без охлаждаемого вращением анода.

Схема получения изображения, изначально была проста – путем проекции на люминесцирующую под рентгеновскими лучами пластину.

Как находят взрывчатку с помощью рентгено-инспекционных комплексов?

История развития досмотровых систем для просвечивания багажа.

Расскажем историю развития рентгеновских досмотровых систем.
Для начала несколько поясняющих рисунков.

Базовая геометрия рентген излучения при флюорографии

На этом изображении видно как поток рентгеновских лучей проецируется на флуоресцентный экран. Изначально ренгено-инспекционные системы не во многом отличались от техники для флюорографии. Принцип действия был прост.

Рентгеновское излучение от источника проходит через контролируемый (просвечиваемый), предмет, преобразуется на специальном флуоресцентном экране в световой рельеф, соответствующий рентгеновскому изображению объекта (т.н. "теневое изображение") и через защитное стекло визуально воспринимается оператором.

Флюороскопия с прямым отображением:

Позже, для защиты от излучения додумались закрывать излучение в освинцованном ящике, наблюдая полученное изображение, через зеркала и оптические системы с возможностью увеличения.

Усиление изображения с ТВ камерой

Дальнейшее развитие шло по пути усиления получаемого изображения, при помощи фотоэлектронных усилителей и преобразования в телевизионный сигнал, просматриваемый на мониторе.

Но вскоре пришла "цифровая революция", коренным образом изменившая принципы сканирования.

Современные рентгеновские инспекционные установки, чаще используют другие принципы, уменьшившие побочное изучение и сильно улучшившие:

Качество изображения
Различимость материалов

Качество изображения улучшилось благодаря применению высокочувствительных полупроводниковых детекторов (фотодиодов), с нанесенным на них слоем люминесцентного вещества (обычно йодид цезия) а, также цифровой обработке на компьютере.

Рентгеновский луч проецируется в виде полосы, точно на линейку детекторов, мимо которых перемещается сканируемый объект (багаж), по транспортерной ленте. Окна тоннеля, в котором происходит сканирование, закрыто на входе и выходе освинцованными шторками. Это делается для защиты от рассеянного излучения.

Далее полученный сигнал считывается и преобразуется аналого-цифровым преобразователем - АЦП, выравнивается и передается в компьютер для обработки и сложения " последовательных срезов" объекта в единое изображение.

Схема щелевой коллимации

Микродозовое цифровое рентгеновское сканирование

Вскоре, для уменьшения размеров рентгеновской инспекционной установки придумали Г -образное размещение детекторов, как видно на рисунке.

Преимущества Г-образной матрицы детекторов.

Современные рентгено-инспекционные комплексы различают материалы используя эффект Комптона и определяют две энергии рентгеновских лучей – высокую и низкую.

В 1923г. А. Комптон, исследуя рассеяние рентгеновских лучей (фотонов большой энергии) различными веществами (в основном легкими: графитом, парафином и др.), содержащими свободные или слабо связанные электроны, обнаружил, что в рассеянных лучах, наряду с излучением первоначальной длины волны l содержатся также лучи с длиной волны l¢ большей l (l¢>l). Причем разность Dl=l¢-l оказалась независящей от l и от природы рассеивающего вещества, а целиком определялась углом рассеяния. Экспериментально была установлена следующая закономерность:

где q - угол, образуемый направлением рассеянного излучения с направлением первичного пучка; l0 – постоянная для всех веществ величина, равная l0=0,0242 =2,42×10-12м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: рассеяние электромагнитного излучения на свободных или слабо связанных электрона, при котором отдельный фотон в результате упругого соударения с электроном передает ему часть своего импульса (часть энергии), называется эффектом или явлением Комптона.

Простым языком, происходит следующее:

При соударении кванта рентгеновского излучения, происходит передача энергии электрону. Возбужденный электрон сбрасывает полученную от кванта энергию в виде фотона рентгеновского излучения, более низкой энергии.

Важно понимать:

При рассеянии излучения веществами с малыми атомными номерами практически все рассеянное излучение имеет смещенную длину волны. Таким образом, в спектре рентгеновского излучения появляются две энергии: низкая и исходная – высокая.

Первоначальный спектр рентгеновского излучения - высокой энергии.

Спектр рентгеновского излучения, после происхождения через органическое вещество.

Рентгеновские досмотровые комплексы выпускаются разными фирмами. В России в основном присутствует техника фирм Nuctech, Smits Detection, Rapiscan, L3 Communication, Astrophysics, Медрентех, Berg и многих других. Эти компании из разных стран: Россия, Китай, Америка, Великобритания, Германия.

Рассмотрим обычную конструкцию рентгено-инспекционной системы для досмотра ручного багажа.

Схема рентгено-инспекционной системы.

На рис отчетливо виден генератор рентгеновского излучения (X-ray Sourсe), Г-образная матрица детекторов Folded Detector Array и компьютер.

Принципы работы рентгено-инспекционной системы:

Когда инспектируемый объект входит в туннель и перекрывает фотоэлектрический датчик, сигнал с датчика поступает на блок управления, который запускает генератор рентгеновского излучения.
Рентгеновское излучение выходит из коллиматора, проникает через досматриваемый объект и попадает на детектор.

В системе используются детекторы двух энергий. Число модулей детекторов в два раза больше, чем в одно энергетической системе. Два блока детекторов с чувствительностью соответственно, к рентгеновским лучам низкой и высокой энергии размещены вместе для приема рентгеновского излучения.

В зависимости от сигналов, принятых с обоих детекторов, система обработки изображения может распознать типы материалов (в основном органику, неорганику и смеси) инспектируемого объекта.
Модули детекторов системы собраны в защищенных панелях расположенных в форме Г и установлены по диагонали от генератора рентгеновского излучения, для сканирования рентгеновскими лучами всего сечения туннеля.

В этой компоновке исключены "слепые" зоны и допускается досмотр любой части объектов проходящих по туннелю.

Дополнительное изображение рентгено-инспекционной системы

Высокоэффективный детектор преобразует рентгеновское излучение в слабые токовые сигналы, которые усиливаются и поступают на АЦП.

Эти аналоговые сигналы преобразуются в 16-битовые цифровые сигналы, которые передаются в компьютер.

Компьютер сначала корректирует несоответствие и смещение цифрового сигнала от каждого пикселя, затем по сигналам скорректированной высокой и низкой энергии классифицирует органические и неорганические материалы и выполняет базовые функции обработки изображения, например, улучшение краев изображений, коррекцию 16-битовых сигналов высокой и низкой энергии.

Сигнал каждого рентгено-графического среза объекта превращается в "линию" изображения на экране дисплея.

Уровень серого изображения указывает степень поглощения рентгеновского излучения в инспектируемом объекте.

Так как объект транспортируется по туннелю конвейером с постоянной скоростью, система сканирует его последовательными " ренгено-графическими срезами". Обработанные рентгеновские изображения объекта последовательно выводятся на дисплей для просмотра.

Все рентгено-графические срезы изображений досматриваемого объекта объединяются и образуют полное рентгеновское изображение.

Чтобы инспекторы могли лучше понять детали изображения и принять правильное решение, система предоставляет им ряд функций для анализа и оценки изображения.

Применение этих функций не меняет самих данных изображения. Отключение таких функций восстанавливает исходное изображение.

Отсканированный рентгено-инспекционной установкой тестовый багаж выглядит следующим образом:

В этом кейсе есть весь джентльменский набор террориста – револьвер, граната, бомба с таймером, набор ключей от самолета Boeing, сотовый телефон и Samsung Galaxy Note 7.
Полученное изображение окрашено в различные цвета.

Различным материалам соответствуют разные цвета окраски объектов в соответствии с таблицей:

	Эффективное атомное число Z эфф	Типичный материал
Органические вещества		Соединения легких элементов, например, водород, углерод, азот и кислород, включая большинство взрывчаток (например, нитроглицерин), пластмасс (например, полипропилен), бумагу, ткань, пищу, дерево и воду
Смешанный материал	Между 10 и 18	Металлические элементы средней массы (например, алюминий) и соли.
Неорганические вещества		Тяжелые металлические элементы (например, титан, хром, серебро, никель, железо, медь, цинк и свинец).

Zэфф – это атомный вес материалов которые просвечены в заданной области изображения. Этот параметр определяется благодаря эффекту Комптона и детекторам рентгеновского излучения низкой и высокой энергии.

Есть разные функции обработки изображения досматриваемого объекта. Любимый инспекторами черно-белый режим используется для обнаружения тонких, металлических объектов.

Например: проводов, ножей в вертикальной проекции или взрывчатки с проводами и взрывателем.

Черно-белое (Ч/Б) изображение

Для обнаружения металлических объектов используется режим устранения органических материалов. В результате, на изображении синим цветом, отмечены металлические объекты. Немного забегая вперед, могу рассказать, что зеленым цветом окрашены легкие металлы – например, алюминий или соли металлов.

Устранение органики

Для определения тротила или другой пластиковой взрывчатки а, так-же наркотиков используется режим исключения неорганических материалов – металлов и солей. В результате видны органические материалы, например фрукты и овощи, пластики, в том числе пластиковая взрывчатка и наркотические вещества.

Отображение только органических веществ при исключении неорганических материалов

Также при досмотре применяется возможность определения материалов по атомным номерам – Z эфф.

Эффективные атомные числа (Zeff) взрывчатки и наркотиков лежат в диапазоне , как показано в Таблице.

Таблица Эффективных атомных чисел взрывчатки и наркотиков

Функция Z7/Z8/Z9 применяется для выделения на изображении материалов с Zeff равным 7, 8 или 9. С помощью этой функции можно просматривать органические материалы с параметром Zeff равным 7, 8 или 9 соответственно. Участки изображения с органическими материалами с указанным Zeff показаны красным цветом, а остальные участки показаны серыми. Таким образом, можно легко выделить взрывчатку или наркотики.

Применение функции Z9

На рисунке хорошо видны зерна амфетамина в пакете, показанные с помощью функции Z9.

Также используется режим «авто» - автоматического обнаружения. В этом режиме опасные вещества обводятся цветными, прямоугольными контурами.

Реальное изображение багажа на мониторе рентгеновской инспекционно-досмотровой установки.

Желтыми рамками обведены предметы похожие на взрывчатку. Розовые рамки – окружают объекты подобные наркотикам. Красные рамки - это предупреждение об объектах, не просвечиваемых рентгеновским излучением.

Следовательно, за этим предметом может располагаться что-либо не видимое инспектору. И если скрыта значительная часть багажа, то инспектор обязан его досмотреть.

Важно понимать что, эти рамки предупреждение для инспектора. Не так часто рамки указывают на реальную угрозу.

В следующей статье будут рассмотрены методы тренировки операторов, возможности и функции программного обеспечения и конструкция рентгеновских инспекционных комплексов.

Теги: Добавить метки