Системы рентген-сканирования опасны для здоровья. Рентгенотелевизионный интроскоп: принцип работы и сферы применения Интроскоп принцип работы

Рентген-телевизионное оборудование было и остается одним из наиболее востребованных технических средств досмотра посылок, ручной клади, багажа, грузов, а также транспортных средств. Рентгеновские установки (или сокращенно РТУ) выполняют задачи по обнаружению оружия, взрывчатки и детонирующих устройств, а также выявлению и предотвращению контрабанды наркотиков и других нелегально провозимых товаров.

Данный тип досмотрового оборудования также называют “интроскопами” (от. латинского intro - “внутри”), что означает визуальное наблюдение непрозрачных тел в непрозрачной среде. Таким образом, происходит поиск аномалий посредством анализа теневого изображения сканируемого объекта, воспроизведенного на экране оператора.

В основе технологии неинтрузивного (бесконтактного) досмотра лежат физические свойства рентгеновских (Х) лучей, позволяющие генерировать изображение сканируемого объекта без его непосредственного вскрытия:

Невидимое для человека Х-излучение способно проникать сквозь непрозрачные предметы и вещества;
Х-излучение поглощается другими веществами, чей атомный номер выше в периодической таблице Менделеева
Х-излучение вызывает свечение некоторых химических веществ и соединений
Х-лучи имеют линейный характер распространения

Разберемся, как это работает!

В этом нам поможет схема строения рентгеновской трубки, той самой, что изобрел немецкий физик В. Рентген, и которая лежит в основе любого современного интроскопа. В 1895 году технология досмотра выглядела так, как представлено на Рис. 1., с тех пор она значительно шагнула вперед, но принцип действия в целом остался прежним.

На Рис.1 . показаны основные составные части рентгеновской трубки: катод, анод, нить накаливания, источник высокого напряжения и, собственно, стеклянная или керамическая колба. Рентгеновские лучи получаются путем целенаправленной бомбардировки анода потоком ускоренных электронов. Ускорение частиц происходит посредством нагрева нити накаливания до 2500⁰С. Поток ускоренных электронов, попадая на металлическую площадку под высоким напряжением (анод), отражаются уже в виде Х-излучения.

Со схемой получения рентгеновского излучения более менее разобрались, но каким образом данная технология позволяет выявлять оружие и наркотики по-прежнему не понятно? Чтобы ответить на этот вопрос, коснемся подробнее внутренних компонентов интроскопа и проследим, как изменилась рентген-телевизионная техника: от первых моделей до современного оборудования.

Первые интроскопы не сильно отличались от флюорографических аппаратов.

Рентгеновские лучи, проходя чер ез объект досмотра, проецировались на флуоресцентный экран (Рис. 2). Оператор в свою очередь получал через защитное стекло “негативное изображение” (световой рельеф) обследуемого объекта. Принцип действия был достаточно прост, но не совсем безопасен.

Интроскопы на основе флюороскопии

Позднее, всё же озаботившись вопросом безопасности использования ис точ ника ионизирующего излучения, систему значительно усовершенствовали с точки зрения защиты оператора досмотра. Появился протот ип современного досмотрового туннеля - освинцованный ящик, а рентгеновские лучи проходили на экран оператора не напрямую, а предварительно преломляясь через несколько зеркал (Рис.3) .

Добившись преломления х-лучей, дальнейшая модернизация рентген-оборудования была направлена на повышение качества изображения посредством фотоэлектронных усилителей (детекторов) и преобразования проекции в телевизионный сигнал, транслирующийся на экране монитора оператора.

Но с наступлением эры информационных технологий, принцип сканирования кардинально изменился.

Современное рентген-телевизионное оборудование стало более безопасным с точки зрения работы с источником ионизирующего излучения , значительно эволюционировало в направлении оптического разрешения и функциональных возможностей.

Сегодня совершенствование технологии рентген-сканирования не останавливается. С момента появления первых моделей РТУ качество изображения шагнуло далеко вперед, в о многом благодаря использованию высокочувствительных детекторов (фотодиодов) и компьютерной обработке данных.

Рентгеновское излучение проходит через сканируемый объект, проецируясь точно на линейку детекторов на противоположной стороне досмотрового туннеля (Рис.4) .

Полученный сигнал обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и отправляется на компьютер для дальнейшего преобразования “срезов” объекта в единое изображение. Чуть позже для уменьшения размеров рентген-телевизионного оборудования стали использовать Г-образное расположение детекторов, как показано на Рис. 5,6.

Современные модели интроскопов разде ляют материалы с применением эффекта Комптона , определяя две энергии рентген-лучей - высокую и низкую. Что это означает?

При столкновении кванта Х-излучения энергия передается электрону, которую он сбрасывает в виде свободного фотона, более низкой энергии. Т.е. при рассеянии рентгеновского излучения веществами с меньшим периодическим номером (органическими веществами) почти все Х-лучи имеют смещенную длину волны. Сегодня на рынке рентген-телевизионного оборудование преимущественно представлены именно двухэнергетические аппараты, и техника ADANI не исключение.

Надеемся, нам удалось доступно изложить принцип работы интроскопа. Теперь коснемся подробнее строения стандартных рентгеновских аппаратов, на примере оборудования ADANI BV6045, на Рис 7. представлена схема рас положения основных компонентов РТУ.

Попадая на ленту конвейера, багаж движется в направлении досмотрового тоннеля. Как только он попадает под прицел фотоэлектрического датчика, в блок управления поступает сигнал, и оператор останавливает сумку для детального осмотра, как правило эта процедура занимает несколько секунд. Современные технологии сканирования направлены на повышение скорости и качества построения изображения до возможности проведения досмотра в режиме нон-стоп.

На рисунке отчетливо виден генератор рентгеновского излучения, в технике ADANI используются высококачественные детали американского производстводителя Spellman.

Выходя из коллиматора (рассеивателя) Х-лучи проникают через сканируемый объект и попадают на Г-образную матрицу детекторов. В двухэнергетических аппаратах используется в два раза больше детекторов, соответственно, с восприимчивостью к высокой и низкой энергии рентгеновских лучей. Полученный и обработанный от них сигнал сообщает системе обработки изображения информацию об органических, неорганических материалах и смесях.

При диагональном расположении генератора и Г-образного модуля с фотодиодами рентгеновские лучи проходят сквозь всё сечение тоннеля. Подобная схема сканирования не оставляет “слепых” зон, позволяя обследовать каждый участок багажа.

Детекторы обрабатывают Х-излучения в слабые токовые импульсы, которые усиливаются и преобразуются аналого-цифровым преобразователем в 16-битовые сигналы, которые затем передаются на компьютер.

Компьютер обрабатывает полученную информацию об изображении, предварительно корректируя погрешности. Сигнал каждого рентгенографического среза преобразуется в линию пикселей на экране монитора оператора, а преобразованные импульсы высокой и низкой энергии формируют изображение органических и неорганических предметов, выделяемых, соответственно, сине-зеленой или желто-оранжево-красной цветовой гаммой.

Для повышения эффективности проведения досмотра современное рентген-телевизионное оборудование о бладает рядом аппаратных функций обработки изображения, такими, как выделение контуров подозрительных предметов или областей, цветовое маркирование, масштабирование и т.д. Но, пожалуй, важнейшей из них остается функция автоматического обнаружения угрозы, значительно повышающая скорость досмотра, снижая роль человеческого фактора и число ложных срабатываний. О стандартных и дополнительных аппаратных функциях оборудования ADANI подробнее расскажем в следующей статье.

Стоит понимать, каким бы совершенным ни было техническое решение, задачи обеспечения безопасности невыполнимы без компетентных операторов досмотра, владеющими профессиональными навыками обнаружения и знакомыми со спецификой работы и системой управления оборудования конкретного производителя. Руководствуясь клиентоориентированным подходом, при монтаже и пусконаладке оборудования ADANI инженеры компании “Служба 7” всегда проводят вводный инструктаж для сотрудников заказчика и предоставляют необходимые технические материалы по эксплуатации РТУ.

Сканирование в аэропорту всех пассажиров и багажа стало привычной процедурой в последние годы. Приезжая на аэровокзал, путешественники уже знают, что им предстоит процедура проверки. При большом количестве багажа этот необходимый этап часто отнимает много времени и требует гигантского терпения.

Пассажиры не всегда проявляют это самое терпение во время ожидания в очереди и при досмотре, им кажутся бессмысленными и небезопасными для здоровья данные процедуры контроля, особенно в том, что касается сканера. Рассмотрим детально, как работает сканирующий аппарат.

Служба контрольного сканирования при исполнении

Сканер в аэропорту: назначение

Сканер в аэропорту – это способ объективной профилактики нарушений и возможность обеспечить безопасность при полете для всех, кто находится на борту и в здании. В сегодняшних условиях повсеместной угрозы терроризма всегда есть риск возникновения экстремальной ситуации.

Как работают сканеры в аэропорту, что показывает аппарат

Принцип очень простой. Нужно пройти двойную проверку. Уже на входе в здание терминала всех заставляют поставить сумки на ленту, которая подает багаж в камеру, просвечивающую содержимое. Это первичный этап. Затем, после регистрации на рейс, для перехода в зону вылета все проходят вторую проверку, более детальную, в момент прохождения таможни.

Важно! Сканер проверяет багаж и самих пассажиров на наличие запрещенных предметов и веществ.

Рентген в аэропорту безопасен, исключением являются беременные женщины и инвалиды, которые имеют встроенный аппарат для стимуляции сердца. Им позволяется обойти процедуру. Однако если беременность девушки выглядит неестественно или подозрительно, ее могут отвести за ширму, чтобы удостовериться в отсутствии нарушений.

Сканирование в зоне таможенного контроля

Сканер человека в аэропорту обязателен для всех остальных категорий граждан, включая детей. Вред здоровью в данном случае исключен, ведь действие луча длится одно мгновение.

Работа рентгена в режиме личного досмотра

Обратите внимание! Первое, что следует подчеркнуть относительно работы микроволнового устройства, проверяющего багаж и людей — оно абсолютно безопасно для здоровья и имущества.

Как просвечивает рентген в аэропорту? Лучи полностью пересекают организм пассажира. При этом часто необходимо встать на специальную платформу и поднять руки, приложив их к специальным кругам на стеклянной панели. Это позволяет более качественно и быстро выполнить проверку.

Основное требование при прохождении личного досмотра в аэропорту – отсутствие металлических и слишком плотных предметов на теле. Сотрудник может попросить снять браслеты и часы, иногда нужно снять металлические серьги и кольца, цепочки, если они достаточно массивные.

Обратите внимание! В криминальном мире стараются обмануть систему. Наркотики могут провозить путем размещения пакета с порошком или растительным сырьем в прямой кишке. Иногда запрещенные предметы проглатываются. В подавляющем большинстве случаев эти нарушения выявляются, преступник подвергается аресту.

Для обеспечения дополнительной безопасности в зале может дежурить оперативник с собакой.

Для порядочных граждан процесс проверки не несет никакой угрозы. Человек, которому предлагают снять куртку, ремень или украшение, должен спокойно подчиниться и выполнить эту просьбу, показать запрашиваемый участок тела или багаж.

Персональная проверка сканером

В ходе проверки в каждом требовании нет никаких личных проявлений антипатии или угрозы. Проверяет всех людей, идущих на рейс, инспектор по досмотру в аэропорту, а также это является повседневной обязанностью охранников. Однако у каждого пассажира есть возможность потребовать соблюдения его прав. Если пассажир считает, что досмотр проводится в слишком жесткой форме, сопровождается грубостью, есть риск для здоровья в ходе использования сканера – можно смело обращаться в полицию или к администрации.

Перечень запрещенных предметов

Досмотр пассажиров в аэропорту осуществляется в связи с определенными требованиями к безопасности. Среди них можно перечислить следующие запреты:

провоз жидкостей в сосудах емкостью более 100 мл;
огнеопасные жидкости, лаки, краски, спреи и газовые баллончики;
полный запрет на провоз оружия и колюще-режущих предметов, ножниц, ножей, холодного оружия, крупных маникюрных приборов;
наркотические вещества, алкоголь;
провоз животных, спрятанных в багаже;
взрывоопасных и различных военных устройств.

Также осуществляется личный досмотр на предмет провоза аналогичных объектов и других вещей, которые граждане пытаются спрятать на теле или под одеждой.

Важно! Осмотр проводится по системе man / man, woman / woman, то есть женщин проверяет сотрудница женского пола, что снижает вероятность конфликта в ходе процедуры.

Так работает система безопасности работает повсеместно, вне зависимости от того, это Москва, Уфа или Калифорния.

Тело человека и личный багаж при просвете рентгеном

Если какие-то вещи охрана посчитала подлежащими конфискации, этот вопрос необходимо обсудить с администрацией аэропорта. Если этого не сделать, большая емкость, провозимый алкоголь или другие запрещенные предметы будут изъяты и утилизированы.

Можно ли обмануть сканер

Любое техническое устройство несовершенно. Конечно, даже при очень строгой системе контроля и тотальных досмотров всегда есть вероятность, что кто-то сможет пронести жидкость или другой запрещенный предмет в сумке. Как это возможно?

Обратите внимание! Данный пункт статьи не является инструкцией, как нарушить предписания службы безопасности аэропортов. Статья информирует о случаях, когда возможны сбои в работе сканирующих средств и объясняет их возможные причины.

Плохая считываемость предмета.

Несмотря на возможности рентгена, иногда он не срабатывает. Например, если предмет завернут в фольгу, это блокирует рентгеновские лучи. Такой объект выделяется темным цветом на экране контролера. Если сотрудник просто не обратит внимания на этот факт и пропускает нарушителя, то объект будет пронесен в самолет. Очевидно, что этот момент очень опасен, поэтому сотрудники службы безопасности путем досмотра убеждаются, что в чемодане нет ничего запрещенного. В таком случае часто просят открыть сумку и продемонстрировать, что именно лежит в этом месте.

Слишком большое скопление вещей.

Многослойные багажные сумки могут помешать рассмотреть опасный объект. Это приводит к тому, что пассажир спокойно провозит с собой крупную емкость с жидкостью, шампунем или питьем. Часто контролеру не видно, что такой объект в наличии в сумке, если его внимание переключается на другой, более заметный и объемный предмет.

Человеческий фактор.

Если сотрудники чем-то отвлечены, проверка на ленте приостанавливается. Но в общей суматохе может быть такой момент, когда недобросовестный пассажир или злоумышленник успешно проносит опасный груз. Если кто-то стал очевидцем данного случая, о нем необходимо обязательно сообщить в службу безопасности.

Перед посадкой в самолет на международный или междугородный рейс все пассажиры в обязательном порядке проходят досмотр. Проверяется и багаж на предмет запрещенных предметов, веществ. Досмотр в старых аэропортах производится в ручном режиме, в новых - посредством специального оборудования, размещенного в досмотровой зоне. Проверка багажа и пассажиров осуществляется устройствами, функционирующими по принципу рентгеновского излучения.

Существуют разные виды интроскопов, которые позволяют проверять:

почту и корреспонденцию;
небольшие сумки и ручную кладь;
наличие взрывчатых веществ;
габаритный багаж.

Оборудование марки «Рапискан» отличается высокими техническими характеристиками. Оно используется на множестве досмотровых пунктов и позволяет в оперативном порядке выявлять нарушителей. Есть мнение, что интроскопы, используемые для проверки багажа, вредны для здоровья, особенно тех, кто проверяет. Отдельные работники по этой причине отказываются работать с приборами и предпочитают произвести досмотр вручную.

Согласно нормативам СанПиНа и ГОСТов, интроскопы для аэропортов и прочее оборудование схожего назначения должны иметь соответствующие средства защиты на конструктивном уровне. Особенности и материалы современных устройств позволяют многократно уменьшить дозу излучения, обеспечить требуемый уровень защиты. При их использовании нет никакой опасности.

Рентгеновское излучение может навредить только в больших объемах. Интроскопы для применения в аэропортах сделаны в форме конвейера. Ручная кладь или чемодан самостоятельно проезжают через досмотровое оборудование. Человек находится с обратной стороны устройства. Проникающий эффект рентгеновского излучения меньше 90кВ, снаружи (где находится человек) он не превышает отметки 5кВ.

Туристы и пассажиры проводят рядом с интроскопом всего несколько минут в ходе досмотра. Рентгеновское излучение способно навредить человеку при регулярном сильном воздействии. Значит, при краткосрочном контакте речи о вреде идти не может.

В целях безопасности нередко требуется провести быстрый осмотр багажа, не открывая его.

Выполнить такую операцию поможет рентгенотелевизионный интроскоп, который используется в самых разных местах:

в метрополитене;
на аэровокзалах;
на железнодорожных вокзалах;
в торгово-развлекательных комплексах и других местах массового скопления людей.

С его помощью можно увидеть, что находится в закрытой сумке, причем рентгеновские лучи, которые лежат в основе, не причинят вред вещам или пищевым продуктам, так как энергия излучения для этого ничтожно мала (показатель варьируется в пределах 100-160 микроэлектронвольт).

Как работает рентгеновский интроскоп?

Принцип действия основан на рентгеноструктурном анализе: излучение, которое проходит сквозь багаж, претерпевает дифракционное рассеивание. Именно благодаря этой особенности агрегат может генерировать изображение находящихся в сумке предметов. Чтобы проверить чемодан, его нужно поставить на транспортер, после чего он преодолеет защитную шторку (она изготовлена из полимеров с включениями тяжелых металлов) и попадет в рабочую зону. В этой зоне сумка облучается с разных сторон (направление и угол зависят от модели устройства).

По мере прохождения объекта некоторая доля энергии излучения рассеивается. Остатки фиксируются специальными датчиками, которые трансформируют их в электрический импульс. Эти импульсы передаются на процессорный блок для регистрации и генерации изображения. Рисунок выводится на дисплей в желтом, синем и зеленом тонах. Цвет зависит от эффективного атомного номера материала объекта (органические, неорганические, промежуточные).

Разновидности аппаратов

Интроскоп для досмотра может быть нескольких типов. Они различаются по количеству датчиков (чем их больше, тем четче будет картинка), бывают однопроекционные и многопроекционные. Вторая модификация позволяет демонстрировать содержимое с разных ракурсов. Такие аппараты умеют определять не только атомную массу, но и плотность, что позволяет выявлять твердые и жидкие взрывоопасные вещества.

Еще одно преимущество современных моделей состоит в том, что работа на интроскопе не требует от оператора высокой квалификации, так как содержимое чемодана в понятном виде отображено на экране.

Принцип работы современного интроскопа достаточно прост. Багаж или другой досматриваемый объект движется по транспортеру и, попав внутрь тоннеля интроскопа, облучается рентгеновской трубкой с определенного ракурса: сверху, снизу или сбоку исходя из конструктивных особенностей прибора. В зависимости от толщины и материала объекта теряется часть энергии излучения. Остаточная энергия регистрируется специальными детекторами и преобразуется в электрические сигналы, которые обрабатываются в процессорном блоке. Чем более плотный багаж, тем меньше излучения попадает на детекторы. В конечном итоге интроскоп генерирует проекцию досматриваемого объекта, которая отражает его внутреннюю структуру. Чем больше толщина объекта, тем темнее он получается на итоговом изображении.

Анализ потерь рентгеновского излучения на разных уровнях энергии позволяет интроскопу определять материалы объектов по эффективному атомному номеру, разделяя их на три группы: органические, неорганические и промежуточные. При этом в зависимости от материала они отображаются на мониторе в желтом, синем или зеленом цвете соответственно.

С развитием технологий размеры детекторов уменьшаются. Это позволяет увеличить их количество в интроскопе и повысить качество получаемого изображения.

В настоящее время существуют многопроекционные интроскопы, которые генерируют изображения нескольких проекций одновременно и демонстрируют на мониторе вид объекта с разных ракурсов. Это существенно повышает качество и эффективность досмотра. Также существуют интроскопы, умеющие помимо атомной массы точно вычислять плотность каждого отдельного объекта багажа. Это позволяет обнаруживать жидкие и твердые взрывчатые вещества.

Стоит отметить, что интроскоп безопасен для досматриваемых объектов, так как энергия излучающих рентгеновских трубок мала — она составляет от 100 до 160 килоэлектронвольт. Этого недостаточно, чтобы нанести вред неодушевленным предметам или продуктам питания. Что же касается находящихся рядом людей, то корпус интроскопа надежно защищает их от излучения. Единственное место, где излучение может выходить наружу, — это входные и выходные шторки. Они сделаны из специального полимера с добавлением тяжелых металлов, в частности свинца, и достаточно хорошо экранируют радиацию. Но в момент прохождения через них багажа они открываются, и часть излучения выходит наружу. Поэтому не стоит залезать внутрь интроскопа, чтобы поскорее забрать свой чемодан.