Технические характеристики установки SecureScan

 

Параметр	Значение
Размер поля сканирования	2000х800 мм
Доза облучения человека при одном сканировании:	• в режиме «сверхнизкая доза» - не более 0,1 мкЗв; • в режиме «высокое разрешение» - не более 3-5 мкЗв
Разрешающая способность: слабоконтрастные объекты   высококонтрастные объекты	5-7 мм (сверхнизкая доза), 1-2 мм (высокое разрешение); 0,3 мм (сверхнизкая доза), 0,2 мм (высокое разрешение)
Время сканирования	8 с (сверхнизкая доза), 16 с (высокое разрешение)
Потребляемая мощность	не более 6 кВт
Рабочее анодное напряжение	160 кВ
Рабочий анодный ток	2.5 мА

 

Доза облучения человека при одном сканировании в этой установке от нескольких десятых до единиц мкЗв. По радиационной безопасности установка SecureScan отвечает Американскому национальному стандарту ANSI/HPS N43.17-2002 “Radiation Safety For Personnel Security Screening Systems Using X-rays”. Для сравнения: типичная доза облучения, обусловленная космической радиацией для человека, совершающего перелет в один конец из Нью-Йорка в Лондон - 35 мкЗв. Типичная фоновая доза облучения, получаемая средним представителем стран Европейского Союза в день, составляет 6-7 мкЗв. Таким образом, облучение, которому подвергается человек на сканирующей рентгеновской системе, незначительно на фоне естественного радиационного излучения. Согласно рекомендациям Американского национального совета по радиационной защите (NCRP 1993 г.) и международным нормам безопасности для общего контингента населения (беременные женщины и дети) допустим уровень облучения в 1 мЗв (1000 мкЗв) в год от всех источников ионизирующего излучения немедицинского назначения, т.е. установки типа SecureScan безопасны даже для беременных женщин и детей.

За пределами рабочей зоны, на расстоянии более 1,5 м от сканера, уровень рентгеновского излучения не превышает фонового значения и поэтому не представляет никакой опасности для окружающих. Это позволяет размещать сканирующую систему на компактной площади в местах массового скопления людей, например в аэропортах рядом с досмотровой установкой багажа.

Заметим, что исследование объекта по отраженному излучению дает возможность выделять предметы по «глубине» их расположения в просвечиваемой упаковке. На рис. 8.24 показаны теневые картинки при сквозном просвечивании и по спектру отраженного излучения. В первом случае пистолет, укрытый за плотными предметами, практически не виден; во втором- виден четкий контур пистолета.

Среди других работ, связанных с упрощением процессов досмотра пассажиров следует отметить разрабатываемые приборы для проверки пассажиров по тепловому излучению в миллиметровом диапазоне волн. Это устройства пассивного типа, не подвергающие пассажиров воздействию радиации. Поскольку все тела излучают энергию в этом диапазоне волн, то в помещении с постоянной температурой фиксируя тепловое излучение от человека можно сделать его «фотографию», на которой будут видны скрываемые под одеждой предметы.

Активно разрабатываются досмотровые рентгеновские системы для организации досмотровых операций в полевых условиях. В качестве примера можно привести отечественный полевой малогабаритный рентгенотелевизионный комплекс "Шмель 240/ ТВ" (рис. 8.25), разработанный в МНПО «СПЕКТР».

Комплекс укомплектован источником излучения "Шмель 240А" с напряжением на аноде 240 кВ. Наличие такого источника излучения позволяет легко решать задачи контроля изделий и конструкций большой толщины и размеров (проникающая способность по стали -32 мм, разрешающая способность – 0,12/0,16 мм). Специальная конструкция приемника излучения позволяет осуществлять контроль в труднодоступных местах. Управляющий блок позволяет фиксировать и сохранять более 10000 кадров цифровых изображений.

Рис. 8.24. Теневые картинки сумки при сквозном просвечивании (сверху)

и по отраженным лучам (снизу)

 

Рис. 7.25. Полевой рентгеновский досмотровый комплекс "Шмель 240/ ТВ"

 

МНПО «СПЕКТР» разработан ряд модификаций этого комплекса «Шмель» для различных условий применения. На рис. 8.26 показан вариант применения комплекса типа «Шмель» для обследования частей большегрузного автомобиля

На рис. 8.27 а) и б) показаны передвижные (мобильные) рентгеновские системы, предназначенные для досмотра большегрузных автомобилей и автопоездов. По сути- это инспекционные досмотровые комплексы на колесах.

 

Рис. 8.26. Использование комплекса «Шмель-240» для

обследования узлов автомобиля

 

Рис. 8.27. Передвижные системы: а) - RAPISKAN и б) - MobilAutoConSYS

 

Передвижные системы монтируются на базе автомобиля. Они удобны при проведении различных оперативных мероприятий. По производительности сравнимы со стационарными инспекционными досмотровыми комплексами, хотя и уступают им по эффективности контроля.

Наиболее опасные виды контрабанды зачастую перевозятся в специально оборудованных тайниках. Для их поиска эффективны так называемые измерители плотности

Так, в таможенной службе США широко используются измерители плотности К910В (другое название – БЛАСТЕР). Он применяется для поиска тайников в конструкциях контейнеров, автомобилей и т.п. Прибор оснащен встроенным естественным источником гамма-излучения на основе бария-133 (¹³³Ba). БЛАСТЕР устанавливается на контролируемую поверхность и рукой перемещается по ней. При нажатии на кнопку включения в нижней части прибора открывается защитная шторка и рентгеновские лучи воздействуют на контролируемую поверхность (рис. 8.28). На жидкокристаллическом дисплее отображается число, соответствующее плотности материала под прибором. Если в конструкции имеются неоднородности, то при перемещении будут меняться показания.

 

Кнопка включения прибора

Рис. 8.28. БЛАСТЕР К910В

 

К числу новых для отечественных производителей разработок относятся ручные детекторы измерения плотности, по назначению и принципу действия аналогичные БЛАСТЕРУ К910В. Их основное назначение также поиск тайников. На рис. 8.29 показан детектор ДИП-А01М, оборудованный встроенным естественным источником гамма-излучения на основе бария-133 (¹³³Ba).

На ручке прибора имеется курок, при нажатии которого открывается защитный кожух источника и из нижней части прибора выходит поток излучения под углом 120⁰. Прибор перемещается по контролируемой поверхности (например, по дверце автомобиля), при этом периодически, с частотой внутреннего генератора прибора измеряется и отображается на дисплее плотность материала под детектором.

Очень кратко принцип работы детектора можно разъяснить следующим образом. Излучение от источника проникает внутрь обследуемой поверхности, где происходит его рассеивание[2]. Часть рассеянного (отраженного) излучения фиксируется прибором. Интенсивность фиксируемого излучения зависит от плотности (эффективного атомного номера) вещества под рабочей поверхностью детектора. Если, например, в полости контролируемой двери будет какое-то вложение, то в этом месте будет увеличенная плотность и произойдет увеличение показаний прибора.

Рис. 8.29. Внешний вид детектора плотности ДИП-А01М

 

При превышении показаний первоначально установленной (при калибровке) величины издается звуковой сигнал. Имеется возможность подключения наушников для прослушивания звуковых сигналов. Правая кнопка (МАКС/МИН) на верхней панели детектора позволяет последовательно вывести на дисплей последнее, максимальное и минимальное измеренные значения.

С 2003 г. на вооружение таможенных органов России стали поступать рентгеновские ручные сканеры скрытых полостей «ВАТСОН» (рис. 8.30).

Назначение сканера- поиск вложений в скрытых полостях, таких как двери, сидения, бензобаки, колеса, стенки кузовов автотранспорта, полки и перегородки в пассажирских железнодорожных вагонах и т.п. Как и в детекторе ДИП-А01М в нем реализован принцип регистрации обратного рассеянного рентгеновского излучения. Однако источником излучения в данном случае является малогабаритный рентгеновский излучатель с анодным напряжением 50 кВ, что повысило безопасность эксплуатации прибора. Для регистрации рассеянного рентгеновского излучения в приборе используется сцинтилляционный детектор

Сканер разрабатывался для обнаружения вложений низкой плотности 0,5¸2 г/см³ (пластмасса, органические вещества), хотя практически может выявлять и более плотные вложения. Максимальная толщина преграды, за которой сканер осуществляет гарантированное обнаружение вложений размером 20х20х20 мм и плотностью 0,5¸2 г/см³: из дерева - 35 мм, из алюминия – 6 мм, из стали – 1,0 мм.

 

Рис. 8.30. Сканер скрытых полостей «ВАТСОН»

 

При перемещении вдоль некоторой поверхности на дисплее показывается изменение уровня рассеянного излучения, принимаемого сканером. При этом возможны два режима работы:

• абсолютное измерение – на дисплее отображается число, прямо пропорциональное уровню рассеянного излучения;

• относительное измерение – на дисплее отображается разность уровня рассеивания в текущей точке и в точке, выбранной за базовую.

Конструкция сканера позволяет снизить уровень облучения персонала и повысить безопасность его применения благодаря:

- встроенному коллиматору, формирующему рабочий пучок излучения, не превышающий 60⁰ без фильтра и 40⁰ с фильтром;

- нахождению оператора в зоне, противоположной направлению излучения;

- наличию фильтра рентгеновского излучения, уменьшающего мощность дозы в рабочем пучке излучения в случае сканирования преграды с низкой плотностью без ручной установки фильтра (уменьшает мощность дозы в прямом пучке не менее, чем в 5 раз).

Пучок излучения направляется на сканируемую поверхность через коллиматор. В зависимости от режима формируется пучок излучения, расходящийся на 60⁰ (при сканировании плотных веществ) или 40⁰ (при сканировании веществ с низкой плотностью).