Досмотровая рентгеновская техника

На схеме показаны три основные функциональные системы рентгеновских аппаратов сканирующего типа: система управления, рентгеновская система и система получения изображения.

Мозгом системы управления является микропроцессорный программированный блок управления. Он получает управляющие сигналы от соответствующих управляющих кнопок пульта управления оператора, от световых датчиков зоны включения и выключения рентгеновского излучения, регистратора скорости движения конвейера, а также подаёт команды на конвейерную ленту, рентгеновский генератор, монитор и модуль детекторной линейки. Он обеспечивает включение рентгеновского генератора только при движущейся ленте транспортёра и только при наличии в контрольном туннеле объекта контроля. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема построения рентгенотелевизионного аппарата по методу сканирующего луча

 

 

 

 

 

Рентгеновская система - содержит собственно рентгеновский генератор, коллиматорное устройство, блок управления режимом работы генератора и энергопитанием, а также световые индикаторы включённого рентгеновского излучения.

Система получения изображения - состоит из непосредственно контура «Г-образной» детекторной линейки, куда попадает прошедшее через контролируемый объект рентгеновское излучение, и где оно превращается в видимый свет, благодаря специальным устройствам - сцинцилляторам. Сцинцилляция - это свойство определённых веществ светиться под действием ионизирующих излучений, к которым, как известно, и относится рентгеновское излучение. Возникновение сцинцилляций связано с тем, что при взаимодействии электронов, образованных ионизирующим излучением, с веществом сцинциллятора его возбуждённые и ионизированные атомы возвращаются в нормальное состояние с испусканием микрочастиц видимого света. Световые вспышки воспринимаются фотодиодами, которые и преобразуются ими в электрические сигналы, усиливаются и поступают в процессор детекторной линейки. Детекторные сигналы путём опроса каждого детектора всей линейки детекторов считываются и последовательно измеряются, интегрируются с помощью специальных устройств - аналоговых мультиплексоров. При отсутствии рентгеновского излучения процессор детекторной линейки измеряет фоновые величины (шумы и помехи) всех каналов детекторной линейки, переводит их цифровую форму и фиксирует в блоке памяти. При включении рентгеновского излучения эти фоновые сигналы вычитаются из общего сигнала теневого изображения, создавая качественное, чёткое (без аппаратурных шумов) изображение контролируемого объекта на чёрно-белом мониторе. Система получения изображения позволяет оператору проводить анализ теневого изображения, используя возможности электронных схем обработки записанной в памяти "картинки", обеспечивающих изменение её контрастности, выделяя более плотные предметы или создавая негативное изображение объекта.

Особо следует обратить внимание на выполнение в рентгенотелевизионных аппаратах сканирующего типа - радиационной защиты. Она делается особо тщательно и предусматривает защиту собственно рентгеновского генератора специальным свинцовым кожухом; конструкция контрольного туннеля также выполняется из металлических листов толщиной 1,5 - 2,5мм; детекторная линейка снабжается специальным свинцовым экраном; загрузочно-разгрузочные арки туннеля закрываются резиновыми свинцовосодержащими полосками (лентами), также экранирующими рассеянное рентгеновское излучение. Это, кроме обеспечения безопасности продуктов, фотоматериалов и лекарственных препаратов, позволяет добиться минимально возможных, полностью безопасных для человека доз рентгеновского излучения на поверхности аппарата.

Основными оперативно-техническими преимуществами рентгенотелевизионных аппаратов, использующих принцип "сканирующего луча" являются:

1.Отсутствие геометрических  искажений теневого изображения контролируемого объекта за счёт применения узконаправленного рентгеновского луча рентгеногенератора и «Г-образного» расположения линейки детектора.

2.Обеспечение высокой  контрастности и разрешающей  способности теневого изображения  контролируемого объекта за счёт  высокостабильных энергетических  и геометрических параметров  сформированного рентгеновского  луча и высокочувствительных  преобразователей рентгеновского  излучения малых размеров.

3.Возможность визуального  телевизионного контроля достаточно плотных материалов и обнаружения предметов находящихся за преградами из них.

4.Высокая производительность  контроля за счёт применения  конвейерной системы перемещения  объекта контроля.

5.Возможность контроля  предметов ручной клади и багажа практически неограниченной длины за счёт возможности фрагментарного контроля отдельных участков объекта, располагающегося на конвейере.

6.Высокая радиационная  безопасность операторов и окружения за счёт применения специальных защитных устройств, обеспечивающих предельно низкие дозы рентгеновского излучения на поверхности аппарата.

7.Минимальная доза облучения  инспектируемого объекта, обеспечивающая  полную безопасность продуктов, фотоматериалов и лекарств.

8.Возможность углублённого  анализа отдельных фрагментов  теневого изображения за счёт  применения специальных схем  обработки изображения и схем выбора и масштабирования участков изображения.

9.Оперативно приемлемые  габариты и вес аппаратов.

10.Возможность оперативной  работы на аппарате операторов  не имеющих специального технического  образования.

11.Удобство работы операторов  за счёт рационального выполнения клавиатуры пульта управления аппарата и оптимального расположения ТВ-монитора.

12.Создание комфортных  условий для лиц, ручная кладь  и багаж которых подвергается  контролю, за счёт применения  в аппарате низкорасположенного конвейера и рольганга.

Однако, применяемые таможенными службами аппараты сканирующего типа, обладают определённым недостатком - позволяют наблюдать и анализировать объекты за один цикл контроля только в одной плоскости, что в ряде случаев затрудняет распознавание и идентификацию предметов, что снижает вероятность обнаружения контрабандных вложений. Метод формирования нескольких проекций теневого рентгеновского изображения позволяет увеличить вероятность распознавания предметов за счёт увеличения количества информации, поступающей к оператору. Этот метод позволяет оператору наблюдать одновременно или последовательно изображение нескольких проекций контролируемого объекта. Такая аппаратура, как правило, строится по двухканальной схеме, при которой оператор может наблюдать и анализировать одновременно две проекции инспектируемого объекта на одном мониторе (стереоскопический метод) или последовательно каждую из проекций на одном мониторе (двухракурсный метод).

Для получения стереоскопического эффекта используют два источника рентгеновского излучения, расположенные на определённом расстоянии и под определённым углом друг к другу, или специальную рентгеновскую трубку, имеющую два катода, две управляющих сетки и один общий анод, и одну систему визуального изображения. Электронное управление каждым из двух генераторов или сетками одного генератора обеспечивает их попеременное включение. Электронные пучки попадают на объект контроля под разными углами, при этом теневые изображения, фиксируемые передающей телевизионной системой, оказываются расположенными под различными углами зрения.

Специальная система электронного управления, синхронизированная с системой управления генераторами или сетками трубки, разделяют сигналы от передающей ТВ-трубки по двум каналам. На одном ТВ-приёмнике фиксируется изображение от одного генератора или одной половины рентгеновской трубки, на другом -от второго или другой части трубки. При совместном наблюдении двух экранов мониторов ТВ-системы достигается стереоэффект. Однако работа оператора одновременно с двумя экранами вызывает его быструю утомляемость и в целом нужного оперативного эффекта не достигается. Возможно формирование изображений каждого канала на одном мониторе, но это требует попеременного формирования каждого из ракурсных каналов на мониторе и синхронизированного восприятия оператором изображения с помощью специальных поляризационных стереоочков. На таком принципе (с двумя рентгеновскими генераторами) американская фирма "Астрофизике ресёч" создала модель рентгеновского стереоаппарата "Лайн-Скан-стерео"и продемонстрировала его работу на выставке "Оборудование для таможни-87" в Москве. По заявлению представителей английской и американской таможенных служб эта аппаратура не нашла своего оперативного применения из-за достаточной сложности электроники, значительной стоимости и необходимости оператору практически постоянно работать в стереоочках, что весьма затруднительно.

Поэтому наиболее оптимальным вариантом получения значительно большего объёма информации о содержимом инспектируемого объекта при незначительных усложнениях конструкции рентгеноаппарата является двухракурсный вариант получения теневого изображения за один цикл контроля, принцип образования которого представлен на Рис.2.7. Он построен на базе использования рентгеновской трубки с двумя разнесенными по высоте фокусными пятнами (точками выхода излучения), работающими в режиме последовательной коммутации и попеременной визуализации теневых изображений на одном мониторе, полученных от действия луча каждого ракурса и заложенных в блоке памяти аппарата.    Экспериментами подтверждено, что при двухракурсном варианте контроля узнаваемость предметов в контролируемых объектах, идентификация их истинных образов и принадлежности примерно на 50-60%  выше, чем при одноканальном одноракурсном просвечивании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двухракурсный метод получения теневого изображения контролируемого объекта

 

 

 

 

 

 

 

 

Рентгеновская система досмотра человека в полный рост

В современных условиях электромагнитные рамки металлодетекторов для досмотра человека в комплексе с рентгеновскими системами досмотра багажа уже не обеспечивают требуемый уровень обеспечения безопасности на контрольно-пропускных пунктах.

Уникальный сканер персонального досмотра CONPASS, работающий на основе запатентованной компанией АДАНИ технологии, специально разработан для аэропортов, тюрем, пограничных переходов, правительственных зданий, а также для всех объектов, где требуется повышенный уровень обеспечения безопасности при проведении досмотра человека.

 

CONPASS

• Инновационный рентгеновский метод досмотра человека, основанный на регистрации проходящего через объект рентгеновского излучения низкой интенсивности
• Значительное увеличение эффективности досмотра
• Возможность увидеть объекты, спрятанные под одеждой, а также проглоченные или спрятанные в естественных полостях тела человека
• Возможность, за 7 секунд определить наличие на человеке или внутри него всех объектов, запрещенных к провозу правилами обеспечения безопасности на авиа транспорте: 
   
            Косметика, лекарства  
            Электронные приборы  
            Режущие и колющие предметы  
            Опасные спортивные принадлежности  
            Холодное и огнестрельное оружие  
            Инструменты  
            Предметы самообороны 
            Взрывчатка, горючие материалы, парализующие жидкости, газы и другие опасные материалы 
            Продукты питания, жидкости 
            Любые другие предметы, которые можно рассматривать как опасные 

CONPASS может работать  в двух основных режимах LD (низкая  доза) и HR (высокое разрешение):

CONPASS LD (Низкая Доза) генерирует  маломощное рентгеновское излучение  и позволяет обнаруживать на  человеке оружие, взрывчатку и  другие опасные предметы диаметром  более 2.5 мм. В таком режиме не  требуется учет накопленной персональной  дозы, что позволяет использовать систему при массовых досмотрах в аэропортах, стадионах и т.д. Возможно сканирование беременных женщин и детей до 1000 раз в год без вреда для их здоровья.

CONPASS HR (Высокое Разрешение) позволяет получить повышенное  пространственное разрешение и  проникающую способность по-сравнению  с режимом LD. Удачное сочетание  данных характеристик позволяет  обнаруживать объекты диаметром  менее 2.5 мм, а также проглоченные  человеком объекты и делает  прибор идеальным для использования  таможенными службами для поиска  проглоченных наркотиков, а также  службами безопасности рудников  для поиска проглоченных алмазов, золота и других ценных материалов.

 

Передвижной инспекционно-досмотровый комплекс DTP-5000R является рентгенографическим сканером с портальной формой детектирующей системы для досмотра груженых транспортных средств (контейнеров или обычных грузов), конструкция которого отвечает требованиям высокой пропускной способности (до 150 автомобилей в час), поскольку водитель не выходит из кабины и управляет движением автомобиля через портал детектора.

Назначение DTP-5000R предназначен для ускоренного досмотра контейнеров (находящихся на транспортном средстве) и большегрузных автомобилей с целью идентификации находящихся в них различных грузов на соответствие товаросопроводительным документам, обнаружения контрабанды, наркотиков, оружия, других опасных и запрещенных для перевозки предметов.

DTP-5000R предназначен для использования  в морских портах, в пунктах  пропуска автомобильного транспорта, на таможенных пунктах, на складах  временного хранения и других  сферах, где необходима 100 % проверка  грузов для обеспечения безопасности.

Особенности конструкции

Легковозводимая перевозимая конструкция 
ИДК является полностью автономной и легко перемещаемой системой, состоящей из трех модулей:1)модуля источника излучения — рентгеновского модуля-контейнера, содержащего рентгеновский излучатель в защите, систему управления и контроля и дизель-электрогенератор; 2) модуля приемника излучения — рентгеновского портал-детектора; 3) модуля управления — рабочего модуля-контейнера для работы обслуживающего персонала.

Компактность конструкции 
Для размещения рентгеновского модуля-контей-нера и блока-портала детекторов ИДК требуется относительно ровная горизонтальная площадка с размерами 5,3 м х 8,3 м. При этом границы охранно-санитарной зоны досмотра (радиационной безопасности) не превышают 60 м х 80 м. Отсутствуют особые требования к инфраструктуре на месте размещения сканера.