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.
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.
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.
Общие сведения о интроскопах
С каждым годом требования к системам безопасности постоянно возрастают. Приходится учитывать все особенности и ключевые аспекты, чтобы разработать действенные методы и принять на вооружение эффективные инструменты. И в данном случае на первое место выходят те инструменты и методы, которые способны решить поставленные задачи с минимальными затратами сил и времени.
В наше время основными проблемами становятся терроризм, контрабанда, шпионаж и экономические преступления. Наиболее важные объекты, такие как вокзалы и аэропорты, а также различные государственные учреждения и крупные частные компании уже давно оснащаются досмотровой техникой. Главным образом сюда относятся интроскопы.
Подобное оборудование позволяет осуществлять исследование внутреннего содержания или структуры объекта без личного вмешательства. Сфера применения данной технологии очень обширна:
Медицинские исследования;
Техническая и промышленная интроскопия;
Исследования структуры крупных объектов.
Раньше данные приборы были сложны в производстве, вследствие чего их стоимость была очень велика. Но сейчас интроскопы стали достаточно популярны. Они служат для обеспечения безопасности не только в крупных аэропортах, но и на вокзалах, многочисленных почтовых отделениях, ж/д и автовокзалах.
Но самое главное заключается в том, что интроскопы в различных модификациях стали активно использоваться в частном порядке. Руководители крупных компаний или промышленных предприятий решают использовать такие интрументы обеспечения безопасности на своём объекте.
Суть заключается в том, что данные приборы используют разнообразные методы интроскопического анализа, чтобы изучить и проверить внутреннее содержание объекта, не нарушая его целостности и не допуская личного досмотра. Другими словами, интроскопы позволяют быстро проверять содержимое багажа и карманов на предмет наличия запрещённых предметов, не задерживая людей.
Сами проверяемые также могут оставаться спокойными, потому что такое оборудование способно показать только запрещённые объекты из-за своей специфики и не каким образом не выдаст личные вещи.
Виды интроскопов для багажа
Современный рынок полон разнообразных предложений, среди которых каждый сможет подобрать для себя то, что ему требуется. Те или иные производители предлагают собственные модели, отличающиеся друг от друга стоимостью, своими функциями и особенностями применения.
К наиболее популярными брендам можно отнести Astrophysics, Hi-Scan, Rapiscan, LineScan, Fiscan. Все эти компания достаточно широко известны, в том числе и на международной арене, а их продукция заслужила неплохую репутацию.
Тем не менее, надо сказать, что основная проблема выбора касается не столько торговой марки, сколько непосредственно особенностей того или иного интроскопа. Для удобства выделяют несколько спецификаций, благодаря которым удобно классифицировать все интроскопы для багажа.
Проверка почты и корреспонденции;
Проверка ручной клади и небольших сумок;
Проверка багажа;
Проверка грузов и габаритного багажа;
Поиск взрывчатых веществ;
Мобильные и передвижные установки (созданы на базе автомобиля).
Каждый отдельный интроскоп предназначен для выполнения определённого круга задач. Самое главное, что он предназначается для эксплуатации в конкретных условиях. Поэтому в первую очередь следует обращать внимание именно на это. Наибольшей популярностью в частном применении пользуются небольшие и малогабаритные интроскопы для багажа и проверки почты.
Благодаря большому разнообразию и широкому модельному ряду от различных мировых компаний, достаточно легко подобрать подходящее решение для себя и своего предприятия, если речь идёт о частном пользователе. Различные государственные структуры и силовые органы уже ориентируются на конкретные задачи и условия работы, поэтому заказывают специализированные устройства.
В любом случае первостепенными факторами являются габариты аппарата и максимальный размер груза и багажа, который он способен проверить.
Принцип работы интроскопа
В настоящее время различные технологии позволили разработать несколько методов интроскопического исследования:
Изучение теневого изображения внутренней структуры объекта (проекция);
Томография;
Эхозондирование.
Они отличаются между собой различными особенностями, достоинствами и недостатками, а также сферой применения. Хотя каждый из этих методов в той или иной степени может применяться для исследования багажа и внутренней структуры объёктов. Одним из ключевых факторов является зондирующее излучение:
Ультразвук;
Электромагнитные поля и волны;
Рентгеновское излучение.
Сегодня наиболее широко применяется именно рентген из-за его удобства и относительной простоты. В этом случае проводится так называемый рентгеноструктурный анализ - благодаря дифракционному рассеиванию излучения получается проекция внутренней структуры объекта.
Такой интроскоп помогает увидеть содержимое и небольшой ручной сумки, и большого груза. В современных установках источник рентгеновского излучения оснащается также линейным ускорителем, который обеспечивает прохождение лучей даже через достаточно плотные объекты. Оператор получает проекцию в виде изображения высокого качества, на котором прекрасно видно, если внутри находятся опасные предметы.
Говоря об излучении, возникает вопрос, насколько безопасен интроскоп для регулярного исследования? Не возникает ли угрозы для проверяемых и оператора?
Однако сейчас согласно стандартам ГОСТ и СанПиН любое подобное оборудование обязано иметь соответствующие меры защиты, в том числе и на конструктивном уровне. Другими словами, конструкция установки, а также используемые материалы, значительно снижают дозу излучения, что обеспечивает необходимый уровень защиты, так что никакой опасности нет.
Как мы выяснили из предыдущей главы существует множество норм и правил, для того чтобы сохранить здоровье и создать комфортные условия для работы оператору САБ.
Рассмотрим реальную работу оператора интроскопа и влияние окружающих негативно воздействующих факторов аэропорта.
Суть работы сотрудника ИСАБ
На примере аэропорта Шереметьево: В группе на линии контроля работают пять человек - оператор рентгенотелевизионной установки - интроскопа, инспектор по личному досмотру, а также сотрудники, осуществляющие детальное обследование подозрительного багажа. Каждые 20 минут сотрудники группы меняются местами, для того чтобы у оператора интроскопа не было рассеянным внимание. Смена оператора длится 11 часов. И все это время ему нужно находиться в постоянном напряжении.
Относительно недавно, в Шереметьево была установлена новая система предполетного досмотра с цветными мониторами, которая видит не только контуры предметов, но и определяет их плотность. Таким образом, удалось практически исключить возможность провоза в багаже без оболочных взрывных устройств, закамуфлированных, например, под книгу. О важности этой работы говорят цифры статистики. Только за последний квартал сотрудниками Шереметьевской САБ было выявлено 706 человек, пытавшихся пронести в самолет запрещенные предметы и вещества. При этом было изъято 23 единицы оружия, 92 единицы боеприпасов и пиротехнических изделий, а также около полутонны (!) различных легковоспламеняющихся жидкостей и ядовитых веществ. (Рисунок 1)
Влияние интроскопа на сотрудника САБ
Определенно, какое-то влияние интроскоп оказывает на организм. Ведь данные аппараты работают по рентгенотелевизионой технологии, а значит, есть рентгеновское излучение. Как правило, излучение до 100 кВ считается в рамках нормы, однако есть интроскопы мощнее, чем данный параметр, но базовый интроскоп, который используют в аэропортах по всему миру работает с излучением 80-90 кВ.
Для работников за интроскопами возникает реальная угроза здоровью, какая именно - не определенно. Рентгеновское излучение особенно вредно в больших объемах. Но есть и другой факт - современные интроскопы позволяют защищать работников, их использующих. Как правило, интроскопы в аэропорту сделаны в виде конвеера, то есть чемодан или ручная кладь самостоятельно проезжают через него. Человек сидит с обратной стороны устройства. Так что проникающий эффект рентгеновского излучения намного меньше 90 кВ - такой он внутри, снаружи он, как правило, составляет менее 5 кВ.
Но и в таком объеме излучение может влиять на здоровье. От рентгеновского излучения может изменяться зрение, ухудшаться кожный покров, выпадать волосы, кости делаются более ломкими. Для пассажиров такого эффект в большинстве случаев нет - так как они во-первых, не сидят за интроскопом, а проходят всего лишь рядом, а во-вторых они, в отличие от работников проводят рядом с интроскопом не каждый рабочий день, а всего 5-20 минут, во время досмотра.
Влияние ВДТ на сотрудника
Постоянная работа с экраном дисплея может вызвать перенапряжение зрительного анализатора. Наблюдаются: покраснение век, слезотечение, снижение остроты зрения, жжение и боль в глазах, что характерно для астенопии. Причины: низкая контрастность, частые перепады яркости и мерцание экрана, длительность наблюдения за экраном и др. При непрерывной работе первые признаки астенопии могут отмечаться через 40--45 мин; через 2 часа зрительные функции существенно снижаются. Более чем 4-часовое пребывание перед экраном ВДТ может привести к утомлению, о чем свидетельствует сохранение дискомфорта после трудового дня и ночного отдыха. Влияние указанных факторов приводит к снижению остроты зрения, уменьшению объема аккомодации. Возможны нервно-психические нарушения. Подобные нарушения могут привести работника САБ к роковой ошибке.