Главная » Технологии » Микродозная система рентгеновского контроля «СибСкан»
Контакты English

Микродозная система рентгеновского контроля «СибСкан»

Микродозная система рентгеновского контроля (СРК) «СибСкан»

В современных условиях досмотр пассажира с использованием только электромагнитных металлоискателей и рентгенографических систем для досмотра багажа уже не обеспечивает требуемый уровень безопасности. В первую очередь это касается обеспечения качественного предполетного и послеполетного досмотра в аэропортах и досмотра в пунктах таможенного контроля на границе. Главной проблемой является то, что для совершения террористических актов используется керамическое холодное оружие, пластиковая взрывчатка. Орудия и предметы терроризма изготовляются из неметаллических материалов, и прячутся не только под одеждой, но и в естественных полостях тела, запрещенные перевозки наркотиков осуществляются в проглоченных капсулах. 

Анализ террористической и криминальной активности в мире показывает, что противоправные элементы активно внедряют в свою практику последние достижения научно-технического прогресса. Соответственно, противодействие этой деятельности требует опережающего развития средств обеспечения безопасности. В первую очередь современными средствами обеспечения безопасности должны оснащаться объекты, где действия террористов и криминальных элементов могут принести максимальный ущерб. Это аэропорты, атомные станции, оборонные объекты, места массовых скоплений людей и т.д.

Очевидно, что наибольшую гарантию безопасности может обеспечить только полный личный досмотр. Однако по причинам этического характера, а также в связи с большими затратами труда и времени полный досмотр был и будет оставаться исключительной мерой.

На сегодняшний день единственной альтернативой личному досмотру является рентгеновское просвечивание. Такой метод давно применяется в аэропортах при обследовании багажа, где доза облучения не играет большой роли. Между тем, для применения рентгена при досмотре людей необходимы микродозовые рентгеновские установки.

Такие системы должны обеспечивать:

  1. Высокую контрастную чувствительность и широкий динамический диапазон,  необходимые  для обнаружения мелких  и малоконтрастных объектов. Это позволит увидеть предметы в одежде, даже на фоне наиболее плотных частей тела, а также внутри тела обследуемого.
  2. Ультранизкие дозы рентгеновского облучения, сравнимые с суточной фоновой дозой (< 5 мкЗв).
  3. Способность получать изображение человека в полный рост.
  4. Короткое время обследования (не более 5 секунд).
  5. Наличие программного обеспечения, позволяющего проводить анализ снимка за короткое время (не более 30 секунд).
  6. Минимум неудобств, связанных с обследованием (повышенные требования к дизайну и эргономике).

Анализ этих требований показывает, что такую установку можно создать только на основе сканирующего метода получения снимка. Институт ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) в течение последних двадцати лет успешно разрабатывал Малодозовые Рентгенографические Установки (МЦРУ «Сибирь») сканирующего типа, предназначенные для медицинских обследований. В настоящее время МЦРУ «Сибирь» производятся тремя заводами в России и по лицензии в Китае. Имеющийся опыт можно эффективно применить для создания с минимальным объемом НИР и в короткие сроки микродозовых Систем Рентгеновского Контроля (СРК) для досмотра людей в аэропортах, на входе в офисы, банки, атомные станции и т.п.

На сегодняшний день принципиально новым средством бесконтактного досмотра становятся цифровые сканирующие системы, основанные на использовании рентгеновского излучения и обладающие наивысшей надежностью и вероятностью обнаружения. Уникальная технология получения цифрового проекционного рентгеновского изображения человека в полный рост методом сканирования плоским веерообразным рентгеновским лучом разработана учеными ИЯФ СО РАН (система рентгеновского контроля СРК «СибСкан»), серийно аппарат производится на орловском предприятии ЗАО «Научприбор» при участии ФГУП «НПП «Восток».  

СРК «СибСкан» предназначен для досмотра людей с целью обнаружения скрытых в одежде, на теле или внутри тела обследуемого любых опасных и запрещенных к переносу предметов, веществ и оружия. Система позволяет не только обнаружить неметаллические предметы в одежде, но и определить  наличие подозрительных предметов внутри тела человека. При этом время обследования не превышает 5 секунд, а доза рентгеновского излучения сравнима с суточной фоновой дозой (менее 5 мкЗв). Таким образом, СРК «СибСкан» может стать наиболее эффективным способом досмотра людей. 

При создании СРК «СибСкан» использован двадцатилетний опыт ИЯФ по разработке Малодозовых Цифровых  Рентгенографических Установок (МЦРУ) «Сибирь», которые успешно применяются в последнее время в медицине.

Сферами применения СРК «СибСкан» являются: контрольно-пропускные пункты АЭС, аэропортов и предприятий по добыче и переработке цветных металлов и драгоценных камней, таможенные  пункты пограничного перехода, системы безопасности учреждений ГУИН, военных объектов, банков и частных фирм.

Система рентгеновского контроля СРК «СибСкан» устанавливается в зоне предполетного досмотра пассажиров с целью надежного обнаружения срытых в одежде, обуви, на теле и внутри тела досматриваемого любых опасных и запрещенных к перевозке на воздушном транспорте предметов. Пассажир при досмотре не испытывает неудобств и не выкладывает имеющиеся у него металлические предметы и мобильный телефон. Ему не нужно снимать обувь, верхнюю одежду, головной убор и ремень т.к. по изображению на мониторе можно определить расположение и идентифицировать любые предметы, в том числе и пластиковые.

Для этого он должен постоять 5 секунд в досмотровом пространстве СРК. Такой досмотр позволяет не только вывести процедуру досмотра на совершенно другой качественный уровень, ранее казавшийся фантастикой, но и очень доброжелательно принят как пассажирами (экономия времени, деликатность), так и персоналом службы безопасности аэропорта (высокая информативность, простота досмотра). Безопасные для здоровья и чрезвычайно низкие уровни гамма-излучения позволяют гарантированно обнаруживать ампулы с наркотиком, оружие металлическое и керамическое, другие опасные предметы и предметы контрабанды, проносимые на теле человеком. Бесконтактный рентгеновский досмотр обеспечивает соблюдение этических аспектов досмотра некоторых категорий пассажиров, которые в силу религиозных и иных причин предпочитают не снимать обувь или не проходить тактильный досмотр. Кроме того, использование сканера в зонах контроля ускоряет процесс прохождения пассажирами процедуры досмотра.

Пассажиры добровольно и осознанно отдают предпочтение досмотру с помощью СРК - при этом они хотят знать лучевую нагрузку, т.е. суммарный эффект облучения человека с точки зрения отдаленных последствий при прохождении досмотра. Для сравнения, типичная доза облучения, обусловленная космической радиацией, человека совершающего перелет в один конец из Малаги в Лондон, составляет 10 мкЗв, из Нью-Йорка в Лондон - 35 мкЗв и из Гонконга в Лондон - 50 мкЗв. Типичная фоновая доза облучения, получаемая человеком от естественного радиационного фона земли средним представителем стран Европейского Союза в день, составляет 6?7 мкЗв. Доза, которую человек получает при сканировании на СРК, составляет 0,5 мкЗв. Таким образом, облучение, которому подвергается человек на СРК, незначительно на фоне естественного радиационного излучения. Нахождение на солнце или любой перелет на самолете вносит в десятки, а то и в сотни раз больший вклад в общее облучение человека.

На сегодняшний день это наиболее эффективный и исчерпывающий способ персонального досмотра, который позволяет использовать данную систему в качестве основного элемента предполетного досмотра пассажиров. Опыт использования во многих аэропортах показал высокую эффективность СРК с точки зрения обнаружения скрытых на теле, внутри тела и в одежде человека, запрещенных к провозу на авиатранспорте веществ, материалов и изделий, которые могут быть использованы в качестве оружия для нападения на экипаж или пассажиров. Не прибегая к телесному контакту, инспектор получает на экране изображение высокого разрешения, позволяющее идентифицировать предметы как органического, так и неорганического происхождения. Личный досмотр на СРК фактически предоставляет инспектору возможность «заглянуть внутрь» человека, обеспечивая антитеррористическую защиту при прохождении постов безопасности. Как пример, в аэропорту «Пулково» службой, осуществляющей аэропортовую деятельность по обеспечению авиационной безопасности, обнаружен микроконтейнер в желудке одного из пассажиров при досмотре на СРК. Применение рентгенографического сканера позволяет операторам управления безопасности быстро и качественно производить досмотр, не создавая очередей и освобождая сотрудников служб безопасности от неудобного занятия, тактильного досмотра проходящих на объект посетителей.

Из сказанного выше можно утверждать, что разработано эффективное и безопасное для здоровья человека средство своевременного выявления, предупреждения и пресечения попыток проникновения на стратегически значимые объекты и транспорт лиц с оружием, боеприпасами, легковоспламеняющимися веществами, отравляющими, радиоактивными и другими опасными предметами и веществами. 

Схема СРК «СибСкан»

Image

 Общий вид установки рентгеновского контроля (стенки условно показаны прозрачными)

 

Принцип действия:

  • Коллиматор со щелью 0,6 мм вырезает из излучения трубки плоский веерообразный пучок рентгена, который после прохождения через обследуемого регистрируется детектором.
  • Во время обследования излучатель, коллиматор и детектор равномерно и синхронно перемещаются по вертикали.
  • Данные с детектора о распределении излучения вдоль одной «строки» изображения каждые 2,5 мс записываются в оперативную память детектора.
  • После окончания сканирования весь снимок, состоящий из 2 000 «строк», передается в компьютер, и после быстрой обработки изображение появляется на дисплее.
  • Движение осуществляется линейными двигателями по направляющим.
  • Снаружи СРК представляет собой две стойки, сделанные из непрозрачного материала, и обследуемый не видит движущейся части.
  • Сканирование начинается с подошв обуви и заканчивается в момент появления равномерной засветки, то есть сразу после «схода» луча с головы обследуемого.

Конструкция СРК «СибСкан» позволяет поочередно выводить результаты на несколько компьютеров, что одновременно увеличивает пропускную способность установки и время анализа одного снимка, а, следовательно, и качество досмотра.

Технологические характеристики СРК

Максимальная высота сканирования  2 м
Ширина снимка  800 мм
Число каналов детектора   768
Размер канала (разрешение)  1х1 мм
Скорость сканирования  40 см/с
Максимальное время сканирования  5 с
Время обработки информации на компьютере  30 с
Доза за одно обследование  < 5 мкЗв

 

Из вышеперечисленных характеристик вытекают соответствующие достоинства установки, определяющие её широкую востребованность и выгодно отличающие от существующих аналогов. А именно:

  1. Способность обнаружения любых неметаллических предметов, скрытых в одежде или внутри тела человека, благодаря применению сканирующего принципа рентгеновского обследования.
  2. Отсутствие проекционных искажений по длине снимка.
  3. Ультранизкая доза рентгеновского облучения, не превышающая естественного радиационного фона и дающая возможность осматривать одного человека до 200 раз в год.
  4. Изображение человека в полный рост.
  5. Высокая контрастная чувствительность и широта динамического диапазона, обеспечивающие отличное качество снимка.
  6. Высокая пропускная способность (малое время обследования).

Основными сферами применения СРК «СибСкан» являются:

  • Таможенные  пункты пограничного перехода;
  • Контрольные пункты досмотра в аэропортах, наиболее актуально – в  аэропортах международного значения с повышенными требованиями к безопасности;
  • Системы безопасности банков и банковских депозитариев;
  • Контрольно-пропускные пункты АЭС;
  • Предприятия по добыче и переработке цветных металлов и драгоценных камней;
  • Системы безопасности учреждений ГУИН;
  • Системы безопасности военных объектов;
  • Системы безопасности частных фирм.

 

 Сравнительные характеристики

Наименование параметра продукции Значение критерия для CONPASS Значение критерия для CONSYS Значение критерия для SECURE-1000 Значение критерия для «СибСкан»
Доза рентгеновского облучения за одно обследование 4 мкЗв 0,4 мкЗв* Менее 0,2 мкЗв 5 мкЗв 
Пропускная способность (время обследования) 10 с 8 с Менее 8 с 5 с
Число допустимых осмотров одного человека в год 200 2000* 5000 200 
Наличие проекционных искажений по длине цифрового снимка 5% 5% Нет данных 0%
Размер цифрового снимка (количества элементов изображения) 1536х500 1536х500 Нет данных 2000х768
Габариты (ширина х глубина х высота) 8 м2 пола требуется 282х184х254 см 123x92x202 см 250х120х280 см
Вес 1200-1500 кг 700 кг 295 кг 1200 кг
Потребляемая мощность 5 кВт 2 кВт Нет данных 9 кВт
Способность выявлять предметы, спрятанные внутри тела или складках плотной одежды + + - +

 

Оптимальное сочетание цены и качества дает несомненное преимущество СРК «СибСкан» перед аналогами. В настоящее время технология не позволяет полностью автоматизировать процесс обследования ни на одной имеющейся установке, и окончательное решение принимает оператор установки. Поэтому качество получаемого снимка является ключевым фактором, и по этому показателю СРК «СибСкан», безусловно, лидирует.

Image

 Демонстрационная сканограмма: отчётливо видны очки в нагрудном кармане, цепочка на шее, часы, а также очертания и складки одежды.

В целях реализации проекта Институтом ядерной физики СО РАН создана компания «ИЯФ-Сканирующие системы», занимающаяся производством и реализацией малодозных цифровых рентгеновских установок.

 

Институт Ядерной Физики СО РАН

 Украинцев Юрий Григорьевич

8 (383) 329 45 88