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X射线安检仪性能检测

发布时间:2018-08-10 11:08 文章来源:网络(转载请注明)

  安检仪是一种利用X射线进行现场安全检查的装置,通过测量穿过被检査物品的X射线强度与能谱分布,生成被检查物品图像或提供材料信息,据此可对被检查物品进行判别,安检仪主要由X射线发生器、成像设备和控制系统等组成。应用于机场、码头、铁路和地铁等公共领域的行李、包裏及其他物品的安全检查。

  安检仪广泛应用在机场、车站、码头以及重要场所,通过检查行包防止枪支、弹药、管制刀具危险爆炸品进入重点保卫的公共场所。确保公众的安全,避免重大治安事件,恐怖事件的发生。

  1 安检仪成像方法

  安检仪根据采用的成像方法不一样,大致分为3种。

  1)单能X射线法

  X射线透射法是基于不同的X射线衰減系数来区分不同的材料,使用这种方法大面积有效原子序数材料,如金属(等)可清晰成像,检查比较好,但对于吸收材料系数相对接近的违禁品(如炸药)不能发现隐藏,从而探测能力是非常有限的。

  2)双能X射线法

  该方法能得到有效的原子序数材料被检取信息,可以分开无机和有机。

  利用高能和低能X射线照射物质,测量物质对高能X射线衰减与对低能X射线衰减的比值K,从而提取出被检物的有效原子序数Zeff。双能X射线检测法可得到被检物的有效原子序数信息,可以将有机物从无机物中分离出来,如将行李中常见的玻璃等无机物分离出来,从而大大提高了检测的准确率,且检测速度快,成本较低,成为安检设备的主流产品(现在几大部分都采用的双能)。但双能X射线检测技求对行李中允许携带的有机物(如食品、塑料、织物等生活有机物)和违禁有机物(如TNT、C4 、海洛因等)的区分仍有困难。

  3)X射线背散射法

  针对违禁物品多是被隐藏在行李外层的夹层和暗格中的特点,发展了X射线背散射技术。它是一项较新的X射线安检技术,主要探测物质对X光子的康普顿散射信号,因此对Zeff低密度高且放在行李外层的物品有较好的检查效果。与双能量X射线检查法相比,X射线背散射法获取的行李外层的信息更丰富、灵敏,从而可进一步提高检查的准确率,尤其是对有较低Zeff和较高密度的塑性炸药等效果很好。

  2 X射线检测

  JJF1275-2011《X射线安全检查仪校准规范》(以下简称规范),使用专门的安检仪模体和防护剂量仪对仪器线穿透力、分辨力和泄漏辐射等具有代表性的指标进行测量。针对检查过程中的特点进行分析(表1是国内目前用的比较多部分安检仪型号及其参数)。

  1)穿透力

  2)测量的时候根据规范要求,把具有穿透力测试模块的模体按照最佳位置摆放(测试体平面垂直于射线发射方向,射线呈扇形从球管方向往传送带发射,并尽量靠近放射源或者球管,球管位置如图1所示)

  表1 各种通道尺寸部分型号安检仪参数对比(来自厂家或代理商网络参数)

  

 

  

 

  图1 球管大致位置的判断示意图

  安检仪上会出现带一定色彩的相应图像,黑色圆形和蓝色区域即为穿透力测量区域(图2所示)。需要注意的是得到图像后,观察安检仪监视器屏幕上的选项,最好选择高能或者混合(如有)选项进行图像处理,这样才能够在位置固定以后得到尽可能好的穿透图像。一般情况下,实际测得的穿透力会比厂家给出的理论值小,而且测到过的值没有超过32mm的。

  

 

  图2 安检仪上显示图像(穿透力)

  

 

  图3 安检仪上显示图像(线分辨力)

  厂家值偏高,是其通过最大射线能量推算或者球管测的指标(没有考虑探测器和成像软件等因素),这一点测量的时候应该注意。

  2)线分辨力

  测量的时候根据规范要求,把具有线分辨力测试模块的模体按照最佳位置摆放(和1同) 。

  安检仪上会出现一定色彩的相应图像,曲线区域(没有遮挡)即为线分辨力测量区域(图3所示)。需要注意的是得到图像后,观察屏幕上的选项,最好选择低能选项进行图像处理,这样才能够在位置固定以后得到尽可能好的细小物质的图像(类似此项目,比如分辨力等测量都尽量使用低能进行处理)。实际测得的线分辨力几乎都满足规范要求。

  3)泄漏辐射

  测量时根据规范要求,把白松木模体放置于传送带上进行检测,有防护剂量仪测量泄漏辐射(如果能够进入后台让传送带暂停,开启射束开关或者用东西挡住入口感应口让安检仪出束更佳)。

  测量的时候要满足两个条件:1)模体进入安检通道,入口铅帘门完全放下,同时出口铅帘门还没有被掀起时;2)防护剂量仪大概距离安检仪表面距离5cm进行测量,选择重点区域进行监测,如正对工作人员方向、球管位置处、入口或出口。尤其需要注意的是一定要保证模体进入后安检仪入口和出口铅帘门处于正常闭合状态,并且有射线发射(成像),这样测到的泄漏辐射才比较正确,否则会由于铅帘门被掀起而从缝隙里泄漏出来致使测量值过高。

  由于很多安检仪使用年限的问题,铅帘门的老化严重、密封性不好,这种情况下测得的泄漏辐射结果偏大甚至会出现超过规范上给出的参考值得情况,建议使用单位咨询安检仪厂家进行处理。

  3 结束语

  本文针对安检仪比较有代表性的性能参数的检测进行了较为详细的描述,尤其是主要要根据测量对象选取不同的图像处理模式(以穿透为主功能检测模式和以辨别细小物质为主的功能检测模式),总结了第一线的安检仪检测经验,希望给同仁们一点帮助。

  参考文献

  [1] X射线安全检査仪校准规范:JJF1275-2011[S].北京.中国质检出版社,2011.

  [2]杨勇,范杰.安检仪也需要安检[J].中国计量,2012(5):47-50.

  [3]王琪,陈志强,邬小平,等.X射线安全检査技术综述[J],CT理性与应用研究,2004 ,13,(1):32 -37.

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