वे हमारे साथ क्या निरीक्षण कर रहे हैं?

हाय Giktayms!

निरीक्षण प्रणालियों की व्यापक शुरूआत के संबंध में, कई लोग यह सवाल पूछ रहे हैं। इस पोस्ट में, लेखक विभिन्न वस्तुओं पर लेखों की एक श्रृंखला शुरू करना चाहता है, खतरनाक वस्तुओं का पता लगाने के लिए लागू सिद्धांतों पर और हार्डवेयर तक खोज उपकरणों के डिजाइन।

सबसे पहले, आइए एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियों को देखें।

सबसे अधिक बार, एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियों में, या टेलीविजन सिस्टम की स्मृति से, जैसे "सर्च", - आरटीयू (एक्स-रे टेलीविजन इंस्टॉलेशन), एक एक्स-रे ट्यूब का उपयोग किया जाता है। हां, वही जो कोन्ड्रड रोएंटजेन ने आविष्कार किया और सबसे अधिक बार एनोड के बिना रोटेशन द्वारा ठंडा किया गया।

छवि अधिग्रहण योजना शुरू में सरल थी - एक्स-रे के तहत एक प्लेट ल्यूमिनसेंट पर प्रोजेक्ट करके।

एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियों का उपयोग करके विस्फोटक कैसे खोजें?

बैगेज स्क्रीनिंग सिस्टम के विकास का इतिहास।

आइए एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियों के विकास की कहानी बताते हैं।
सबसे पहले, कुछ व्याख्यात्मक चित्र।

फ्लोरोग्राफी में एक्स-रे की बुनियादी ज्यामिति

इस छवि में, एक एक्स-रे धारा एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर पेश की जाती है। प्रारंभ में, एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली फ्लोरोग्राफी तकनीकों से बहुत भिन्न नहीं थी। ऑपरेशन का सिद्धांत सरल था।

स्रोत से एक्स-रे विकिरण एक नियंत्रित (प्रबुद्ध) वस्तु से गुजरता है, जो एक विशेष फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर वस्तु की एक्स-रे छवि (तथाकथित "छाया छवि") के अनुरूप एक हल्की राहत में परिवर्तित हो जाता है और ऑपरेटर द्वारा सुरक्षात्मक ग्लास के माध्यम से नेत्रहीन रूप से माना जाता है।

प्रत्यक्ष इमेजिंग फ्लोरोस्कोपी:

बाद में, विकिरण से बचाने के लिए, उन्होंने विकिरण को एक बढ़े हुए बक्से में बंद करने, दर्पण और ऑप्टिकल प्रणालियों के माध्यम से आवर्धन की संभावना के साथ देखने का विचार किया।

एक टीवी कैमरे के साथ छवि में वृद्धि

आगे का विकास फोटोइलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायरों का उपयोग करके परिणामी छवि को प्रवर्धित करने और इसे एक मॉनिटर पर देखे गए टेलीविज़न सिग्नल में परिवर्तित करने के मार्ग के साथ गया।

लेकिन जल्द ही डिजिटल क्रांति आ गई, मौलिक रूप से स्कैनिंग के सिद्धांतों को बदल दिया गया।

आधुनिक एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली अक्सर अन्य सिद्धांतों का उपयोग करती है जो साइड स्टडी को कम करते हैं और बहुत सुधार करते हैं:

1. छवि गुणवत्ता
2. सामग्री की विशिष्टता

छवि की गुणवत्ता में अति संवेदनशील सेमीकंडक्टर डिटेक्टरों (फोटोडायोड्स) के उपयोग के लिए धन्यवाद में सुधार हुआ है, जो ल्यूमिनसेंट पदार्थ (आमतौर पर सीज़ियम आयोडाइड) की एक परत के साथ लेपित होता है और साथ ही कंप्यूटर पर डिजिटल रूप से संसाधित होता है।

एक्स-रे बीम को स्ट्रिप के रूप में प्रक्षेपित किया जाता है, बिल्कुल डिटेक्टरों की लाइन पर, अतीत जिसमें स्कैन की गई वस्तु (सामान) चलती है, कन्वेयर बेल्ट के साथ। सुरंग की खिड़कियां जिसमें स्कैन होता है, प्रवेश द्वार पर बंद हो जाती हैं और लेड शटर के साथ बाहर निकल जाती हैं। यह बिखरे हुए विकिरण से बचाने के लिए है।

अगला, प्राप्त सिग्नल को एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर द्वारा पढ़ा और परिवर्तित किया जाता है - एडीसी, एक कंप्यूटर में ऑब्जेक्ट के "लगातार स्लाइस" को प्रसंस्करण और जोड़ने के लिए कंप्यूटर में संरेखित और संचरित किया जाता है।

भट्ठा Collimation योजना

माइक्रोडोज़ डिजिटल एक्स-रे स्कैनिंग

जल्द ही, एक्स-रे निरीक्षण इकाई के आकार को कम करने के लिए, वे डिटेक्टरों की एल-आकार की व्यवस्था के साथ आए, जैसा कि आंकड़े में देखा जा सकता है।

एल के आकार का सरणी डिटेक्टरों के लाभ।

आधुनिक एक्स-रे निरीक्षण परिसरों ने कॉम्पटन प्रभाव का उपयोग करते हुए सामग्रियों को अलग किया और दो एक्स-रे ऊर्जाओं का निर्धारण किया - उच्च और निम्न।

→ कॉम्पटन प्रभाव (कॉम्पटन प्रभाव, कॉम्पटन स्कैटरिंग)

1923 में ए। कॉम्पटन, विभिन्न पदार्थों (मुख्य रूप से प्रकाश: ग्रेफाइट, पैराफिन, आदि) द्वारा एक्स-रे (उच्च-ऊर्जा फोटॉन) के प्रकीर्णन का अध्ययन, जिसमें मुक्त या कमजोर रूप से बाध्य इलेक्ट्रॉनों होते हैं, ने पाया कि बिखरी हुई किरणों में, मूल तरंग दैर्ध्य l के विकिरण के साथ, निहित हैं। एक तरंग दैर्ध्य l than के साथ किरणें भी l (l)> l) से अधिक होती हैं। इसके अलावा, Dl = l ¢ -l का अंतर l के स्वतंत्र होने और बिखरने वाले पदार्थ की प्रकृति से निकला, और पूरी तरह से प्रकीर्णन कोण द्वारा निर्धारित किया गया था। निम्नलिखित नियमितता प्रयोगात्मक रूप से स्थापित की गई थी:

जहां q प्राथमिक किरण की दिशा के साथ बिखरे हुए विकिरण की दिशा द्वारा निर्मित कोण है; l0 सभी पदार्थों के लिए एक स्थिर है, l0 = 0.0242 = 2.42 × 10-12m के बराबर।

परिभाषा: एक स्वतंत्र या कमजोर युग्मित इलेक्ट्रॉन द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण का प्रकीर्णन, जिसमें एक इलेक्ट्रॉन के साथ लोचदार टकराव के परिणामस्वरूप, एक व्यक्तिगत फोटॉन, इसकी गति (ऊर्जा का हिस्सा) को इसमें स्थानांतरित करता है, को कॉम्पटन प्रभाव या घटना कहा जाता है।

सरल शब्दों में, निम्नलिखित होता है:

जब एक एक्स-रे क्वांटम टकराता है, तो ऊर्जा इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित हो जाती है। एक उत्साहित इलेक्ट्रॉन क्वांटम से प्राप्त ऊर्जा को कम ऊर्जा के एक्स-रे फोटॉन के रूप में निर्वहन करता है।

यह समझना महत्वपूर्ण है:

जब छोटे परमाणु संख्या वाले पदार्थों द्वारा विकिरण को बिखेर दिया जाता है, तो लगभग सभी बिखरे हुए विकिरण में एक स्थानांतरित तरंग दैर्ध्य होता है। इस प्रकार, एक्स-रे स्पेक्ट्रम में दो ऊर्जाएं दिखाई देती हैं: निम्न और प्रारंभिक - उच्च।

प्रारंभिक एक्स-रे स्पेक्ट्रम उच्च ऊर्जा है।

कार्बनिक पदार्थ के माध्यम से उत्पत्ति के बाद एक्स-रे स्पेक्ट्रम।

एक्स-रे निरीक्षण प्रणालियों का उत्पादन विभिन्न कंपनियों द्वारा किया जाता है। रूस में, नटटेक, स्मट्स डिटेक्शन, रैपिस्कैन, एल 3 कम्युनिकेशन, एस्ट्रोफिजिक्स, मेडेंटेक, बर्ग और कई अन्य से मुख्य रूप से उपकरण हैं। ये कंपनियां विभिन्न देशों से हैं: रूस, चीन, अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन, जर्मनी।

हाथ के सामान की जांच के लिए एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली के सामान्य डिजाइन पर विचार करें।

एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली की योजना।

एक्स-रे जनरेटर (एक्स-रे सोरस), एल-आकार का सरणी फोल्ड डिटेक्टर डिटेक्टर और एक कंप्यूटर चावल में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।

एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली के सिद्धांत:

जब निरीक्षण वस्तु सुरंग में प्रवेश करती है और फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर को ओवरलैप करती है, तो सेंसर से संकेत नियंत्रण इकाई में प्रवेश करता है, जो एक्स-रे जनरेटर शुरू करता है।
एक्स-रे विकिरण कोलाइमर से निकलता है, निरीक्षण किए गए ऑब्जेक्ट के माध्यम से प्रवेश करता है और डिटेक्टर में प्रवेश करता है।

सिस्टम दो ऊर्जा डिटेक्टरों का उपयोग करता है। डिटेक्टर मॉड्यूल की संख्या एक ऊर्जा प्रणाली में दोगुनी है। कम और उच्च ऊर्जा वाले एक्स-रे के प्रति संवेदनशीलता वाली दो डिटेक्टर इकाइयाँ क्रमशः एक्स-रे प्राप्त करने के लिए एक साथ रखी जाती हैं।

दोनों डिटेक्टरों से प्राप्त संकेतों के आधार पर, छवि प्रसंस्करण प्रणाली निरीक्षण की गई वस्तु के प्रकार (मुख्य रूप से ऑर्गेनिक्स, अकार्बनिक और मिश्रण) को पहचान सकती है।
सिस्टम के डिटेक्टर मॉड्यूल डी के आकार में स्थित परिरक्षित पैनलों में इकट्ठे होते हैं और एक्स-रे जनरेटर से तिरछे स्थापित होते हैं, जो सुरंग के पूरे खंड को एक्स-रे द्वारा स्कैन करते हैं।

इस व्यवस्था में, अंधे धब्बों को बाहर रखा गया है और सुरंग से गुजरने वाली वस्तुओं के किसी भी हिस्से का निरीक्षण किया जा सकता है।

एक्स-रे निरीक्षण प्रणाली की अतिरिक्त छवि

एक अत्यधिक कुशल डिटेक्टर एक्स-रे को कमजोर वर्तमान संकेतों में परिवर्तित करता है जो प्रवर्धित और एडीसी को खिलाया जाता है।

ये एनालॉग सिग्नल 16-बिट डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित हो जाते हैं जो कंप्यूटर में ट्रांसमिट होते हैं।

कंप्यूटर पहले प्रत्येक पिक्सेल से डिजिटल सिग्नल के बेमेल और ऑफसेट को सही करता है, फिर यह सही और उच्च ऊर्जा संकेतों द्वारा कार्बनिक और अकार्बनिक सामग्रियों को वर्गीकृत करता है और बुनियादी छवि प्रसंस्करण कार्यों को करता है, उदाहरण के लिए, छवियों के किनारों में सुधार, 16-बिट उच्च और निम्न ऊर्जा संकेतों को सही करता है।

ऑब्जेक्ट के प्रत्येक एक्स-रे स्लाइस का संकेत डिस्प्ले स्क्रीन पर छवि की "लाइन" में बदल जाता है।

छवि का ग्रे स्तर निरीक्षण वस्तु में एक्स-रे के अवशोषण की डिग्री को इंगित करता है।

चूंकि ऑब्जेक्ट को एक निरंतर गति से एक कन्वेयर द्वारा सुरंग के माध्यम से ले जाया जाता है, सिस्टम इसे क्रमिक "एक्स-रे अनुभागों" के साथ स्कैन करता है। ऑब्जेक्ट की संसाधित एक्स-रे छवियों को देखने के लिए क्रमिक रूप से प्रदर्शित किया जाता है।

निरीक्षण किए गए ऑब्जेक्ट की छवियों के सभी एक्स-रे अनुभाग संयुक्त हैं और एक पूर्ण एक्स-रे छवि बनाते हैं।

ताकि निरीक्षक छवि के विवरण को बेहतर ढंग से समझ सकें और सही निर्णय ले सकें, सिस्टम उन्हें छवि के विश्लेषण और मूल्यांकन के लिए कई प्रकार के कार्य प्रदान करता है।

इन कार्यों को लागू करने से छवि डेटा ही नहीं बदल जाता है। ऐसे कार्यों को अक्षम करना मूल छवि को पुनर्स्थापित करता है।

एक्स-रे निरीक्षण इकाई द्वारा स्कैन किया गया टेस्ट बैगेज निम्नानुसार है:

इस मामले में एक आतंकवादी का पूरा सज्जन सेट है - एक रिवॉल्वर, एक ग्रेनेड, एक टाइमर वाला एक बम, बोइंग हवाई जहाज के लिए चाबियों का एक सेट, एक सेल फोन और सैमसंग गैलेक्सी नोट 7।
परिणामी छवि को विभिन्न रंगों में चित्रित किया गया है।

तालिका के अनुसार वस्तुओं को रंगने के लिए विभिन्न सामग्री अलग-अलग रंगों के अनुरूप हैं:

ज़ीफ़ सामग्री का परमाणु भार है जो छवि के दिए गए क्षेत्र में प्रकाशित होता है। यह पैरामीटर कॉम्पटन प्रभाव और निम्न और उच्च ऊर्जा वाले एक्स-रे डिटेक्टरों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

खोजे गए ऑब्जेक्ट की छवि को संसाधित करने के लिए विभिन्न कार्य हैं। पतली, धात्विक वस्तुओं का पता लगाने के लिए निरीक्षकों की पसंदीदा ब्लैक एंड व्हाइट मोड का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए: तारों, ऊर्ध्वाधर प्रक्षेपण में चाकू या तारों के साथ विस्फोटक और एक फ्यूज।

काले और सफेद (बी / डब्ल्यू) छवि

धातु की वस्तुओं का पता लगाने के लिए, कार्बनिक पदार्थों के उन्मूलन के मोड का उपयोग किया जाता है। नतीजतन, धातु की वस्तुओं को छवि में नीले रंग में चिह्नित किया जाता है। थोड़ा आगे बढ़ते हुए, मैं बता सकता हूं कि हल्के धातुओं को हरे रंग से चित्रित किया जाता है - उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम या धातु के लवण।

कार्बनिक उन्मूलन

टीएनटी या अन्य प्लास्टिक विस्फोटक निर्धारित करने के लिए, एक दवा का उपयोग अकार्बनिक पदार्थों - धातुओं और लवणों को बाहर करने के लिए भी किया जाता है। परिणामस्वरूप, प्लास्टिक सामग्री, जैसे फल और सब्जियां, प्लास्टिक, प्लास्टिक विस्फोटक और मादक पदार्थ शामिल हैं।

अकार्बनिक पदार्थों के बहिष्करण के साथ केवल कार्बनिक पदार्थ प्रदर्शित करें

इसके अलावा, निरीक्षण के दौरान, परमाणु संख्याओं द्वारा सामग्रियों का निर्धारण करने की संभावना - Z eff।

विस्फोटक और दवाओं के प्रभावी परमाणु संख्या (ज़ीफ़) सीमा [7.9] में निहित हैं, जैसा कि तालिका में दिखाया गया है।

विस्फोटक और ड्रग्स की प्रभावी परमाणु संख्या की तालिका

Z7 / Z8 / Z9 फ़ंक्शन का उपयोग छवि में 7, 8 या 9 के बराबर ज़ीफ़ के साथ सामग्रियों का चयन करने के लिए किया जाता है। इस फ़ंक्शन का उपयोग करके, आप क्रमशः क्रमशः 7, 8 या 9 के बराबर ज़ीफ़ के साथ कार्बनिक सामग्री देख सकते हैं। संकेतित ज़ीफ़ के साथ कार्बनिक पदार्थों के साथ छवि के अनुभाग लाल रंग में दिखाए गए हैं, और शेष वर्गों को ग्रे में दिखाया गया है। इस प्रकार, विस्फोटक या दवाओं को आसानी से अलग किया जा सकता है।

समारोह Z9 के आवेदन

आकृति स्पष्ट रूप से बैग में एम्फ़ैटेमिन अनाज को दिखाती है, जिसे Z9 फ़ंक्शन का उपयोग करके दिखाया गया है।

इसके अलावा "ऑटो" का उपयोग किया जाता है - स्वचालित पहचान मोड। इस मोड में खतरनाक पदार्थ रंगीन, आयताकार आकृति से घिरे होते हैं।

एक्स-रे निरीक्षण और निरीक्षण इकाई की निगरानी पर सामान की वास्तविक छवि।

विस्फोटक जैसी वस्तुएं पीले फ्रेम में परिक्रमा करती हैं। गुलाबी फ्रेम - दवाओं की तरह वस्तुओं के चारों ओर। लाल फ्रेम उन वस्तुओं के बारे में एक चेतावनी है जो एक्स-रे के संपर्क में नहीं हैं।

इसलिए, इस मद के पीछे निरीक्षक को कुछ दिखाई नहीं दे सकता है। और अगर सामान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा छिपा हुआ है, तो निरीक्षक को इसका निरीक्षण करना चाहिए।

यह समझना महत्वपूर्ण है कि, यह रूपरेखा निरीक्षक के लिए एक चेतावनी है। अक्सर ऐसा नहीं होता है, फ़्रेम वास्तविक खतरे का संकेत देता है।

अगले लेख में, ऑपरेटर प्रशिक्षण विधियों, सॉफ्टवेयर सुविधाओं और कार्यों और एक्स-रे निरीक्षण परिसरों के डिजाइन पर चर्चा की जाएगी।