Röntgenskanner

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 augusti 2022; verifiering kräver 1 redigering .

Röntgenskannrar  är enheter som används för att få fluoroskopiska bilder. Dessa skannrar används inom olika områden: säkerhet, feldetektering , etc. Ibland kallas medicinska röntgenapparater som röntgenskanner .

Historik

År 1895 upptäckte Wilhelm Roentgen , när han utförde experiment med ett vakuumkatodstrålerör , först genomträngande strålning, senare kallad röntgenstrålar eller röntgenstrålar .

Den första röntgenbilden togs från V. Roentgens hustrus hand . Bilden visade hennes vigselring på fingret, såväl som benen i hennes hand. 18 januari 1896 "röntgenmaskin" presenterades officiellt av H. Smith, den nya maskinen presenterades för allmänheten som ett tekniskt mirakel. I maj 1896 satte Thomas Edison ihop en praktisk demonstrationsapparat och demonstrerade röntgenstrålningens under för allmänheten. Efter att hans assistent dog av strålningsbrännskador till följd av den frekventa demonstrationen av bilder av hans händer, slutade Edison uppträda [1] . Många var fascinerade av upptäckten av sådana enheter, och en del människor var oroade över möjligheten att använda sådana enheter för att titta genom dörrar och kränka integriteten.

Nästan samtidigt, 1896, hittades en variant av användningen av strålar för medicinska ändamål och den första röntgen för medicinska ändamål gjordes - en bruten hand av Eddie McCarthy, en patient av prof. Edwin Frost , för 20 minuters exponering. [2]

På 1940- och 1950-talen användes röntgenskannrar inom olika områden av mänsklig verksamhet, till exempel i butiker för att hjälpa till att sälja skor (bilden visade hur skorna passade köparen). Men 1957 förbjöds en sådan skanner i Pennsylvania på grund av att den lockade barn. I framtiden upphörde sådan användning av röntgenskannrar. [3]

Tekniköversikt

En röntgenskanner består vanligtvis av en röntgenkälla ( röntgenrör eller accelerator) och ett detektionssystem. Detektorer kan delas in i:

• analog (specialfilm)
• digital (detektorstång, matris (plattpanelsdetektor)

Inspektionsröntgenutrustning

Bagage skannrar (introskop)

Röntgenskannrar används för beröringsfri screening av last och bagage för eventuell närvaro av vapen, droger och sprängämnen . Röntgenstrålning är lokaliserad inuti skannrarnas kropp och därför är de säkra för andra. Huvuddelen av sådana skannrar är en röntgengenerator, en detektorlinje för att detektera strålar som passerar genom det incheckade bagaget, en databehandlingsenhet för att omvandla de signaler som tas emot från detektorlinjen till en bild och en transportör som används för att styra bagaget genom skannern. De resulterande bilderna visas på en datorterminal, vanligtvis nära skannern. Det finns flera typer av bagagescannrar:

• Enkelprojektionssystem - en röntgengenerator är installerad i systemet
• Tvåprojektion och mer - systemet har flera generatorer placerade i olika vinklar, vilket gör att du kan inspektera bagage mer effektivt, eftersom du kan se föremålet från olika vinklar
• CT-skannrar baserade på datortomografiteknik . De låter dig få en tredimensionell bild av bagaget och fritt manipulera det för analys. Bli populär efter 2010 i flygplatsens säkerhetssystem. [fyra]

För närvarande utvecklas teknologier runt om i världen med hjälp av djup maskininlärning (neurala nätverk) för att automatisera screeningprocessen och minska påverkan av den mänskliga faktorn på screeningproceduren.

Personliga screeningskannrar

Idag finns det tre huvudriktningar för utvecklingen av personliga screeningskannrar:

• Mikrovågsskanner som använder en reflekterad millimetervågssignal.
• Skannrar baserade på backscatter - teknik , med röntgenreflektionseffekt . I sådana skannrar reduceras kraften hos röntgenstrålning avsevärt (den mottagna dosen under skanningen är inte mer än 0,05 μSv eller 0,0005 mrem ), eftersom strålarna inte behöver passera genom människokroppen. Känsliga mottagare upptäcker strålar som reflekteras av kroppen och visar täta föremål under kläderna. Röntgenskannrar ser ut som två höga skåp, mellan vilka du behöver stå. [5]

• Kroppsscreeningsskannrar baserade på penetrerande röntgenteknik . [6] I dessa skannrar passerar röntgenstrålar genom människokroppen och plockas sedan upp av en detektor eller en samling detektorer. Denna typ av personliga screeningskannrar låter dig upptäcka föremål gömda inte bara under kläder utan också inuti människokroppen (till exempel droger som transporteras i magen av drogkurirer ) eller i dess naturliga hålrum. Den mottagna dosen är i området 0,25 μSv och styrs generellt av den amerikanska strålsäkerhetsstandarden för personliga screeningsystem som använder gamma- eller röntgenstrålar ANSI 43.17.2009 [7] . Det finns modifieringar i röntgenskyddshytten, vilket gör det möjligt att utesluta påverkan av reflekterad strålning på personal och omgivande människor. En- och tvåprojektionsskannrar kan särskiljas, vilket gör att en projektion kan ta en bild av hela kroppen och den andra projektionen för att få en bild av vissa områden (till exempel buken) som är av intresse ur synvinkel att hitta gömda föremål. Vanligtvis sker scanning på den andra projektionen vid en högre dos och är inte längre en standardprocedur, utan en djupgående undersökning av ett misstänkt ämne, utfört selektivt och vanligtvis på misstanke om serviceanställda.

Last- och fordonsskannrar

De används för att skanna stora laster, sjöcontainrar, tåg, samt bilar och lastbilar. Erhållen genom förstoring, men baserad på samma principer som andra röntgenskanner. De är i grunden uppdelade efter kraften hos de använda källorna:

• För röntgenskanning av personbilar används röntgengeneratorer med låg effekt (200-400 kW), vilket gör att föraren och passagerarna inte kan lämna bilen under skanningsprocessen - bilen själv passerar genom installationen. Den genomsnittliga mottagna dosen är inte mer än 2 μSv.
• För att skanna föremål med högre densitet, med tjocka metallväggar, används högeffektsgeneratorer, betatroner . Kraften på generatorerna i det här fallet är 5000-8000 MeV och det är förbjudet att skanna en person på dessa enheter med full effekt. Tillverkare tar sig ur situationen på två sätt: genom att skanna ett tomt fordon, dra det genom detektorramen eller köra detektorn över ett stillastående fordon, eller genom att skanna hytten med föraren i en låg dos som är acceptabel för en person ( eller inte skanna hytten alls), och kroppen - på en hög . Installationer med en effekt på 5000 MeV har inte möjlighet att färga bilder, markera objekt efter atomnummer , installationer med högre effekt har denna funktion, vilket gör att du snabbt visuellt kan identifiera biologiska objekt, metaller etc. i bilden.

Bärbara (kompakta) röntgenskanner

Förutom stationära finns bärbara röntgenskanner, som är en kompakt generator som kan bäras i handen, och en detektor, oftast en platt panel. De används för selektiv skanning av små föremål eller delar av stora föremål som inte passar i standardinställningarna. I sin ideologi liknar de bärbara icke-förstörande testsystem.

Mobila röntgenskanner

Mobila röntgenskannrar kan delas in i två typer:

• stationär skanner installerad på alla chassier (bil, skåpbil, järnvägsvagn). Vanligtvis, på grund av denna design, bildas mobila (mobila) checkpoints och checkpoints . Oftast installeras bagage- eller personskanningssystem på standardchassier med vissa modifieringar.
• mobil skanner - ett fordon som är djupt omdesignat eller designat från grunden för detta ändamål. Oftast är dessa skannrar för inspektion av stora föremål - last, fordon, containrar. De kan sättas ihop till ett transportläge och vid behov snabbt sättas in i arbetsläge.

Medicinsk röntgenutrustning

I sällsynta fall kallas medicinska röntgenapparater för röntgenskanner .

Röntgen (radiografiska) icke-förstörande testsystem

Röntgenskannrar används för att upptäcka defekter i produkter och material som en av metoderna för oförstörande testning . De huvudsakliga användningsområdena är livsmedelsindustri, elektronik, fordonsindustri, metallurgi, olje- och gasindustri. En intressant tillämpning av röntgenskannrar finns i museet och samlingsområdet: röntgenanalys av konstverk, verifiering av målningar för äkthet och närvaron av dolda lager, samt studie av andra verk utan några destruktiva effekter .

Anteckningar

1. ↑ Historia. Wilhelm Conrad Röntgen och hans strålars penetration i Ryssland | Radiologiportal . radiomed.ru. Hämtad 15 februari 2018. Arkiverad från originalet 6 augusti 2020. (ryska)
2. ↑ PK Spiegel. Den första kliniska röntgen som gjordes i Amerika - 100 år.  // American Journal of Roentgenology. - T. 164 , nr. 1 . - S. 241-243 . - doi : 10.2214/ajr.164.1.7998549 . Arkiverad från originalet den 2 december 2019.
3. ↑ Röntgenmaskin - Wikipedia, den fria  encyklopedin . www.unhas.ac.id. Datum för åtkomst: 15 februari 2018. Arkiverad från originalet 16 februari 2018.
4. ↑ TSA lanserar demonstration av 3D-kontrollpunktsskanningsteknik på två flygplatser  , Transportation Security Administration (  15 juni 2017). Arkiverad från originalet den 15 februari 2018. Hämtad 15 februari 2018.
5. ↑ Keaton Mowery*, Eric Wustrow†, Tom Wypych*, Corey Singleton*, Chris Comfort*, Eric Rescorla*, Stephen Checkoway‡, J. Alex Halderman†, Hovav Shacham*
   • UC San Diego, † University of Michigan, ‡ Johns Hopkins University. Säkerhetsanalys av en helkroppsskanner  //  Proceedings of the 23th USENIX Security Symposium : Artikel. - 2014. - Augusti. Arkiverad från originalet den 23 maj 2018.
6. ↑ Gaikoi P.N., Kazurov B.K., Kazurov M.B., Karlin V.S., Rudenok V.P. Grundläggande teknik och metoder för tullkontroll. Lärobok . — "Prospekt Publishing House", 2016-04-25. — 481 sid. — ISBN 9785392213214 . Arkiverad 16 februari 2018 på Wayback Machine
7. ↑ Centrum för apparater och radiologisk hälsa. Säkerhetssystem - Produkter för säkerhetskontroll av  människor . www.fda.gov. Tillträdesdatum: 13 februari 2018. Arkiverad från originalet 22 november 2010.

Se även

• mikrovågsskanner
• Röntgenskanner baserad på backscattering

Länkar

1. Zhang, J; Yang, G; Cheng, Y; Gao, B Qiu, Q; Lee, YZ; Lu, JP och Zhou, O. Stationär skanningsröntgenkälla baserad på fältsändare av kolnanorör  // Applied Physics Letters  : journal  . - 2005. - Vol. 86 , nr. 2 maj . — S. 184104 . - doi : 10.1063/1.1923750 .