Конвейерные рентгеновские аппараты (сканирующего типа).

Рентгеновские аппараты сканирующего типа (или конвейер­ные аппараты) предназначены для получения максимальной про­изводительности без потери качества контроля. Как правило, эти аппараты работают там, где оформляются большие пассажирские и грузовые потоки: в аэропортах, на складах временного хране­ния и т.д. Кроме таможенных нужд, они могут использоваться в правительственных учреждениях, службах безопасности и др. Существует целая серия аппаратов с различными типоразмерами досмотровых тоннелей (от 50x30 до 100x180 см), предназначен­ных специально для контроля объектов различных габаритов и веса: от почтовых отправлений и носимого багажа пассажиров до европалет и крупных ящиков.

В связи с тенденцией необходимости контролировать весь ба­гаж авиапассажиров и все больший поток грузов количество экс­плуатируемых аппаратов этого типа и объем их работы посто­янно возрастают. Так, к 1996 г. в России работало более 2000 аппаратов типа «HI-SCAN» производства немецкой фирмы «HEIMANN». Наибольшее распростра­нение получили аппараты с размерами досмотрового тоннеля 51x70 («HI-SCAN 5170»).

По принципу получения изображения сканирующие аппара­ты основаны на использовании веерообразных рентгеновских пучков, линеек детекторов излучения и применении электрон­ной обработки сигнала (рис.1). Объект контроля перемещается по специальному конвейеру, обеспечивая тем самым разверт­ку (сканирование) линейным детектором двухмерного образа объекта.

1.Выносной пульт блока контроля и управления

2.Монитор блока обработки и формирования изображения

3.Детекторная линейка

4.Контрольная лампа и выключатель системы блокировок

5.Блок рентгеновского генератора

6.Блок питания

7.Конвейерная система

8.Защитные шторки

9.Система светобарьеров

Рис. 1. Устройство рентгентелевизионного аппарата «HI-SCAN 5170-А»

Применение электронной обработки сигнала «дает» глазам оператора более комфортные условия работы. Известно, что в условиях пониженной и повышенной яркости изображения нуж­на специальная световая адаптация зрения и глаза сильнее утом­ляются. Электронная схема служит для преобразования сигнала от любого просматриваемого участка объекта с оптимальной яр­костью. Кроме того, электроника обеспечивает максимальную радиационную безопасность, так как рентгеновское излучение включается только во время прохождения объектом линейки де­текторов, и рентгеновский генератор работает при минимально возможной мощности (усиление слабого сигнала с рентгеновских детекторов идет с помощью специальных усилителей). Это гаран­тирует сохранность фотопленки, находящейся в багаже пассажи­ра (в техническом описании аппарата «HI-SCAN 5170-A» указа­но, что доза на объект за инспекцию не превышает 0.002 мЗв. что гарантирует сохранность самой чувствительной пленки 1600 ISO даже после нескольких процедур сканирования). И, наконец, еще одно преимущество электронной регистрации состоит в возмож­ности использования цветных изображений на экране контроль­ного дисплея. Известно, что человек обычно способен различить на экране черно-белого монитора не более 22 градаций серого цвета (от ярко-белого до черного). А цветов может отличать не­сколько тысяч. Поэтому применение цветных изображений по­вышает информативность, что способствует увеличению произ­водительности контроля.

Указанные преимущества этих аппаратов, кроме всего проче­го, предъявляют повышенные требования к квалификации рентгеноператоров и интенсифицируют их работу. Именно с развити­ем этих аппаратов стали появляться компьютерные подготови­тельные и тестирующие системы, а также формироваться методи­ки таможенного контроля и оформления грузов и пассажиров на рентгеновских участках.

Электронная регистрация рентгеновского излучения основана на применении специальных детекторных линеек, состоящих из миниатюрных сцинтилляционных кристаллов светодиодов и электронных усилителей. Обычно они выполняются в виде ячеек, объединенных в модуль. В каждом модуле по 32 такие ячейки. Модули взаимозаменяемые. Рентгеновское излучение в виде вее­рообразного пучка проходит сквозь объект контроля, попадает на детектор и вызывает появление электрического сигнала в его це­пи, причем амплитуда сигнала тем выше, чем выше интенсив­ность рентгеновского излучения (чем меньше поглощение рентге­новских лучей в объекте), В разных аппаратах установлено раз­личное количество детекторов. Все зависит от размера досмотро­вого тоннеля и заданной разрешающей способности аппарата (возможности различать мелкие детали предметов). Например, в самом распространенном аппарате «HI-SCAN 5170» насчиты­вается 640 отдельных детекторов (в цветных аппаратах типа HI-MAT количество детекторов удваивается). Каждый детектор обеспечивает одну вертикальную линию изображения на экране дисплея. Развертка в горизонтальном направлении обеспечивает­ся за счет перемещения объекта по тоннелю и одновременного последовательного сканирования детекторов электронной схемой. Число горизонтальных точек связано с протяженностью объекта.

Если объект длинный и не помещается на экране, то его изо­бражение сохраняется в памяти, и оператор впоследствии может его просмотреть. Обычно в памяти хранится до 1024 горизон­тальных точек, разбитых на два экрана. Этого вполне достаточно для большинства объектов контроля.

Рентгеновское изображение находится в памяти процессора сканирующего аппарата в цифровом виде, то есть в виде отдель­ных точек, задаваемых своими координатами и интенсивностями. В цветных аппаратах (таких как «HI-SCAN 5170-A») в памяти хранится сразу два изображения для каждого инспектируемого объекта. Причем, в первом случае дополнительное изображение получает­ся за счет применения сдвоенных линеек детекторов, когда вторая линейка, расположенная непосредственно под первой, фиксирует сигнал, прошедший дополнительно через фильтр из медной фоль­ги (то есть более «жесткое» рентгеновское излучение). Это позво­ляет с помощью специальной электронной обработки выделить в объекте металлические предметы (оружие, драгоценные металлы и т.д.), так как они более прозрачны именно для этого типа излу­чения. Во втором случае дополнительное изображение относится к тому же типу излучения и к тому же объекту, но рассматривае­мому под другим «углом зрения». Это обеспечивается примене­нием двух генераторов рентгеновского излучения, разнесенных в пространстве, и двух детекторных линеек. Возможность быстрого переключения от одного изображения к другому позволяет в ап­паратах такого типа выявлять предметы, расположенные в объек­те в трудно распознаваемой проекции.

Безусловно, цветные изображения усложня­ют электронную схему аппарата, но не уменьшают его произво­дительности, так как она, в конечном итоге, зависит от скорости принятия правильного решения оператором.

Досмотровые рентгеновские аппараты типа HI-SCAN, как и любая другая рентгеновская техника, является потенциальным источ­ником электрической и радиационной опасности. Конструктивно она выполнена так, что в исправном состоянии обеспечивает без­опасную работу персонала и присутствующих при работе лиц. Для поддержания исправного состояния установки от администрации таможен требуется соблюдение следующих организационных меро­приятий:

1. Обеспечение правильности эксплуатации аппарата в соот­ветствии с его техническим описанием и инструкцией по эксплуата­ции.

2. Утверждение перечня лиц, которые имеют право работы на аппарате.

3. Выбор категории лиц, допущенных к эксплуатации аппарата, с предоставлением соответствующих льгот.

4. Обучение, проведение инструктажа и проверки знаний по тех­нике безопасности, производственной санитарии, правилам охраны труда и постоянный контроль за соблюдением всех требований ин­струкций и правил.

5. Организация и проведение не реже чем один раз в полгода ра­диационного контроля аппарата.

Важно также подчеркнуть, что монтаж и запуск аппарата в экс­плуатацию может проводиться только специалистами технических служб. Монтажные и ремонтные работы должны проводиться брига­дой, состоящей не менее, чем из двух лиц, ознакомленных с работой аппарата и его узлов. Эта норма обусловлена тем, чтобы в случае необходимости незамедлительно оказать помощь пострадавшему смог бы его коллега, находящийся рядом. Операторы должны пройти специальное обучение и получить допуск для работы именно на досмотровых рентгеновских аппаратах. Спе­циалисты, допущенные к эксплуатации аппарата (операторы и на­ладчики), должны иметь допуск к работе с электроустановками на­пряжением свыше 1000 В, проходить ежемесячный инструктаж по технике безопасности и правилам эксплуатации элетроустановок, знать и выполнять Основные санитарные правила (ОСП) и Нормы радиационной безопасности (НРБ).

Проверка радиационной безопасности досмотровых рентгеновских аппаратов осуществляется путем измерения мощности экспозиционной дозы в точках, удаленных на расстояние 50 мм от поверхности корпуса. Измерение проводится при анодном напряжении 140 кВ и анодном токе 4 мА. Измеренная мощность экспозиционной дозы не должна превышать 0,1 мР/ч. В качестве измерительного прибора используют дозиметр ДРГ 43-02 или аналогичный прибор.

Вообще НРБ регламентируют не мощность экспозицион­ной дозы, а максимальную суммарную дозу облучения, которая может быть получена человеком за год. Она не должна превышать 5Р (5 бэр). Мощность экспозиционной дозы в рабочей рентгеновской лаборатории (кабинете, досмотровом боксе) зависит от типа и коли­чества установленных рентгеновских аппаратов. Поэтому индивиду­альная годовая доза для каждого сотрудника может быть вычислена исходя из мощности экспозиционной дозы на рабочем месте и сум­марного годового рабочего времени. Для ограничения этой величины в соответствии с НРБ проводят расчет радиационных условий для каждого конкретного помещения, ведут строгий учет рабочего вре­мени сотрудников, разрабатывают и утверждают санитарно-технический паспорт помещения рентгеновской лаборатории, орга­низуют ежегодный медицинский осмотр сотрудников, назначают лиц, ответственных за радиационную безопасность и др. Принятая практика позволяет гарантировать безопасность работы сотрудников.

Перечисленные ниже меры безопасности должны соблюдаться при всех обстоятельствах :

1. Системы HI-SCAN, которые не эксплуатировались более 6 месяцев, включать не разрешается. Генераторы рентгеновского излучения этих систем должны быть вначале опробованы в работе опытным специалистом по обслуживанию. Если Вы не будете следовать этому указанию, Вы повредите генератор рентгеновского излучения!

2. Не закрывайте вентиляционных отверстий систем, дополнительных устройств и мониторов.

3. Не допускайте попадания различных жидкостей в системы, дополнительные устройства или мониторы. Если это все же произошло, немедленно выключите установку.

4. Во избежание несчастных случаев запрещайте садиться или вставать ногами на ленточные или роликовые транспортеры! Это применимо также к выключенным системам.

5. Не касайтесь краев транспортерных лент и роликов!

6. Не попадайте никакой частью своего тела в контрольный туннель, когда системы работают или когда дверцы туннеля движутся! В случае, если кто-либо положил руки на свинцовую завесу (шторку), немедленно остановите транспортер!

7. Просвечивание живых животных с помощью установки рентгеновского контроля запрещается!

8. В случае застревания предметов в конце транспортера, немедленно остановите транспортер!

9. Избегайте всевозможных механических повреждений. В случае крупных повреждений корпуса систем, а также износа или потери свинцовых завес (шторок), или в случае износа транспортерной ленты эксплуатация системы должна быть прервана (ее продолжение может привести к повреждению свинцового экранирования или к возникновению более крупных дефектов).