Теория и практика оценки эффективности досмотровой рентгеновской аппаратуры
Государственное казенное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
«Российская таможенная академия»
Санкт – Петербургский
имени В.Б. Бобкова филиал
Российской таможенной академии
______________________________
Кафедра ТСТК
Реферат
По дисциплине «Теория и практика применения
технических средств таможенного контроля»
на тему: « Теория и практика оценки эффективности досмотровой рентгеновской аппаратуры»
факультета таможенного дела,
группа 5511-з
Филатов С.М.
«____»________________2013 г.
Санкт-Петербург
2013 г.
Содержание
Введение…………………………………………………………
- Классификация досмотровой рентгеновской техники………...………..5
- Общее устройство рентгеновской трубки…………………...….……….8
- Оперативно-технические параметры и принципы построения досмотровой рентгеновской техники…………………..……………….14
- Применение досмотровой рентгеновской техники при таможенном контроле на примере рентгенотелевизионной установки HEIMANN "HI-SCAN 100100T-2is" и рентгеновской досмотровой установки "FISCAN B 6550B"………………………………..……………………..
.27
Заключение……………………………………………………
Список использованных источников…...…………………………………..
Введение
Интенсивное развитие внешнеэкономических
связей, значительное увеличение количества
их участников, в том числе коммерческих
структур, изменение таможенной политики
в условиях становления рыночной
экономики, расширение возможностей экспорта
и импорта более широкой
Технические средства таможенного контроля (ТСТК) - это комплекс специальных технических средств, применяемых таможенными службами непосредственно в процессе оперативного таможенного контроля всех видов перемещаемых через государственную границу объектов с целью выявления среди них предметов, материалов и веществ, запрещенных к ввозу и вывозу, или не соответствующих декларированному содержанию.
Разновидностью таковых
устройств выступает
- Классификация досмотровой рентгеновской аппа
ратуры.
Досмотровая рентгеновская аппаратура как вид аппаратуры интроскопии предназначена для получения визуальной информации о внутреннем устройстве и содержимом контролируемого объекта таможенного контроля. Рентгеноскопия основана на регистрации изменения интенсивности рентгеновского излучения после прохождения через досматриваемый объект и широко используется в промышленности и медицине.
Целью таможенной интроскопии объектов являются: установление принадлежности находящихся в них предметов к определенным группам, видам, классам, типам, выявление в контролируемых объектах характерных конструктивных признаков тайников или сокрытых вложений, а также предметов, подозрительных на определенные конкретные виды предметов таможенных правонарушений.
В процессе данного таможенного
действия оперативный работник, анализируя
на экране аппаратуры интроскопии визуальное
изображение внутреннего
Досмотровая рентгеновская аппаратура (ДРА) – это первый и основной класс технических средств таможенного контроля, представляющий собой комплекс рентгеновской аппаратуры, специально предназначенный для визуального таможенного контроля ручной клади и багажа пассажиров, предметов отдельно следующего багажа, среднегабаритных грузов и международных почтовых отправлений без их вскрытия с целью выявления в них предметов, материалов и веществ, запрещённых к ввозу (вывозу) или не соответствующих декларированному содержанию.
Досмотровую рентгеновскую
технику условно можно
1. По способу размещения:
- стационарные устройства, которые устанавливаются в конкретном месте и не могут быть перемещены, к ним относятся например Инспектор 12О/9ОZ, Homo-Scan, Калан-2М и т. п.;
- переносные, такие как Норка, Премьер-M300 и т. п..
2. По досматриваемым объектам:
- досматривающие перемещаемые предметы, например багаж, такие как Инспектор 12О/9ОZ и т. П.;
- досматривающие человека, например Homo-Scan;
- универсальные, например Норка - 120.
В зависимости от видов
указанных в определении
- ДРА для контроля содержимого ручной клади и багажа с пассажиров и транспортных служащих;
- ДРА для углублённого контроля отдельных предметов ручной клади и багажа пассажиров, транспортных служащих и грузовых упаковок;
- ДРА для контроля содержимого среднегабаритных багажа и грузов;
- ДРА для контроля содержимого международных почтовых отправлений.
Исходя из условий, в которых осуществляется таможенный контроль, можно выделить следующие два их вида: стационарные и оперативные.
Стационарные условия – это условия, когда таможенный контроль осуществляется в специально выделенных для этих целей помещениях, постоянно или временно принадлежащих таможенной службе, где стационарно установлены необходимые для контроля технические средства, применительно к конкретным видам объектов таможенного контроля и установленных для них технологий контроля. Это – пассажирские досмотровые залы аэро- и автовокзалов, железнодорожных станций, морских и речных вокзалов, помещения складов, пакгаузов, закрытых грузовых площадок, почтамтов, а также специально построенные таможенные инспекционно-досмотровые комплексы.
Оперативные условия – это условия, когда таможенный контроль осуществляется в местах, где стационарная установка в них технических средств таможенного контроля невозможна или нецелесообразна.
- Общее устройство рентгеновской трубки.
На Рис. 1. схематично представлены основные узлы рентгеновской трубки: катод (1) нить накала (2), стеклянная или керамическая колба (3), анод (4) и источник высокого напряжения (5). Получение рентгеновского излучения осуществляется путём бомбардировки анода трубки пучком электронов, ускоренных приложенным к её электродам напряжением. Источником электронов является катод с нитью накала из вольфрамовой проволоки, который нагревается до высокой температуры (примерно 2500°С).
Рис. 1. Схема основных узлов рентгеновской трубки
Фокусировка потока электронов
в узкий пучок достигается
оптимальным выбором
Оптические свойства рентгеновской
трубки определяются формой и размерами
оптического фокуса трубки, а также
углом раствора пучка излучения.
Кроме тормозного излучения при
бомбардировке анода
При прохождении через
исследуемое вещество пучок рентгеновского
излучения ослабляется
Фотоэлектрическое поглощение рентгеновского излучения происходит при взаимодействии фотонов рентгеновского излучения с атомами вещества. Фотоны, попадая на атомы, выбивают электроны с внутренней оболочки атома. При этом первичный фотон полностью расходует свою энергию на преодоление энергии связи электрона в атоме и сообщает электрону кинетическую энергию. В результате энергетической перестройки атома, происходящей после вылета из атома фотоэлектрона, образуется характеристическое рентгеновское излучение, которое при взаимодействии с другими атомами может вызывать вторичный фотоэффект. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока энергия фотонов не станет меньше энергии связи электронов в атоме. Очень важно отметить, что процесс ослабления излучения при прохождении через вещество зависит не только от энергии фотонов и длины волны излучения, но и от атомного номера вещества, в котором происходит фотоэлектрическое поглощение.
Образующееся при прохождении через вещество рассеянное излучение либо обусловлено тем, что под действием электрического поля электроны получают переменное ускорение, в результате которого они сами излучают электромагнитные волны с частотой, совпадающей с частотой первичного излучения и изменённым направлением излучения, (так называемое - когерентное рассеяние), либо обусловлено взаимодействием фотонов со свободными или слабо связанными электронами атома вещества (так называемое - комптоновское рассеяние).
Таким образом, в результате фотоэлектрического поглощения рентгеновского излучения в веществе и рассеяния - часть энергии первичного излучения остаётся в виде характеристического и рассеянного излучения, часть энергии поглощается, а часть - преобразуется в энергию заряженных частиц - электронов.
Прошедшее через предмет
или вещество рентгеновское излучение
ослабляется в различной
Основными требованиями к преобразователям рентгеновского изображения являются: максимальная информативность рентгеновского изображения при минимально возможной поглощённой дозе излучения просвечиваемым объектом и оптимальное преобразование рентгеновского изображения в оптическое, обеспечивающее получение оператором максимума информации, содержащейся в теневом рентгеновском изображении.
Качество рентгеновского изображения в основном определяется: контрастностью, яркостью, не резкостью и разрешающей способностью.
Контрастность изображения
тем выше, чем меньше уровень рассеянного
излучения. Реальные источники излучения
дают расходящийся пучок лучей, выходящий
из фокусного пятна анода
Не резкость изображения
определяется явлением рассеяния и
конечными размерами фокусного
пятна трубки. Не резкость тем больше,
чем ближе трубка к просвечиваемому
объекту и чем дальше находится
от объекта преобразователь
Яркость изображения - это отношение силы света элемента излучающей поверхности к площади проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения. Яркость изображения в значительной степени, кроме мощности источника рентгеновского излучения, зависит от свойств применяемых рентгеновских экранов и детекторов, которые характеризуются достаточно высокими параметрами энергетического выхода люминесценции, высоким уровнем поглощения и высоким коэффициентом спектрального соответствия глазу человека.
Разрешающая способность - это
способность давать чёткие раздельные
изображения двух близких друг к
другу мелких объектов. Пределом разрешения
называется наименьшее линейное (для
досмотровой рентгеновской
- Оперативно-технические парамет
ры и принципы построения досмотровой рентгеновской аппа ратуры.
С оперативно-технической точки зрения досмотровая рентгеновская техника должна удовлетворять следующим основным требованиям:
- обеспечивать возможность
однозначного обнаружения
- обеспечивать радиационную
безопасность обслуживающего
- не оказывать воздействия
рентгеновского излучения на
продукты питания,
- обеспечивать достаточно
высокую производительность
- обеспечивать удобство эксплуатации.
Анализ технических средств рентгеновского контроля, применяемых органами безопасности и таможенными службами ведущих капиталистических стран, показывает, что в настоящее время в практике их работы широко применяются рентгеноаппараты, основанные на двух основных принципах получения и регистрации рентгеновского изображения: флюороскопии и сканирующего рентгеновского луча.
Рассмотрим принцип
Рис.2. Схема флюороскопического метода рентгеновского контроля
Рентгеновское излучение от источника проходит через контролируемый (просвечиваемый) предмет, преобразуется на специальном флюоресцентном экране в световой рельеф, соответствующий рентгеновскому изображению объекта (т.н. «теневое изображение»), через защитное стекло визуально воспринимается оператором.
Кроме флюороскопов непосредственного наблюдения принципиально могут применяться и другие схемы построения рентгеновских установок, использующих флюороскопический метод контроля. На Рис. 3. Представлена классификация флюороскопических рентгеновских установок.
Флюороскопы с применением телевизионных устройств в свою очередь подразделяются на установки, работающие с источником излучения в непрерывном и в импульсном режимах. Импульсные установки используют кратковременные серии рентгеновских импульсов, достаточных для запоминания «теневого» изображения в телевизионном блоке памяти, наблюдение которого производится уже после воздействия излучения. Мировой опыт и технические возможности однозначно показывают, что наиболее приемлемым и находящим применение в таможенной практике является вариант построения флюороскопов по рентгенотелевизионному принципу с импульсным источником рентгеновского излучения и блоком памяти.
Рис. 3. Классификация флюороскопических рентгеновских установок
Одним из самых важных параметров рентгеноаппаратов является их чувствительность, определяемая в мировой практике как размеры уверенного обнаружения на экране устройства визуализации специального тест-объекта в виде эталонной медной проволочки определённого диаметра. Чувствительность флюороскопов определяется в основном двумя параметрами – интенсивностью излучения и эффективностью его регистрации рентгеновским экраном – и зависит от толщины и плотности контролируемого объекта. Чтобы обеспечить высокую яркость свечения экрана требуется достаточно высокая энергия рентгеновского источника, что не только оказывает существенное влияние на объект контроля, но и требует применения высокоэффективных средств защиты оператора и окружения от прямого и рассеянного рентгеновского излучения, а это в свою очередь влечёт за собой существенное увеличение весогабаритных параметров флюороскопов, практически выполнить которые применительно к таможенному контролю багажа и ручной клади не представляется возможным. Поэтому реально, флюороскопия вынуждена проводиться при сравнительно низких яркостях свечения существующих ныне экранов, к сожалению требующих длительной адаптации зрения и применения светозащитных тубусов или даже специальных кабин. Отказаться от светозащитных приспособлений позволяют рентгеноаппараты с электронно-оптическими усилителями (преобразователями) света (ЭОП). ЭОПы позволяют значительно уменьшить уровень лучевой нагрузки на контролируемый объект и снизить вес устройств радиационной защиты рентгеноаппарата. Одним из недостатков флюороскопов и флюороскопов с ЭОП является сравнительно незначительные размеры наблюдательных экранов (не более 0,6 – 0,7м).
В рентгенотелевизионных флюороскопах рентгеновское изображение контролируемого объекта преобразуется в видимое входным рентгеновским экраном и проецируется с помощью светосильной оптики на высокочувствительный фотокатод передающей телевизионной трубки. В ней изображение преобразуется в видеосигнал, который после обработки в блоке формирования телевизионного сигнала снова преобразуется в видимое изображение на телемониторе.
Применение телевизионных систем во флюороскопах позволяет создать сравнительно комфортные условия работы оператора, поскольку ему не приходится тратить время и испытывать неудобства, вызванные необходимостью адаптации зрения при использовании светозащитного тубуса или находиться в тёмной кабине в течение всего времени таможенного контроля.
Что касается применения во флюороскопах импульсных источников рентгеновского излучения в сочетании с блоками запоминания изображения, то их преимущества очевидны. Во-первых, оператор и окружение не подвергаются сравнительно длительному облучению, т.к. для формирования теневого изображения на мониторе аппарата достаточно длительности серии импульсов рентгеновского генератора в доли секунды. Во-вторых, оператор имеет возможность наблюдать изображение предмета столько времени, сколько нужно для идентификации содержимого объектов контроля, а также, используя электронные способы обработки, варьировать контрастность и масштабирование изображения и его отдельных элементов. Кроме этого, при импульсном режиме работы практически не успевает разрушиться светочувствительный слой бытовых фотокиноплёнок, которые могут находиться в контролируемом объекте, и тем самым не ущемляются права их владельцев.
Поясним принцип работы телевизионного
блока памяти. При воздействии
короткого рентгеновского импульса
ТВ-камера воспринимает моментальное
теневое изображение с
Принцип работы рентгеноустановок, основанный на применении метода сканирующего рентгеновского луча можно продемонстрировать на Рисунке 4. Неподвижный рентгеновский генератор (Re) с помощью специального коллимирующего устройства формирует узкий (около 1° по толщине) веерообразный пучок рентгеновских лучей, по вертикали имеющий угол около 60°. Рентгеновские лучи, прошедшие сквозь объект контроля с помощью специальной детекторной линейки, преобразуются в электрические сигналы, которые после соответствующей обработки в блоке обработки информации, записываются устройством цифровой видеопамяти, а затем поступают на видеоконтрольное устройство монитор, трансформирующее их в видимое изображение на телевизионном экране.
На схеме показаны три
основные функциональные системы рентгеновских
аппаратов сканирующего типа: система
управления, рентгеновская система
и система получения
Мозгом системы управления
является микропроцессорный
Рис. 4. Схема построения рентгенотелевизионного аппарата по методу сканирующего луча
Рентгеновская система – содержит собственно рентгеновский генератор, коллиматорное устройство, блок управления режимом работы генератора и энергопитанием, а также световые индикаторы включённого рентгеновского излучения.
Система получения изображения – состоит из непосредственно контура «Г-образной» детекторной линейки, куда попадает прошедшее через контролируемый объект рентгеновское излучение, и где оно превращается в видимый свет, благодаря специальным устройствам – сцинцилляторам. Сцинцилляция – это свойство определённых веществ светиться под действием ионизирующих излучений, к которым, как известно, и относится рентгеновское излучение. Возникновение сцинцилляций связано с тем, что при взаимодействии электронов, образованных ионизирующим излучением, с веществом сцинциллятора его возбуждённые и ионизированные атомы возвращаются в нормальное состояние с испусканием микрочастиц видимого света. Световые вспышки воспринимаются фотодиодами, которые и преобразуются ими в электрические сигналы, усиливаются и поступают в процессор детекторной линейки. Детекторные сигналы путём опроса каждого детектора всей линейки детекторов считываются и последовательно измеряются, интегрируются с помощью специальных устройств – аналоговых мультиплексоров. При отсутствии рентгеновского излучения процессор детекторной линейки измеряет фоновые величины (шумы и помехи) всех каналов детекторной линейки, переводит их цифровую форму и фиксирует в блоке памяти. При включении рентгеновского излучения эти фоновые сигналы вычитаются из общего сигнала теневого изображения, создавая качественное, чёткое (без аппаратурных шумов) изображение контролируемого объекта на чёрно-белом мониторе. Система получения изображения позволяет оператору проводить анализ теневого изображения, используя возможности электронных схем обработки записанной в памяти «картинки», обеспечивающих изменение её контрастности, выделяя более плотные предметы или создавая негативное изображение объекта.

- Теория и практика оценочной деятельности
- Теория и практика перевода
- Теория и практика перевода
- Теория и практика перевода
- Теория и практика применения НДС
- Теория и практика простых процентов
- Теория и практика размещения промышленного производства
- Теория и практика маркетинга
- Теория и практика массовой информации
- Теория и практика международной торговли
- Теория и практика местных выборов
- Теория и практика организационно-правовых форм отечественных предприятий
- Теория и практика отечественного и зарубежного управления качеством
- Теория и практика оценки стоимостных затрат на создание и внедрение информационных систем