Инспекционно-инспекционен комплекс (ИДК), гама-лъчение
Наистина милиони превозни средства и контейнери преминават през такива контролно-пропускателни пунктове всяка година. Нападателите могат да ги използват за транспортиране на оръжия, наркотици и експлозиви и контрабанда. Ръчната проверка на контейнер или тежкотоварен автомобил е продължителна и скъпа процедура, която изисква ангажирането на голям човешки ресурс. В тази връзка подобна процедура може да се прилага само избирателно към товари, които по някаква причина предизвикват подозрение. Необходимо е да се осигурят на служителите на граничните контролно-пропускателни пунктове инструменти, които им позволяват бързо и ефективно да разглеждат вътре в контейнера и да анализират съдържанието му, без да го отварят. Такива инструменти съществуват - това са комплекси за проверка и проверка.
Използват се два основни метода за проверка на транспортирани стоки на контролно-пропускателните пунктове:
- сканиране с помощта на високоенергийно фотонно лъчение, генерирано от електронен ускорител;
- сканиране с гама лъчение на радиоактивни изотопи на кобалт или цезий (кобалт 60, цезий 137);
Основният принцип зад използването на рентгенови и гама лъчи е, че фотоните (гама лъчи), генерирани от източник на радиация, се абсорбират и разпръскват по своя път в зависимост от плътността и атомната структура на материала, през който преминават. Детекторната система от приемащата страна съдържа елементи, които преобразуват достигналите до тях фотони в електрически сигнал.
Въпреки че рентгеновите и гама лъчите са йонизиращи и трябва да се вземат специални предпазни мерки при използването им за защита на персонала, превозните средства ите не представляват заплаха за товара.
В системи, базирани на електронни ускорители, като детектори обикновено се използват сцинтилационни кристали заедно с фотодиоди. В сцинтилаторите фотонното лъчение се преобразува във видима светлина, която след това се преобразува в електрически ток с помощта на фотодиоди. Големината на тока е пропорционална на броя на фотоните, които удрят детектора.
В системи, използващи гама лъчение, обикновено се използват специални детекторни линии с фотоумножители, тъй като излъчването на радиоактивни изотопи, използвани в такива системи, има значително по-ниска енергия. Предимството на такива системи е непрекъснатият характер на излъчването и следователно липсата на необходимост от синхронизиране на излъчващата и детектиращата подсистеми. Освен това такива системи са относително компактни поради факта, че радиационната подсистема има относително проста конструкция и малък размер. Недостатъкът е сравнително ниската проникваща способност и значително по-ниската разделителна способност, свързана с големите общи размери на фотоумножителите.
Има 3 основни критерия за оценка на ефективността на скрининговите системи:
1. Проникваща способност;
2. Контрастна чувствителност;
Проникващата способност на гама-лъчението е свързана с активността на съответните източници (радиоактивни изотопи) и в съществуващите системи не надвишава 180 mm в стомана.
Рентгеновите електронни ускорители позволяват да се получи фотонно лъчение с енергия до 9 MeV, което осигурява проникваща способност в стомана до 440 mm.
Контрастната чувствителност е вторият критерий за скрининг и е много важен, за да се разграничат обектите вътре в контейнера. Колкото по-висока е контрастната чувствителност, толкова по-голяма е вероятността за откриванеподозрителни предмети в пратката.
Разделителна способност - възможност за разграничаване на отделни детайли в картината. Ако задачата е да намерите сто килограма наркотици в контейнер, тогава е достатъчно просто да видите аномалия в изображението, която се откроява значително от останалото съдържание на контейнера. Но ако е необходимо, например, да се открият компоненти на ядрено оръжие, тогава техните размери могат да бъдат доста малки. Следователно е необходимо да има системи с възможно най-висока разделителна способност за ефективно откриване на тези видове заплахи.
И трите критерия са пряко свързани с енергийното ниво и броя на фотоните, преминали през материала. Следователно изборът на източник на радиация е от голямо значение.
В момента най-широко се използват системи, базирани на линейни ускорители на електрони (LINAC), но се правят опити за адаптиране на други видове ускорители за използване в тези комплекси.
Няколко компании се занимават с производството на оборудване за IDK в света, по-специално Smiths Heimann, RapiScan, Nuctech и други.
Производителите обикновено разделят своите продукти на 3 групи:
Мобилен - монтиран на автомобилно шаси и може да се движи свободно по обществените пътища. Те включват автономна система за захранване (дизел генератор), която позволява мобилният комплекс да се използва почти навсякъде, където има повече или по-малко равна площ.
Преместени и стационарни - монтират се в специално оборудвани сгради. Обикновено се приема, че преместеният комплекс може, ако е необходимо, да бъде преместен доста бързо (в рамките на 3-4 седмици) на друго място, но вътрешните изисквания за радиационна безопасност на такива комплекси се различават значително от европейските. Допринася своя приносклимат, следователно на практика в България е прието да се строят капитални сгради както за преместваеми, така и за стационарни комплекси.
Като част от програмата за оборудване на контролно-пропускателни пунктове на държавната граница, IDK, ЗАО "Компания СЕКЮРИТИ" построи подобен комплекс на базата на оборудване от Smiths Heimann в Саратовска област на границата с Казахстан в село Озинки.
За оборудване е избрана системата Smiths Heimann HCVG-6040, изградена на базата на линеен ускорител на електрони.
Комплексът HCVM-6040 се състои от следните основни компоненти:
1. Системата за спирачно фотонно излъчване, генерираща радиация с енергийно ниво до 6 MeV, която осигурява проникваща способност за стомана до 400 mm;
2. Система за откриване, която е L-образна детекторна линия. Като детектори се използват сцинтилационни кристали;
3. Твърда стоманена рамка (портал), движеща се посредством електрическо задвижване по релси с постоянна скорост. На рамката са монтирани системи за излъчване и детекция;
4. Компютърна подсистема, която осигурява взаимодействието на всички подсистеми на комплекса, визуализация на получените изображения, тяхната обработка, съхранение и обмен на информация с външни компютърни системи;
5. Система за управление, базирана на програмируем логически контролер, който следи състоянието на всички подсистеми и осигурява координацията на всички операции;
6. Система за непрекъсваемо захранване;
7. Система за радиационна безопасност;
9. Комуникационна подсистема;
10. Подсистема за оповестяване;
11. Подсистеми за сигурност (СОТ, пожароизвестяване, система за контрол на достъп);
Предимството на комплекса HCVM-6040 в сравнение с по-ранните моделие въведената в него дискриминационна функция - разделяне на материалите по атомен номер, което прави възможно разграничаването на органични, неорганични вещества, метали. Тази функция значително улеснява и ускорява анализа на полученото изображение.
Обръща се сериозно внимание на радиационната безопасност. За разполагане на технологично оборудване се използва специално проектирана сграда с бетонни стени с достатъчна дебелина и автоматизирани охранителни врати. Сградата осигурява необходимия режим на работа на инсталацията и предпазва персонала от радиация.
Радиационната безопасност се постига чрез следните мерки:
1. Изключване на достъпа на персонал и външни лица до инспекционния тунел по време на процеса на сканиране. Това се осигурява с организационни и технически мерки. Системата е оборудвана с голям брой блокировки, които спират излъчването при опит за отваряне на вратата на тунела, поява на непознати в непосредствена близост до защитната врата, както и при натискане на някой от двете дузини бутона за аварийно спиране.
2. Използването на защитни материали, които осигуряват стойността на дозата за час работа във всяка точка на 10 cm от външната повърхност на стените и защитните врати не повече от 1 μSv. Дозата в помещенията на операторите не надвишава прага за населението, установен от нормите за радиационна безопасност (не повече от 1 mSv/година).
3. Провеждане на постоянен радиационен контрол в помещенията на операторите.
Дължината на инспекционния тунел ви позволява да сканирате пътни влакове с максимална дължина, разрешена от българските правила за движение. Производителността на комплекса е до 23 автомобила на час в нормален режим.
Стабилна скорост на движение на портала, висока проникваща способност на линейно лъчение, минимални размеридетекторите осигуряват висококачествено изображение на сканираното превозно средство.
Софтуерът, използван за анализ на изображения, съдържа голям брой мощни софтуерни инструменти, които позволяват на операторите за анализ бързо и точно да локализират подозрителни обекти, да определят техния размер и относителна позиция. Флуороскопските изображения, заедно с митническите декларации, се съхраняват в защитена и високопроизводителна база данни. Размерът на тази база данни, поставена върху устойчив на грешки RAID масив, ви позволява да съхранявате десетки хиляди изображения. Ако е необходимо, изображенията могат да бъдат експортирани на преносим носител.
Използването на такива комплекси на граничните контролно-пропускателни пунктове позволява да се прехвърли проверката на превозните средства на качествено ново ниво и значително да се подобри сигурността.