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[科技周專題]你身邊的安全保障——安全檢查設備

 

  “安全檢查”,現在已經成為人們日常生活中很普遍的經歷,坐地鐵,搭火車,乘飛機,甚至是逛博物館,進體育館,看演唱會,都可能會經過這樣一道程序。所謂安全檢查,就是通過某些技術手段和設施來檢查旅客或觀眾及其行李物品中是否有槍支、刀具、彈藥和易燃易爆危險品等,從而攔截住可能的危險分子與安全隱患,預防暴力犯罪活動或事故的發生。可以說,安全檢查已經成為日常維護交通運輸安全及保護公民人身安全的一道重要屏障。

  隨著人們對于安全檢查越來越習以為常,那些擺放在安檢口的設備就越來越引起公眾的關注和好奇。最常見的安檢設備是廣泛部署在機場、火車站和地鐵站的X射線安全檢查設備、安檢門和手持探測器。

  X射線安全檢查設備主要是用來檢查旅客攜帶的隨身行李及托運行李。X射線掃描能夠同時提供被檢物的形態和成分兩方面信息,生成被檢物的準實時透射圖像,實現在不開包的情況下檢測出有無違禁品,因此成為一種常規的安全檢查技術。其基本原理是:當X射線穿過被檢物后,其衰減程度由被檢物的線衰減系數和貫穿長度決定;不同的物質有著不同的線衰減系數,通過分析衰減后的射線強度可以計算出線衰減系數,從而完成對被檢物的識別。安檢員通過顯示器上物品的顏色和形狀,分辨出違禁品。例如液體類的顏色是橙色的、鞭炮類的是綠色、金屬物品是藍色。如果發現包里有液體或者違禁品,就會開包檢查。隨著X射線成像技術的發展,其應用模式由早期的單一能量、單一視角發展到目前的雙能量、多視角或CT的模式,大大擴展了被檢危險品范圍,其高端產品還具備自動識別炸藥或液體的功能。

  安檢門和手持探測器則主要是用來進行旅客人身檢查,探測旅客是否隨身隱藏攜帶違禁危險品。目前在國內安檢應用領域最常用的安檢門和手持探測器都是采用金屬探測技術,利用發射線圈發射連續波或脈沖波在檢測區建立一個穩定的交變磁場,當有金屬物進入檢測區時由于磁感應,接收線圈接收到該磁感應電流,經放大、自適應電路和運算邏輯電路處理,實現報警。由于金屬探測安檢設備難以應對塑性炸藥、非金屬刀具、液體危險品等非金屬類隱匿違禁物品的威脅與挑戰,因此容易造成人身安檢方面的安全漏洞,不能滿足安全管理需求,特別是近幾年國際恐怖主義活動呈現越來越嚴峻的形勢,人體炸彈成為恐怖分子制造恐怖事件的武器,對人體安檢的效能提出更高要求。2009年圣誕節期間發生褲襠炸彈未遂事件,給各國政府和航空安全部門敲響警鐘,事件后美國政府立即在多個機場增裝背散射X 射線檢查設備和毫米波人體檢查設備,對登機旅客實施更嚴格的全身檢查。

  背散射人體檢查設備利用X射線與物質相互作用的康普頓散射效應,采用點掃描成像原理,采集被檢人體背向散射的X射線,生成清晰的被檢人體的背散射圖像,圖像為負圖像,能突出顯示由低原子序數元素組成的物質,特別是含有豐富氫、氧、碳、氮元素的物質。由于炸藥與毒品類物質都屬于此類有機物,對X射線的散射能力很強,采集到的散射信號也就強,圖像的灰度比較亮,所以,背散射X射線檢查設備能發現人體攜帶的炸藥等危險品。同時,金屬物品如槍支和匕首等,對X射線的散射能力很低,采集到的信號就低,在人體散射背景下,這些危險武器就極易被發現。所以說,X射線背散射人體檢查設備不僅具備金屬探測門探測金屬武器的功能,還能探測炸藥及爆炸裝置。


公安部第一研究所研制的背散射人體安檢設備在首都機場試用


  相對于背散射技術來說,毫米波成像系統更為復雜,存在兩種模式——主動式和被動式。主動成像系統一般是指毫米波雷達成像系統主動發射毫米波,通過分析接收的回波來識別目標;被動毫米波成像系統不發射毫米波,依靠大氣傳播窗口,接收物體自身輻射的毫米波能量,形成圖像。毫米波人體安檢儀通過反映被檢目標各部分溫差和輻射能力的差異,不僅可以探測到隱藏在織物下的金屬物體,還可以檢測出塑料手槍、炸藥等危險品,具有快速、安全、可靠、隱私保護等優勢,且可以遠距離操作,能防止危險品爆炸對安檢人員造成傷害。

  再回到我們常見的安檢流程,旅客的行李在經過了X射線安全檢查之后,如果安檢員懷疑行李中有爆炸物,就可能增加炸藥探測檢查程序,即經過痕量炸藥探測設備檢測可疑物品的成分。痕量炸藥探測設備是通過收集爆炸物周圍的氣體或炸藥微粒散溶物,并使用諸如離子遷移譜、熒光淬滅、化學比色法、質譜分析、聲表面波、化學發光、熱氧化還原、電子俘獲、微機電、生物探測等探測技術進行分析,確定被檢物中是否存在炸藥成分。安檢員首先會用試紙進行取樣,然后將試紙放到機器里,就可以進行檢測,如果檢測出有K粉、TNT等違禁品,機器就會報警。

  有關液體安檢的話題討論也常常見諸報端。自從2002年5月中國北方航空公司一架從北京飛往大連的航班因為一名乘客點燃了隨身攜帶的汽油導致失事事件發生之后,國內機場開始對旅客攜帶的瓶裝液體進行嚴格的檢查,隨后地鐵和火車站也對液體安檢提出要求。由于對于液體成分的探測技術還不夠成熟,因此雖然目前市場上已經有很多種液體安檢設備被開發出來,但是對于液體安檢在國內和國外較普遍的做法仍然是超過一定量的液體物品不能通過安檢,不能隨身攜帶上飛機,哪怕只是普通的飲料,或者浴液和洗發水。很多旅客對于這種限制導致的不方便提出抱怨。在此形勢下,液體安檢技術和設備的開發成為安檢行業的重要熱點和難點。公安部第一研究所已推出FISCAN LDS-CT1533B等型號設備,將被檢液體的條形碼引入檢測,能大大提高檢測效率。我們期待在不久的將來當液體安檢技術和設備應用達到成熟,液體解禁的時代就會到來。

 

  最后談談X射線安檢設備的輻射安全問題,這是事關每個人人身健康的關注點。特別是在地鐵和火車站的安檢場合,由于旅客流量和行李流量很大,有時會有旅客在過安檢后迫不及待地掀開安檢設備的簾子伸手進去取行李。這種動作存在危險,就相當于直接被設備里面的X射線照射到,次數多了、照射劑量大了對人體是有傷害的。行李安檢機上進出口的鉛簾,就是用來屏蔽安檢機內部X射線的輻射。其實,地鐵站X射線安檢設備的原理和醫院放射科里使用的X光拍片一樣,但是放射劑量要小很多。而且X射線安檢設備在出廠前要經過環保部門和專業的輻射檢測公司的輻射劑量檢測,完全符合國家有關標準。特殊人群比如孕婦等,站在機器旁邊或者通過安檢的時候都是沒問題的。


 


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