آشنائی با اصول و مفاهیم دستگاههای ایکس ری

این سرفصل به خاطر شناخت و کمک به شناسائی و  تفهیم بهتر از دستگاههای ایکس ری و با هدف بررسی نمودن قطعات فیزیکی – نرم افزار و تجهیزات جانبی آن توسط گروه مهندسی رسا به نگارش درآمده است.

و کمکی خواهد بود جهت انتخاب مناسب ترین گزینه جهت نیازهای امنیتی و حفاظتی ما.

برای آشنایی و درک بهتر و انتخاب مناسب یک دستگاه ایکس ری پنچ فصل جداگانه را بررسی خواهیم کرد.

✅ مفاهیم اساسی دستگاه ایکس ری

✅ انواع دستگاهها ایکس ری

✅ ضریب نفوذ در فولاد و انواع سیم

✅ خصوصیات مهم نرم افزاری

✅  نتیجه گیری جهت انتخاب

 فصل اول : اصول و مفاهیم اصلی  دستگاه ایکس ری

1 – تونل تصویربرداری:  سطح ثباتی و مشخصی است که کالا و یا بار از داخل آن رد شده و تصویربرداری انجام می شود

این مسیر کاملا توسط پرده های سربی و همچنین پانل های سرب جهت جلوگیری از تابش اشعه ایکس ری به بیرون از دستگاه حفاظت می شود.

اندازه تونل تصویربرداری و یا بازرسی بر اساس حجم و اندازه وسایل و کالاهایی که تصویربرداری از آنها انجام می گیرد , طبقه بندی میشوند.

این ابعاد از 35×55  سانتی متر شروع شده و تا حداکثر 180×180 سانتی متر می باشد. که بر اساس طول و عرض دهانه ورودی دستگاه محاسبه می شود.

جهت تصویربرداری از اندازه های بزرگتر همچون تصویربرداری از کامیون و یا بارکش ها از دستگاههای ویژه (ایکس ری خودرویی ) استفاده می گردد که جهت هر مورد بصورت مجزا و بر اساس نیاز مشتری طراحی و ساخته می شود.

2- نوار نقاله: سطحی است که کالا بر روی آن قرار داده می شود و جهت تصویربرداری از داخل ایکس ری عبور داده می شود.

در دستگاههای بزرگ که جهت تصویربرداری از بارهای بزرگ بکارگرفته میشود بجای نوار نقاله از غلتک های مخصوص استفاده میشود.

3-  ژنراتور ایکس ری: بصورت معمول و استاندارد ژنراتورهای ایکس ری اشعه تابشی را به سمت بالا و با زاویه 90 درجه در داخل تونل بازرسی تابش می دهند.

اکثر ژنراتورهایی که در دستگاههای ایکس ری مورد استفاده قرار میگیرند از لامپ های ایکس ری با قدرت تابشی 140 ,  160 و یا 180 کیلو ولت استفاده میکنند.

البته در سیستم های بزرگتر این لامپ ها تا 200 ویا حتی 320 کیلوولت  نیز می رسد.

4- سنسورهای آشکار ساز: مجموعه سنسورهای آشکار ساز از تعدادی دیود سنسور جهت اندازه گیری سطح هایبالا و پائین انرژی تشکیل می شوند.

این مجموعه دیودها که بصورت L شکل می باشند جهت محاسبه انرژی عبوری از کالا و یا شئ داخل تونل مورد استفاده قرار میگیرند.

5- پانل مرکزی جهت ایراتور: توسط این پانل – کاربر سیستم و یا استفاده کننده میتواند کلیه تنظیمات و عملیات مربوط به دستگاه ایکس ری را انجام دهد.

در حقیقت توسط این پانل, استفاده کننده می تواند آغاز و یا خاتمه بازرسی ,  همچنین کلیه امکاناتی را که نرم افزار در اختیار او قرار میدهد , جهت شناسائی بهتر کالا , را مورد استفاده قرار دهد.

فصل دوم : انواع ماشین های ایکس ری

1- ولتاژ ژنراتور

میزان ولتاژ لامپ ایکس ری بسته به میزان چگالی جسم و دهانه تونل دستگاه می باشد.

بعبارت دیگر هر چه اندازه تونل ایکس ری بزرگتر باشد جهت بازبینی دقیقتر نیاز به ژنراتورهای قوی تری داریم.

ولی ذکر این نکته لازم می باشد که اگر توان ژنراتور خیلی بالا باشد به دلیل نفوذ بسیار بالا امکان تشخیص کامل تصویر از بین خواهد رفت.

بطور کلی جهت دستگاههای ایکس ری از ژنراتور های با ولتاژ 140 کیلو ولت در دستگاههای کوچک  و 160 تا 180 کیلو ولت در دستگاههای متوسط و بزرگ و 320 تا 450 کیلو ولت برای دستگاههائی که چگالی بسیار بالائی مورد انتظار است – استفاده  می کنند.

2- موقعیت قرار گرفتن ژنراتور

طراحی محل قرار گرفتن ژنراتور ایکس ری بصورت عام در بخش پائینی و رو به بالا می باشد. و

لو در برخی از دستگاهها بنا به دلایلی ژنراتور در بالای دستگاه قرار گرفته و یا در پاره ای موارد در سمت راست و یا چپ دستگاه می باشد.

البته در دستگاههائی که از دو دستگاه ژنراتور Dual View  استفاده شده است موقعیت قرار گرفتن ژنراتورها  یکی در پائین و دیگری در سمت چپ و یا راست و یا تلفیقی از این موارد می باشد.

فصل سوم : ضریب نفوذ در فولاد Steel Penetration

و تشخیص سیم  Wire Resolution

در یک دستگاه ایکس ری میزان نفوذ در فولاد و یا به عبارتی تشخیص نوع موادی که با پوشش فلزی پنهان شده اند بسیار مهم می باشد.

همچنین نمایان ساختن و یا تشخیص سیم های بسیار نازک که میتواند در ساخت هر گونه بمب بکار گرفته شود.

در حقیقت این دو پارامتر می توانند در شناسائی هر چه بیشتر  کالاهای تصویربرداری شده مؤثر باشند.

1-3 –  نفوذ در فولاد Steel Penetration

قابلیت تشخیص مواد و نوع آن در حالتی که توسط یک حفاظ فلزی بصورت کامل پوشیده شده است ( شیلد شده است ) را با عبارت ضریب نفوذ در فولاد معرفی می کنند.

این میزان بر حسب میلی متر تعریف شده و ضریب نفوذ آنها در استیل می تواند از 29 میلی متر تا 39 و برخی تا بیش از 40 باشد.

2-3- تشخیص سیم Wire Resolution

قدرت تشخیص سیم های فوق العاده نازک در شناسائی موارد تهدید بسیار مهم می باشد . در مواردی جهت سیستم های تایمر بمب از سیم های بسیار نازک استفاده میشود که شناسائی آن توسط دستگاه بسیار مهم می باشد.

که مطابق استانداردهای مربوط به سیم در آمریکا این مهم بر اساس Wire Gage  طبقه بندی میشود.

بصورتی که هرچه سیم نازک تر باشد شماره AWG  آن بالاتر می رود. و لذا دستگاههای با کیفیت بالا دارای AWG بالاتری می باشند.

فصل چهارم : نرم افزار شناسائی کالا

یک از مهم ترین پارامترهای یک دستگاه ایکس ری نوع نرم افزار آن می باشد. که به  اپراتور توانائی تشخیص هر چه بهتر نوع کالا و محتویات آنرا می دهد.

بهمین دلیل شاخص نرم افزار جزو پارامترهای بسیار منحصر بفرد دستگاه به حساب می آید.

هر چند اکثر شرکتهای تجاری از نرم افزارهای مشابه استفاده می کنند.

ولی قابلیت های ویژه نرم افزاری از جمله تعداد رنگهای قابل تفکیک – قابلیت اندازه گیری عدد اتمی که می تواند دقیقا نوع کالا را مشخص نماید , بسیار مهم میباشد.

در این تشخیص مواد بجای سه رنگ با 6 رنگ تفکیک می شوند و همچنین  محاسبه  Atomic- Z- Number  ویژگی بسیار برجسته ای است که در کمتر دستگاهی قابل مشاهده است.

همچنین بهره گیری از نرم افزارهای لینوکس و جمع موارد فوق میتواند امتیاز بسیار ویژه ای را به سیستم بدهد.

1-4 –  تصویر برداری 6 رنگ

در دستگاههائی که قابلیت تصویر برداری 6 رنگ را دارند علاوه بر  رنگ های نارنجی – سبز – آبی – از رنگ های قهو های – زرد و بنفش نیز استفاده شده است.

این تفکیک رنگی اپراتور را قادر می سازد تا در تشخیص بسیاری از مواد و کالاها توانمند گردد.

بطور مثال در دستگاههای ایکس ری مواد منفجره از نوع C-4  , TNT , Semtex  و همچنین هروئین و کوکائین به رنگ نارنجی نشان داده می شوند.

ولی در دستگاههای با تفکیک 6 رنگ – مواد منفجره  C-4  , TNT , Semtex با رنگ قهوه ای و مواد مخدر همانند هروئین و کوکائین و الکل  با رنگ نارنجی نشان داده می شود.

همچنین مواد شیمائی جامد و باروت به رنگ سبز نمایش داده میشود. که در دستگاههای 6 رنگ اپراتور را قادر می سازد تا مواد شیمیائی جامد را به رنگ زرد و مواد منفجره چون باروت را به رنگ سبز مانیتور نماید .

در خصوص فلزات نیز در دستگاههای 3 رنگ آنها را به رنگ آبی نشان میدهد ولی در دستگاههای 6 رنگ به اپراتور قابلیت شناسائی فلزاتی چون طلا و نقره و سایر فلزات را میدهد.

بطوریکه طلا و نقره را به رنگ بنفش و آهن و فولاد را به رنگ آبی نشان میدهد.

2-4 – اندازه گیری Atomic Z-Number

برای شناسائی نوع شیء و یا کالای مورد نظر می توان پس از مشخص کردن محل مورد نظر    Z-Number Atomic  آنرا مشخص نمود . که این عدد همراه با رنگ شیء میتواند در تشخیص کامل نوع کالا بسیار موثر باشد.