DETEKTORY PRE BEZPEČNOSTNÚ PREHLIADKU OSÔB, BATOŽINY A ZÁSIELOK

1. DETEKTORY PRE BEZPEČNOSTNÚ PREHLIADKU OSÔB, BATOŽINY A ZÁSIELOK Detektory pre kontrolu objektovsi môžeme rozdeliť na detektory vyhľadávajúce predmety a látky všeobecne dopredu neoznačené a pre predmety a látky dopredu špeciálne označené (napr. z dôvodov ochrany proti krádeži v obchode a pod.). Hlavnú a tiež náročnejšiu časť tvorí prvá menovaná skupina. Predmetom záujmu je rôzny kontraband, ale predovšetkým zbrane, výbušniny (nástražné výbušné systémy) a drogy.

2. 4.1 Členenie detektorov pre bezpečnostné prehliadky osôb, batožiny a zásielok • Detektory pre bezpečnostné prehliadky osôb, batožiny a zásielok si môžeme rozdeliť podľa použitia - typu policajno-bezpečnostnej činnosti, pri ktorej sa používajú na: • kontrolu cestujúcich v leteckej doprave, • kontrolu príručnej batožiny cestujúcich v leteckej doprave, • kontrolu batožiny a zásielok v nákladných priestoroch lietadiel, • kontrolu doručovaných poštových zásielok, najmä osobám verejne činným, • colnú kontrolu osobných i nákladných automobilov, nákladných kontajnerov á pod., • zaisťovanie bezpečnosti pri verejných akciách (predovšetkým mobilné verzie),

3. náhodné preverovanie podozrivých osôb, ich batožiny a automobilov, • vstupnú kontrolu v jadrových elektrárňach, na vojenských základniach, na ministerstvách, v parlamentoch, vyslanectvách a iných inštitúciách strategického významu, • vstupnú kontrolu vo väzniciach, školách, v objektoch privátnych firiem, bánk atď., • expertíznu činnosť v kriminalistickej a pyrotechnickej praxi, • vstupnú kontrolu osôb a ich batožiny v rámci prevencie strát daného objektu, • analýzu vzduchu, vody či zeminy pri požiaroch, priemyselných haváriách, chemických teroristických útokoch a pod. (najmä mobilné).

4. Podľa druhu vyhľadávanej (záujmovej) položky sa detektory pre bezpečnostnú prehliadku osôb, batožiny a zásielok delia na: • detektory zbraní, • detektory výbušnín (alebo všeobecne nástražných výbušných systémov), • detektory drog, • detektory rádioaktívnych materiálov, • detektory iného kontrabandu. • Pritom zďaleka nie každý prístroj patrí do jednej skupiny. Napríklad moderný röntgenový prístroj slúži pre vyhľadávanie všetkých záujmových položiek.

5. Podľa typu fyzikálnej interakcie, ktorú detektor používa pre skúmanie kontrolovaného objektu, si detektory pre bezpečnostnú prehliadku osôb, batožiny a zásielok môžeme rozdeliť na: • detektory kovov, • röntgeny, • detektory stopových častíc (výbušnín a drog), • jadrová kvadropólová rezonancia, • milivízia, • gama-detektory, • ultrazvukové detektory, • atď. Pre kvalitnú bezpečnostnú prehliadku musíme využiť kombináciu niekoľkých prístrojov na rôznych fyzikálnych princípoch, ktorým musíme rozumieť.

6. 4.2 Detektory kovov • Podľa spôsobu použitia(www.rangersecurity.com, www.metor.net, www.sdms.co.uk, www.ebingergmbh.de) si môžeme detektory kovov pre bezpečnostnú prehliadku rozdeliť na: • 1. ručné detektory kovovpre prehliadku osôb: • - detekcia zbraní, • 2. prechádzajúce (rámové) detektory kovovpre prehliadku osôb: • - detekcia zbraní, • - prevencia firemných strát, • 3. stolové detektory kovovpre prehliadku drobných došlých poštových zásielok: • - detekcia nástražných výbušných systémov (ich roznetových systémov), • 4. detektory kovov v telových dutinách : • - osobné prehliadky vo väzeniach a na colniciach, • - prevencia firemných strát.

7. Všetky detektory kovov pre vstupno-výstupné prehliadky objektov využívajú vlastné budiace magnetické pole. Ich základom sú cievky schopné vytvárať v priestore kontroly budiace časovo premenné magnetické pole a snímať magnetické pole z tohto priestoru, v prípade prítomnosti kovov (všeobecne vodičov) rôzne pozmenené. Detektory kovov registrujú nielen feromagnetické kovy (magnetická oceľ), ale i neferomagnetické kovy (hliník, nemagnetická oceľ, zlato) a sú schopné registrovať i tvrdé feromagnetiká (trvalé magnety).

8. Ručné detektory kovov • Ručné detektory kovov pre bezpečnostnú prehliadku osôb sa používajú pre vyhľadávanie kovových zbraní, predovšetkým ručných strelných zbraní, u osôb. • Ručné detektory kovov všeobecne lákajú svojou nižšou cenou. Je ale u nich nevyhnutné vykonávať ručné skenovanie po povrchu celého tela z tesnej vzdialenosti. A pretože jedno kývnutie ručným detektorom pokryje malú plochu, je ručné skenovanie namáhavé a zdĺhavé. Druhým nedostatkom je, že vzdialenosť kovového predmetu od detekčnej cievky (ktorá je samozrejme len z jednej strany predmetu) je pri ručnom skenovaní vždy trochu iná. Sila signálu pritom veľmi rýchlo klesá so vzdialenosťou a tak nastavovaním citlivosti nemôžeme dosiahnuť tak kvalitné rozlišovanie veľkosti prenášaného predmetu ako u prechodiacich detektorov.

9. Z vyššie uvedených dôvodov sa ručné detektory kovov hodia pre bezpečnostnú prehliadku osôb na stacionárnom stanovisku len núdzovo. Sú však užitočným doplnkom prechodiacich detektorov kovov a to pre prípadné presné dohľadanie polohy kovovej položky na tele osoby v prípade pozitívnej detekcie prechodiacim detektorom a neschopnosti túto položku nájsť. Mnohé prechodiace detektory totiž neurčujú polohu detekovaného predmetu buď vôbec alebo len jej výšku.

10. Pre tento účel je vhodnejšie, aby mali možnosť skrytej signalizácie - vibračnú. Z dôvodu bezpečnosti svetelné signály nie sú vhodné, pretože by rozptyľovali pozornosť zraku kontrolóra, rovnako tak signály zvukové, ktoré by naviac mohli aj rušiť príjem zvuku z bezprostredného okolia. Hlavným dôvodom je však to, že tieto signály by mohli podnietiť kontrolovanú osobu (osoby) k útoku na policajta v okamihu odhalenia jej zbrane. Pritom kontrolovaná osoba, na rozdiel od policajta, vie dopredu, kedy by tento okamih mohol nastať a bezpečnostný pracovník sa väčšinou nachádza v nevýhodnej pozícii. Vyhľadávanie zbraní u osôb je však zdĺhavé a má veľa falošných poplachov.

11. 4.2.3 Priechodzie (rámové) detektory kovov • Priechodzie detektory kovov („rámy“) slúžia predovšetkým pre vyhľadávanie strelných i chladných zbraní u osôb pri ich vstupe do chránených objektov. Pri zaistení náročnejších technicko - organizačných opatrení môžu v rámci prevencie firemných strát slúžiť i k vyhľadávaniu drobných kovových predmetov pre prehliadku osôb pri ich odchode z pracoviska.Možnosť presného umiestnenia anténových sústav do oboch stĺpov prechodiaceho detektora umožňuje dosiahnuť značne menších nežiaducich rozptylov poľa, rovnomernej detekcie od hlavy až k päte a predovšetkým to, že veľkosť signálu závisí len na veľkosti, tvare, polohe a vlastnostiach telesa a nie ako u ručných detektorov kovov predovšetkým na momentálnej vzdialenosti cievky od telesa.

12. To umožňuje efektívne využívanie nastavenia minimálnej úrovne signálu pre vyhlásenie svetelnej a zvukovej signalizácie. Preto signál od ľudského tela spolu so signálmi od drobných kovových súčiastok odevu nespôsobuje falošné poplachy. Naviac to umožňuje rozlíšenie rôznych kovových materiálov (v niektorých prípadoch), rozlíšenie jednotlivého kusu vodivého predmetu (zbrane) od veľkého množstva vodivých predmetov (kľúče, hodinky, náušnice, retiazka, pracky a pod.) čí približné určenie veľkosti prenášaného predmetu. Moderné prechodiace detektory kovov využívajú „skrížené polia“ a tak docieľujú menšej závislosti na polohe prenášaného predmetu.

13. Obr. 4.1 Prehliadka osoby priechodzím a ručným detektorom kovov

14. Veľkou komplikáciou detekcie je vlastné ľudské telo, na ktoré môžeme pozerať ako na veľký objem slanej vody.Vodivosť nie je síce taká vysoká ako u kovov, ale povrch je v porovnaní s hľadanými predmetmi, napríklad zbraňami, ďaleko väčší.Telo tiež skresľuje signál od hľadaného kovu a dva signály sa nemusia vždy sčítať. Aj pri sčítaní môže byť skutočný výsledný signál znížený až o 25 % oproti aritmetickému sčítaniu individuálnych signálov. Signál záujmovej položky musí teda byť dostatočne veľký. Cievky detektorov prijímajú i nežiaduce signály z okolia - tzv. interferencie. Ich zdrojom môžu byť aj bežné zariadenia ako vetráky, motory, svetelné zdroje, televízia a pod., ale i pohybujúce sa kovy v mieste pracoviska ako chvejúce sa kovové časti steny, pohybujúce sa drôty, dvierka kovových skriniek a pod. Rôzne interferencie môžu byť prístrojmi identifikované a často i eliminované. Príčiny problémov v mieste pracoviska by mali byť starostlivo odstránené, inak nemôže byť dosiahnutá medzná detekčná presnosť.

15. Najznámejším využitím priechodzích detektorov kovov je detekcia zbraní. Pri nej sa citlivosť prístroja nastaví tak, aby reagoval aj na najmenšie typy zbraní, ktoré chceme detekovať, na menšie kovové predmety už ale nie. V praxi sa za najmenšie zbrane volia maximálne minirevolvery a pištole, napríklad podľa amerických predpisov (Fed Law 100-649) triedy 6 (čím väčšie číslo, tým menšia zbraň). Pre predstavu, zbraňou tejto triedy je i minirevolver NAA kalibru 22 znerezovej zliatiny, dĺžky 10,5 cm, hmotnosti 104,9 g a povrchu 24,9 cm2. Nastavovať vyššiu citlivosť nie je technický problém, ale detektor potom stráca na efektívnosti, pretože počet falošných poplachov je príliš vysoký. Tie sú vyvolávané rôznymi kovovými súčasťami odevu prehliadaných osôb a rôznymi kovovými predmetmi v ich vreckách.

16. Pre ochranu drobných objektov ako malá pobočka banky a pod. sú veľmi výhodné automatické vstupy so zabudovaným prechodiacim detektorom kovov. Tieto bezpečnostné priechody tvoria väčšinou dvojice za sebou umiestnených automaticky posuvných dverí, ktoré sú vyrobené obyčajne z priehľadného polykarbonátu s určitým stupňom nepriestrelnosti, minimálne nerozbitnosti. V stenách malého uzavretého vstupného priestoru medzi dverami sú zabudované cievky prechodiaceho detektoru kovov. V žiadny okamih nie sú otvorené oboje dvere súčasne a vnútorné dvere sa otvoria len vtedy, ak nie je v kontrolovanom vstupnom medzi priestore väčší kovový predmet (osoba so zbraňou). Toto zabezpečenie chráni proti náhlym vpádom lupičov so zbraňou v ruke, kedy stráž obsluhujúca samostatne stojaci rám nemôže už nič robiť.

17. 4.2.4 Stolové detektory kovov • Stolové detektory kovov, označované tiež ako elektronické detektory listových bômb či elektronické skenery pošty (www.s-dms.co.uk),sa používajú pre bezpečnostnú kontrolu drobných doručených, predovšetkým poštových zásielok, ak neobsahujú nástražný výbušný systém. Tieto prístroje detekujú u nástražných výbušných systémov ich (predpokladané „klasické“) výbušné systémy : batérie, drôtiky, kovové časti rozbušiek či spínacích kontaktov. Vyspelejšie spracovanie signálov umožňuje, že drobný kancelársky kovový materiál v pošte bežne sa vyskytujúci, ako kancelárske sponky či drôtiky zo zošivačiek, nespôsobuje falošné poplachy.

18. Tieto neveľké prístroje sa umiestňujú na kancelárske stoly.Väčšie doručené obálky sa vhadzujú do horného otvoru ich detekčného tunelu - sklzu. Druhým, dolným otvorom potom vypadnú na stôl. Svetelná (v prípade pozitívnej detekcie i zvuková) signalizácia potom oznamuje výsledok kontroly. Tieto prístroje sú obľúbené pre rýchlosť kontroly, jednoduchosť obsluhy a cenovú dostupnosť. Pre spoľahlivejšie zaistenie bezpečnosti a predovšetkým pre ďalšiu prehliadku pozitívne označených doručených zásielok (a tým vylúčenie väčšiny falošných poplachov) je vhodné mať k dispozícii i menší röntgen a niektorý z detektorov stopových častíc. Pre bezpečnostnú prehliadku väčších zásielok nie je táto metóda z dôvodu veľkých detekčných signálov od neškodných položiek vhodná.

19. 4.2.5 Detektory kovov v telových dutinách Tieto prístroje slúžia k detekcii malých kovových objektov ukrytých v telových dutinách, konkrétne orálnych, análnych a vaginálných.Anténová sústava pre kontrolu análnych a vaginálnych telových dutín býva zamontovaná v robustnom drevenom kresle, anténová sústava pre kontrolu ústnej dutiny je v kryte na držiaku namontovanom na strane operadla kresla. Toto usporiadanie dovoľuje dôslednejšiu kontrolu než by tomu bolo len s prechodiacimi a ručnými detektormi kovov. Bývajú schopné detekovať vo vyššie uvedených telových dutinách napríklad zlatú guličku o priemere 4 mm.Kľúčik k putám nachádzajúci sa v tele detekujú až na vzdialenosť okolo 15 cm od senzoru. Nachádzajú uplatnenie v rámci osobnej prehliadky predovšetkým u väzenských služieb, ale i u polície a colníkov. Väzni sú kontrolovaní, či v sebe neskrývajú napríklad kľúčik k putám, jednostrannú žiletku, klince, vrtáčiky, malé nástroje, kovové kapsle pre transport drog a pod.

20. 4.3 Röntgeny- základný nástroj na prehliadku batožiny a zásielok • Röntgeny sú základom prehliadky batožiny, poštových zásielok a v poslednej dobe už aj nákladných kontajnerov a nákladných a osobných automobilov. Podľa určenia (a veľkosti) si ich môžeme rozdeliť na röntgeny :

21. 1. Prenosné röntgeny - zdroj röntgenového žiarenia, detekčná časť a zobrazovacia časť sú samostatné jednotky. Zdroj žiarenia a detekčná časť sa umiestňujú na protiľahlé strany kontrolovaného predmetu. So zobrazovacou (a zároveň ovládacou) časťou s napájacím akumulátorom sú prepojené káble. Kontrolovaný objekt je zdrojom ožarovaný naraz (v jednom okamihu) a detekčná časť tvorí plochu na druhej strane. Tieto röntgeny sú neodmysliteľnou výbavou policajných pyrotechnikov pri skúmaní podozrivých predmetov. Využívajú ich ale aj colníci (napr. kontrola vnútrajšku dverí automobilov a pod.) a operatívne zložky polície (vyhľadávanie odpočúvacích zariadení v stenách a pod.).

22. 2. Komorové röntgeny s ručným vkladaním- u týchto röntgenov tvorí zdroj röntgenového žiarenia a detekčná časť spolu s komôrkou pre kontrolovaný objekt jeden celok. Zobrazovacia časť (pokiaľ je elektronická) a ovládacia klávesnica môžu byť samostatné. Kontrolované predmety sa do komory vkladajú a spätne vyberajú ručne.Kontrolovaný objekt je zdrojom ožarovaný naraz (v jednom okamihu) a detekčná časť tvorí plochu na druhej strane. Tieto röntgeny (www.sdms.co.uk) sa využívajú predovšetkým pre kontrolu došlých zásielok - dopisov, malých i stredne veľkých (podľa veľkosti konkrétnej komory) balíkov, či neobsahujú nástražný výbušný systém. Vzhľadom k nižšej nákupnej cene sú vhodné pre kontrolu zásielok u menších objektov.

23. 3. Pásové röntgeny- u nich sa kontrolované predmety pohybujú po dopravníkovom páse cez tunel. Zdroj(-e) röntgenového žiarenia a detekčná časť(-i) sa nachádzajú po stranách tunelu (bočných a/lebo hornej a spodnej). Zdroj väčšinou ožaruje kontrolovaný objekt v tunelu v „tenkej rovine“ kolmej na pohyb dopravníkového pásu a detekčná časť tvorí pruh na protiľahlej strane. U röntgenov so spätným rozptylom prebieha v tejto rovine tenký lúč, detekčná časť pre spätne rozptýlené žiarenie tvorí plochu na strane zdroja. Skenovanie v pozdĺžnom smere zaisťuje pohyb batožiny po páse.

24. Obr. 4.2 Pásový röntgen - základ prehliadky batožín

25. Pásové röntgeny vďaka skenovacím princípom umožňujú využitie najmodernejších princípov, existujú teda i v tých najvyšších generáciách, ktoré dokážu automaticky detekovať nebezpečné položky, ktoré by mohli byť výbušninami a drogami. Umožňujú tiež kontrolovať vysoký počet batožiny za jednotku času. Existujú od malých prevedení, určených len pre malé príručné batožiny a zásielky, až po veľké prevedenia, určené pre kontrolu menších prepravných kontajnerov. Pásové röntgeny majú veľmi široké využitie, od kontroly batožiny na letiskách, u vstupov do chránených objektov, vo väzniciach, na colniciach až po kontrolu zásielok či zabezpečovanie verejných akcií.

26. 4. Obrie röntgeny na prepravné kontajnery a kamióny- majú podobný skenovací princíp ako röntgeny pásové, ale kamión (nákladný kontajner, automobil) je röntgenom preťahovaný plynulou rýchlosťou. (www.heimannsystems.com) Tieto röntgeny využívajú predovšetkým colníci a hraničná polícia na cestných hraničných priechodoch, na letiskách, v prístavoch. Hlavne mobilné prevedenie na nákladnom automobile využívajú aj iné organizácie.

27. Obr. 4.3 Obrí röntgen so spätným rozptylom

28. 5. Röntgeny na osoby- tu je zdroj röntgenového žiarenia s detekčnou časťou obyčajne v spoločnej skrini a kontrolovaná osoba sa k tejto skenovacej jednotke postaví najprv čelom a potom chrbtom. Na týchto dvoch snímkach sú potom vidieť len predmety ukryté pod oblečením (nie v ľudských útrobách). Aj keď dávka ožiarenia, ktorú kontrolovaná osoba pri prehliadke získa, je vďaka využívaniu spätného rozptylu (viď. ďalej) minimálna, predsa sa pre odpor verejnosti príliš nerozšíril. Existujú aj röntgeny, u ktorých sú zdroj a detekčná časť na protiľahlých stranách a u kontrolovanej osoby sú vyhľadávané i predmety ukryté v jej útrobách.

29. 4.3.1 Princíp činnosti a konštrukcie röntgenov Činnosť röntgenov je založená na absorpcii rozptýleného röntgenového žiarenia v materiály skúmaných objektov. Na jednej strane skúmaného objektu je zdroj röntgenového žiarenia a na strane protiľahlej (u spätného rozptylu na tej istej strane) detekčná časť. Rôntgenové žiarenie je časťou elektromagnetického spektra s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou - zhruba 20 až 10-5 nm (energia fotónov 0,05 až 100 MeV). Pritom označenie „röntgenov“ a „gama-žiarenie“ sa týka pôvodu tohto žiarenia: röntgenové žiarenie je spojené s elektrónovými procesmi, gama-žiarenie sprevádza procesy v jadre.Pokiaľ ide o vlnové dĺžky, oba obory sa značne prekrývajú.

30. Zdroj žiarenia Zdrojom žiarenia u röntgenov sú na vysoké vákuum vyčerpané röntgentky. Najkratšia možná vlnová dĺžka tohto žiarenia (odpovedajúca najviac energetickému žiareniu, najvyššej energii fotónov a teda i najvyššej prenikavosti žiarenia) je daná urýchľujúcim napätím na röntgentke. Röntgenky obsahujú dve elektródy: žeravenú katódu a chladenú anódu.Elektróny sú vytrhované z katódy, urýchľované silným elektrickým poľom a dopadajú vysokou rýchlosťou na anódu.Pri dopade sa ich vysoká kinetická energia mení na vysokoenergetické kvantum elektromagnetického žiarenia - röntgenovský fotón. Výsledné, tzv. brzdné (impulzové, nárazové) žiarenie má spojité spektrum.

31. Urýchľujúce napätie U medzi katódou a anódou sa pohybuje od 40 kV (stolné röntgeny pre prehliadku dopisov a malých balíkov) až do 160 kV (pásové röntgeny).Obrie röntgeny na prehliadku paletizovaných nákladov a kontajnerov používajú napätie ešte vyššie (zhruba 400 kV), pre zabezpečenie prieniku žiarenia i materiály s veľmi vysokou hustotou.Pri vysokom napätí sa nám ale z röntgenového obrazu strácajú nie príliš silné vrstvy organických materiálov, ktoré vysoko energetické žiarenie takmer celé neabsorbujú. Takže čím je vyššie napätie na röntgentke, tým kratšie vlnové dĺžky röntgenového žiarenia a tým je i prenikavejšie žiarenie. Tým skôr však nerozoznáme slabú vrstvu organického materiálu.

32. Detekčná časť Detekčná časť vo väčšine prípadov (u pásových röntgenov výlučne) prevádza dopadajúce röntgenové žiarenie na elektrické signály. Z nich sa potom po príslušnom, rôzne zložitom elektronickom (počítačovom) spracovaní vytvára klasický televízny obraz.Detekčná časť (s výnimkou röntgenov so spätným rozptylom) je tvorená sústavou detekčných elementov, z ktorých každý poskytuje oddelený signál. Detekčné elementy bývajú polovodičové alebo scintilačné s fotodiódami. (V polovodičových detektoroch produkuje dopadajúce röntgenové žiarenie pár elektrón - diera. U scintilačných materiálov spôsobuje absorpcia radiácie zase excitáciu elektrónov ich atómov. Keď tieto elektróny padajú späť do pôvodného stavu, je prebytočná energia vyžarovaná vo forme svetla. To je detekované fotónkami.)

33. Táto detekčná sústavatvorí u röntgenov s nehybným skúmaným objektom obdĺžnikovú plochu. U pásových röntgenov sú detekčné elementy usporiadané do stĺpca, prípadne do zvislej rady lomenej v tvare obráteného písmena L, aby nedochádzalo k „zrezávaniu rohov“, u väčšiny objektov. Röntgenové žiarenie z röntgentky je obmedzené oloveným tienením, ktoré má len zvislú pozdĺžnu štrbinu, ktorá sa nachádza na strane pásu oproti rade detekčných elementov. Skenovanie vo vodorovnom smere zaisťuje rovnomerný priamočiary pohyb skúmaných objektov po dopravníkovom páse, čo umožňuje vykonanie lepšieho obrazu (viď. spätný rozptyl). Röntgeny s ručným vkladaním používajú obyčajne lacnejšie riešenie - fluorescenčné tienidlá so zrkadlom.

34. Iba u prenosných či malých laboratórnych röntgenov sa prípadne stále ešte jednorázovo vyrába röntgenový snímok na príslušne citlivý, rýchlo vyvolateľný (polaroidný) fotografický materiálvo veľmi plochej kazete alebo na mnohonásobne použiteľné elektroluminiscenčné panely.Tieto spôsoby sú pre pyrotechnikov výhodné pre možnosť vsunutia veľmi plochých kaziet (panelov) do malej medzery napríklad medzi podozrivým odpadkovým košom a stenou a vyrobiť tak snímok v požadovanom smere bez manipulácie s košom. Sú však ochudobnené omnoho ďalších technických vymožeností.

35. Interakcia žiarenia s materiálom skúmaného objektu Röntgenové žiarenie je vysoko prenikavé, napriek tomu pôvodná intenzita dopadajúceho žiarenia Io [Wm-2] klesne po priechode látkou hrúbky d [m] podľa približného empirického vzťahu na hodnotu I = Io e-md, kde m [m-1] je celkový lineárny koeficient zoslabenia. Ten je daný súčtom: m = mf + mc + mp, kde mf je koeficient zoslabenia daný fotoelektrickým javom, mc - Comptnovým rozptylom a mp tvorbou elektrónových párov. Fotoelektrický jav a tvorba elektrónového páru sú javy absorpčné, časť röntgenového žiarenia je materiálom pohltená.Pri Comptonovom alebo spätnom rozptyle je daná časť žiarenia rozptyľovaná približne rovnomerne do všetkých smerov.

36. 4.3.2 Pásové röntgeny I. generácie Pásové röntgeny sú základom väčšiny bezpečnostných prehliadok batožiny, využíva sa pri nich najviac rôznych fyzikálnych princípov a predovšetkým najnovšie generácie existujú len v pásovom prevedení, preberieme generácie röntgenov práve pre röntgeny pásové. Za röntgeny I. generácie možno považovať všetky röntgeny, ktoré aspoň orientačne neurčujú druhy látok, ako je tomu u nižšie popisovaných röntgenov II a III.generácie. Medzi röntgeny I. generácie patria niektoré cenovo prístupnejšie pásové röntgeny, niektoré obrie „preťahovacie“ röntgeny a zatiaľ, bohužiaľ, všetky röntgeny prenosné, malé stolové alebo röntgeny s ručnou manipuláciou.

37. Prevedenie röntgenov s dopravníkovým pásom má pre prehliadku väčšej batožiny viac výhod i v prípade I. generácie. Uľahčuje to samozrejme prácu obsluhy pri prehliadke väčšieho množstva rozmernejšej a ťažšej batožiny aumožňuje to zvýšiť počet odbavených kusov za jednotku času. Musíme si ale tiež uvedomiť, že pre získanie röntgenového obrazu (trojrozmerného telesa) neskresleného v oboch dvoch smeroch by sme potrebovali ožarovať toto teleso rovnobežným zväzkom röntgenových lúčov. Tomu sa lepšie približujeme pri malých rozmeroch zobrazovaných telies, kedy vzdialenosť rontgenky od telesa býva podstatne väčšia ako rozmery telesa.

38. U pásových röntgenov ale bývajú rozmery kontrolovanej batožiny väčšie a röntgentky nie je možné umiestniť do väčšej vzdialenosti. Röntgeny s pásovým dopravníkom však umožňujú využiť systém skenovania (popísaný vyššie v častí „Detekčná časť“), ktorý odstraňuje deformácie obrazu vo vodorovnom smere. Toto skenovanie zároveň zvyšuje kvalitu obrazu, pretože na detekčnú časť dopadá v daný okamih prakticky len žiarenie prejdené v danej zvislej rovine a nie ešte súčasne časť Comptnového žiarenia z celého telesa, ktoré má smer k detekčnej sústave.

39. 4.3.3 Pásové röntgeny II. generácie Pásové röntgeny druhej generácie umožňujú rozlišovať medzi organickými, anorganickými a kovovými materiálmi. Rozlíšenie sa znázorňuje buď farbami alebo pomocou dvoch čiernobielych monitorov. Obr. 4.5 Zobrazenie batožiny metódou dvojitej energie röntgenom II. generácie (vľavo), len s rozlíšením organických, anorganických a kovových materiálov alebo III. generácie (vpravo) s automatickým označením výbušniny – červenou farbou

40. Pásové röntgeny so spätným rozptylom sú podstatne menej rozšírené, ktoré doznal ďalšieho značného vývoja a dosiahli III. generáciu. Javia sa ale do budúcnosti ako ich vhodný doplnok (viď. kapitola „Röntgeny tretej generácie,“). Obr. 4.7 Röntgenová metóda spätného rozptylu nám u osôb zobrazí ukryté zbrane

41. V kategórii obrích röntgenov pre kontrolu nákladných automobilov a pod. má táto metóda veľké perspektívy(www.as-e.com) a oproti klasickej dvojakej energii nesporné výhody, ako pre skenovanie lúčom tak najmä pre detekciu organického materiálu (osoby, kontraband z ľahších prvkov) pri pravej alebo ľavej strany nákladného priestoru. Dvojaká energia stráca pre väčšie množstvo kovov na účinnosti. Ďalšie možné využitie je pre povrchové skenovanie osôb, kedy poskytuje kvalitný obraz. Zobrazované sú teda predmety ukryté pod odevom alebo v odeve, ako zbrane, včítane keramických, balíčky s drogou alebo výbušninou a pod. Nasadenie ale naráža na všeobecný odpor verejnosti a rastie tu konkurencia v podobe milivízie (viď. príslušná kapitola), ale i ultrazvuku.

42. Pásové röntgeny III. Generácie • Vyššie popisované röntgeny s klasickým systémom dvojakej energie či spätného rozptylu rozoznávali iba dve (maximálne tri - organické, anorganické a kovové) rôzne materiálové kategórie - látky organické a anorganické, a to na röntgenovej snímke len z jedného smeru. Ako i prax ukázala, toto pre spoľahlivú a uspokojivú detekciu, najmä automatickú, stále nestačí. Riešenie ponúkajú röntgeny tretej generácie, buď ďalej zdokonaľujú princíp dvojakej energie alebo súčasne spracovávajú snímky kontrolovaného objektu z viacerých strán. • Röntgeny III. generácie dokážu rozlíšiť látky s hustotou a protónovým číslom výbušnín alebo drog od ostatných organických materiálov.

43. b) Röntgeny s počítačovou tomografiou Najmä u väčšej batožiny s pestrým obsahom sú výraznejšie problémy s tým, že snímka záujmovej položky (výbušniny, drogy) je prekrývaná snímkou väčšieho počtu neškodných položiek nachádzajúcich sa pred ňou a za ňou. S týmto problémom sa výborne vysporiadávajú bezpečnostné röntgeny s počítačovou tomografiou (computed tomographic či často skrátene CT). (www.invision-tech.com)Tu sú zaradené medzi röntgeny III. generácie, ale najmä modernejšie prevedenie s rýchlejším vyhodnotením by sa dalo zaradiť i do generácie vyššej. „Obyčajný“ pásový röntgen najskôr vyrobí „klasickú“ snímku kontrolovanej batožiny a obsluha si zvolí miesta priečneho rezu , ktorých kvalitné zobrazenie chce urobiť.Batožina sa potom automaticky posunie a zastaví sa vo vlastnej „tomografickej" časti röntgenu pre vyrobenie snímky prvého rezu.V tejto priečnej rovine sa okolo tunelu s pásom plynulo otáča koleso.To na jednom konci nesie zdroj röntgenového žiarenia a na protiľahlom detekčnú časť.

44. a) b) c) Obr. 3.8 Batožina s výbušninou a jej röntgenové snímky počítačovou tomografiou a) List plastickej výbušniny v batožine, b) Konvenčná röntgenová snímka s výberom miest priečnych rezov, c) CT snímka batožiny s automatickým označením výbušniny)

45. Systém tak v priebehu pár sekúnd vyrobí mnoho snímok daného rezu, ale vždy v inom smere. Na základe vzájomného porovnania týchto snímok môže počítač určiť útlm röntgenového žiarenia v každej pomyselnej „tehličke“ danej vrstvy. Pretože môžeme predpokladať, že v tejto malej tehličke je materiál homogénny, poznáme jeho tzv. CT hustotu, danú jeho hmotnostnou hustotou a priemerným protónovým číslom. Môžeme teda nielen určiť druh materiálu každej skúmanej vrstvy a i celú vrstvu kvalitne zobraziť. Kolesá sa otáčajú s geometrickou presnosťou okolo 0,1 mm.

46. Okrem klasického obrazu, obrazu jednotlivých vrstiev s farebným rozlíšením rôznych materiálov, môžu bezpečnostné röntgeny s CT zobrazovať tiež virtuálny trojdimenzionálny obraz skúmaného objektu s farebným odlíšením záujmových materiálov. Nákupná cena týchto röntgenov je však vysoká a doba potrebná pre automatickú kontrolu jedného objektu je tiež relatívne väčšia - až okolo 15 sekúnd. Preto sú vhodnejšie skôr pre druhý či tretí stupeň kontroly menšieho počtu objektov, vytipovaných predchádzajúcimi stupňami kontroly.

47. 4.3.5 Pásové röntgeny IV. Generácie Do röntgenov IV. generácie môžeme počítať aj röntgeny s počítačovou tomografiou, ktoré ako prvé na svete splnili prísne kritériá pre spoľahlivosť detekcie výbušnín. Nastupujú tu ale aj ďalšie dva zaujímavé princípy. Jedným z nich je röntgenovanie batožiny dvojakou energiou z troch rôznych smerov (zvierajúcich vzájomné uhly 60°) a následne súčasné počítačové vyhodnotenie snímok. (www.vividusa.com) Sú teda potrebné tri páry zdroj - detekčná sústava. Tieto páry sú rozmiestnené pozdĺž pásu za sebou. Pri prehliadke sa pás nemusí zastavovať a röntgen dobre detekuje i tenké pláty plastických výbušnín tienených kovmi.

48. Druhým princípom je röntgenová difrakcia. (www.heimannsystems.com)Pred ňou je zaradený röntgen III. generácie s dvojakou energiou. Ten má však, ako sme si vysvetlili, značný počet falošných poplachov. Batožina s podozrivou položkou sa potom na páse zastaví u röntgenovej difrakcie.Tu nadíde nad podozrivú položku zdroj tenučkého, ale intenzívneho röntgenového lúča. Ten z hora podozrivú položku presvecuje. Pod pásom, na druhej strane, je detekčná sústava.Tá však nesníma intenzívny röntgenový lúč priamo vo svojom strede, ale len slabé, tzv. difrakčné krúžky, spôsobené röntgenovým žiarením difraktovaným na atómovej štruktúre podozrivej položky. Z týchto krúžkov potom možno určiť, či sa jedná o výbušninu alebo nejakú inú, neškodnú látku (čokoláda, syr a pod.).