После 11 сентября 2001 года практически все государства мира направили значительные усилия на обеспечение безопасности в аэропортах. Не остались без внимания морские порты и сухопутные пограничные пропускные пункты.
Действительно, через такие пропускные пункты ежегодно проходят миллионы автомобилей и контейнеров. Злоумышленники могут использовать их для перевозки оружия, наркотических и взрывчатых веществ, контрабанды. Ручной досмотр контейнера или большегрузного автомобиля – процедура длительная и дорогостоящая, требующая привлечения больших людских ресурсов. В связи с этим такая процедура может применяться только избирательно к грузу, вызывающему по каким-либо причинам подозрение. Необходимо обеспечить сотрудников пограничных пропускных пунктов инструментами, позволяющими быстро и эффективно посмотреть внутрь контейнера и проанализировать его содержимое без вскрытия. Такие инструменты существуют – это инспекционно-досмотровые комплексы.
Для досмотра перевозимых грузов на пропускных пунктах используются два основных метода:
- сканирование с помощью высокоэнергетического фотонного излучения, создаваемого ускорителем электронов;
- сканирование с использованием гамма-излучения радиоактивных изотопов кобальта или цезия (Кобальт 60, Цезий 137);
Основной принцип, лежащий в основе использования рентгеновского и гамма излучения состоит в том, что фотоны (гамма-кванты), генерируемые источником излучения, поглощаются и рассеиваются на своем пути в зависимости от плотности и атомной структуры материала, через который они проходят. Детекторная система на приемной стороне содержит элементы, преобразующие дошедшие до них фотоны в электрический сигнал.
Хотя рентгеновское и гамма-излучение являются ионизирующими и при их использовании должны приниматься специальные меры для защиты персонала, для автомобилей и грузов они никакой угрозы не представляют.
В системах на базе ускорителей электронов в качестве детекторов обычно используются сцинтилляционные кристаллы совместно с фотодиодами. В сцинтилляторах фотонное излучение преобразуется в видимый свет, который затем с помощью фотодиодов преобразуется в электрический ток. Величина тока пропорциональна количеству попавших в детектор фотонов.
В системах с использованием гамма-излучения обычно используют специальные детекторные линейки с фотоумножителями, так как излучение используемых в таких системах радиоактивных изотопов имеет существенно меньшую энергию.
Достоинством таких систем является непрерывный характер излучения и, следовательно, отсутствие необходимости синхронизации излучающей и детектирующей подсистем. Также такие системы относительно компактны в связи с тем, что подсистема излучения имеет относительно простую конструкцию и небольшие размеры.
Недостатком является относительно низкая проникающая способность и существенно меньшее разрешение, связанное с большими габаритными размерами фотоумножителей.
Существуют 3 основных критерия оценки эффективности досмотровых систем:
1. Проникающая способность;
2. Контрастная чувствительность;
3. Разрешение;
Проникающая способность гамма излучения связана с активностью соответствующих источников (радиоактивных изотопов) и в существующих системах не превышает 180 мм в стали.
Рентгеновские ускорители электронов позволяют получать фотонное излучение с энергиями до 9 МэВ, что обеспечивает проникающую способность в стали до 440 мм.
Контрастная чувствительность - второй критерий для досмотра, очень важен для того, чтобы различать предметы внутри контейнера. Чем выше контрастная чувствительность, тем выше вероятность обнаружения подозрительных предметов в грузе.
Разрешение - способность различать отдельные детали на картинке. Если поставлена задача найти сотню килограммов наркотиков в контейнере, то достаточно просто увидеть на изображении аномалию, значительно выделяющуюся на фоне остального содержимого контейнера. Но если необходимо, например, обнаруживать компоненты ядерного оружия, то их размеры могут быть достаточно малы. Поэтому необходимо иметь системы с максимально возможным разрешением для эффективного обнаружения подобного рода угроз.
Все три критерия напрямую связаны с уровнем энергии и количеством фотонов, прошедших сквозь материал. Поэтому большое значение имеет выбор источника излучения.
В настоящее время наибольшее распространение получили системы на основе линейных ускорителей электронов (LINAC), но предпринимаются попытки приспособить для использования в этих комплексах ускорители других типов.
Производством оборудования для ИДК в мире занимаются несколько компаний, в частности Smiths Heimann, RapiScan, Nuctech и другие. Более подробно с видами комплексов и их характеристиками вы можете ознакомиться в подразделе Каталог оборудования - Инспекционно-досмотровые комплексы.
Производители обычно подразделяют свою продукцию на 3 группы:
• мобильные ИДК;
• перебазируемые ИДК;
• стационарные ИДК;
Мобильные - устанавливаются на автомобильное шасси и могут свободно перемещаться по дорогам общего пользования. В их состав входит система автономного электропитания (дизель-генератор), что позволяет использовать мобильный комплекс практически везде, где есть более-менее ровная площадка.
Перебазируемые и стационарные - устанавливаются в специально оборудованных зданиях. Обычно предполагается, что перебазируемый комплекс можно при необходимости достаточно быстро (в течение 3-4 недель) переместить в другое место, но отечественные требования к радиационной безопасности таких комплексов существенно отличаются от европейских. Свою лепту вносит климат, поэтому на практике и для перебазируемых и для стационарных комплексов в России принято строить капитальные здания.
В рамках программы по оснащению пунктов пропуска на государственной границе ИДК, ЗАО «Компания БЕЗОПАСНОСТЬ» построила подобный комплекс на базе оборудования от компании Smiths Heimann в Саратовской области на границе с Казахстаном в поселке Озинки.
Для оснащения была выбрана система HCVG-6040 компании Smiths Heimann, построенная на базе линейного ускорителя электронов.
Комплекс HCVM-6040 состоит из следующих основных компонентов:
1. Система тормозного фотонного излучения, генерирующая излучение с уровнем энергии до 6 МэВ, что обеспечивает проникающую способность по стали до 400 мм;
2. Система детектирования, представляющая из себя Г-образную детекторную линейку. В качестве детекторов используются сцинтилляционные кристаллы;
3. Жесткая стальная рама (портал), перемещающаяся с помощью электропривода по рельсам с постоянной скоростью. На раме установлены системы излучения и детектирования;
4. Компьютерная подсистема, обеспечивающая взаимодействие всех подсистем комплекса, визуализацию полученных изображений, их обработку, хранение и информационный обмен с внешними компьютерными системами;
5. Система управления на базе программируемого логического контроллера, отслеживающая состояние всех подсистем и обеспечивающая координирование всех операций;
6. Система бесперебойного электропитания;
7. Система радиационной безопасности;
8. Подсистема технологического видеонаблюдения, позволяющая оператору комплекса видеть происходящее в тоннеле сканирования и в коридорах;
9. Подсистема связи;
10. Подсистема громкого оповещения;
11. Подсистемы безопасности (охранная, пожарная сигнализация, система контроля доступа);
Преимуществом комплекса HCVM-6040 по сравнению с более ранними моделями является реализованная в нем функция дискриминации – разделения материалов по атомному номеру, что позволяет различать органические, неорганические вещества, металлы. Данная функция существенно облегчает и ускоряет анализ полученного изображения.
Серьезнейшее внимание уделено радиационной безопасности. Для размещения технологического оборудования используется специально спроектированное здание с бетонными стенами достаточной толщины и автоматизированными защитными воротами. Здание обеспечивает необходимый режим работы установки и защищает персонал от излучения.
Радиационная безопасность достигается следующими мерами:
1. Исключение доступа персонала и посторонних в досмотровый тоннель в процессе сканирования. Это обеспечивается организационными и техническими мерами. Система оснащена большим количеством блокировок, останавливающих излучение в случае попытки открытия двери в тоннель, появления посторонних в непосредственной близости от защитных ворот, а также в случае нажатия любой из двух десятков кнопок аварийного останова.
2. Применением защитных материалов, обеспечивающих значение дозы за час работы в любой точке в 10 см от внешней поверхности стен и защитных ворот не более 1 мкЗв. Доза в помещениях операторов не превышает установленного нормами радиационной безопасности порога для населения (не более 1мЗв/год).
3. Проведением постоянного радиационного контроля в помещениях операторов.
Длина досмотрового тоннеля позволяет сканировать автопоезда с максимально разрешенной российскими ПДД длиной.
Производительность комплекса составляет до 23 транспортных средства в час в нормальном режиме.
Стабильная скорость движения портала, высокая проникающая способность излучения линейного ускорителя, минимальные размеры детекторов обеспечивают получение высококачественного изображения сканируемого автомобиля.
Программное обеспечение, используемое для анализа изображения, содержит большое количество мощных программных инструментов, что позволяет операторам анализа быстро и точно локализовывать подозрительные объекты, определять их размеры и относительное положение. Рентгеноскопические изображения вместе с таможенными декларациями хранятся в надежной и высокопроизводительной базе данных. Размер этой базы, размещенной на отказоустойчивом RAID-массиве позволяет хранить десятки тысяч изображений. При необходимости изображения можно экспортировать на съемные носители.
Изображение автомобиля, полученное с применением функции дискриминации материалов
Использование подобных комплексов на пограничных пропускных пунктах позволяет перевести досмотр транспортных средств на качественно новый уровень и существенно повысить безопасность.
