ottaen huomioon maailman nykytilan, lähes kaikkialla on fyysisiä tarkastuspisteitä, matkatavaran skannereita ja metallinpaljastimia. Tämä mielessä, se ei tule yllätyksenä, että lentokentillä, jotkut vilkkaimmista solmukohdat liikenteen, turvatoimet kiristyvät päivä päivältä.
lentokenttien turvatarkoituksiin käytettävät laitteet ja koneet käyttävät tiedettä monelta eri alalta. Nämä koneet voidaan karkeasti luokitella muutamaan luokkaan:
sähkömagnetismia käyttäviä metallinpaljastimia:
näitä käytetään lentokentillä yhtenä ensimmäisistä ja hyvin perustasoista turvatarkastuksessa, pääasiassa aseiden, kuten tikareiden, pyssyjen, veitsien jne.etsimiseen., jotka kaikki on tehty metallista. Niitä käytetään myös paikoissa, kuten ostoskeskuksissa ja teattereissa.
metallinilmaisin koostuu VAIHTOVIRTAGENERAATTORISTA ja kelasta. Syntyvä vaihtovirta indusoi kelassa vaihtelevan magneettikentän. Jos lähellä on johtava metallinen kappale, kappaleeseen syntyy ”pyörrevirtoja” vaihtelevan magneettikentän vuoksi. Pyörrevirrat tuottavat sitten Oman magneettikenttänsä. Niinpä nettomagneettikenttä muuttuu yhtäkkiä, muutos, jonka magnetometriksi kutsuttu laite havaitsee. Magnetometri laukaisee sitten hälytyksen, joten kun monimutkainen edestakaisin sähkö-ja magneettikenttien välillä, metalliesine on onnistuneesti havaittu.
Metallinetsintälaitteet voivat olla käsikäyttöisiä tai luonteeltaan läpikulkevia. Ihmisten, joilla on sydämentahdistin (jossa on metallipitoista sisältöä), ei siis pitäisi kulkea näiden metallinseulontalaitteiden läpi.
Todellako? Minäkö myös? (Kuvan lopputekstit: flickr.com)
skannerit, jotka käyttävät röntgensäteiden ominaisuuksia
hauska fakta: Teräsmies käytti kerran Röntgenkatsettaan määrittääkseen loisin alusvaatteiden värin.
Oho.
lisäksi röntgensäteillä on paljon hyödyllisempiä käyttökohteita.
koska röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, joiden aallonpituus on verrattain pieni ja taajuus korkea, niiden energia on hyvin suuri, mutta niiden Läpitunkeva teho ei ole kovin suuri. Eri materiaalien absorboiman Röntgenenergian määrä on erilainen, kun röntgensäteet kulkevat niiden läpi. Siksi lähetettyjen säteiden voimakkuus antaa meille käsityksen kohteen materiaalista. Heijastuneilla eli ”hajaantuneilla” aalloilla on myös erilainen voimakkuus, kun ne heijastuvat eri materiaaleista. Tämän vuoksi meillä on kahdenlaisia skannereita.
mitataan voimakkuus materiaalin läpäisyn jälkeen.
Matkatavaraskannerit käyttävät tätä tekniikkaa. Kun matkatavarat ovat sisällä, skannerin toiselta puolelta lähtee röntgenkuvia. Nämä röntgensäteet kulkevat pussin läpi ja osa röntgensäteiden energiasta absorboituu pussin eri kohteisiin, kun taas tyhjät tilat eivät estä röntgensäteitä ja aallot menevät läpi ilman voimakkuuden muutosta. Nämä aallot osuvat sitten ensimmäiseen levymäiseen ilmaisimeen. Ennen osumista toiseen ilmaisimeen kahden ilmaisimen välinen materiaali estää matalaenergiset aallot niin, että vain korkeaenergiset aallot osuvat toiseen levyyn. Näiden levyjen ulostuloja verrataan, mikä auttaa meitä tuntemaan pussin sisällä olevien eri esineiden materiaalit.
matkatavaraskannerin toiminta
tämän jälkeen luodaan digitaalisesti kuva, joka kuvaa paitsi laukkujen sisällä olevien esineiden muotoja, myös materiaalia esittämällä niitä eri väreillä. Tiheämpiä materiaaleja, kuten metallia tai lasia, edustavat tummemmat värit, kun taas ruokaa ja kangasta jne. edustavat vaaleampia värejä.
Oranssi edustaa orgaanisia materiaaleja, kun taas tummemmat värit edustavat tiheämpiä materiaaleja (Photo Credit: Mattes / Wikimedia Commons)
voimakkuuden mittaaminen aaltojen sironnan jälkeen niiden osuttua materiaaliin
lähetettyjen säteiden intensiteetin mittaamista käytetään matkatavaraskannereissa, kun taas hajasäteiden intensiteetin mittaamista käytetään kokovartaloskannereissa, kuten backscatter-Röntgenskannereissa ja millimetriaaltoskannereissa
sen lisäksi, että röntgensäteitä lähetetään materiaalin läpi niiden energian absorboiduttua, niitä myös sirotellaan pinnalta. Tällöin mitataan hajanaisten aaltojen voimakkuus. Tämä on vähemmän haitallista, koska säteiden ei tarvitse kulkea täysin kohteen läpi, joten tätä tekniikkaa käyttäviä koneita käytetään ihmisten kokovartaloskannereina. Kuten edellä on mainittu, hajavalon voimakkuus vaihtelee materiaalin mukaan. On olemassa kaksi muuta konetyyppiä, jotka käyttävät tätä ominaisuutta: ne, jotka käyttävät backscatter-Röntgentekniikkaa ja millimetriaaltotekniikkaa käyttävät koneet.
Backscatter X-ray scanner & Millimeter Wave Scanner (valokuvien lopputekstit: Transportation Security Administration/Wikimedia Commons)
suurin ero on, että backscatter 3D-kuva. Millimetriaaltojen skannerit ovat myös paljon turvallisempia, koska ne lähettävät paljon vähemmän energiaa.
räjähteiden ja laittomien huumausaineiden havaitsemiseen käytettävät koneet:
räjähteiden havaitsemiseen käytetään ioniliikkuvuusspektrometriana tunnettua tekniikkaa. Tässä menetelmässä näytteen kaasufaasissa olevat hiukkaset ionisoidaan ja niiden ”ioniliikkuvuus” mitataan. Ioniliikkuvuus on ionivarauksesta johtuva ionin ajelehtimisnopeuden suhde sähkökenttään.
menetelmää, jossa mitataan röntgensäteilyn voimakkuutta näytteen läpäisyn jälkeen, voidaan käyttää myös laittomien huumeiden ja räjähteiden havaitsemiseen. Tässä tapauksessa on tietokanta kaikista hyväksyttävistä väreistä, ja jos ulostulo ei vastaa mitään näistä väreistä, viranomaiset hälytetään.
koneiden lisäksi käytetään myös koiria, jotka on koulutettu havaitsemaan tiettyjä tuoksuja. Uusin ja jännittävä pyrkimys turvallisuus on koulutus mehiläiset! Niitä voidaan käyttää yhdessä kehittyneiden video tietokoneohjelmistojen kanssa, ja vaikka tätä ei ole vielä toteutettu, ajatus yksin on todella kiehtova.
kaiken kaikkiaan uskon, että muutokset lentokenttien turvatarkastuksissa ajan myötä fyysisestä tarkastuksesta Röntgentutkiin, sähkömagneettisiin metallinpaljastimiin ja vartiomehiläisarmeijoihin ovat vain yksi esimerkki siitä, miten hienoa tieteen kasvu voi olla. Aivan kuten Winston Churchill kerran sanoi, ’parantuminen on muuttumista; täydellisyys on muuttumista usein.’
(tiede)