Зависимость коэффициента поглощения от атомного номера.
Наличие разных механизмов взаимодействия рентгеновских квантов с веществом приводит к тому, что в одном и том же веществе излучение различной длины волны поглощается в разной степени.
«Жесткая» составляющая рентгеновского спектра отличается высокой проникающей способностью, особенно для легких органических веществ.. При прохождении через неорганические вещества, например металлы, спектральная кривая со стороны больших длин волн резко падает вниз
Рис. 6. Механизмы взаимодействия рентгеновского излучения с веществом
Рис. 7. Объект просвечивания – источник непрерывного рентгеновского излучения
Коэффициент ослабления рентгеновских лучей зависит как от атомного номера элемента, так и от длины волны рентгеновского излучения. Это явление называется «фильтрацией излучения». Оно используется для определения характеристик просвечиваемого вещества.
4. Поглощение рентгеновских лучей. Образование теневых картин
Рентгеновские лучи поглощаются всеми веществами, через которые они проходят. Интенсивность излучения (или количество квантов), поглощенная в веществе, зависит от толщины поглощающего слоя, природы вещества и длины волны излучения.
Чем толще слой вещества и чем больше его плотность, тем сильнее оно поглощает рентгеновские лучи. На экране рентгеновского аппарата такое вещество будет выглядеть более темным.
Разнородные по строению предметы, состоящие из различных веществ или с различной их толщиной, будут давать на экране аппарата теневые изображения (картины), воспроизводящие их внутреннее строение. Для количественного описания поглощения рентгеновских лучей в веществе вводят понятие линейного коэффициента ослабления.
Если до входа в поглощающее вещество рентгеновский пучок имеет интенсивность I0, то после прохождения слоя вещества толщиной х его интенсивность можно записать как:
где – линейный коэффициент ослабления, выраженный обычно в см-1.
Иными словами, характеризует относительное уменьшение интенсивности пучка на пути длиной в 1 см для данного вещества.
Рис. 8. Ослабление интенсивности рентгеновского излучения веществом
На рис.8.8. можно видеть, что интенсивность излучения, а значит и яркость свечения экрана, связана с разницей в линейных коэффициентах ослабления рентгеновских лучей веществ, которые встречаются на пути рентгеновского пучка.
5. Досмотровая рентгеновская техника Классификация досмотровой рентгеновской техники
Досмотровая рентгеновская техника как вид аппаратуры интроскопии предназначена для получения визуальной информации о внутреннем устройстве и содержимом контролируемого объекта таможенного контроля.
Целями таможенной интроскопии объектов являются: установление принадлежности находящихся в них предметов к определенным группам, видам, классам, типам, выявление в контролируемых объектах характерных конструктивных признаков тайников или сокрытых вложений, а также предметов, подозрительных на определенные конкретные виды предметов таможенных правонарушений.
Работник, анализируя на экране аппаратуры интроскопии визуальное изображение внутреннего строения контролируемого объекта, по совокупности признаков и сохранившимся в его памяти мысленным образам узнает назначение и принадлежность предметов. Самым важным и сложным в данном действии является знание совокупности характерных признаков и способов устройства тайников и внешнего вида предметов таможенных правонарушений и умение выявлять их на фоне значительного множества иных маскирующих элементов (нелогичных пустот, преград, уплотнений и др.).
Досмотровая рентгеновская техника (ДРТ) – это первый и основной класс технических средств таможенного контроля, представляющий собой комплекс рентгеновской аппаратуры, предназначенный для визуального контроля ручной клади и багажа пассажиров, предметов отдельно следующего багажа, среднегабаритных грузов и международных почтовых отправлений без их вскрытия с целью выявления в них предметов, материалов и веществ, запрещённых к ввозу (вывозу) или не соответствующих декларированному содержанию.
В зависимости от видов указанных в определении объектов контроля, перемещаемых через таможенную границу, принятой технологии таможенного контроля на конкретном участке и условий, в которых он осуществляется, среди ДРТ выделяют установки:
контроля содержимого ручной клади и багажа пассажиров и транспортных служащих;
углублённого контроля отдельных предметов ручной клади и багажа пассажиров, транспортных служащих и грузовых упаковок;
контроля содержимого среднегабаритных багажа и грузов;
инспекционно-досмотровые комплексы для контроля транспортных средств и крупногабаритных грузов (контейнеры, вагоны, цистерны и пр.);
контроля содержимого международных почтовых отправлений;
контроля физических лиц.
Исходя из условий, в которых осуществляется таможенный контроль, можно выделить следующие два их вида: стационарные и оперативные.
По способам просвечивания объектов контроля и формирования изображений различают проекционные и сканирующие установки.
В проекционных и сканирующих установках используются разные по форме пучки облучающих рентгеновских лучей, разные способы и алгоритмы формирования изображений.
Для получения необходимых форм облучающих пучков лучей между источником излучения и объектом помещается диафрагма (коллиматор). На рис. 8.9 показаны формы рентгеновских лучей, используемые для облучения (просвечивания) объекта контроля в досмотровых установках. В проекционных установках используется широкий пучок, в сканирующих – веерообразный (плоский) или точечный.
Рис. 9. Формы рабочих пучков рентгеновских лучей, применяемых в различных методах просвечивания объектов
Приказом ГТК РФ от 28 сентября 1998 г. № 667 были введены в действие Санитарные правила «Гигиенические требования к производству, эксплуатации и контролю рентгеновских установок для досмотра багажа и товаров», в которых по конструктивным особенностям, режиму эксплуатации и степени радиационной опасности различают три типа рентгеновских установок для досмотра багажа и товаров (РУДБТ).
К установкам 1 типа относятся стационарные РУДБТ с закрытой досмотровой камерой, щелевым пучком излучения и движущимся объектом контроля. В установках этого типа досмотровая камера окружена стационарной радиационной защитой, обеспечивающей безопасные условия работы и исключающей возможность облучения людей прямым пучком излучения. Высокое напряжение на рентгеновскую трубку выдается только в период прохождения контролируемым объектом зоны контроля. Доза облучения контролируемого объекта при проведении контроля, как правило, не превышает 0,1 мГр.
К установкам 2 типа относятся стационарные РУДБТ с закрытой досмотровой камерой, широким пучком излучения и неподвижным объектом контроля. Досмотровая камера окружена сплошной стационарной радиационной защитой, обеспечивающей безопасные условия работы. Высокое напряжение на рентгеновскую трубку выдается только в период проведения контроля. При этом досмотровая камера закрыта и облучение людей прямым пучком невозможно. Доза облучения контролируемого объекта при проведении контроля может превышать 1 Гр.
К установкам 3 типа относятся мобильные РУДБТ, источник рентгеновского излучения в которых не имеет стационарной радиационной защиты. Ограничение облучения персонала достигается удалением его на достаточно большое расстояние от точки контроля, ограничением времени работы установки и использованием специальных переносных защитных конструкций.
В рассмотренной классификации наиболее безопасными при эксплуатации являются установки 1-го типа, наиболее опасными – установки 3-го типа.