Опишите назначение, принцип действия и порядок применения стационарного рентгенотелевизионного комплекса «Di-Scan 60 70».
Ответ.
Назначение.
Рентгеновская установка контроля ручной клади и багажа «Di-Scan 60 70» − устройство для рентгеновского просвечивания грузов и визуализации теневого рентгеновского изображения на видеоконтрольном устройстве в стационарных условиях (рисунок 1).
Облегчает детальный контроль самых различных предметов, применяется для быстрой и эффективной проверки ручной клади и багажа и имеет возможность обеспечивать определение группы веществ путем окрашивания их на экране монитора в различные цвета, гарантируя при этом высокую пропускную способность и легкость эксплуатации. Благодаря хорошей изоляции от излучения она не представляет угрозы обслуживающему персоналу и посторонним людям, находящимся вблизи установки. Обладает выдающимся качеством передачи изображения, обеспечивает высочайший уровень распознавания групп материала, имеет минимальные размеры, прост в эксплуатации.
Функции.
− контроль мелких и средних грузов;
− распознавание материалов по атомному номеру;
− автоматическое выявление подозрительных предметов;
− функция записи и хранения изображений;
− функция Zoom приближение/удаление изображения.
Состав.
− комплекс DI-SCAN 60 70;
− компьютерная стойка с монитором и клавиатурой;
− скат выходной;
− реверс прямой/обратный.
Технические характеристики.
1. Напряжение однофазной питающей сети - (от 190 до 240) В, частота - (50 ± 1) Гц.
2 Потребляемая мощность – не более 1,0 кВ⋅А.
3 Габаритные размеры установки - не более 3370(д)х 1440(ш) х 1200(в) мм.
4 Масса установки - не более 800 кг.
5 Размеры туннеля - не менее 650(ш)х750(в) мм.
6 Габаритные размеры контролируемого груза:
• ширина - не более 650 мм;
• высота - неболее 750 мм;
• длина - не ограничена и просматривается на мониторе фрагментами.
7 Скорость движения транспортера - 0,2 м/с.
8 Максимальная равномерно распределенная нагрузка - не более 150 кг
9 Высота плоскости транспортера установки от уровня пола- 230 мм.
10 Проникающая способность по стали - не менее 32 мм.
11 Предельная контрастная чувствительность обнаружение одиночного медного провода диаметром не хуже 0,1 мм.
12 Число градаций серого цвета, обеспечиваемое монитором - не менее 4096.
13 Время подготовки установки с момента подачи напряжения питания - не более 40 сек.
14 Установка обеспечивает работу круглосуточно.
15 Безопасность для пленок до ISO 1600(33 DIN).
16 Установка контролирует объекты в прямом и обратном движении транспортной ленты, а также осуществляет экстренную остановку ленты транспортера на любом этапе контроля. Установка может эксплуатироваться одним оператором.
17 Конструкция установки предусматривает нижнее расположение источника рентгеновского излучения.
18 Средняя наработка установки на отказ - не менее 90000 циклов.
19 Установка обеспечивает:
• получение негативных и позитивных изображений;
• емкость базы данных для хранения полученных изображенийсоставляет не менее 10000;
• возможность записи полученных изображений на съемный CD или флэш диск и передачи по ЛВС в случае подключения установки в сеть потребителя;
• автоматическая самодиагностика;
• плавное изменение контрастности изображения;
• плавное изменение яркости изображения;
• плавное и ступенчатое изменение степени гамма-коррекции (число ступеней не менее трех);
• выбор фрагментов изображения с увеличением его ступенчато в два, четыре, восемь, шестнадцать раз, причем при сканировании нового груза этот режим сбрасывается;
• оконтуривание (повышение четкости) изображения;
• возможность вывода на экран монитора до десяти предыдущих изображений грузов, досмотренных при движении транспортера в одном направлении;
• определение группы веществ путем окрашивания их на экране монитора в следующие цвета:
- желтый - легкие элементы (0<Zэфф.<10);
- зеленый - средне-тяжелые элементы (10<Zэфф.<18);
-синий - тяжелые элементы (18<Zэфф.<40); при этом интенсивность цвета передает толщину материала;
• отображение даты и времени.
20 Устройство обеспечивает индикацию на экране монитора о включении, выключении рентгеновского излучения во время эксплуатации.
21 Сигнализация установки индицирует:
- включение и выключение сети;
- включение и выключение рентгеновского излучения;
- включение и выключение транспортера;
22 Установка имеет устройство экстренного отключения рентгеновского излучения и транспортера на пульте управления, на входе и выходе туннеля.
23 Уровень шума, создаваемый установкой, не превышает 58 дБ.
24 Мощность эквивалентной дозы излучения на рабочем месте оператора и на расстоянии 50 мм от корпуса установки не превышает 2,5 мкЗв/ч.
25 Установка обеспечивает дозу, получаемую объектом контроля при однократной проверке, не более 1 мкЗв (0.1 мР).
26 Климатические условия эксплуатации установки:
Температура окружающего воздуха от +5 °С до + 40 °С;
- относительная влажность от 25% до 95 % при температуре +25 °С без конденсации влаги;
- атмосферное давление 84,0 - 106,7 кПа (630-800) мм.рт.ст. - концентрация ныли в воздухе - 1мг/мЗ.
27 Электромагнитная совместимость:
Аппаратура не создает помех, вызывающих сбои и отказы в работе оборудования объекта размещения. Оборудование сохраняет работоспособность при воздействии электромагнитных помех, возникающих при работе электрооборудования объекта размещения.
Рисунок 1 − Рентгеновская установка «Di-Scan 60 70»
Принцип действия.
Принцип работы рентгенотелевизионных установок, основанный на применении метода сканирующего рентгеновского луча можно продемонстрировать на схеме (рисунок 2). Неподвижный рентгеновский генератор (Re) с помощью специального коллимирующего устройства формирует узкий (около 1° по толщине) веерообразный пучок рентгеновских лучей, по вертикали имеющий угол около 60°. Рентгеновские лучи, прошедшие сквозь объект контроля с помощью специальной детекторной линейки, преобразуются в электрические сигналы, которые после соответствующей обработки в блоке обработки информации, записываются устройством цифровой видеопамяти, а затем поступают на видеоконтрольное устройство монитор, трансформирующее их в видимое изображение на телевизионном экране.
Рисунок 2 − Схема построения рентгенотелевизионного аппарата по методу сканирующего луча
На схеме показаны три основные функциональные системы рентгеновских аппаратов сканирующего типа: система управления, рентгеновская система и система получения изображения.
Мозгом системы управления является микропроцессорный программированный блок управления. Он получает управляющие сигналы от соответствующих управляющих кнопок пульта управления оператора, от световых датчиков зоны включения и выключения рентгеновского излучения, регистратора скорости движения конвейера, а также подаёт команды на конвейерную ленту, рентгеновский генератор, монитор и модуль детекторной линейки.
Рентгенотелевизионная установка содержит собственно рентгеновский генератор, коллиматорное устройство, блок управления режимом работы генератора и энергопитанием, систему получения изображения, а также световые датчики включёния рентгеновского излучения.
Система получения изображения - состоит из контура «Г-образной» детекторной линейки, куда попадает прошедшее через контролируемый объект рентгеновское излучение, и где оно превращается в видимый свет, благодаря специальным устройствам - сцинтилляторам.
Сцинтилляция - это свойство определённых веществ излучать свет под действием ионизирующих излучений, к которым, как известно, и относится рентгеновское излучение. Возникновение сцинтилляций связано с тем, что при взаимодействии электронов, образованных ионизирующим излучением, с веществом сцинтиллятора его возбуждённые, ионизированные атомы возвращаются в нормальное состояние с испусканием микрочастиц видимого света. Световые вспышки воспринимаются фотодиодами, которые преобразуются ими в электрические сигналы, усиливаются и поступают в процессор детекторной линейки. Детекторные сигналы путём опроса каждого детектора всей линейки детекторов считываются и последовательно измеряются, интегрируются с помощью специальных устройств - аналоговых или цифровых мультиплексоров. При отсутствии рентгеновского излучения процессор детекторной линейки измеряет фоновые величины (шумы и помехи) всех каналов детекторной линейки, переводит их в цифровую форму и фиксирует в блоке памяти. При включении рентгеновского излучения эти фоновые сигналы вычитаются из общего сигнала теневого изображения, создавая качественное, чёткое (без аппаратурных шумов) изображение контролируемого объекта на чёрно-белом или цветном мониторе. Система получения изображения позволяет оператору проводить анализ теневого изображения, используя возможности электронных схем обработки записанной в памяти "картинки", обеспечивающих изменение её контрастности, выделяя более плотные предметы или создавая негативное изображение объекта.
Особо следует обратить внимание на выполнение в рентгенотелевизионных установках сканирующего типа радиационной защиты. Она делается особо тщательно и предусматривает защиту собственно рентгеновского генератора специальным свинцовым кожухом; конструкция контрольного туннеля также выполняется из металлических листов толщиной 1,5 - 2,5мм; детекторная линейка снабжается специальным свинцовым экраном; загрузочно-разгрузочные арки туннеля закрываются резиновыми освинцованными полосками (лентами), также экранирующими рассеянное рентгеновское излучение. Это, кроме обеспечения безопасности продуктов, фотоматериалов и лекарственных препаратов, позволяет добиться минимально возможных, полностью безопасных для человека доз рентгеновского излучения на поверхности аппарата.
Основными оперативно-техническими преимуществами рентгенотелевизионных установок, использующих принцип "сканирующего луча" являются:
1. Отсутствие геометрических искажений теневого изображения контролируемого объекта за счёт применения узконаправленного рентгеновского луча генератора и «Г-образного» расположения линейки детектора.
2. Обеспечение высокой контрастности и разрешающей способности теневого изображения контролируемого объекта за счёт высокостабильных энергетических и геометрических параметров сформированного рентгеновского луча и высокочувствительных преобразователей рентгеновского излучения малых размеров.
3. Возможность визуального телевизионного контроля достаточно плотных материалов и обнаружения предметов находящихся за преградами.
4. Высокая производительность за счёт применения конвейерной системы перемещения объектов контроля.
5. Возможность контроля предметов ручной клади и багажа практически неограниченной длины за счёт возможности фрагментарного контроля отдельных участков объекта, располагающегося на конвейере.
6. Высокая радиационная безопасность операторов и окружения за счёт применения специальных защитных устройств, обеспечивающих предельно низкие дозы рентгеновского излучения на поверхности аппарата.
7. Минимальная доза облучения инспектируемого объекта, обеспечивающая полную безопасность продуктов, фотоматериалов и лекарств.
8. Возможность углублённого анализа отдельных фрагментов теневого изображения за счёт применения специальных схем обработки изображения и схем выбора и масштабирования участков изображения.
9. Оперативно приемлемые габариты и вес аппаратов.
10. Возможность работы на аппарате операторов не имеющих специального технического образования.
11. Удобство работы операторов за счёт эргономики современных установок.
12. Создание комфортных условий для лиц, ручная кладь и багаж которых подвергается контролю, за счёт применения в аппарате низкорасположенного конвейера.
Порядок применения.
1. К эксплуатации установки допускается персонал, ознакомившийся с паспортом и руководством по эксплуатации.
2. Убедиться, что в туннеле отсутствуют какие-либо предметы.
3. Включить сетевой кабель установки в электросеть. Убедиться, что отжаты кнопки аварийного отключения установки, расположенные на входе и выходе туннеля.
4. Нажать выключатель электропитания, расположенный вместе ввода сетевого кабеля установки (при этом загорится подсветка выключателя).
5. Управление работой установки производится с пульта, где имеются все необходимые органы управления (рисунок 3).
Рисунок 3 – Органы управления пульта
6. Вставить ключ в замок на пульте управления и повернуть его по часовой стрелке. При этом должен загореться красный светодиод внутри кнопки.
7. Нажать кнопку включения установки, при этом будет подано питание на все узлы установки. Загорится светодиод подсветки кнопки включения установки и зеленые светодиоды на входе и выходе туннеля.
8. За время порядка 40 с установка проводит все необходимые операции по тестированию. По истечении этого времени на экране монитора высвечивается информация “Готово”.
9. На транспортер помещается груз, подлежащий контролю, и включается кнопка перемещения транспортера в зависимости от того, с какой стороны был помещен контролируемый груз. При нажатии клавиш включения транспортера загорается соответствующий зеленый светодиод.
По мере перемещения груза в туннеле и прохождения его через плоскость веерного рентгеновского пучка будет появляться изображение на экране монитора в рабочем окне программы. Когда груз будет полностью просканирован, перемещение изображения предмета на экране монитора прекратится. После выхода груза из туннеля следует нажать кнопку «СТОП». Оператор может приступать к оценке изображения.
При непрерывном потоке груза транспортер останавливать не следует. При этом изображения будут следовать на экране монитора одно за другим.
10. Во время проверки груза установка автоматически включает и выключает рентгеновский излучатель. При включенном излучателе загораются индикаторы красного цвета на входе и выходе туннеля, индикатор включения рентгеновского излучения.
11. Во время работы оператор может выключить установку в аварийном порядке красной кнопкой на пульте управления или кнопками аварийного отключения, расположенными на входе и выходе туннеля.
12. Цифровыми кнопками (в левой части панели) производится выбор сектора просмотра и увеличения изображения.
Рисунок 4 – Теневое изображение
13. При необходимости кнопкой «НЕГАТИВ/ПОЗИТИВ» (рисунок 4) включается негативное изображение, при этом высоко поглощающие излучение объекты представляются светлыми, а слабо поглощающие - темными. В таком режиме мелкие или узкие объекты высокой плотности (например, провода) становятся более четко видимыми.
- желтый - легкие элементы: водород, углерод, азот, кислород и их молекулярные соединения, органические материалы: многие взрывчатые вещества (например, СзН5(К03)3 нитроглицерин), искусственные материалы (например, акрил), бумага, текстиль, продукты питания, дерево, вода;
- зеленый - средне-тяжелые элементы: «легкие» металлы - алюминий, натрий, хлор, неорганические вещества - поваренная соль;
- синий - металлы: титан, хром, железо, никель, медь, цинк, олово, свинец, золото, серебро и т.п.
14. Ступенчатая обработка изображения производится кнопкой «ГАММА» при необходимости идентификации плотных или слабо контрастных грузов, которые не наблюдаются при исходных (загружаемых) при включении установки значений гамма-коррекции.
15. Оператор имеет возможность просмотреть до десяти изображений ранее досмотренных грузов.
16. При необходимости оператор может запомнить изображение заинтересовавшего его объекта, нажав на кнопку«ЗАПИСЬ».
17. После окончания работы необходимо освободить транспортер от груза.
Остановить ленту транспортера кнопкой «СТОП» и затем нажать кнопку выключения установки. Повернуть ключ против часовой стрелки.