X射线安全检查仪由X射线发生器、成像设备和控制系统等组成,其原理是利用X射线透过被检查物品的强度变化与能谱分布,生成被检查物品轮廓、结构和材料图像信息,由此判断被检行李包裹是否夹带危险物品(如枪支、弹药、管制刀具、毒品、爆炸品等)。X射线安全检查仪在机场、码头、车站、地铁和重点保卫的公共场所安装较多。该仪器的应用,对确保交通运输安全,避免重点场所治安事件或恐怖事件的发生,保障公共安全,具有重要意义。
由于X射线安全检查仪的特殊功能,使其在安保工作中得到了广泛应用,有资料显示,我国每年需求量达到3000台左右。由于使用频繁、生产厂家较多、技术水平和能力参差不齐,加上没有统一的标准和方法对新安装及使用中的安检仪性能进行核查,使得安检仪检查结果的可靠性不能完全得到保证。例如:球管老化将导致辐射输出强度降低,这种状况和图像转换器件老化都将使安检仪穿透行李包裹的能力、分辨物体细节的能力变差;机器维修后辐射特性的变化和屏蔽胶帘的老化、缺损也可能对接近人员(如安检员)的健康带来危害。显然,制定一个科学合理的技术规范以确保X射线安全检查仪计量性能的准确可靠十分必要。因此,国家质检总局于2008年下达了《X射线安全检查仪校准规范》的制定任务。
国家质检总局已于2011年1月颁布了JJF1275-2010《X射线安全检查仪校准规范》,并于同年4月21日正式实施,该规范的贯彻落实,使得新安装和使用中的X射线安全检查仪的质量控制与安全运行有了统一的技术依据,有利于促进X射线安全检查仪生产厂家跟踪产品质量,增强核心竞争力;特别是对确保安全运输和公共安全,包括接触使用人员的辐射安全,具有重要而深远的意义。
X射线安全检查仪校准项目设置了泄漏辐射、线分辨力、空间分辨力、穿透力、灰度分辨、有机物分辨、混合物分辨、无机物分辨、材料分辨、有效材料分辨(即穿过钢阶梯后对材料的分辨能力)和穿透分辨力。泄漏辐射是指X射线安全检查仪辐射泄漏的量,关系操作人员及过往旅客的辐射防护;线分辨力、穿透分辨力、空间分辨力等指标则与X射线安全检查仪成像质量紧密相关,其中包含细小物体分辨和在一定厚度物体后面区分细小物体的能力;灰度分辨、有机物分辨、混合物分辨、无机物分辨、材料分辨和有效材料分辨等技术指标,体现了X射线安全检查仪区分不同物质的能力,它直接关系仪器对被检物质的辨别能力,尤其是危险化学物质如有机类爆炸物(等效原子序数6~7左右)和其他近似物质(等效原子序数8~11左右)的能力。总体而言,JJF1275-2010《X射线安全检查仪校准规范》校准项目主要关注量值的溯源性、有效性和可靠性,方法依据为国家标准GB/T15208.2-2006。
X射线安全检查仪校准需要性能模体、防护水平X射线辐射测量仪和散射体等。其中,性能模体分为测试体A和B两类。A类包括A1和A2,区别在于穿透力,前者最高到34mm,后者最高到48mm。由于国内X射线安全检查仪穿透力几乎都在34mm以下,加上模体重量等因素的考虑,所以推荐性能模体采用A1和B。个别型号的安检仪声称穿透力在38mm,但实际上商品机会因距离、屏蔽等因素的影响会明显偏低。同时,由于性能模体A1上面包含了各种测试卡,所以最好采用一定的技术手段对模体进行刚性固定,以确保测试体的可靠,避免检测运输过程中造成各组件的散落,导致模体损坏。性能模体B中最重要的模拟物板必须采用等效原子序数为9.8的有机材料,以区别此等效原子序数相近的有机材料。中国测试技术研究院研制的安检仪校准模体除了满足上述标准和规范要求外,还给模体周围增加了一层低原子序数的适型包装,在几乎不吸收射线、不影响模体使用的同时,确保了模体的长途运输安全。
X射线安全检查仪校准时需要注意以下几点:
1.测试体经过安检仪通道的时候,其测试面应垂直于射线发射方向,并尽量靠近放射源或者球管,这样能够保证检测到最大的穿透力和最好的图像质量。
2.穿透力测量过程中尽量采用高穿模式(如果有的话),以得到最好的穿透力结果。
3.双能型X射线安全检查仪进行材料识别方面的检测时,尽量采用双能穿透模式,即高穿透和低穿透都起作用的模式,这样等效原子序数相对高和低的材料被仪器赋予的颜色最为丰富,区分度大,方便材料的分辨。如果仅采用高穿透模式,X射线通过一定厚度等效原子序数低的材料,其强度几乎不会变小,从而造成材料被赋予的颜色过于泛白,影响材料的正确辨识。如果仅仅采用低穿模式,X射线通过一定厚度等效原子序数高的材料,其强度减小过快,从而造成被检测材料被赋予的颜色过深,甚至出现无法穿透呈现黑色的情况,这显然也会影响材料的正确辨识。
4.测量泄漏辐射的时候,尽量考虑在散射体完全进入安检通道后,对铅帘门入口和出口相应位置进行测量,铅帘门的老化、密封性不好是最易发生泄漏的情况。同时,对球管位置外面屏蔽材料相应位置也应重点检测,避免屏蔽失效泄漏射线对人员的伤害。