Science

Dyfrakcja rentgenowska: Wprowadzenie nowej ery w wykrywaniu zagrożeń

Współpracując ze Smiths Detection, CEA-Leti opracowało innowacyjny moduł detekcyjny do małokątowej dyfrakcji rentgenowskiej. Moduł ten jest zintegrowany z nowym typem lotniskowego skanera bagażu. SDX 10060 XDi jest sprzedawany przez Smiths Detection i miał swoją światową premierę na Passenger Terminal Expo we Frankfurcie w Niemczech w dniach 16-18 kwietnia 2024 r.

Na lotnisku każdy bagaż, czy to podręczny, czy rejestrowany, musi zostać dokładnie sprawdzony pod kątem broni, materiałów wybuchowych i narkotyków. Jako światowy lider w dziedzinie technologii wykrywania dla lotnictwa, portów, granic, bezpieczeństwa miejskiego i obrony, Smiths Detection wyposaża wiele lotnisk na świecie w skanery rentgenowskie, umożliwiając im szybką i niezawodną identyfikację obiektów. –

Od transmisji promieni rentgenowskich do dyfrakcji

Tradycyjnie urządzenia te wykorzystują obrazowanie transmisyjne.

-Polega ona na emitowaniu fotonów za pomocą źródeł promieniowania rentgenowskiego i obserwowaniu za pomocą detektorów tych, które przedostały się przez obiekt,- wyjaśnia Loïck Verger, kierownik ds. partnerstwa w zakresie systemów obrazowania rentgenowskiego i gamma w firmie CEA-Leti. „Następne przetwarzanie danych pozwala następnie na odtworzenie obrazu kontrastowego 2D lub 3D obiektu”.

Niemniej jednak informacje dostarczane przez taki skaner nie zawsze są wystarczające, aby dokładnie określić naturę obiektu. Na przykład, dwie różne ciecze o podobnej gęstości prawdopodobnie będą wyświetlane w ten sam sposób. W razie wątpliwości operatorzy ochrony lotniska muszą otworzyć bagaż i przeprowadzić ręczną kontrolę, co jest czasochłonne i zwiększa ryzyko błędu ludzkiego. Ograniczenia te można pokonać, analizując sygnały dyfrakcji rentgenowskiej pod małymi kątami mierzonymi przez innowacyjne detektory spektrometryczne.

-Spośród emitowanych fotonów część odbija się od obiektów, a ich trajektoria ulega niewielkiemu odchyleniu bez utraty energii,- wyjaśnia Loïck Verger. „Informacje te są charakterystyczne dla materiału, przez który przechodzą. W konsekwencji, poprzez prawidłowe wykrywanie tych fotonów i dokładny pomiar ich energii pod określonymi kątami, możliwe jest wywnioskowanie molekularnego podpisu, który charakteryzuje ich odległości międzyatomowe”.

Informacje te są dokładniejsze od tych dostarczanych przez obrazowanie transmisyjne i umożliwiają szybką kontrolę bagażu bez konieczności jego unieruchamiania i otwierania.

Światowa premiera nowego skanera SDX 10060 XDi odbyła się na targach Passenger Terminal Expo, które odbyły się w dniach 16–18 kwietnia 2024 r. we Frankfurcie.

Moduł detekcyjny opracowany przez CEA-Leti

Smiths Detection połączyło siły z CEA-Leti, aby wdrożyć tę innowację w swoich produktach. Współpraca rozpoczęła się w 2010 r. i niedawno doprowadziła do wprowadzenia na rynek nowego skanera, SDX 10060 XDi, który opiera się na dyfrakcji rentgenowskiej.

-Moduł detekcyjny, który symulowaliśmy, integrowaliśmy, testowaliśmy i przekazaliśmy do Smiths Detection, składa się z półprzewodnikowego detektora CdZnTe pracującego w temperaturze pokojowej, układu ASIC (układu scalonego służącego do ekstrakcji bardzo słabych sygnałów) pierwotnie opracowanego przez CEA-Irfu na potrzeby astrofizyki oraz specjalistycznego rozwiązania do przetwarzania sygnałów. opisuje Loïck Verger.

Każdy skaner jest wyposażony w kilka modułów detekcyjnych, a także algorytmy przetwarzania informacji i generatory rentgenowskie. Zaprojektowany, aby przejść najsurowsze certyfikacje w zakresie wykrywania substancji nielegalnych, sprzęt ten jest teraz dostępny na rynku.-

Moduł detekcyjny CEA-Leti z detektorem półprzewodnikowym CdZnTe, układem ASIC i możliwością przetwarzania sygnału.

Technologia detektora została opracowana przez CEA i jest chroniona piętnastoma patentami. Została przeniesiona do Smiths Detection jako część umowy licencyjnej. –

-Technologia detektorów pozwoliła nam na stworzenie nowej geometrii skanera, co pozwala na szybsze skanowanie przy znacznie niższych kosztach systemu i konserwacji niż byłoby to możliwe w przypadku detektorów kriogenicznych,- mówi Jens-Peter Schlomka, szef działu badań i rozwoju dyfrakcji w Smiths Detection.

Source

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button