反向散射x射线系统是如何工作的

传统的x光机可以粗略地观察你的身体密度。新奇的后向散射扫描仪显示了更多的外部细节,使其在安全方面非常有用。"width=
传统的x光机可以粗略地观察你的身体密度。新奇的后向散射扫描仪显示了更多的外部细节,使其在安全方面非常有用。
X品牌图片/思想库

首先是所谓的“鞋子炸弹客”,然后是“内衣炸弹客”,两人都试图在商业航班上引爆炸药。乐动体育网站5.0幸运的是,两次攻击都没有成功。

然而,这些尝试所取得的成就是让世界各地的旅行者对飞行的前景更加恐惧。这些笨手笨脚的炸弹袭击者凸显了机场安全措施的缺陷。

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世界各国政府每年花费数百万美元来阻止这些威胁。自9/11恐怖袭击以来,美国运输安全管理局(TSA)实施了大量的安全策略,旨在最大限度地减少未来袭击的可能性,从限制洗发水瓶子的大小到严格的搜身程序。

最新的安全技术之一被称为乐动-软件后向散射x射线扫描仪.这些机器通过创建一个类似粉笔画或极其详细的x光图像的详细轮廓来扫描人们的身体,以寻找潜在的武器。在此过程中,扫描仪会突出金属探测器和老式x光机看不到的材料,如塑料爆炸物、非法毒品或由陶瓷或其他材料制成的非金属武器。

这项技术乐动-软件已经引起了隐私组织的愤怒,他们说这些图像侵犯了公民的个人权利。其他人则质疑这项技术是否会危及人类健康。乐动-软件

撇开顾虑不提,反向散射x射线扫描仪将一些迷人的物理学与尖端技术结合起来。乐动-软件让我们先回顾一下一项传统技术——医生们已经使用了几十年的传统x光机—乐动-软件—来了解这项新技术的不同之处。

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这条射线是X级的

双能x射线系统可以帮助安检人员发现潜在的危险物品,比如枪支(或你的车钥匙),这些物品可能会对飞行造成威胁。"width=
双能x射线系统可以帮助安检人员发现潜在的危险物品,比如枪支(或你的车钥匙),这些物品可能会对飞行造成威胁。
康斯托克/©盖蒂图片社/思想库

老式x光机使用x光管用能量轰炸你的身体x射线,这是一种电磁辐射.和可见光一样,x射线也是由光子,它们是构成所有电磁辐射的基本粒子。有关辐射主题的更详细信息,请参阅我们的文章辐射的工作原理

x射线穿过你的身体,然后被记录在另一侧的胶片或计算机传感器上。因为身体密度较高的部位(如骨骼)部分阻挡了x射线,因此成像结果显示出与身体部位的相对密度相对应的较亮和较暗的区域。例如,你的皮肤和肉看起来更黑,而像骨头这样密度更大的物质看起来更白。

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简而言之,x射线能量被印在透明薄膜上,射线照相胶片这是你的医生看到的。结果是一张单色图片,你的医生可以用它来精确定位骨折或者其他问题。

机场不可能使用这种x光机,因为效率是至关重要的,而且没有时间为每位乘客冲洗胶卷。相反,机场使用乐动体育网站5.0相关技术称为乐动-软件双能透射x射线检查您随身携带物品的系统,这些物品在传送带上通过机器。

这些双能量系统发射出强大的射线,然后经过过滤,让安全人员可以看到密度的差异。熟练的操作人员经过训练,可以使用视觉线索来判断物品是金属的、有机的还是无机的。它们的眼睛也会注意到可能暗示潜在危险的物品。有关双能x射线系统的详细资料,请参阅机场安检工作原理

反向散射x光机(有时被称为软x射线扫描仪)比医用x射线和双能x射线系统更复杂。甚至机器布局也不一样。在传统的x光机中,x射线管和成像传感器将物体夹在中间。但对于后向散射扫描仪,成像传感器被放置在身体的同一侧,靠近x射线管。

反向散射x射线比医生使用的弱得多。这些光线不会穿过你的肉和骨头。相反,它们会穿透你的衣服,进入你的身体大约一英寸,在那里你的组织分散并将光线反弹回传感器。

传感器记录下这些散射光线,创造出一幅看起来很像裸体的照片。如果那具尸体碰巧偷偷携带了可疑或不规则的物体,当局就会知道。乐动体育网站5.0安全官员也会注意到这些不规则的物体是否是腰间赘肉,然而,这是一个引发隐私争论的敏感话题,我们稍后会回顾。乐动体育网站5.0

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反向散射技术背景乐动-软件

陶瓷做的刀不是反向散射x射线的对手,反向散射x射线可以探测到各种非金属物体。"width=
陶瓷做的刀不是反向散射x射线的对手,反向散射x射线可以探测到各种非金属物体。
iStockphoto /思想库

一种扫描仪可以在你穿着衣服的时候呈现出你身体的裸体图像,这听起来像是科幻电影里的一个阴险的发明。但是技术是非常真乐动-软件实的。

传统的x射线是通过强力射线穿透人体来成像的。这些射线足够强,如果你接受太多的高剂量,就会导致健康问题,这就是为什么你的医生很少使用x射线。这也是为什么当你在牙医办公室接受x光检查时,你会穿一件含铅的夹克。在x射线接触到你的身体之前,夹克会使x射线偏转。

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相反,反向散射机使用的x射线强度较低。辐射剂量约为0.02至0.03微西弗,相当于暴露在自然环境辐射下一小时的剂量背景辐射)[来源:健康保护局].这些x光光靠能量是无法穿透你的。相反,它们会撞向你的身体,然后分散开来。

背散射x射线的相互作用取决于它们所接触的物质类型。每一种不同类型的材料,无论是有机的还是无机的,都会导致x射线以不同的强度散射,从而在生成的二维图像中提供大量的对比。监控扫描仪的安全人员可以使用这些图像来检测藏在人衣服下或藏在体腔内的可疑物体。

如果你是一个物理爱好者,有一个更专业的方法来思考反向散射x射线是如何工作的。乐动-软件当x射线与你体内的原子碰撞时,x射线束中的光子会散射。在这个过程中,这些光子也把电子从一些原子中推出来,导致离子,有时也会有移动较慢的光子——这就是为什么x射线属于电离辐射

扫描仪利用这些离子和惰性光子的能量特征来产生图像,以识别有机物质,如你的胳膊和腿,或无机物体,如武器或你在检查前忘记取下的皮带扣。即使是未经训练的人,也很容易看出其中的差异。

如果这听起来像是你周末去奶奶家旅行的高科技、昂贵的前奏,它确实是。乐动-软件反向散射扫描仪并不便宜。它们的单价超过10万美元[来源:史诗].

TSA目前在近100个机场运行约500台后向散射扫描仪,并计划部署至少1000台总扫描仪。有了这么多扫描仪,近70%的旅客将使用新技术进行筛查[来源:乐动-软件洛杉矶时报].

为了成功地推出数百个这样的扫描仪,安全官员将不得不应对隐私和健康问题。请继续阅读,了解这些扫描仪的详细工作原理,以及为什么一些组织正在努力让这些机器远离我们的机场。

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公开偷窥秀和隐私的终结

对后向散射扫描仪技术有很多批评,尤其是来自隐私和公共健康倡导者。乐动-软件作为回应,美国运输安全管理局调整了扫描仪,将负面新闻降到最低,让乘客更放心。"width=
对后向散射扫描仪技术有很多批评,尤其是来自隐私和公共健康倡导者。乐动-软件作为回应,美国运输安全管理局调整了扫描仪,将负面新闻降到最低,让乘客更放心。
斯科特·奥尔森/盖蒂图片社

隐私方面的担忧是显而易见的:很少有旅行者会期待一个后向散射筛查知道安全员工们看到的是一张裸照。这是事实,尽管TSA表示,这些图像会立即删除,而且进行安检的员工在偏远的地方,不在安检点附近,因此无法看到他们正在筛查的人。乐动体育网站5.0由于安检设备离被扫描的人很远,美国运输安全管理局希望旅客们不会觉得自己在视觉上受到侵犯。

这一策略也是为了平息有关种族定性的争论。因为筛选者看不到肤色或服装,他们不会受到对站在扫描仪前的人的先入之见的影响。

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尽管如此,对于大多数旅行者来说,扫描仪创造出几乎全裸的照片不是一个小细节。为了尽量减少这些扫描对视觉的干扰,TSA正在测试一些扫描仪,使用更新的软件,可以投射出有关人员的卡通形象。可疑物品以类似的通用方式被突出显示,让当局以搜身的形式确定可能需要进一步检查的人。

到目前为止,后向散射扫描仪的隐私问题还没有像加强搜身或积极搜身那样成为TSA的主要问题。但仍有很多人反对这种所谓的脱衣搜查扫描。

美国公民自由联盟(ACLU)认为,扫描仪可能会让人蒙羞。不仅受试者被剥光了衣服,而且携带私人医疗设备(如结肠造口袋)的人可能会受到不必要的搜查。该组织表示,后向散射x射线扫描仪应仅在绝对必要的情况下使用,而不是系统地应用于预定比例的通过安检门的旅客。

在英国,有人担心这种扫描仪可能违反儿童色情法。因此,18岁以下的英国游客可以绕过扫描仪。一些宗教领袖也反对扫描仪,称扫描仪产生的裸体图像违反了他们的信仰。

但隐私只是反扫描仪争论的一部分。有些人担心扫描仪对人体健康的影响。在下一页找到原因。

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辐射全国

反向散射扫描仪发出的辐射比医用x光机要少得多,但一些科学家担心这种扫描仪可能会对人体健康产生负面影响。"width=
反向散射扫描仪发出的辐射比医用x光机要少得多,但一些科学家担心这种扫描仪可能会对人体健康产生负面影响。
康斯托克/思想库

尽管安全和卫生官员表示暴露在后向散射扫描仪是很低的,不是每个人都对技术感到安心。乐动-软件

尽管有官员表示,你必须通过扫描仪大约5000次,才能接受与你去看医生做一次胸部x光片相同剂量的辐射[来源:洛杉矶时报].

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更重要的是,美国运输安全管理局声称,由于宇宙射线不断轰击地球大气层,仅仅是飞行就会受到更高剂量的辐射。在35000英尺的高空,你只需要60秒的飞行时间,就能暴露在一次扫描所受到的辐射量中[来源:CBS丹佛].

然而,这并没有阻止人们质疑扫描仪是否安全。一些科学家说,这些机器产生的电离辐射总是对人类健康构成潜在风险,特别是以皮肤癌的形式。但由于癌症可能在接触后数年才会发生,因此可能与最初的原因没有直接联系。

有可能引发癌症和其他健康问题,因此Rocky Flats Gear和Flying Pasties等一些公司开始利用旅行者的恐惧心理。乐动体育网站5.0后者是专门设计的插件,可以防止扫描时暴露你的隐私部位,但前者更进一步,在一定程度上保护你免受x射线辐射。

部分出于对辐射暴露的担忧,TSA一直在进行测试毫米波机.这些机器是一种竞争技术,它产生的图像与后向散射扫描仪产生的图像乐动-软件非常相似,但它们使用的不是x射线,而是无线电波,这可能会减轻对辐射暴露的担忧。

除了不发射辐射之外,毫米波扫描仪可能比反向散射扫描仪还有另一个优势。与简单的二维图像不同,毫米波机器生成的3D图像通常提供更多细节和更好的整体安全有效性。

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向未来反向散射

要是能这么容易抓住恐怖分子就好了。但随着恐怖分子战术的演变,安全技术和工具也会随之发展。乐动-软件"width=
要是能这么容易抓住恐怖分子就好了。但随着恐怖分子战术的演变,安全技术和工具也会随之发展。乐动-软件
成/思想库

与此同时后向散射x射线乐动-软件技术是安全的,政府在隐私方面采取了进一步的预防措施。2011年2月,参议院投票将滥用扫描仪图像定为重罪。这项立法应该可以阻止任何恶意的筛查者在网上发布裸照,实际上扫描仪就发生了这种情况在佛罗里达州联邦法院使用

为了让隐私受到保护的乘客放心,TSA还在测试毫米波机,其软件不显示解剖细节。TSA还配置了一些毫米波机器,这样乘客就可以在安检人员的同时看到扫描结果,以证明没有人在用数字技术窥视他们的衣服下面。乐动体育网站5.0

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无论你在安全与谦逊问题上持什么立场,隐私倡导者说,新的扫描仪技术只是在追赶最聪明的恐怖分子。乐动-软件乐动体育网站5.0他们说,因为老练的恐怖分子了解后向散射扫描仪,他们会把少量的塑料或片状炸药藏在体腔深处,在那里他们很难被发现,使扫描仪在最需要的时候失效。

不管你对x光扫描仪的个人立场如何,你可以期待看到这类技术继续在机场和其他安全是头等大事的领域激增。乐动-软件

正如恐怖主义威胁将继续与安全措施相匹配一样,你可以打赌,当旅行者和政府官员试图在安全和个人权利之间找到平衡时,关于安全和隐私的争论将继续出现。

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相关文章

来源

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