Hordozható röntgenkészülékek – elhagyott táskákhoz, műtárgyakhoz vagy gázvezetékekhez

A fixen telepített, zárt alagutas csomagvizsgáló röntgengépek mellett – a technológia fejlődésének köszönhetően – megjelentek a kisméretű, hordozható röntgenberendezések is. Az elsősorban biztonsági célra fejlesztett mobilröntgenek egyre könnyebbek és egyszerűbbek, de ami a legfontosabb, mind nagyobb és nagyobb felbontású képeket készítenek az átvilágított tárgyakról.

FlatScan30Forrás: ZandZ Kft

FlatScan30
Forrás: ZandZ Kft

A hordozhatóságot egyrészt a tömegük és a szállítás lehetősége, másrészt az akkumulátoros üzemmód teszi lehetővé. A készletek hátizsákban vagy a katonai és rendészeti alkalmazásból jól ismert „pelicase” hordtáskában kapnak helyet. Ez a kompakt kialakítás alkalmassá teszi a készülékeket arra, hogy bárhol, bármikor, bármilyen mostoha körülmények között, akár válsághelyzetben is gyorsan bevethetőek legyenek és azonnali eredményt produkálva segítsék felhasználóját.

A nyitott sugárzási terű, hordozható röntgenek három fő elemből állnak: röntgengenerátorból, detektorpanelből és képmegjelenítő-vezérlő egységből.

A különböző típusok között az alapvető különbség a képgenerálás és a képdetektálás módjában rejlik. A röntgengenerátorok két különböző módon sugározzák az átvilágításhoz szükséges energiát: az egyik konstans, azaz állandó, míg a másik impulzusos, azaz szakaszos energia kibocsátású.

A röntgengenerátor egy olyan röntgensugárzást előállító egység, mellyel a megvizsgálni kívánt tárgyat – poggyászt, csomagot, járművet stb. – világítják át. A hordozható röntgengenerátorok általában 120-380kV közötti feszültséggel működnek, amely a röntgensugarak áthatolási képességét befolyásolja. Egy 120 kV-os röntgengenerátor esetén 30 mm, míg egy 380 kV-os röntgengenerátor esetén akár 85-90 mm vastag acélon is képes áthatolni a röntgensugár.

Röntgen generátorForrás: ZandZ Kft

Röntgen generátor
Forrás: ZandZ Kft

A pulzáló, azaz impulzus üzemű röntgengenerátorok feszültség „löketekkel” működnek. A katód nincs folyamatosan áram alatt, hanem időszakosan ki- és bekapcsolva a feszültséget, állítja elő az átvilágításhoz szükséges röntgensugarakat. Az impulzusok száma és gyakorisága szabályozható, amely eljárás előnye a kisebb energiaigény, ami nem elhanyagolható terepen az akkumulátoros üzemeltetés esetében. Továbbá magának a röntgengenerátornak a javítása, illetve a röntgencsőnek a cseréje jóval egyszerűbb és olcsóbb, mint a konstans potenciálos generátorok esetében. Az impulzus üzemnek köszönhetően az ilyen típusoknál a kibocsátott sugárdózis természetesen lényegesen kisebb.

Az állandó kibocsátású vagy konstans potenciálú, folyamatos feszültséggel üzemelő röntgengenerátorok nagyon pontosan fókuszálják egy kis átmérőjű nyíláson a kibocsátott röntgensugarakat. Minél kisebb a fókuszpont annál élesebb képet tud előállítani a berendezés. A konstans potenciális röntgengenerátor esetében mind a röntgencső feszültségét, mind áramát tág határok között lehet szabályozni. Ez akkor előnyös, ha fontos a kis dózis, például nagyon vékony vagy könnyű fajsúlyú anyagok esetében. Ilyenek például a festmények. A harmadik fő különbség a két generátor között a becsült élettartam, amely a pulzáló generátorok esetében elméletileg rövidebb. Ennek oka, hogy a röntgencsőben lévő katód a folyamatosan változó feszültség miatt erodálódik, hamarabb leépül.

A mobilröntgen képalkotók fejlesztése szintén két eltérő irányt vett: vagy teljes felületű félvezetős panellel, vagy szkenner technológiát alkalmazó, sorleolvasós detektorpanelekkel oldják meg a kép előállítását.

A teljes felületű félvezetős detektorpanel ugyanazon elven működik, mint egy digitális fényképezőgép érzékelőlapkája. A különbség annyi, hogy a pixelek száma kevesebb és méretük jóval nagyobb a röntgenberendezések esetében – azon kívül persze, hogy a röntgen detektorpanelje csak röntgensugár tartományban tud képet készíteni. A méretkülönbség oka, hogy a röntgendióda felépítése sokkal összetettebb és bonyolultabb, gyártástechnológiája komplikáltabb, mint a látható fény tartományára érzékeny fotodiódáké. A teljes felületű detektorpanel előnye a felbontásban, a kép zajmentességében és egyenletes fényerejében mutatkozik meg. A teljes detektorfelületre épített nagyszámú dióda miatt az ilyen érzékelőpanel rendkívül drága, így emiatt korlátozott a mérete is. Ez a röntgen típus – főként a rendészeti és katonai alkalmazás sokszor mostoha, terepi körülményei miatt – elsősorban rendészeti illetve katonai célok igényeit elégíti ki.

A síkágy szkenneres detektorpanel ugyanolyan röntgendiódákkal érzékeli az átvilágított tárgyon áthaladó, illetve részben elnyelődő röntgensugarakat. Ennél a megoldásnál ugyanakkor a drága diódák csak egyetlen sorban vannak beépítve és csak ez az egy sor mozog fel- le a detektorpanel teljes felületén, azaz szkennelést hajt végre. Ugyanakkor – köszönhetően a felhasznált minimális mennyiségű röntgendiódának – az ilyen panelek és emiatt az egész készlet ára jóval alacsonyabb, emellett pedig jóval nagyobb lehet a detektálás felülete, mint a teljes felületű félvezetős detektor rendszereknek. A diódasor mozgatásából következnek a technológia hátrányai is: a mechanikus működésből eredő meghibásodások, a gyenge ellenálló képesség a külső fizikai behatásokkal szemben, valamint a hosszabb képkészítési (szkennelési) idő. A detektorpanel nagyobb mérete miatt viszont ez a röntgencsalád nemcsak biztonsági átvizsgálásra, hanem festmények, műtárgyak, épület- és infrastruktúraelemek (falak, közműhálózatok, stb.) vizsgálatára is kiválóan alkalmas.

hordozhato rontgen 3.

Mindkét röntgengenerátor és detektor panel fajtának vannak előnyei és hátrányai is. A technológia kiválasztásánál a legfontosabb szempontként a felhasználás és alkalmazás területét kell figyelembe venni, és csak ezt követően a költségkeretet. Méretüknek és a rugalmas felhasználásuknak köszönhetően újabb és újabb szakterületek fedezik fel maguknak a hordozható röntgeneket. A biztonsági átvilágításon túl alkalmasak roncsolásmentes anyagszerkezet és anyagminőség vizsgálatokra is, sőt egyes típusait már műtárgyak, műalkotások és régészeti leletek átvilágítására is használják. A mai korszerű hordozható röntgenek már annyira kifinomultak, hogy képesek kimutatni a régészeti leleltek belső szerkezetét, esetlegesen azok belsejébe rejtett-, illetve töltött dolgokat. A mobilröntgenek legújabb alkalmazási területe a festmények átvilágítása. Egy ilyen vizsgálattal láthatóvá válnak akár az egymásra festett különböző rétegek. Nem egy festményen megjelennek egymástól eltérő témájú (egymásra ráfestett motívumok), melynek oka az volt, hogy a festőnek nem tetszett egy munkája meggondolta magát, lealapozta a képet egy színnel és egy újat festett rá. Ennek művészettörténeti jelentősége sokszor óriási, melyre a röntgenes vizsgálat nélkül nem lehetne fényt felderíteni. Természetesen ezek a korszerű hordozható röntgenek ilyen detektálási képességekkel a festményhamisítás elleni küzdelem kiváló eszközei is, melynek révén az alkalmazás rendvédelmi szerepe és igénye ismét jelentkezik.

Solymár Zoltán
Z&Z Biztonságtechnika Kft.

zandz.hu

Kapcsolódó cikk: