反向散射仪和毫米波扫描仪有什么区别?

:威廉·哈里斯

与后向散射x射线机一样,毫米波扫描仪能产生乘客详细的全身图像,但它们使用的是超高频毫米波辐射,而不是x射线。“width=
与后向散射x射线机一样,毫米波扫描仪能产生乘客详细的全身图像,但它们使用的是超高频毫米波辐射,而不是x射线。
埃德·默里/明星分类帐/ Corbis

如果您单独参加名称,您可能会认为“高级成像技术机器”可以帮助医生寻找肿瘤或其他医疗条件。实际上,如果你是愤世嫉俗的,那么标签 - 委婉语 - 通过美国运输安全管理局(TSA)描述了发现的全身扫描仪机场检测武器、爆炸物或者乘客携带的其他威胁。

根据美国运输安全管理局的网站,截至2012年11月,该机构已在200个美国机场安装了800台先进的成像技术机器。根据用于扫描的电磁辐射类型,这种机器分为两种类型。后向散射的机器- 约30%的装置 - 发送低能量X射线弹开乘客的身体毫米波毫米波扫描仪发射出类似于微波的能量。两者都可以透过衣服来产生一个人站在机器里的三维图像。

广告

2010年,运输安全管理局一开始安装扫描仪,乘客、飞行员和公共卫生官员就开始提出质疑。这些机器产生多少辐射?这是否足以提高普通人群的癌症发病率?运输安全管理局的工作人员能看到我们不希望看到的私密细节吗?

欧盟已经果断地解决了这些问题:它禁止任何使用x光技术的全身扫描仪。这项禁令与几个欧洲国家的一项法律一致,该法律规定,除非出于医疗原因,人们不应该接触x光。在美国,TSA和制造扫描仪的供应商——如用于后向散射的Rapiscan和用于毫米波的L-3 Communications——继续向公众保证设备的安全性。他们已经采取措施保护乘客的隐私,安装了一些软件,可以创建人的通用轮廓或模糊图像的某些区域。

然而,许多人仍然怀疑机场扫描仪,无论何种形式或形状,都是完全安全的。还有更多的人在试图理解这些机器是如何工作的以及它们之间的区别时感到有些困惑。考虑到这一点,我们将在各种参数下比较和对比这两种技术,从它们释放的能量类型开始。

广告

x射线还是毫米波?

2009年12月30日,在罗纳德·里根国家机场的运输安全管理局系统集成中心,一名志愿者站在背向散射扫描仪内进行演示。反向散射技术是美国政府机构使用的两种成像技术之一。“width=
2009年12月30日,在罗纳德·里根国家机场的运输安全管理局系统集成中心,一名志愿者站在背向散射扫描仪内进行演示。反向散射技术是美国政府机构使用的两种成像技术之一。

这两种扫描仪都以电磁的形式释放能量辐射在自然界中,它以由电场和磁场产生的能量波的形式存在。这些波在空间中传播,大小不一波长后向散射的机器生产低能耗X射线它的波长大约是0.0000000001米或0.000000001毫米。毫米波扫描仪产生一种具有波长的特殊类型的微波,其范围在0.001米(1毫米)和0.01米(10毫米)之间。换句话说,MMW扫描仪发出的波更大,因此对小型结构的影响较小,例如人蛋白和核酸。

在构造方面,一台背散射机包括两个辐射源,这样就可以在不产生盲点的情况下,对人的正面和背面进行成像。每个辐射源都被安置在一个类似大型工业冰箱的矩形结构中。这两个单元面对面,中间有一个足够容纳一个人的空隙。

广告

然而,毫米波扫描仪看起来很像一个超大的六边形电话亭。它的六个面板中有两个是开放的,作为入口和出口,而四个面板则是透明玻璃或塑料。两堆圆盘状的发射机,每一堆都被弯曲的保护壳所包围弧度,坐在结构的墙内,围绕一个中心点旋转180度。

现在我们已经了解了这些结构的要点,让我们看看它们是如何产生你的图像的。

后向散射机使用旋转准直器产生x射线,x射线通过一个狭缝,击中站在里面的乘客。x射线穿透衣服,从人的皮肤反射回来,然后返回安装在机器表面的探测器。这种辐射也会被隐藏在衣服或贴在皮肤上的武器、炸药或其他威胁物反射。通过感知和分析这种所谓的后向散射,这台机器能够创造出一个人的图像,以及那个人携带的任何有机或无机物品的图像。

毫米波扫描仪使用圆盘状的小型发射器来成像。每个发射器发出一束能量脉冲,以波的形式传递给站在机器里的人,穿过人的衣服,通过人的皮肤或隐藏的固体和液体物体反射,然后返回,此时发射器就像一个接收器,检测信号。一个光盘只能扫描测试对象的一小部分,所以一台机器包含两堆光盘,由一根围绕中心点转动的杆连接。因为有几个发射机/接收器盘垂直堆叠,而且这些盘围绕着人旋转,这个设备可以形成一个完整的画面,从头到脚,从前到后。

广告

透视你的衣服:反向散射和毫米波图像

反向散射技术创建一个看起来像粉笔蚀刻的图像。根据TSA网站,该机构已测试新软件,用于反向散射单元,该软件产生类似于配备ATR软件生成的MMW扫描仪的通用轮廓。“width=
反向散射技术创建一个看起来像粉笔蚀刻的图像。根据TSA网站,该机构已测试新软件,用于反向散射单元,该软件产生类似于配备ATR软件生成的MMW扫描仪的通用轮廓。
图片由运输安全管理局提供

这两种扫描仪都依靠软件将反射的电磁能量转换成图像。软件的精确配置决定了最后一个示例中看到的细节级别。例如,一个反散射机具有最基本的软件版本,将产生类似于Chalky草图的主题的全身轮廓。关于一个人的构建和形状的一些细节在此图像中可见。但是,使用隐私算法应用,软件会模糊这些细节,并仅突出显示潜在的威胁。

毫米波扫描仪也能产生显示一个人独特地形的图像,但在某种程度上看起来像一个粗糙形成的石墨原型。自从引进以来,运输安全管理局就给这些机器配备了自动目标识别, 或者ATR软件,它会生成一个人的总体轮廓——对每个人都是一样的——突出可能需要额外筛查的任何区域。只有当扫描仪检测到它认为可疑的东西时,才会发生这种情况。如果没有,它将显示单词“OK”,没有图像。

广告

对乘客来说,两种机器的扫描过程本质上是一样的。他们必须把口袋里的所有东西都拿出来,包括腰带、珠宝、挂绳和手机。然后他们走上一个小斜坡,站在机器的中心,举起手臂,弯曲肘部,一动不动地看着机器运转。唯一的区别是完成扫描所需的时间。对于反向散射机器,这个过程大约需要30秒。对于毫米波扫描仪,大约需要10秒。

这里还有另一个区别,也许比那20秒更重要。反向散射机器很少产生假警报。根据英国的一项研究,他们的误报率约为5%[来源:grabell和salewski.].毫米波扫描器表现不佳。他们会被衣服的褶皱、纽扣甚至汗珠所欺骗。当德国测试毫米波扫描仪时,安全官员报告的假阳性率为54%,这意味着每一个通过机器的人都需要搜身,没有发现武器或隐藏的物体[来源:grabell和salewski.].

广告

先进成像技术的隐私和安全问题

现在我们来讨论最具争议性和最激烈的话题全身扫描仪:他们的安全。关于安全性的问题介绍了扫描仪是否使用电离辐射与否。电离辐射有足够的能量以从原子中除去电子,因此改变生物分子的结构,例如蛋白质和核酸。X射线是一种电离辐射;无线电波、可见光和微波则不是。

反向散射机使用x射线,那么问题然后成为强度和持续时间的问题。扫描仪的制造商坚持认为单次扫描将一个人暴露于微量辐射水平。事实上,一个rapiscan执行官所说,“你必须经过[反散射]扫描仪1000次,以等同于一个医疗X射线。在吃香蕉时,你比经过扫描仪的时间就得到两倍的辐射”[来源:].

广告

但其他研究结果结论更加令人不安。一,从马拉基特大学工程学院发现,反向散射X射线确实渗透皮肤并击打更深层次的组织。在第二次研究中,来自哥伦比亚大学医疗中心的研究人员估计,每年10亿次逆散射扫描将导致未来100种辐射诱导的癌症。

毫米波扫描仪没有这些风险,因为它们使用非电离辐射。到目前为止,这种类型的扫描仪还没有发现已知的安全问题。

这是另一个Biggie:隐私。两种类型的扫描仪都能够产生揭示有关​​旅行者亲密细节的图像。有了这一说,TSA已经走到了很大的长度,以保护那些被扫描的人的隐私。例如,反向机器软件包括隐私算法,用于突出潜在威胁的同时模糊生殖器和面部。

大多数(但不是全部)毫米波机使用自动目标识别(ATR)软件,使每个受试者作为通用大纲,具有突出的可疑区域。如果它在扫描中没有检测到任何可疑的情况,它会显示“确定”单词,没有图像。对于没有ATR软件的扫描仪,安全操作员在远程位置查看结果坐在远程位置,并使用操作机器的代理无线通信。

如图所示,只要安全团队完成其检查,既不能够存储图像的机器都无法存储图像 - 但是在佛罗里达州的美国佛罗里达州下载和储存成千上万的图像中,每次图像都会自动删除每个图像。mccullagh.].

就是这样。这是我们所有的。你现在可以认为自己是高级成像技术机器方面的专家。

广告

更多信息

作者注:反向散射仪和毫米波扫描仪有什么区别?

我不是为了吸收一些X光而避开了30,000英尺的兴趣,但我不禁想知道为什么当毫米波扫描仪提供相同的智力而没有潜在有害电离光线时,TSA为什么要使用反向散射机器。政府没有从β/ vhs战争中学习任何东西?

相关文章

  • 布朗,斯图亚特·F。“武器了。”《科学美国人》。2008年4月。
  • 伯恩斯,鲍勃。“是毫米波还是后向散射?”TSA的博客。2008年5月27日。(2012年10月30日)http://blog.tsa.gov/2008/05/which-is-it-millimeter-wave-or.html
  • 崔查尔斯问。“是的,我们扫描:911后的机场扫描技术让我们更安全了吗?”《科学美国人》。2011年9月6日。(2012年10月30日)http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=have-new-airport-screening-technologies-inspired-by-9-11-made-us-safer
  • Grabell,迈克尔。“运输安全管理局在主要机场取消了x射线全身扫描仪。”ProPublica。2012年10月19日。(2012年10月30日)http://www.propublica.org/article/tsa-removes-x-ray-body-scanners-from-major-airports
  • 格拉贝尔,迈克尔和克里斯蒂安·塞勒斯基。《流汗的子弹:全身扫描仪可以将汗水视为潜在武器》ProPublica。2011年12月19日。(2012年10月30日)http://www.propublica.org/article/sweating-bullets-body-scanners-can-see-perspiration-as-a-potential-weapon
  • Groeger,丽娜。《扫描扫描器:并排比较》ProPublica。2011年12月28日。(2012年10月30日)http://www.propublica.org/special/scanning-the-scanners-a-side-by-side-comparison
  • 哈尔勒,乔P.“关于TSA机场扫描的真相。”流行的力学。2010年11月18日。(2012年10月30日)http://www.popularmechanics.com/technology/aviation/safety/the-truth-about-tsa-airport-scanning
  • 诺克斯,Richard。“科学家质疑机场扫描仪的安全性。”美国国家公共电台。2010年5月17日。(2012年10月30日)http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=126833083
  • l - 3通信。“提供先进成像技术。”(2012年10月30日)http://www.sds.l-3com.com/advancedimaging/provision.htm
  • McCullagh,Declan。“联邦调查局承认存储检查点体扫描图像。”CNET。2010年8月4日。(2012年11月27日)http://news.cnet.com/8301-31921_3-20012583-281.html
  • Moseman,安德鲁。“运输安全管理局全身x射线扫描的真正辐射风险是什么?”《发现》杂志。2010年11月17日。(2012年10月30日)http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/11/17/whats-the-real-radiation-risk-of-the-tsas-full-body-x-ray-scans/
  • 围场,凯瑟琳。“机场全身扫描仪的辐射风险非常低,新的分析。”今日医学新闻。2011年3月29日。(2012年10月30日)http://www.medicalnewstoday.com/articles/220470.php
  • 包,杰森。“机场全身扫描仪的安全问题挥之不去。”《连线》杂志。2011年12月22日。(2012年10月30日)http://www.wired.com/autopia/2011/12/questions-linger-on-safety-of-airport-body-scanners/
  • 拉比,罗尼卡里。“在机场的X-ray扫描留下挥之不去的忧虑。”纽约时报。2012年8月6日。(2012年10月30日)http://well.blogs.nytimes.com/2012/08/06/x- ray-斯科曼斯 - at-airports-leave-lingerering-worries/
  • 运输安全管理局(TSA)。《先进成像技术:AIT:如何工作》2012年10月24日。(2012年10月30日)http://www.tsa.gov/ait-how-it-works
  • 冬天,迈克尔。“运输安全管理局取代了一些主要机场的x射线扫描仪。”《今日美国》。2012年10月19日。(2012年10月30日)http://www.usatoday.com/story/news/ondeadline/2012/10/19/tsa-x-ray-scanners-replaced-millimeter-wave-airports/1644937/

广告

加载……