Metal Dedektörleri ve XRay Cihazları Nasıl Çalışır?

Dünyanın mevcut durumu göz önüne alındığında, hemen hemen her yerde fiziksel kontrol noktaları, bagaj tarayıcıları ve metal dedektörleri bulunmaktadır. Güvenlik amaçlı kullanılan dedektörler ve tarayıcılar, çeşitli teknolojileri bir arada kullanır. Bu cihazlar birkaç kategoriye ayrılabilir:

Elektromanyetizma kullanan metal dedektörler:

Metal dedektörleri, metalden yapılmış silah, bıçak vb. aletleri bulmak için kullanılır. Bir metal detektörü bir AC akım jeneratörü ve bir bobinden oluşur. Üretilen alternatif akım, bobinde değişken bir manyetik alan yaratır ve değişen manyetik alan nedeniyle nesnede 'girdap akımları' üretilir. Bu girdap akımları daha sonra kendi manyetik alanlarını üretir. Böylece, net manyetik alan aniden değişir ve manyetometre olarak adlandırılan bir cihaz tarafından değişiklik algılanır. Manyetometre daha sonra alarmı oluşturur. Böylece elektrik ve manyetik alanlar arasındaki etkileşim sayesinde metal nesne başarıyla tespit edilir. Metal dedektörleri elle tutulabilir ancak, metal içerikli kalp pili kullanan kişiler metal tarama cihazlarından geçmemelidir.

X-ışınlarının özelliklerini kullanan tarayıcılar

X-ışınları nispeten küçük bir dalga boyunda ve yüksek frekansta elektromanyetik dalgalar olduğundan, çok yüksek enerjiye sahiptirler, fakat çok yüksek bir nüfuz gücüne sahip değildirler. Farklı malzemeler tarafından absorbe edilen X-ışını enerjisi miktarı, X-ışınları içinden geçirildiğinde farklıdır. Bu nedenle, iletilen ışınların yoğunluğu, nesnenin malzemesine göre farklılık gösterir. Dalgalar, farklı materyallere göre farklı bir yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle, iki tip tarayıcıya kullanılır.

Nesneden geçtikten sonra XRay yoğunluğunu ölçen cihazlar

Bagaj tarayıcıları bu teknolojiyi kullanır. Bagaj tarayıcının içerideyken, tarayıcının bir tarafı X-ışınlarını serbest bırakır. X-ışınları bagajın içinden geçer ve enerjisinin bir kısmı bagajın içindeki çeşitli nesneler tarafından emilir. Boş alanlar ise X-ışınlarını engellemez ve dalgalar herhangi bir değişikliğe uğramadan geçer. Bu dalgalar daha sonra birincil detektöre çarpar. Dalgalar ikinci dedektöre çarpmadan önce, iki dedektör arasındaki malzeme düşük enerjili dalgaları engeller. Böylece sadece yüksek enerjili dalgaları ikinci plakaya (detektöre) çarpar. Bu plakaların çıktıları karşılaştırılmasıyla bagajın içindeki çeşitli nesnelerin malzemelerini belirlenir.

Daha sonra dijital olarak bir görüntü oluşturulur. Farklı renklerden oluşan bu görüntüler, renklerine göre bagajın içindeki nesneleri de açıklar. Metal veya cam gibi daha yoğun malzemeler koyu renkler ile temsil edilirken, yiyecek ve bez vb. daha açık renkler ile temsil edilir.

Nesneye çarpıp, dalgaların saçılmasından sonra yoğunluğun ölçen cihazlar

Bagaj tarayıcılarında, iletilen ışınların yoğunluğunun ölçümü kullanılırken, vücut tarayıcılarında dağınık ışınların yoğunluğunun ölçülmesi tekniğine dayanan geri saçılım X-ışını tarayıcıları ve milimetre dalga tarayıcıları kullanılır.

Bu yöntemde dağınık dalgaların yoğunluğu ölçülür. Işınların nesneden tamamen geçmesi gerekmediğinden, daha az zararlıdır. Bu nedenle insanlar için tam vücut tarayıcılarında bu teknolojiyi kullanan cihazlar kullanılır. Yukarıda bahsedilenlere benzer olarak, dağınık ışığın yoğunluğu malzemeye göre değişir. Bu özelliği kullanan iki başka cihaz türü daha vardır. Bunlar arka dalga X-ışını ve milimetrik dalga teknolojisine sahip cihazlardır.

Aralarındaki en önemli fark, arkadan aydınlatmalı bir X-ray tarayıcı, ön ve arkadan olmak üzere iki resim gerektirir. Milimetre dalga tarayıcıları ise tek bir 3D görüntü oluşturur. Milimetrik dalga tarayıcıları da çok daha az enerji yaydıkları için çok daha güvenlidir.

Patlayıcıları ve yasa dışı uyuşturucuları tespit etmek için kullanılan cihazlar

Patlayıcıların tespiti için ‘’ iyon hareketlilik spektrometresi’’ olarak bilinen bir teknoloji kullanılmaktadır. Bu yöntemde, numunenin gaz fazındaki partikülleri iyonlaştırılır ve 'iyon hareketliliği' ölçülür. İyon hareketliliği iyonik yükten dolayı iyonun sürüklenme hızının elektrik alanına oranıdır. Yöntem, bir örnek üzerinden geçirilerek, X-ışını yoğunluğunun ölçümünü yapar. Tüm renklere sahip kabul edilebilir nesneler için bir veritabanı vardır. Nesneden alınan çıktı bu renklerden hiçbiriyle uyuşmazsa yetkililer uyarılır.