دستگاه ایکس ری چیست؟ انواع x ray + کاربرد و مزایا

دستگاه ایکس ری X-RAY چیست ؟

دستگاه ایکس ری یا x ray در صنایع مختلف و با کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. دستگاه های سی‌تی اسکن، ایکس ری های امنیتی، ایکس ری های خودرویی، دستگاه بازرسی ایکس ری قابل حمل، دستگاه های x ray چمدانی و انسانی نمونه‌ای از این تجهیزات هستند. دستگاه بازرسی ایکس ری با سرعت بالای تسمه و ابعاد جمع و جور، برای اسکن چمدان ها در پست های بازرسی از جمله در فرودگاه ها، امکانات گمرکی، زیرساخت های حیاتی و تاسیسات دولتی، کارخانجات و شرکت‌های خصوصی و … بهینه شده است. (دستگاه مواد مخدریاب طراحی شده برای شناسایی انواع مواد منفجره، مواد مخدر، کالاهای قاچاق و تمام مواد و اشیاء غیر مجاز است.)

دستگاه X RAY (ایکس ری)  که به آن تونل تصویر برداری (Imaging Tunnel) نیز می‌گویند، دستگاهی است که با استفاده از از اشعه X Ray از اجسام و اشیاء مختلفی که از داخل آن عبور می‌کنند، تصویر برداری می‌کند. تصویر وسایل در مانیتوری که در کنار دستگاه قرار دارد، نمایش داده می‌شود و این مانیتور نیز به صورت لحظه‌ای توسط مأمورین امنیتی رصد می‌شود.

اگر مورد مشکوکی در آن مشاهده شود، آن بسته یا چمدان توسط مأمورین بازرسی باز شده و از نزدیک مورد بازبینی قرار می‌گیرد. در کل از فناوری ایکس ری (X-Ray) برای شناسایی و ردیابی اجسام استفاده می‌شود، بنابراین از آن در اماکن حساس مانند فرودگاه، گمرک، انبارها، سالن اجلاس‌ها، ورودی دفاتر شخصیت‌های عالی رتبه، کارگاه‌های مختلف و … استفاده می‌شود.

اشعه ایکس یا X Ray به راحتی از موانع فیزیکی عبور کرده و تمامی محتویات بسته‌های مختلف را نمایش می‌دهد. این تجهیزات با نامهای مختلفی مانند گیت بازرسی چمدانی، گیت بازرسی ایکس ری، دستگاه بازرسی ایکس ری، دستگاه ایکس ری فرودگاه، دستگاه xray و دستگاه اشعه ایکس نیز شناخته می‌شود.

اجزای دستگاه ایکس ری

دستگاه x ray شامل تجهیزات مختلفی است که در ادامه با اجزاء اصلی آن آشنا می‌شویم.

منبع تابش اشعه ایکس (ژنراتور )

ژنراتور مولد اشعه X قطعهای است که با استفاده از جریان الکتریکی، اشعه ایکس تولید میکند. این بخش به عنوان سیستم کنترل مرکزی عمل می‌کند که از طریق آن جریان مولد اشعه ایکس به لوله اشعه ایکس جریان می‌یابد. انواع ژنراتورهای مورد استفاده در دستگاه های ایکس ری سه نوع هستند که شامل فرکانس بالا، پتانسیل ثابت و تک فاز می‌باشد.

از سوی دیگر، ژنراتو از رشته سیم پیچ خورده ساخته شده از تنگستن در کاتد برای انتقال الکترون ها به آند با استفاده از کانون فنجانی شکل خود هنگام گرم شدن سیم استفاده می‌کند. آند، یک الکترود مسی با بار مثبت، الکترون‌هایی را که توسط کاتد تخلیه می‌شوند و به سمت نقطه‌ای کانونی هدایت می‌شوند، جذب می‌کند که در آن اشعه ایکس تولید می‌شود.

این بخش، اشعه را بر اجسام داخل تونل می‌تاباند. معمولاً از لامپ‌های x ray با توان 140، 160 و 180 کیلووات برای تابش اشعه استفاده می‌شود. بر روی دستگاه‌های بزرگتر از لامپ‌های با قدرت بالاتر (تا 320 کیلو وات) نیز استفاده می‌شود. ژنراتورها معمولاً اشعه تابشی را به سمت بالا و با زاویه 90 درجه می‌تابانند.

سنسورهای آشکار ساز

آشکارسازهای ایکس ری به ابزارهایی اطلاق می‌شود که برای اندازه‌گیری توزیع فضایی، شار، طیف و هر ویژگی پرتو ایکس استفاده می‌شوند. این آشکارسازها به دو دسته مختلف دسته بندی می‌شوند. این دسته‌ها آشکارسازهای تصویربرداری مانند فیلم عکاسی و صفحه عکاسی هستند – اگرچه ابزارهای دیجیتالی دیگر مانند آشکارسازهای صفحه تخت و صفحات تصویربرداری جایگزین آنها شده‌اند. دستگاه‌های اندازه‌گیری دوز نیز وجود دارد: دزیمترها، محفظه‌های یونیزاسیون، شمارنده‌های گیگر و غیره که دوز، قرار گرفتن در معرض تابش و میزان دوز را اندازه‌گیری می‌کنند.

سنسورها یا حسگرهای آشکار ساز از تعدای دیود L شکل تشکیل شده‌اند که سطح بالا و پائین انرژی عبوری از کالا را اندازه گیری می‌کنند. ممکن است این قسمت جزئی از دستگاه اشعه ایکس به نظر برسد، اما اینطور نیست.

همچنین، سکوهای بارگیری اطمینان حاصل می کنند که هیچ بخشی از نمونه توسط تابش اشعه ایکس پیش بینی شده دست نخورده باقی نمی ماند تا آشکارساز بتواند اطلاعات دقیق، دقیق و مختصر را روی نمونه انتخاب کند. سازندگان دستگاه های اشعه ایکس اغلب سکوی بارگیری را قادر می سازند تا در زوایای مختلف کج شود تا به تصویربرداری کامل از کل نمونه دست یابد. گاهی اوقات این سازندگان اجازه چرخش 180 درجه ای را برای پلت فرم بارگیری می دهند.

نوار نقاله (کانوایر)

این بخش برای هدایت و انتقال بار (چمدان) به داخل تونل تصویر برداری کاربرد دارد. نوار نقاله یا کانوایر یک سکوی بارگیری در دستگاه ایکس ری است که بار یا بسته خود را روی آن قرار می‌دهید، تا به داخل دستگاه ایکس ری هدایت شود. در بخش خروجی نیز می‌توان از نوار نقاله برای انتقاله بار استفاده کرد. دستگاه های xray بزرگ که برای اسکن اجسام و کالاهای بزرگتر کاربرد دارند، به جای نوار نقاله از غلتک‌های مخصوص استفاده می‌کنند.

سنسورهای نوری

حسگرهای نوری در ورودی و خروجی تونل نصب می‌شوند. به محض وارد شدن اجسام به داخل تونل، شعاع نوری بین فرستنده  و گیرنده قطع شده و سیگنالی به قسمت کنترل دستگاه (جهت تابش اشعه x ray ) ارسال می‌شود. این سنسورها با امواج مادون قرمز (infrared) کار می‌کنند.

تونل تصویر برداری

تونل تصویر برداری محوطه اصلی تابش اشعه ایکس است که دیوارهای آن با سرب عایق کاری شده است. ژنراتور و آشکارسازهای ایکس ری در این محوطه قرار دارند.

کامپیوتر

استفاده از کامپیوتر در دستگاه ایکس ری به دلیل درایو برای کیفیت تصویربرداری بالا همراه با شدت کم اشعه ایکس است . به عبارت دیگر، وضوح تصویر بهتر از سطح کمتر قرار گرفتن در معرض تشعشع، محرک پیشرفت های تکنولوژیکی در گرفتن تصاویر با کیفیت اشعه ایکس بوده است. با این حال، ظهور پردازنده‌های سطح بالا که در جدیدترین مادربردهای کامپیوتری تعبیه شده‌اند، بازی را تغییر داده است.

کیفیت تصویر استثنایی از قرار گرفتن کم در معرض تشعشع به تکنسین ها کمک می کند تا تست های دقیق تری انجام دهند. در عین حال، برای نمونه های بازرسی شده ایمن تر است. این پیشرفت و ارتقاء در ابزارهای تکنولوژیکی در بازرسی فقط بازرسی را آسان‌تر و دقیق نکرده است.

نمایشگر (مانیتور)

تصویری از محتویات بسته، چمدان و سایر اشیائی که از تونل تصویر برداری دستگاه ایکس ری عبور داده می‌شود، در یک نمایشگر قابل مشاهده است که توسط مأمورین امنیتی به صورت لحظه‌ای چک می‌شود، تا اگر مورد مشکوکی مشاده شده، بسته مورد نظر به صورت کامل مورد بازرسی قرار گیرد.

انواع دستگاه ایکس ری (X RAY)

دستگاه بازرسی ایکس ری بر اساس نوع ورودی یا اندازه تونل به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. مهمترین انواع آن عبارتند از :

·         دستگاه ایکس ری چمدانی

پرکاربردترین دستگاه بازرسی ایکس ری، نوع چمدانی آن است که برای بازرسی بسته، چمدان و بار همراه مسافرین و افراد مختلف است. نمونه بارز استفاده از این مدل، در فرودگاهها میباشد. از این رو به آن دستگاه ایکس ری فرودگاهی نیز گفته می‌شود. این دستگاه‌ها با توجه به نیاز خریدار و ابعاد ورودی بار به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.

مهمترین انواع دستگاه ایکس ری چمدانی بر اساس سایز دهانه ورودی عبارتند از :

• ایکس ری 5030
• ایکس ری 6040
• دستگاه xray سایز 7555
• دستگاه x ray سایز 8585
• دستگاه ایکس ری 100100
• ایکس ری 165150
• ایکس ری 180180

·         دستگاه ایکس ری دستی یا پرتابل

این دستگاه قابل حمل است و معمولاً برای بازسی افراد و خودروها در محیطهای بیرونی کاربرد دارد. برای استفاده از این دستگاه باید یک لپتاپ داشته باشید تا نرم‌افزار مرتبط با تجزیه و تحلیل تصاویر را بر روی آن نصب کرده و با اسکن سوژه‌ها بتوانید از آن استفاده نمایید. در کل استفاده از دستگاه xray دستی باید تخصص کافی داشته باشید و یا آموزشهای لازم را ببنید. علاوه بر این استفاده از این تجهیزات نیاز به اخذ مجوز از مراجع ذیصلاح می‌باشد و نمیتوانید از آن در هر مکانی استفاده کنید.

·         دستگاه ایکس ری خودرویی

همانطور که از نامش پیداست از آن برای بازرسی خودروها استفاده میشوند. این دستگاه‌ها در سایزهای مختلف تولید می‌شود و به طور کلی دو نوع دستگاه ایکسری خودرویی داریم:

    دستگاه ایکس ری خودرویی سبک مانند خودروهای شخصی و وانت بارها

    دستگاه ایکس رسی خودروهای بزرگ از جمله اتوبوس و کانتینر

·         دستگاه ایکس ری انسان

دستگاه های ایکس ری انسانی دو کاربرد مهم دارند : پزشکی و بازرسی.

نوع پزشکی آن همان دستگاههای سی‌تی اسکن، رادیوگرافی و … هستند. نوع بازرسی آن نیز برای تفتیش بدنی افراد استفاده می‌شود. البته استفاده از ایکس ری بازرسی چندان عمومیت پیدا نکرده و فقط در بعضی از فرودگاههای بزرگ خارجی از آن استفاده می‌شود.

در کشور ما نیز هنوز از دستگاه ایکس جهت بازرسی اشخاص استفاده نمیشود (بدلیل احتمال مضر بودن آن و همچنین دلایل اخلاقی و حفظ حریم خصوصی افراد).  علاوه بر موارد ذکر شده، دستگاههای بازرسی X RAY کاربردهای دیگری هم دارند به طور مثال در حال حاضر در صنایع غذایی نیز از این تجهیزات برای بازرسی مواد غذایی تولید شده جهت کشف ناخالصیهایی مانند چوب، خرده فلزات و … در ماده غذایی استفاده می‌شود. به این تجهیزات دستگاه ایکس ری مواد غذایی می‌گویند.

دستگاه X-RAY پالتی و گمرکی نیز نوع دیگری از تجهیزات بازرسی است که در گمرکات، بنادر، دفاتر پستی، مرزها و … به کار گرفته می‌شوند.