Nowoczesne detektory do prześwietlania ładunku TIR-ów

Potrzeba matką wynalazków. Fizykom pracującym nad urządzeniem do prześwietlania ciężarówek udało się zbudować unikatowy detektor, precyzyjnie mierzący zmienną energię akceleratorów. Chcieli demonstrować klientom skuteczność prześwietlarki - zauroczyli ich samym aparatem do pomiarów.

Akceleratory do prześwietlania ciężarówek istnieją na rynku od kilku lat. Podobnie jak aparaty RTG wysyłają promieniowanie, które po przejściu przez ładunek TIR-a są analizowane i na tej podstawie powstaje czarno-biały obraz tego, co jest w środku. W ten sposób celnik, bez konieczności przeszukiwania samochodu może wykryć potencjalną kontrabandę. 

Niedawno pojawiła się możliwość uzyskiwania kolorowego obrazu wnętrza ciężarówki, podobnie jak dzieje się to przy kontroli bagażu osobistego pasażerów na lotniskach.

Jak wyjaśnia w rozmowie z PAP fizyk dr Sławomir Wronka, pracujący w Instytucie Problemów Jądrowych w Świerku nad urządzeniem do prześwietlania ładunków, do uzyskiwania kolorowego obrazu potrzebna jest analiza promieniowania o różnych energiach, przechodzącego przez tę samą ciężarówkę.

Promieniowanie o różnych energiach w odmienny sposób przenika, jak tłumaczył, przez poszczególne substancje. Po porównaniu odczytu z prześwietlenia wiązką o wysokiej i o niskiej energii można więc określić, czy promieniowanie przeszło przez metal, materiał organiczny, plastik, szkło itd. Komputer tworzy na tej podstawie kolorowy obraz zawartości ciężarówki a wprawne oko celnika może wykryć podejrzany ładunek, również schowany np. w oponach samochodu.

"Jednym ze sposobów uzyskania tego efektu jest dwukrotny skan ciężarówki, po czym uzyskane obrazy należy na siebie nałożyć. Jest to technicznie wykonalne, ale dość kłopotliwe. Druga możliwość to bardzo szybka, cykliczna zmiana energii generowanego przez akcelerator promieniowania w trakcie jednego przejazdu i analiza przeprowadzana na bieżąco" - mówi Wronka.

Fizycy skupiają się więc na udoskonaleniu akceleratorów, które w trakcie pracy mogą bardzo szybko zmieniać energię. Problemem zajęli się też eksperci z Świerku.

"Tematem zajęliśmy się dwa-trzy lata temu. W efekcie naszej pracy powstały dwa zgłoszenia patentowe oraz przede wszystkim działający akcelerator" - opowiada fizyk.

Następnie naukowcy zdobyli unijne fundusze i teraz pracują nad kompletnym zestawem urządzeń, który pozwoli na prześwietlanie ciężarówek w kolorze. Również nad urządzeniem przenośnym. "Akcelerator jest tak zrobiony, że zmieści się na naczepie ciężarówki, więc mógłby być stosowany w tzw. Schengen-busach" - podkreśla Wronka.

Ciężarówka, wioząca instalację mogłaby ją dostarczyć w dowolne miejsce, w którym straż graniczna przeprowadzałaby kontrolę ładunków TIR-ów. Po dojechaniu na miejsce rozstawiona zostałaby bramka z detektorem, a akcelerator bez zdejmowania z naczepy mógłby dokonać prześwietlenia.

Jednocześnie, jak mówi Wronka, prawo wymaga, żeby człowiekowi, będącemu w środku prześwietlanego obiektu, promieniowanie emitowane przez akcelerator nie zaszkodziło. Konstruktorzy zadbali o to i celnicy, korzystający z ich prześwietlarki, nie muszą się obawiać o bezpieczeństwo np. nielegalnie podróżujących w samochodzie ludzi lub przewożonych zwierząt.

Technologia została opatentowana. Instalacja mogłaby więc zrobić karierę w służbie celnej i straży granicznej. Ale Wronka wypowiada się ostrożnie. "Równolegle do nas nad podobnym urządzeniem pracowała z dobrym skutkiem firma, która jest liderem rynku światowego. W związku z dysproporcją możliwości inwestycyjnych i marketingowych konkurencja będzie trudna" - wyjaśnia.

Natomiast niewątpliwy sukces odniosło małe urządzenie, które powstało niejako "przy okazji", jako produkt uboczny prac nad wynalazkiem. "Dotychczas nie było na rynku urządzenia, które potrafiłoby zmierzyć energię akceleratora w bardzo szybki sposób" - podkreśla naukowiec.

Jak wyjaśnia, określanie energii promieniowania emitowanego przez akcelerator tradycyjną metodą polega na ustawianiu na torze wiązki płyt stalowych i pomiarze natężenia promieniowania przechodzącego przez kolejne - coraz grubsze warstwy. Z oczywistych względów nie da się tej metody zastosować do pomiarów zmian energii następujących w ułamku sekundy.

"Urządzenie zostało skonstruowane i wykonane na potrzeby własne, aby móc ewidentnie sprawdzić, że nasz akcelerator zmienia swoją energię trzysta razy na sekundę. Dopiero potencjalni klienci uświadomili nam, że ten detektor sam w sobie jest na rynku czymś wyjątkowym" - opowiada Wronka.

Konstruktorzy natychmiast złożyli wniosek patentowy i rozpoczęli pracę nad prototypem urządzenia, nadającego się do sprzedaży. "Jest już gotowe, w ładnym opakowaniu" - mówi fizyk. Zainteresowanie detektorem wykazały firmy z kilku krajów Unii Europejskiej. "Urządzenie może w bardzo prosty sposób weryfikować stabilność pracy akceleratorów m.in. do wykonywania prześwietleń przemysłowych" - tłumaczy Wronka.

PAP - Nauka w Polsce