Hvad er forskellen mellem backscatter -maskiner og millimeterbølgescannere?

Hvis du gik på navn alene, du tror måske, at "avancerede billedteknologiske maskiner" kan hjælpe læger med at jage efter tumorer eller andre medicinske tilstande. I virkeligheden, etiketten - eufemisme, hvis du er kynisk-vedtaget af U.S. Transportation Security Administration (TSA) beskriver helkropsscannere fundet i lufthavne, der registrerer våben, sprængstof eller andre trusler, der transporteres på passagerer.

Ifølge TSA's websted, agenturet havde installeret 800 avancerede billedteknologiske maskiner i 200 amerikanske lufthavne fra november 2012. Maskinerne findes i to varianter, baseret på den type elektromagnetisk stråling, de bruger til at lave en scanning. Backscatter maskiner -cirka 30 procent af installationerne-sender lavenergirøntgen for at hoppe af en passagers krop. Millimeterbølge ( mmw ) scannere udsender energi mere beslægtet med mikrobølger. Begge gennemskuer tøj for at producere et 3D-billede af personen, der står i maskinen.

Så snart TSA begyndte at installere scannerne i 2010, passagerer, piloter og folkesundhedsembedsmænd begyndte at affyre spørgsmål. Hvor meget stråling producerer disse maskiner? Er det nok at øge kræftfrekvensen i befolkningen generelt? Og kan TSA -agenter se intime detaljer, som vi helst ikke ville have?

Den Europæiske Union har taget afgørende stilling til disse spørgsmål:Den forbyder alle kropsscannere, der bruger røntgenteknologi. Dette forbud er i overensstemmelse med en lov i flere europæiske lande, der siger, at folk ikke bør udsættes for røntgenstråler bortset fra medicinske årsager. I USA, TSA og de leverandører, der fremstiller scannerne-såsom Rapiscan for backscatter og L-3 Communications til millimeterbølge-fortsætter med at sikre offentligheden om enhedernes sikkerhed. Og de har taget skridt til at beskytte passagerers privatliv ved at installere software, der enten skaber generiske konturer af mennesker eller slører bestemte områder af billedet.

Stadig, mange mennesker er stadig skeptiske over for, at lufthavnsscannere, i enhver form eller form, er helt sikre. Og mange flere føler sig lidt tabt ved at forstå, hvordan maskinerne fungerer, og hvordan de er forskellige. Med det i tankerne, vi vil sammenligne og kontrastere de to teknologier på tværs af en række parametre, startende med den form for energi, de udsender.

1. Røntgenstråler eller millimeterbølger?
2. Kigger under dit tøj:Backscatter og millimeterbølgebilleder
3. Beskyttelse af personlige oplysninger og sikkerhed ved avanceret billedteknologi

Røntgenstråler eller millimeterbølger?

Begge typer scannere afgiver energi i form af elektromagnetisk stråling, som findes i naturen som bølger af energi fremstillet af både elektriske og magnetiske felter. Disse bølger rejser gennem rummet og findes i forskellige størrelser, eller bølgelængder . Backscatter-maskiner producerer lavenergirøntgenstråler, som har en bølgelængde i størrelsesordenen 0,0000000001 meter, eller 0,0000001 millimeter. Millimeterbølgescannere producerer en særlig type mikrobølger med bølgelængder, der ligger i et område nøjagtigt mellem 0,001 meter (1 millimeter) og 0,01 meter (10 millimeter). Med andre ord, bølgerne udsendt af mmw -scannere er meget større og har derfor mindre indflydelse på små strukturer, såsom humane proteiner og nukleinsyrer.

Med hensyn til konstruktion, en enkelt backscatter -maskine indeholder to strålingskilder, så både personens forside og bagside kan afbildes uden at producere blinde pletter. Hver strålingskilde er anbragt i en rektangulær struktur, der ligner en stor industriel fryser. De to enheder står over for hinanden med et hul mellem dem, der er store nok til at rumme en person.

En millimeter bølgescanner, imidlertid, ligner meget en overdimensioneret, sekskantet telefonboks. To af de seks paneler er åbne for at tjene som indgang og udgang, mens fire af panelerne har gennemsigtigt glas eller plastik. To stakke skiveformede sendere, hver omgivet af en buet beskyttende skal kendt som en radome , sidde inde i strukturens væg og dreje 180 grader rundt om et centralt punkt.

Nu hvor vi har fået kernen i strukturerne, lad os se, hvordan de producerer billeder af dig.

Backscatter-maskiner bruger roterende kollimatorer til at generere røntgenstråler, som passerer gennem en slids og rammer en passager der står indeni. Røntgenstrålerne trænger ind i tøjet, hoppe af personens hud og vende tilbage til detektorer monteret på maskinens overflade. Strålingen preller også af våben, sprængstof eller andre trusler skjult i tøj eller liggende mod huden. Ved at sanse og analysere denne såkaldte tilbageskridt, maskinen er i stand til at skabe et billede af en person, samt eventuelle organiske eller uorganiske genstande, der bæres på den pågældende person.

Millimeterbølgescannere bruger små, disklignende sendere for at lave et billede. Hver sender udsender en puls af energi, som bevæger sig som en bølge til en person, der står i maskinen, passerer gennem personens tøj, reflekterer personens hud eller skjulte faste og flydende genstande og rejser derefter tilbage, hvor senderen, fungerer nu som en modtager, registrerer signalet. En disk ville kun scanne en lille del af testpersonen, så en enkelt maskine indeholder to stakke diske forbundet med en stang, der drejer rundt om et centralt punkt. Fordi der er flere sender/modtager diske stablet lodret, og fordi disse stakke roterer rundt om personen, enheden kan danne et komplet billede, fra hoved til tå og forside til bagside.

Kigger under dit tøj:Backscatter og millimeterbølgebilleder

Begge typer scannere er afhængige af software til at konvertere reflekteret elektromagnetisk energi til billeder. Softwarens nøjagtige konfiguration bestemmer detaljeringsniveauet i det sidste eksempel. For eksempel, en backscatter-maskine med den mest grundlæggende version af softwaren producerer en helkropssilhuet af emnet, der ligner en kridtet skitse. Nogle detaljer om en persons opbygning og form er synlige i dette billede. Med en fortrolighedsalgoritme anvendt, imidlertid, softwaren slører disse detaljer og fremhæver kun potentielle trusler.

Millimeterbølgescannere kan også producere billeder, der afslører en persons unikke topografi, men på en måde, der ligner en groft dannet grafitprototype. Siden deres introduktion, TSA har bevæbnet disse maskiner med automatiseret målgenkendelse , eller ATR , software , som frembringer en generisk oversigt over en person - nøjagtig det samme for alle - og fremhæver alle områder, der kan kræve yderligere screening. Og det sker kun, hvis scanneren opdager noget, den opfatter som mistænkeligt. Hvis det ikke gør det, det viser ordet "OK" uden billede.

For passagerer, processen med at blive scannet er i det væsentlige den samme i begge maskiner. De skal fjerne alt fra deres lommer, samt bælter, smykker, lanyards og mobiltelefoner. Så træder de op ad en lille rampe, stå i midten af ​​maskinen, løfte deres arme, bøjet ved albuerne, og forblive ubevægelige, mens enheden gør sit. Den eneste forskel er den tid, det tager at gennemføre en scanning. Til backscatter -maskiner, processen tager cirka 30 sekunder. For mmw -scannere, det tager cirka 10 sekunder.

Her er en anden forskel, måske mere betydningsfuld end de 20 sekunder. Backscatter -maskiner producerer sjældent falske alarmer. Ifølge en britisk undersøgelse, deres falske alarmrate var omkring 5 procent [kilde:Grabell og Salewski]. Millimeterbølgescannere fungerer ikke så godt. De kan blive narret af folder i tøj, knapper og endda svedperler. Da Tyskland testede mmw -scannere, sikkerhedstjenestemænd der rapporterede en falsk positiv sats på 54 procent, hvilket betyder, at hver anden person, der passerede maskinen, krævede en nedklapning, der ikke fandt noget våben eller skjult genstand [kilde:Grabell og Salewski].

Beskyttelse af personlige oplysninger og sikkerhed ved avanceret billedteknologi

Og nu kommer vi til det mest kontroversielle og stærkt debatterede emne vedrørende helkropsscannere:deres sikkerhed. Spørgsmålet om sikkerhed kommer ned på, om en scanner bruger ioniserende stråling eller ej. Ioniserende stråling har nok energi til at fjerne elektroner fra atomer og derfor ændre strukturen af ​​biologiske molekyler, såsom proteiner og nukleinsyrer. Røntgenstråler er en form for ioniserende stråling; radiobølger, synligt lys og mikrobølger ikke.

Backscatter-maskiner bruger røntgenstråler, så spørgsmålet bliver derefter et af intensitet og varighed. Producenterne af scannerne insisterer på, at en enkelt scanning udsætter en person for minimale strålingsniveauer. Faktisk, sagde en leder fra Rapiscan, "Du bliver nødt til at gå igennem [en backscatter] scanner 1, 000 gange for at svare til en medicinsk røntgen. Du får dobbelt så meget stråling, når du spiser en banan, end når du går gennem scanneren "[kilde:Paur].

Men andre undersøgelser er kommet til mere bekymrende konklusioner. En, fra Marquette University College of Engineering, fandt ud af, at backscatter-røntgenstråler trænger ind i huden og rammer dybere væv. I en anden undersøgelse, forskere fra Columbia University Medical Center vurderede, at 1 milliard backscatter-scanninger om året ville føre til 100 strålingsinducerede kræftformer i fremtiden.

Millimeterbølgescannere bærer ikke disse risici, fordi de bruger ikke-ioniserende stråling. Til dato, der er ikke fundet kendte sikkerhedsproblemer med denne type scanner.

Her er en anden biggie:privatliv. Begge typer scannere er i stand til at producere billeder, der afslører intime detaljer om rejsende. Med det sagt, TSA er gået langt for at beskytte privatlivet for dem, der scannes. Softwaren til backscatter -maskiner, for eksempel, indeholder en fortrolighedsalgoritme til at sløre kønsorganer og ansigter, mens potentielle trusler fremhæves.

De fleste (men ikke alle) millimeterbølgemaskiner bruger automatisk målgenkendelsessoftware (ATR), der gør hvert emne til en generisk oversigt, med mistænkelige områder fremhævet. Og hvis det ikke registrerer noget mistænkeligt i en scanning, det viser ordet "OK" uden billede overhovedet. For scannere uden ATR -software, sikkerhedsoperatøren, der ser det resulterende billede, sidder fjerntliggende og kommunikerer trådløst med den agent, der driver maskinen.

Angiveligt, ingen af ​​maskintyperne er i stand til at lagre billeder - hvert billede slettes automatisk, så snart sikkerhedsteamet er færdig med sin inspektion - men der har været rapporter om, at amerikanske marskaller i Florida downloadede og lagrede tusindvis af billeder [kilde:McCullagh].

Det er det. Det er alt, hvad vi har. Du kan nu betragte dig selv som en ekspert på avancerede billedteknologiske maskiner.

Den Europæiske Union har forbudt brugen af ​​backscatter-maskiner, fordi den mener, at røntgenstråler kun bør forbeholdes medicinsk brug. USA., Nigeria og Det Forenede Kongerige har bredt vedtaget backscatter -teknologi, selvom sidstnævnte fungerer som en sekundær screeningsmulighed.

Millimeterbølgescannere nyder mere udbredt brug. I USA, TSA har installeret hundredvis af enhederne i de fleste større lufthavne. Og internationalt, de bruges i lufthavne og massetransitsystemer i flere lande, herunder Canada, Holland, Italien, Australien og Det Forenede Kongerige. Nogle lande, ligesom Frankrig og Tyskland, er stoppet med at bruge mmw -scannere på grund af deres høje falske alarmhastighed.

Masser mere information

Forfatterens note:Hvad er forskellen mellem backscatter -maskiner og millimeterbølgescannere?

Jeg er ikke imod at absorbere et par røntgenstråler af hensyn til at være i sikkerhed ved 30, 000 fod, men jeg kan ikke lade være med at spekulere på, hvorfor TSA insisterer på at bruge backscatter -maskiner, når millimeterbølgescannere leverer den samme intelligens uden potentielt skadelige ioniserende stråler. Har regeringen ikke lært noget af Beta/VHS -krigene?

relaterede artikler

• Sådan fungerer millimeterbølgescannere
• Hvordan Back-scatter røntgensystemer fungerer
• Sådan fungerer metaldetektorer
• Den ultimative Back-scatter X-ray Scanner Quiz
• Sådan fungerer stråling

Kilder

• Brun, Stuart F. "Våben afsløret." Videnskabelig amerikansk. April 2008.
• Burns, Bob. "Hvad er det:Millimeterbølge eller Backscatter?" TSA -bloggen. 27. maj kl. 2008. (30. oktober, 2012) http://blog.tsa.gov/2008/05/which-is-it-millimeter-wave-or.html
• Choi, Charles Q. "Ja, vi scanner:Har Post-9/11 Airport Screening Technologies gjort os mere sikre?" Videnskabelig amerikansk. 6. september, 2011. (30. oktober, 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=have-new-airport-screening-technologies-inspired-by-9-11-made-us-safer
• Grabell, Michael. "TSA fjerner røntgenkropsscannere fra større lufthavne." ProPublica. 19. oktober kl. 2012. (30. oktober, 2012) http://www.propublica.org/article/tsa-removes-x-ray-body-scanners-from-major-airports
• Grabell, Michael og Christian Salewski. "Svedende kugler:Kropsscannere kan se sved som et potentielt våben." ProPublica. 19. december kl. 2011. (30. oktober, 2012) http://www.propublica.org/article/sweating-bullets-body-scanners-can-see-perspiration-as-a-potential-weapon
• Groeger, Lena. "Scanning af scannerne:En sammenligning side om side." ProPublica. 28. december kl. 2011. (30. oktober, 2012) http://www.propublica.org/special/scanning-the-scanners-a-side-by-side-comparison
• Hasler, Joe P. "Sandheden om TSA -lufthavnsscanning." Populær mekanik. 18. november kl. 2010. (30. oktober, 2012) http://www.popularmechanics.com/technology/aviation/safety/the-truth-about-tsa-airport-scanning
• Knox, Richard. "Forskere sætter spørgsmålstegn ved sikkerheden ved nye lufthavnskannere." NPR. 17. maj kl. 2010. (30. oktober, 2012) http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=126833083
• L-3 Kommunikation. "ProVision Advanced Imaging Technology." (30. oktober, 2012) http://www.sds.l-3com.com/advancedimaging/provision.htm
• McCullagh, Declan. "Feds indrømmer at gemme checkpoint kropscanningsbilleder." CNET. 4. august, 2010. (27. nov. 2012) http://news.cnet.com/8301-31921_3-20012583-281.html
• Moseman, Andrew. "Hvad er den reelle strålingsrisiko ved TSA's røntgenundersøgelser i fuld krop?" Opdag magasinet. 17. november kl. 2010. (30. oktober, 2012) http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/11/17/whats-the-real-radiation-risk-of-the-tsas-full-body-x-ray-scans/
• Paddock, Catharine. "Strålingsrisiko fra full-body lufthavnescannere meget lav, Ny analyse. "Medicinske nyheder i dag. 29. marts, 2011. (30. oktober, 2012) http://www.medicalnewstoday.com/articles/220470.php
• Paur, Jason. "Spørgsmål dvæler om sikkerhed i lufthavnens kropscannere." Kablet. 22. december kl. 2011. (30. oktober, 2012) http://www.wired.com/autopia/2011/12/questions-linger-on-safety-of-airport-body-scanners/
• Rabin, Roni Caryn. "Røntgenundersøgelser i lufthavne efterlader bekymringer." New York Times. 6. august, 2012. (30. oktober, 2012) http://well.blogs.nytimes.com/2012/08/06/x-ray-scans-at-airports-leave-lingering-worries/
• Transportsikkerhedsadministration (TSA). "Avanceret billedteknologi:AIT:Sådan fungerer det." 24. oktober kl. 2012. (30. oktober, 2012) http://www.tsa.gov/ait-how-it-works
• Vinter, Michael. "TSA erstatter røntgenscannere i nogle større lufthavne." USA Today. 19. oktober kl. 2012. (30. oktober, 2012) http://www.usatoday.com/story/news/ondeadline/2012/10/19/tsa-x-ray-scanners-replaced-millimeter-wave-airports/1644937/