Underkläderna som förändrade flygplatsens säkerhet i december 2009. Uppenbarligen kan du upptäcka paketet med pulver som tagits bort från Abdulmutallabs underkläder. ABC News via Getty Images På juldagen 2009, Umar Farouk Abdulmutallab försökte spränga sprängämnen i underkläderna på en flygning från Amsterdam till Detroit. Liksom alla andra terrordåd efter 9/11 med flygplan, Abdulmutallabs misslyckade försök ledde till nya tekniker och tekniker för passagerarscreening.
I december 2010, Transportsäkerhetsförvaltningen (TSA) hade introducerat 500 helkroppsskannrar-vad den amerikanska myndigheten kallar avancerade bildteknologiska enheter-på flygplatser i hela landet. Alla skannrar gör samma sak:upptäck metalliska och icke -metalliska hot, inklusive vapen, sprängämnen och andra föremål, gömd under lager av kläder. Men de använder helt andra tekniker.
En typ av skanner bygger på något som kallas backscatter -teknik. Backscatter -maskiner använda en enhet som kallas en kollimator för att producera en parallell ström av lågenergiröntgenstrålar, som passerar genom en slits och träffar en passagerare som står i maskinen. En enda skanner innehåller två strålningskällor så att både framsidan och baksidan av personen kan avbildas. Bilderna bildas när röntgenstrålar, som tränger igenom kläder, studsa av personens hud och återgå till detektorer monterade på maskinens yta. Strålningen studsar också av vapen, sprängämnen eller andra hot dolda i kläder eller liggande mot huden.
Den andra typen av skanner använder en konkurrerande teknik som kallas millimeter våg ( mmw ) bildbehandling . Dessa maskiner arbetar på samma principer, förutom att de avger en speciell typ av mikrovågsugn, inte röntgen. Två roterande sändare producerar vågorna när en passagerare står stilla inne i maskinen. Energin passerar genom kläder, studsar bort personens hud - liksom eventuella hot - och återgår sedan till två mottagare, som skickar bilder, fram och bak, till en operatörsstation.
Tyvärr, det som skulle lindra allmänhetens oro har bara orsakat agitation och ångest - bland passagerare, piloter och TSA -agenter. Många människor har uttryckt oro över hälsoriskerna med skanningsprocessen för båda teknikerna. Hur mycket strålning producerar dessa maskiner? Hur kan det jämföras med medicinska bildanordningar? Och är det tillräckligt för att öka cancerfrekvensen i allmänheten? Sedan finns det frågor om integritet. Kan TSA -agenter se bitar som de inte borde se? Och lagrar eller arkiverar de skanningar någonsin istället för att ta bort dem direkt?
Ruset att besvara dessa frågor har skapat ett antal myter och missuppfattningar. Det är nästan som om helkroppsskannrar, maskiner som kan kika djupt in i vår själ (eller åtminstone under våra kläder), är själva ogenomskinliga. I verkligheten, Dom är inte. De drar nytta av väl förstådda vetenskapliga principer som har funnits i åratal. Låt oss kasta tillbaka gardinen på millimetervågsskannrar för att förstå hur de fungerar och hur de används på flygplatser runt om i världen.
Innehåll
Antag positionen, flygplatsens säkerhetsorgans skanningsposition det vill säga. Denna volontär står inne i en millimeter vågscanner på TSA:s systemintegrationsanläggning på Ronald Reagan National Airport den 30 december, 2009. Chip Somodevilla/Getty Images Innan vi klättrar in i en millimeter vågscanner, vi måste gå tillbaka och granska lite grundläggande information om elektromagnetisk strålning , som existerar i naturen som vågor av energi från både elektriska och magnetiska fält. Dessa vågor reser genom rymden och finns i olika storlekar, eller våglängder. Gammastrålning, till exempel, har en våglängd i storleksordningen 0,000000000001 meter, eller 0,000000001 millimeter. Röntgen, som går lite större, har en våglängd i storleksordningen 0,0000000001 meter, eller 0,0000001 millimeter. Och synliga ljusvågor mäter cirka 0,000001 meter, eller 0,001 millimeter. Hela vågsamlingen, över alla frekvenser, är känd som elektromagnetiskt spektrum .
Tänk nu på en våg som ligger inom ett område exakt mellan 0,001 meter (1 millimeter) och 0,01 meter (10 millimeter). Forskare hänvisar till energin i denna lilla skiva av det elektromagnetiska spektrumet som millimeter vågstrålning . Millimetervågor har en mängd olika användningsområden men är särskilt viktiga vid radiosändningar och mobiltelefonsändningar. Och, eftersom millimetervågornas våglängder är stora i förhållande till naturliga och syntetiska fibrer, de tenderar att passera genom de flesta material, som kläder, vilket gör dem till en idealisk kandidat för skanningsteknik.
Millimetervågsskannrar producerar sina vågor med en serie små, skivliknande sändare staplade på varandra som kotor i en ryggrad. En enda maskin innehåller två av dessa staplar, var och en omgiven av ett krökt skyddsskal som kallas a radom , ansluten med en stapel som svänger runt en central punkt. Varje sändare avger en puls av energi, som färdas som en våg till en person som står i maskinen, passerar genom personens kläder, reflekterar av personens hud eller dolda fasta och flytande föremål och reser sedan tillbaka, där sändaren, fungerar nu som en mottagare, detekterar signalen. Eftersom det finns flera sändare/mottagarskivor staplade vertikalt och eftersom dessa staplar roterar runt personen, enheten kan bilda en komplett bild, från topp till tå och fram till bak.
Det är mjukvaran i skannersystemet att tolka data och presentera en bild för TSA -operatören. Programvaran skapar en 3D, svartvitt, hela kroppen silhuett av ämnet. Det använder också en funktion som kallas automatiserad måligenkänning , eller ATR , vilket innebär att den kan upptäcka hot och markera dem för enkel identifiering. ATR -tekniken kan upptäcka vätskor, geler, plast, pulver, metaller och keramik, samt vanliga och hemlagade sprängämnen, droger och pengar.
ATR -programvaran gör också något annat. En skanner utan denna programvara bildar bilder som avslöjar en persons unika topografi, men på ett sätt som ser ut som en grovformad grafitprototyp. Med andra ord, du kan se några fysiska funktioner, men inte med samma detalj som Superman eller backscatter -skannrar, som båda har röntgensyn. En millimeter vågscanner med ATR -programvara ger en generisk kontur av en person - exakt samma för alla - som markerar alla områden som kan kräva ytterligare screening.
Denna bildskärm på Las Vegas flygplats i februari 2011 visar den automatiska måligenkänningsprogramvaran som ansvarar för att skapa en generisk visning av en persons kropp. Jämför det visuella med den mer detaljerade mmw -bilden av kroppen på nästa sida. Ethan Miller/Getty Images Millimetervågsskannrar är inte metalldetektorer. De tittar faktiskt igenom kläder för att leta efter metalliska och icke -metalliska föremål som en individ kan försöka dölja. För att få en bra bild krävs att passagerare som går in i skannern följer vissa procedurer. Här är vad du kan förvänta dig om du anger en av de cirka 600 mmw skannrar som används på flygplatser i USA 2012:
Hur som helst, skanningen tar mindre än 10 sekunder och kräver inget smärtsamt eller pinsamt. Men om du känner starkt att helkroppsskanningen av en millimetervågsmaskin kränker din integritet, du kan välja bort screeningprocessen. Du kommer, dock, få alternativ screening, inklusive ett fysiskt nedslag.
Enligt TSA, de flesta föredrar skanningsprocessen framför en fysisk undersökning. Faktiskt, mer än 99 procent av passagerarna väljer att bli screenade av denna teknik framför alternativa screeningprocedurer [källor:TSA]. Och personer med konstgjorda leder eller andra implanterade medicintekniska produkter uppskattar mmw-skannrar ännu mer eftersom de inte behöver oroa sig för de falska positiva aspekterna av gammaldags metalldetektorer.
Jämfört med den generiska kroppsöversikten du just såg, denna bild som producerades med introduktionen av mmw -skannrar i december 2009 ger mycket mer detaljer. Chip Somodevilla/Getty Images Så snart TSA började installera millimetervågsskannrar, allmänheten började ställa frågor, mestadels relaterat till integritet och säkerhet. I den tidigare kategorin, människor motsatte sig tanken på att främlingar kikade under sina kläder för att se intima detaljer eller avslöja bevis på mastektomi, kolostomiapparater, penisimplantat och kateterrör. En företrädare för American Civil Liberties Union beskrev helkroppsbildning som "inget annat än en elektronisk remissökning".
För att dämpa uppståndelsen, TSA införde flera försiktighetsåtgärder på mmw -skannrar. En sån, som vi redan har diskuterat, innebär att man installerar automatiserad måligenkänningsprogramvara på ett antal maskiner. Programvaran gör varje ämne som en generisk kontur, med misstänkta områden markerade. Och om det inte upptäcker något misstänkt i en skanning, det visar ordet "OK" utan bild alls. För skannrar utan ATR -programvara, säkerhetsoperatören som tittar på den resulterande bilden sitter på en avlägsen plats och kommunicerar trådlöst med agenten som driver maskinen. Och ingen maskin kan lagra bilder. Varje bild raderas automatiskt så snart fjärrskyddsombudet har genomfört sin inspektion. Som sagt, vad är en regel utan undantag? U.S.Marshals Service misslyckades med att radera tusentals bilder som tagits med ett millimetervågsystem vid ett tingshus i Florida. Japp, tusentals [källa:McCullagh].
Självklart, ingen av dessa åtgärder skyddar en passagerare från skadliga effekter av själva vågorna. Lyckligtvis, flera studier har fastställt att millimetervågsskannrar utgör liten risk för passagerare, piloter eller TSA -agenterna som använder maskinerna. Vågorna som produceras av dessa skannrar är mycket större än röntgenstrålar och är av den icke-joniserande sorten. Joniserande strålning har tillräckligt med energi för att ta bort elektroner från atomer, men radiovågor, synligt ljus och mikrovågor har inte denna förmåga. Som ett resultat, de förändrar inte strukturen hos biologiska molekyler, såsom proteiner och nukleinsyror.
Det större problemet med millimetervågsskannrar verkar vara det höga antalet falska larm. De kan luras av föremål som kommer i storlekar nära energins våglängd. Med andra ord, veck i kläder, knappar och till och med svettpärlor kan förvirra maskinen och få den att upptäcka vad den tycker är ett misstänkt föremål. När Tyskland testade mmw -skannrar, säkerhetstjänstemän där rapporterade en falsk positiv ränta på 54 procent, vilket betyder att varannan person som passerade genom maskinen krävde en nedskjutning som inte hittade något vapen eller dolt föremål [källa:Grabell och Salewski]. På grund av dessa nedslående resultat, Frankrike och Tyskland slutade använda millimetervågsskannrar, lämnar dem inget bra alternativ att skanna flygblad.
Millimetervågsskannrar har väckt uppståndelse, men liknande vågor omger oss varje dag och hjälper oss att göra saker som vi nu tar för givet. Till exempel, din mobiltelefon är beroende av millimetervågsteknik för att skicka och ta emot data och samtal. Att smartphone -aktivitet sker genom kommunikationssatelliter, som tar emot mikrovågssignaler från markstationer och sedan dirigerar dem, som nedlänksöverföringar, till flera destinationer. Kom ihåg att elektromagnetiska vågor finns i olika våglängder. De finns också i olika frekvenser, vilket är ett mått på hur många vågtoppar som passerar en viss punkt varje sekund. Mikrovågor som används i satellitkommunikation är superhögfrekventa, eller SHF, vågor i intervallet 3 gigahertz till 30 gigahertz (GHz).
NEXRAD, eller nästa generations väderradar, använder också vågor i 3 GHz -intervallet för att hjälpa meteorologer att göra väderprognoser. NEXRAD förlitar sig på Doppler -effekten för att beräkna regnens position och hastighet, snö- och väderfronter. Först, en radarenhet avger en energipuls, som rör sig genom luften tills den stöter på ett föremål, som en regndroppe. Sedan lyssnar enheten på ett eko -energi som reflekteras tillbaka från objektet. Genom att skicka en konstant ström av pulser och lyssna efter ekon, systemet kan skapa en färgkodad bild av vädret i ett visst område.
Astronomer utnyttjar extremt högfrekventa (EHF) vågor i intervallet 30 till 300 GHz för att studera bildandet av stjärnor och galaxer miljontals ljusår från jorden. Istället för traditionella teleskop som känner av ljus, dessa forskare använder radioteleskop för att "se" energi med millimeter och submillimeter våglängder. Eftersom strukturer på marken kan störa dessa vågor, radioteleskop placeras vanligtvis på mycket höga platser. Till exempel, den kombinerade matrisen för forskning i millimetervågs astronomi (CARMA) omfattar 23 radiorätter i Inyo-bergen nära Big Pine, Calif.
Så, millimetervågor är väl förstådda och ganska vanliga i ett antal applikationer som vi regelbundet använder. Även mikrovågsugnen i ditt kök zapsar mat med en form av energi från detta smala band av det elektromagnetiska spektrumet. Dess antagande inom flygplatsens säkerhet är en naturlig - och ofarlig - förlängning av tekniken, särskilt när du tänker på vilken typ av katastrof den försöker förebygga. Från och med november 2012, TSA har installerat hundratals mmw -skannrar på flygplatser i USA och internationellt, de används på flygplatser och masstrafiksystem i flera länder, inklusive Kanada, Nederländerna, Italien, Australien och Storbritannien.
Med tanke på den långa stammen av millimetervågor och de framsteg de har möjliggjort inom medicin, astronomi och meteorologi, Jag är förvånad över att så få människor har berömt mmw -skannrar som en praktisk, livräddande verktyg. Personligen, Jag är villig att låta maskinerna titta under mina kläder så länge de fångar den blivande terroristen som försöker gå ombord på samma plan.
