Som backscatter röntgenmaskiner, millimetervågsskannrar producerar detaljerade helkroppsbilder av passagerare, men de gör det med ultrahögfrekvent millimetervågstrålning snarare än röntgenstrålar. Ed Murray/Star Ledger/Corbis Om du gick på namnet ensam, du kanske tror att "avancerade bildtekniska maskiner" kan hjälpa läkare att leta efter tumörer eller andra medicinska tillstånd. I verkligheten, etiketten - eufemism, om du är cynisk-antagen av U.S.Transport Security Administration (TSA) beskriver helkroppsskannrarna som finns på flygplatser som upptäcker vapen, sprängämnen eller andra hot som transporteras på passagerare.
Enligt TSA:s webbplats, byrån hade installerat 800 avancerade bildteknikmaskiner på 200 amerikanska flygplatser i november 2012. Maskinerna finns i två varianter, baserat på den typ av elektromagnetisk strålning de använder för att göra en skanning. Backscatter -maskiner -cirka 30 procent av installationerna-skickar lågenergiröntgen för att studsa av en passagerares kropp. Millimetervåg ( mmw ) skannrar avger energi mer liknar mikrovågor. Båda ser genom kläder för att producera en 3D-bild av personen som står i maskinen.
Så snart TSA började installera skannrarna 2010, passagerare, piloter och folkhälsoansvariga började skjuta av frågor. Hur mycket strålning producerar dessa maskiner? Räcker det med att öka cancerfrekvensen i allmänheten? Och kan TSA -agenter se intima detaljer som vi hellre skulle att de inte gjorde?
Europeiska unionen har behandlat dessa frågor avgörande:Den förbjuder alla kroppsskannrar som använder röntgenteknik. Det förbudet överensstämmer med en lag i flera europeiska länder som säger att människor inte ska utsättas för röntgenstrålning förutom av medicinska skäl. I USA., TSA och leverantörerna som tillverkar skannrarna-till exempel Rapiscan for backscatter och L-3 Communications för millimetervåg-fortsätter att försäkra allmänheten om enheternas säkerhet. Och de har vidtagit åtgärder för att skydda passagerarnas integritet genom att installera programvara som antingen skapar allmänna konturer av människor eller suddar ut vissa delar av bilden.
Fortfarande, många människor är fortfarande skeptiska till att flygplatsskannrar, i vilken form eller form som helst, är helt säkra. Och många fler känner sig lite vilse när de försöker förstå hur maskinerna fungerar och hur de är olika. Med det i åtanke, vi kommer att jämföra och kontrastera de två teknikerna över en mängd olika parametrar, börjar med den typ av energi de avger.
Innehåll
En volontär står inne i en backscatter -skanner under en demonstration på Transportation Security Administration's System Integration Facility på Ronald Reagan National Airport den 30 december, 2009. Backscatter -teknik är en av två typer av bildteknologi som den amerikanska myndigheten använder. Chip Somodevilla/Getty Images Båda typerna av skannrar avger energi i form av 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 . Backscatter-maskiner producerar lågenergiröntgen, som har en våglängd i storleksordningen 0,0000000001 meter, eller 0,0000001 millimeter. Millimetervågsskannrar producerar en speciell typ av mikrovågor med våglängder som ligger exakt mellan 0,001 meter (1 millimeter) och 0,01 meter (10 millimeter). Med andra ord, vågorna som avges av mmw -skannrar är mycket större och har därför mindre inverkan på små strukturer, såsom humana proteiner och nukleinsyror.
När det gäller konstruktion, en enda backscatter -maskin innehåller två strålningskällor så att både framsidan och baksidan av personen kan avbildas utan att producera några blinda fläckar. Varje strålningskälla är inrymd i en rektangulär struktur som liknar en stor industriell frys. De två enheterna vetter mot varandra med ett gap mellan dem som är tillräckligt stora för att rymma en person.
En millimeter vågskanner, dock, ser mycket ut som en överdimensionerad, sexkantig telefonkiosk. Två av dess sex paneler är öppna för att fungera som en ingång och en utgång, medan fyra av panelerna har genomskinligt glas eller plast. Två staplar skivformade sändare, var och en omgiven av ett krökt skyddsskal som kallas a radom , sitta inuti strukturens vägg och sväng 180 grader runt en central punkt.
Nu när vi har fått kärnan i strukturerna, låt oss se hur de producerar bilder av dig.
Backscatter-maskiner använder roterande kollimatorer för att generera röntgenstrålar, som passerar genom en slits och träffar en passagerare som står inuti. Röntgenstrålarna 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. Genom att känna och analysera denna så kallade backscatter, maskinen kan skapa en bild av en person, samt organiska eller oorganiska föremål som bärs på den personen.
Millimetervågsskannrar använder små, skivliknande sändare för att göra en bild. 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. En skiva skulle bara skanna en liten del av testpersonen, så en enda maskin innehåller två staplar skivor anslutna med en stapel som svänger runt en central punkt. 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.
Backscatter -tekniken skapar en bild som ser ut som kritaetsning. Enligt TSA:s webbplats, byrån har testat ny programvara för backscatter -enheter som producerar en generisk kontur som liknar den som mmw -skannrar utrustade med ATR -programvara genererar. Bild med tillstånd av TSA Båda typerna av skannrar är beroende av programvara för att konvertera reflekterad elektromagnetisk energi till bilder. Den exakta konfigurationen av programvaran avgör detaljnivån i det sista exemplet. Till exempel, en backscatter-maskin med den mest grundläggande versionen av programvaran producerar en helkroppssilhouett av ämnet som liknar en krita skiss. Vissa detaljer om en persons byggnad och form syns i den här bilden. Med en integritetsalgoritm tillämpad, dock, programvaran suddar ut dessa detaljer och belyser endast potentiella hot.
Millimetervågsskannrar kan också producera bilder som avslöjar en persons unika topografi, men på ett sätt som ser ut som en grovformad grafitprototyp. Sedan deras introduktion, TSA har beväpnat dessa maskiner med automatiserad måligenkänning , eller ATR , programvara , som ger en generisk kontur av en person - exakt samma för alla - som markerar alla områden som kan kräva ytterligare screening. Och det sker bara om skannern upptäcker något som den uppfattar som misstänkt. Om det inte gör det, det kommer att visa ordet "OK" utan bild.
För passagerare, processen att skannas är i stort sett densamma i endera maskinen. De måste ta bort allt ur fickorna, liksom bälten, Smycken, nyckelband och mobiltelefoner. Sedan kliver de upp på en liten ramp, stå mitt i maskinen, höja armarna, böjda vid armbågarna, och förbli orörlig när enheten gör sitt. Den enda skillnaden är den tid som krävs för att slutföra en skanning. För backspridare, processen tar cirka 30 sekunder. För mmw -skannrar, det tar cirka 10 sekunder.
Här är en annan skillnad, kanske mer betydande än de 20 sekunderna. Backscatter -maskiner producerar sällan falska larm. Enligt en brittisk studie, deras falska larmhastighet var cirka 5 procent [källa:Grabell och Salewski]. Millimetervågsskannrar fungerar inte lika bra. De kan bli lurade av veck i kläder, knappar och till och med svettpärlor. 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].
Och nu kommer vi till det mest kontroversiella och hett debatterade ämnet när det gäller helkroppsskannrar:deras säkerhet. Frågan om säkerhet handlar om huruvida en skanner använder joniserande strålning eller inte. Joniserande strålning har tillräckligt med energi för att ta bort elektroner från atomer och därför förändra strukturen hos biologiska molekyler, såsom proteiner och nukleinsyror. Röntgenstrålar är en form av joniserande strålning; radiovågor, synligt ljus och mikrovågor inte.
Backscatter-maskiner använder röntgenstrålar, så frågan blir då en av intensitet och varaktighet. Tillverkarna av skannrarna insisterar på att en enda skanning utsätter en person för små strålningsnivåer. Faktiskt, en chef från Rapiscan har sagt, "Du måste gå igenom [en backscatter] skanner 1, 000 gånger för att motsvara en medicinsk röntgen. Du får dubbelt så mycket strålning när du äter en banan än när du går igenom skannern "[källa:Paur].
Men andra studier har kommit till mer oroande slutsatser. Ett, från Marquette University College of Engineering, fann att backscatter-röntgenstrålar tränger in i huden och träffar djupare vävnader. I en andra studie, forskare från Columbia University Medical Center uppskattade att 1 miljard backscatter-skanningar per år skulle leda till 100 strålningsinducerade cancerformer i framtiden.
Millimetervågsskannrar bär inte dessa risker eftersom de använder icke-joniserande strålning. Hittills, inga kända säkerhetsproblem har hittats med denna typ av skanner.
Här är en annan biggie:integritet. Båda typerna av skannrar kan producera bilder som avslöjar intima detaljer om resenärer. Med det sagt, TSA har gjort stora ansträngningar för att skydda integriteten för dem som skannas. Programvaran för backscatter -maskiner, till exempel, innehåller en sekretessalgoritm för att suddiga könsorgan och ansikten samtidigt som potentiella hot framhävs.
De flesta (men inte alla) millimetervågsmaskiner använder programvara för automatisk måligenkänning (ATR) som gör varje ämne till 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.
Förment, ingen av maskinerna kan lagra bilder - varje bild raderas automatiskt så snart säkerhetsteamet har slutfört sin inspektion - men det har rapporterats om amerikanska marschaller i Florida som laddar ner och lagrar tusentals bilder [källa:McCullagh].
Det är allt. Det är allt vi har. Du kan nu betrakta dig själv som expert på avancerade bildtekniska maskiner.
Världsomfattande användning av skannrarEuropeiska unionen har förbjudit användning av backscattermaskiner eftersom den anser att röntgenstrålning endast bör reserveras för medicinskt bruk. USA., Nigeria och Storbritannien har i stor utsträckning antagit backscatter -teknik, även om den senare använder den som ett sekundärt screeningalternativ.
Millimetervågsskannrar har mer utbredd användning. I USA., TSA har installerat hundratals enheter på de flesta större flygplatser. Och internationellt, de används på flygplatser och kollektivtrafiksystem i flera länder, inklusive Kanada, Nederländerna, Italien, Australien och Storbritannien. Vissa länder, som Frankrike och Tyskland, har slutat använda mmw -skannrar på grund av deras höga falsklarmhastighet.
Läs mer
Jag är inte emot att absorbera några röntgenstrålar för att hålla mig trygg vid 30, 000 fot, men jag kan inte låta bli att undra varför TSA insisterar på att använda backscatter -maskiner när millimetervågsskannrar levererar samma intelligens utan potentiellt skadliga joniserande strålar. Lärde sig inte regeringen något av Beta/VHS -krig?
