Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w kontroli ładunków cargo System zaawansowanego skanowania obrazowego ARCI S Wyniki testów prototypu

• Autorzy: Sylwester Bułka

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2025.5.1

Warianty tytułu

EN

Industrial Electron Accelerators and Their Applications in Cargo Inspection ARCIS Advanced Imaging Scanning System Prototype test results

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Adaptacyjny System Inspekcji Ładunków Kolejowych ARCIS oparty jest na metodzie wieloenergetycznej, wykorzystującej narastający pakiet energetyczny krótkich impulsów promieniowania X. System stosuje źródło promieniowania o narastającej energii w postaci pakietów krótkich (~400 ns) impulsów promieniowania X, nowy typ szybkich detektorów rentgenowskich oraz szybkie przetwarzanie sygnałów z detektorów do inteligentnego sterowania linakiem. System umożliwia skanowanie z rozróżnianiem materiałów przy prędkościach do 45 km/h. Prototyp detektora i elementy akwizycji danych systemu ARCIS zostały przetestowane w Idaho Accelerator Center (IAC). Zakres dynamiczny systemu detektorów pozwala na rozróżnianie grubości od 5 do 250 mm równoważnika stali w materiałach testowych o różnej liczbie Z. Pomiary z dodatkowymi absorberami stalowymi wskazały, że głębokość penetracji osiągnęła 400 mm. Oprócz prostych wzorców schodkowych wygenerowano także obrazy małych obiektów o wysokiej częstotliwości przestrzennej (gęstości detali) , w celu zademonstrowania rozdzielczości obrazowania prototypowego detektora ARCIS.

EN

The Adaptive Railroad Cargo Inspection System (ARCIS) is based on a multi-energy method utilizing a ramped energy packet of short x-ray pulses. The system employs a ramped-energy x-ray source producing packets of short (~400 ns) pulses, a new type of fast x-ray detectors, and rapid signal processing for intelligent linac control. The system enables material discrimination (MD) scanning at speeds of up to 45 km/h. A prototype detector and data acquisition components of the ARCIS system were tested at the Idaho Accelerator Center (IAC). The dynamic range of the detector system allows for thickness discrimination from 5 to 250 mm steel equivalent in test materials with varying atomic numbers (Z). Measurements with additional steel absorbers indicated a penetration depth of up to 400 mm. In addition to simple step wedge phantoms, images of small highspatial-frequency (high-detail-density) objects were also generated to demonstrate the imaging resolution of the ARCIS prototype detector.

Słowa kluczowe

PL

kontrola ładunku; akcelerator elektronów; obrazowanie rentgenowskie; cyfrowe przetwarzanie obrazu

EN

cargo inspection; electron accelerator; X-ray imaging; digital image processing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 66, Nr 5
• Strony: 2--6
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz., fot.

Twórcy

autor

Sylwester Bułka

• Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa
• Instytut Systemów Elektronicznych, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] High Speed, Low Dose, Intelligent X-ray Cargo Inspection IEEE Nuclear Science Symposium conference record. Anatoli Arodzero, Salime Boucher, Josiah Hartzell, Sergey V. Kutsaev Symposium 2015(16356934):1 DOI:10.1109/ NSS MIC.2015.7581836.
• [2] Electron Accelerators for Novel Cargo Inspection Methods S. Kutsaev, R. Agustsson, A. Arodzero, S. Boucher, J. Hartzell, A. Murokh, F. O’Shea, A.Yu. Smirnov Conference on the Application of Accelerators in Research and Industry, CAARI 2016, 30 October – 4 November 2016, Ft. Worth, TX, US A Physics Procedia 90 ( 2017) 115–125.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).