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

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

nr katalogowy: 154288
10.15199/13.2025.5.1

Streszczenie
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.

Abstract
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.

Sylwester Bułka