机场安检3：守护天空之旅的安全防线

反向散射X射线技术：机场安检的新篇章

随着塑料炸弹的威胁日益严峻，以及近年来“鞋子炸弹客”的未遂恐怖袭击事件，机场安检面临着前所未有的挑战。为了有效应对这些威胁，一种能够穿透层层衣物、精准识别非金属物品的新技术——反向散射X射线技术应运而生。这项技术通过利用具有轻度穿透性的X射线，根据物品阻挡X射线的方式，来准确识别出藏匿的物品，为机场安检注入了新的活力。

安全性与技术原理

反向散射扫描仪所采用的X射线能量较低，因此具有极高的安全性。旅客在接受检查时，所接受的辐射剂量甚至低于乘坐飞机飞行两分钟所累积的宇宙辐射剂量，这无疑大大减轻了旅客对于安检辐射的担忧。

该技术的工作原理基于X射线与不同物质的相互作用。衣物由于其较低的密度，X射线能够轻松穿透。然而，当X射线遇到塑料、液体等密度较高的物质时，部分射线会被阻挡并发生散射。当X射线触及人体组织等密度更高的表面时，其穿透能力会进一步减弱，仅能穿透表层。这些被物体散射的X射线会被探测器捕捉，并通过密度对比分析，以影像的形式呈现出藏匿物品的位置，从而实现对违禁品的精准识别。

毫米波技术：3D立体扫描的革新

与反向散射X射线技术并驾齐驱的，是毫米波技术的广泛应用。毫米波技术旨在生成每位旅客的3D立体扫描影像，通过这一影像，安检人员可以直观地看到藏匿于衣物之下的物品。现代毫米波扫描仪不仅具备高精度的扫描能力，还能自动发出警示，指出可能藏有违禁品的身体部位，极大地减轻了安检人员的工作负担。

毫米波技术的安全性同样值得称道。它发出的电波属于非电离辐射，不会导致细胞突变或组织受损。这种电波能够穿透衣物，但无法穿透密度较高的表面如皮肤，因此不会对旅客造成任何伤害。在扫描过程中，乘客只需进入仪器中，高举双臂，即可实现全面扫描。旋转天线阵列会发出电波，这些电波在穿透衣物后，遇到密度较高的物质时会被反射，从而形成3D影像。影像处理单元通过天线阵列获取的数据，将其转换为直观的3D影像，使得藏匿物无处遁形。

安检技术的革新与隐私保护

回顾历史，1992年史蒂芬·史密斯博士（Dr. Steven W. Smith）成功开发出世界上第一台全身扫描仪，标志着机场安检技术迈出了重要的一步。然而，随着技术的不断进步，安检措施也面临着隐私保护的挑战。特别是在2009年12月美国发生的一起恐怖袭击未遂事件后，政府意识到金属探测器在侦测炸弹方面的局限性，开始大力推广反向散射X射线扫描仪与毫米波扫描仪。

这些新型扫描仪虽然能够透视衣物，精准识别违禁品，但也引发了旅客对于隐私泄露的担忧。为了解决这一问题，计算机软件开发者们进行了大量的技术革新。如今，扫描结果不再直接显示旅客的真实身体影像，而是将其映射到一个通用的“标准人体模型”上，并以黄色标记标出可疑部位。这样，安检人员可以在不侵犯旅客隐私的前提下，准确判断是否需要进一步人工检查。

1992年，史蒂芬·史密斯博士（DrStevenW.Smith）开发出世上第一台全身扫描仪

姜饼人影像使旅客得以保有隐私

机场安检的全面升级

随着反向散射X射线技术、毫米波技术等先进技术的广泛应用，机场安检流程也迎来了全面升级。从自动护照扫描仪到视频监控系统，从毫米波扫描仪到生物识别指纹扫描入口，再到气味检测技术和防弹玻璃的应用，机场安检的每一个环节都充满了科技的力量。

特别值得一提的是，金属探测作为传统的安检手段，并未被新技术所取代，反而得到了进一步的加强。机场增设了全身扫描仪和手持式金属探测器，以确保能够找出旅客所携带的所有金属制品。同时，采样检查技术的引入，使得质谱仪能够发现爆炸物和其他违禁品的蛛丝马迹，为安检工作提供了更加有力的支持。

在行李检查方面，X射线扫描技术同样发挥着重要作用。通过扫描行李内的个人物品，并根据其对辐射的吸收程度来辨识材质，安检人员能够迅速判断行李中是否藏有违禁品。此外，面部识别技术的运用，不仅提高了乘客通过安检关卡的效率，还有助于迅速辨识出通缉犯，为机场安全提供了又一道坚实的防线。

电子产品分开扫描的必要性

在机场安检过程中，许多旅客都曾有过这样的经历：在解下皮带、脱下鞋子、清空口袋、拿出携带的液体后，本以为可以顺利通关，却突然想起手提行李中还放着笔记本电脑。这时，旅客往往需要匆忙翻找行李，试图在笔记本电脑抵达X射线扫描仪前将其取出。这一环节虽然看似繁琐，却是安检程序中不可或缺的一部分。

电子产品之所以需要分开扫描，主要源于其高密度的特性。笔记本电脑、DVD播放器、游戏机等电子产品内部电路板众多，密度较高，有可能会遮挡住行李内的其他物品。当这些电子产品与其他物品一同接受X射线扫描时，其下方的物品可能会因为被遮挡而逃过扫描仪的“火眼金睛”。此外，安检人员通常只有几秒钟的时间来检查每一件行李，为了确保能够仔细检查密度高的物品，将其分开扫描无疑是最为明智的选择。更何况，历史上曾发生过在电子产品内藏匿违禁品的案例，这也进一步凸显了分开扫描的必要性。

安检人员只有几秒钟的时间来检查行李，因此密度高的物品须分开来扫描。

综上所述，反向散射X射线技术、毫米波技术等先进技术的广泛应用，不仅极大地提升了机场安检的效率和准确性，还为旅客的隐私保护提供了有力保障。随着技术的不断进步和创新应用的不断涌现，我们有理由相信，未来的机场安检将更加智能、高效、便捷，为每一位旅客的出行提供更加坚实的安全保障。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者：《how it works》科普团队

审核：梁忠伟 中国机械学会微纳制造、智能运维专委会理事、中机联绿色制造专委会常务委员