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Difração de raios X: Apresentando uma nova era na detecção de ameaças

Em colaboração com a Smiths Detection, a CEA-Leti desenvolveu um módulo de detecção inovador para difração de raios X de pequeno ângulo. Este módulo é integrado a um novo tipo de scanner de bagagem de aeroporto. O SDX 10060 XDi é comercializado pela Smiths Detection e teve sua estreia mundial na Passenger Terminal Expo em Frankfurt, Alemanha, de 16 a 18 de abril de 2024.

Em um aeroporto, cada peça de bagagem, seja de mão ou despachada, deve ser cuidadosamente examinada para armas, explosivos e narcóticos. Como líder mundial em tecnologias de detecção para aviação, portos, fronteiras, segurança urbana e defesa, a Smiths Detection equipa muitos aeroportos do mundo com scanners de raio X, permitindo que eles identifiquem objetos de forma rápida e confiável. –

Da transmissão de raios X à difração

Tradicionalmente, esses dispositivos usam imagens de transmissão. –

-Isso envolve a emissão de fótons por meio de fontes de raios X e o uso de detectores para observar aqueles que conseguiram atravessar o objeto,- explica Loïck Verger, gerente de parcerias para sistemas de imagens de raios X e raios gama no CEA-Leti. “O processamento de dados subsequente permite recriar uma imagem de contraste 2D ou 3D do objeto.”

No entanto, as informações fornecidas por tal scanner nem sempre são suficientes para determinar com precisão a natureza de um objeto. Por exemplo, dois líquidos diferentes com densidades semelhantes provavelmente serão exibidos da mesma maneira. Em caso de dúvida, os operadores de segurança do aeroporto precisam abrir a bagagem e realizar uma verificação manual, o que consome tempo e aumenta o risco de erro humano. Essas limitações podem ser superadas analisando sinais de difração de raios X em pequenos ângulos medidos por detectores espectrométricos inovadores.

-Entre os fótons emitidos, alguns irão -rebater nos objetos e ter sua trajetória desviada por um pequeno ângulo sem perder energia,- explica Loïck Verger. “Essa informação é característica do material pelo qual eles passam. Consequentemente, ao detectar corretamente esses fótons e medir com precisão sua energia em ângulos dados, é possível deduzir a assinatura molecular que caracteriza suas distâncias interatômicas.”

Essas informações são mais precisas do que as fornecidas por imagens de transmissão e permitem examinar rapidamente uma peça de bagagem sem precisar imobilizá-la e abri-la.

O novo scanner SDX 10060 XDi fez sua estreia mundial na Passenger Terminal Expo, de 16 a 18 de abril de 2024, em Frankfurt.

Um módulo de detecção desenvolvido pela CEA-Leti

A Smiths Detection uniu forças com a CEA-Leti para implementar essa inovação em seus produtos. A colaboração começou em 2010 e recentemente levou ao lançamento de um novo scanner, o SDX 10060 XDi, que é baseado em difração de raios X.

-O módulo de detecção que simulamos, integramos, testamos e transferimos para a Smiths Detection consiste em um detector semicondutor de CdZnTe operando em temperatura ambiente, um -ASIC- (um circuito integrado usado para extrair sinais muito fracos) originalmente desenvolvido pelo CEA-Irfu para astrofísica e uma solução especializada em processamento de sinais,- descreve Loïck Verger.

Cada scanner é equipado com vários módulos de detecção, bem como algoritmos de processamento de informações e geradores de raios X. Projetado para passar pelas certificações mais rigorosas para a detecção de substâncias ilícitas, este equipamento agora está no mercado.-

Módulo de detecção CEA-Leti com um detector semicondutor CdZnTe, um ASIC e recursos de processamento de sinal.

A tecnologia do detector foi desenvolvida pela CEA e é protegida por quinze patentes. Foi transferida para a Smiths Detection como parte de um acordo de licenciamento. –

-Esta tecnologia de detector nos permitiu realizar uma nova geometria de scanner, permitindo velocidades de digitalização mais rápidas com custos de sistema e manutenção significativamente menores do que seria possível com detectores criogênicos,- afirma Jens-Peter Schlomka, chefe de P&D para difração na Smiths Detection.

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