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摘要：首先介紹了高速公路建設項目中綠色通道檢測設備的種類、特點及應用情況。具體分析了X射線技術在綠色通道檢測設備中的使用情況。隨著X射線檢測技術的提高以及降低成本的優勢，使其更具競爭力，并將得到廣泛應用。

關鍵詞：高速公路；射線；收費系統；綠色通道檢測

1“綠色通道”政策背景

高速公路“綠色通道”全稱為鮮活農產品公路運輸“綠色通道”。自2005年開始，交通部、公安部、國務院糾風辦、農業部、財政部、國家發展改革委等部門聯合制定了《全國高效率鮮活農產品流通“綠色通道”建設實施方案》展開了“綠色通道”的建設工作。車輛運輸的農產品符合《鮮活農產品品種目錄》規定品類的，在高速公路“綠色通道”即可享受免收或減收通行費的優惠政策。全國“綠色通道”減免數額逐年增加。雖然“綠色通道”政策促進了農業發展，但因利益誘惑，存在運輸車戶假冒“綠色通道”車輛偷逃通行費現象，給國家帶來巨大損失。按綠色通道實施管理辦法規定：整車（達到該貨車核定載質量或裝載容量80%以上的按整車計算）并合法裝載運輸鮮活農產品的車輛，才能享受綠色通道優惠政策。而鮮活農產品運輸車輛經過層層包裹后外包裝更為嚴密，收費人員檢查時，看不到物品全貌，對所載貨物不易準確判斷，且作弊車輛采取偽裝、假冒的方式，利用減免政策逃漏通行費的行為日益增多。因此，高速公路的管理者迫切需要采用最直接、有效、快速、免開箱查驗封閉車廂內物品的方式，加強對綠色通道車輛的稽查。安全環保的輻射透視成像方案，一方面使管理部門利用科技手段提高車輛檢測效率，保證收費站的快速通行，避免擁堵；另一方面減輕了一線工作人員的工作強度，并起到巨大的震懾和反腐敗作用。

2常見的綠色通道車輛檢測方法

綠色通道車輛的檢測有如下方法：（1）人工法：由檢查人員通過視覺、觸覺、嗅覺等感官觀察貨物，同時對司機進行觀察和詢問，依賴檢查人員的能力和經驗。這種方式耗費時間，準確率低。（2）稱重法：通過測量貨物的重量和體積計算出貨物平均密度，以推斷車輛裝載的貨物大致是什么。這種方式無法檢測密封貨車。其他簡易方法包括：雷達法、內窺鏡法等。均因為準確率、效率和實施難度而未被廣泛應用。在口岸使用的集裝箱數字化射線透射成像法在防治走私方面相當成功，這種技術用來檢測綠色通道車輛，優點在于通過射線透射成像法，讓射線穿過車載物體后一部分被吸收，一部分穿過。測量穿過的強度就可以知道在視線穿過的路程上被吸收多少，這個量能反映車內裝了多少貨物。準直為一個扇形射線束穿透集裝箱射向傳感器陣列，車廂穿過扇形射線束的掃描能得到整個車廂的貨物裝載位置平面投影圖。能夠給出車廂內裝載貨物的形狀及分布圖，在某些情況下還可以判斷出貨物的性質。這是其他方法所不具備的。

3射線的種類和選用

γ射線，又稱γ粒子流，是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線，是波長短于0.02nm的電磁波，有很強的穿透力。但它來自一個放射性元素的原子核衰變。X射線，又稱為倫琴射線或X光，是一種波長范圍在0.01nm（或更短）到10nm之間（對應頻率范圍30PHz到30EHz）的電磁波。同樣具有很強的穿透力。在物理實質方面，兩種射線均為產生電磁輻射，但產生的來源有所不同。3.1γ射線γ射線來源于放射性原子核，當原子核發生α或β衰變時原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線，所以γ射線一定和放射性元素原子核有關。選用γ射線源具有使用方便、價格便宜、設備簡單、穿透力較強的優點。例如：使用鈷60（60Co）γ射線源，就一定要擁有一定量的放射性元素鈷60（60Co）才行，但不需要供電等附屬設備，只需做好屏蔽和準直（讓射線只射出一個扇形射線束）就可使用。然而，當需要的γ射線越強，則需要的放射性元素鈷60（60Co）越多，給使用者帶來了一個儲存和保護放射性元素的問題。放射性元素鈷60（60Co）是個很有用的放射性元素，每一個鈷原子核的衰變都放出兩個γ粒子，而且能量可觀且具有很好的穿透能力，半衰期為5.27年。這就意味著放射性元素鈷60（60Co）每時每刻都在衰變放射出γ射線。以綠色通道檢測通常使用量30居里的鈷60射線源強為例，30居里放射性元素鈷60相當于200毫克鈷60。按照國家標準放射性元素鈷60（60Co）屬于中毒組，對人體有害。使用同位素射線源存在風險和潛在危害，需要被嚴格監管。在綠色通道上使用放射性元素鈷60（60Co）γ射線源存在風險，首先，設備多被放置在地處城市邊沿、交通要道口等處，存在被偷盜和搶劫的風險；其次，存在嚴重交通事故帶來的設備損壞及鈷60（60Co）射線源的損傷對周圍環境造成污染的風險；另外，還要考慮當射線強度變低，舊鈷60（60Co）射線源更換和退役的風險。3.2X射線物理學中的X射線來源于高速電子在真空中撞擊靶而獲得的。高速電子打到靶上，受靶中原子核庫侖場的作用而速度驟減，由此伴隨產生的輻射叫軔致輻射（又稱剎車輻射）。所得X射線譜為連續射線譜，在短波端有一極限，因而為X光子的能量最大只能等于入射電子的能量。X射線不是來自放射性原子核，而是用高速電子轟擊重金屬靶產生的。因此具有以下特點：①由高速電子產生；②X射線能量同高速電子能量有關且不會大于電子能量；③X射線的產生與放射性元素無關；④X射線和γ射線一樣都有很強的穿透性，都是電磁波，僅波長有差別。選用X射線作為射線透視成像檢測綠色通道車輛，與使用γ射線不同的是，沒有了放射性同位素，但多了一套產生高速電子的設備（X射線管或電子加速器）及高速電子轟擊的重金屬靶（產生X射線用）。這樣的X射線源要比放射性同位素的源復雜，成本也偏高。但是X射線源不會對環境造成污染，使用起來也十分安全。因為只要切斷電源就不可能有射線產生，也不可能生成放射性同位素。相較于γ射線輸出的能量、穿透能力存在差別，但對于環境日益惡化，水、空氣、食物出現不同程度的污染，其環保、綠色的特點更為突出。

4數字化X射線成像檢測優點及未來發展方向

由表1可以看出放射源的特點和對比情況。X射線機雖然在能量上不如鈷60，但其安全、維修保養、壽命、價格等方面都具有突出的優勢。

4.1安全性

X射線機由電能轉換為射線能量。當通電時才會有射線發出，一旦斷電則不存在任何的射線輻射。而放射性核素是由元素本身自發且不間斷地產生射線，時刻存在造成環境污染和人體損傷的可能性。因此，在安裝、保養、維修方面，甚至是出現屏蔽破損時，只要在斷電的條件下，X射線機絕對安全，與普通設備并無區別。有放射源的設備任何時刻都需要必要的屏蔽措施，并且需要24h進行人員監管，從而確保避免放射性核素的損壞甚至丟失。如果放射性核素丟失，不僅存在環境輻射污染的問題，一旦核素落入不法分子手中，將對社會公眾安全造成更為嚴重的后果。在屏蔽和對環境的影響方面，X射線機作為射線源具有突出優勢，其能量比鈷60要低得多，且在屏蔽上更容易。在檢測車輛的同時，射線束除了穿透被檢測車輛被探測器吸收的射線外，還有相當大一部分的散射射線。因此，還要屏蔽大量的散射射線。如果要做到相同的安全區域，對放射源為鈷60的屏蔽因為γ射線能量高，要比對X射線的屏蔽結構復雜且需要的屏蔽材料翻倍。

4.2準確性

通過模擬計算及實際應用測試，X射線機可以保證足夠使用的穿透能力。通過數據的收集和分析，可以將車輛和貨物的形狀、輪廓、擺放方式清楚地以圖像形式顯示出來，以避免人為漏檢。

4.3快捷性

可在5～10s內完成對車輛的成像和是否符合“綠色通道”貨物的辨別，縮短人工或其他類型設備的檢測時間。

4.4節約性

數字化X射線設備僅需要1～2名車輛引導員和1名檢測員就可在短時間內完成車輛檢測工作?？梢怨澥r間，減少人工需求及工作量。X射線機也相對節約成本。

5結語

X射線檢測在工業、醫療、海關等領域已被廣泛應用且技術日漸成熟。其最大的優點為安全、使用壽命長、輻射劑量小，不會對周圍環境和操作人員產生強大輻射影響，即使發生意外交通事故，僅損壞設備本身，對周圍環境和操作人員沒有任何影響。隨著科技的進步，X射線能量的提高和源強度的提高都會提高圖像的質量，從而提高判斷率。未來，隨著X射線技術的提高和成本的降低，將會更具競爭力。

參考文獻：

[1]馮春玲.綠色通道車輛輻射檢測系統分析與應用[J].黑龍江科技信息，2015（22）：29.

[2]劉震，劉彥飛，黃丹.綠色通道車輛檢測系統的研究與設計[J].公路交通技術，2010（5）：129-131，135.

作者:宋千倩 單位:蘭州朗青交通科技有限公司