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    Qual è la differenza tra le macchine a retrodiffusione e gli scanner a onde millimetriche?
    Come macchine a raggi X a retrodiffusione, scanner a onde millimetriche producono immagini dettagliate di tutto il corpo dei passeggeri, ma lo fanno con radiazioni ad onde millimetriche ad altissima frequenza piuttosto che con raggi X. Ed Murray/Star Ledger/Corbis

    Se sei andato sul nome da solo, potresti pensare che "macchine per la tecnologia di imaging avanzata" potrebbero aiutare i medici a cacciare tumori o altre condizioni mediche. In realtà, l'etichetta - eufemismo, se sei cinico - adottato dalla Transportation Security Administration (TSA) degli Stati Uniti descrive gli scanner per tutto il corpo trovati negli aeroporti che rilevano le armi, esplosivi o altre minacce trasportate sui passeggeri.

    Secondo il sito Web della TSA, l'agenzia aveva installato 800 macchine con tecnologia di imaging avanzata in 200 aeroporti degli Stati Uniti a partire da novembre 2012. Le macchine sono disponibili in due versioni, in base al tipo di radiazione elettromagnetica che utilizzano per effettuare una scansione. Macchine a retrodiffusione -- circa il 30 percento delle installazioni -- invia raggi X a bassa energia per rimbalzare sul corpo di un passeggero. Onda millimetrica ( mmw ) scanner emettono energia più simile alle microonde. Entrambi vedono attraverso i vestiti per produrre un'immagine 3D della persona in piedi nella macchina.

    Non appena la TSA ha iniziato a installare gli scanner nel 2010, passeggeri, piloti e funzionari della sanità pubblica hanno iniziato a sparare domande. Quanta radiazione producono queste macchine? È sufficiente aumentare i tassi di cancro nella popolazione generale? E gli agenti della TSA possono vedere dettagli intimi che preferiremmo non vedessero?

    L'Unione europea ha affrontato con decisione queste domande:vieta qualsiasi body scanner che utilizzi la tecnologia a raggi X. Tale divieto è conforme a una legge in diversi paesi europei che afferma che le persone non dovrebbero essere esposte ai raggi X se non per motivi medici. Negli Stati Uniti., la TSA e i fornitori che producono gli scanner, come Rapiscan per la retrodiffusione e L-3 Communications per le onde millimetriche, continuano a garantire al pubblico la sicurezza dei dispositivi. E hanno adottato misure per proteggere la privacy dei passeggeri installando un software che crea contorni generici di persone o offusca alcune aree dell'immagine.

    Ancora, molte persone rimangono scettiche sul fatto che gli scanner aeroportuali, in qualsiasi forma o forma, sono completamente al sicuro. E molti altri si sentono un po' persi nel tentativo di capire come funzionano le macchine e come sono diverse. Con quello in mente, confronteremo e contrapporremo le due tecnologie attraverso una varietà di parametri, a partire dal tipo di energia che emettono.

    Contenuti
    1. Raggi X o onde millimetriche?
    2. Sbirciando sotto i vestiti:immagini di retrodiffusione e onde millimetriche
    3. Preoccupazioni per la privacy e la sicurezza della tecnologia di imaging avanzata

    Raggi X o onde millimetriche?

    Un volontario si trova all'interno di uno scanner backscatter durante una demo presso la struttura di integrazione dei sistemi della Transportation Security Administration presso l'aeroporto nazionale Ronald Reagan il 30 dicembre 2009. La tecnologia Backscatter è uno dei due tipi di tecnologia di imaging utilizzati dall'agenzia governativa degli Stati Uniti. Chip Somodevilla/Getty Images

    Entrambi i tipi di scanner emettono energia sotto forma di radiazione elettromagnetica, che esiste in natura come onde di energia formate sia da campi elettrici che magnetici. Queste onde viaggiano attraverso lo spazio e sono di varie dimensioni, o lunghezze d'onda . Le macchine a retrodiffusione producono raggi X a bassa energia, che hanno una lunghezza d'onda dell'ordine di 0.0000000001 metri, o 0,0000001 millimetri. Gli scanner a onde millimetriche producono un tipo speciale di microonde con lunghezze d'onda che cadono esattamente in un intervallo compreso tra 0,001 metri (1 millimetro) e 0,01 metri (10 millimetri). In altre parole, le onde emesse dagli scanner mmw sono molto più grandi e quindi hanno un impatto minore sulle piccole strutture, come proteine ​​umane e acidi nucleici.

    In termini di costruzione, una singola macchina per la retrodiffusione include due sorgenti di radiazioni in modo che sia la parte anteriore che quella posteriore della persona possono essere visualizzate senza produrre punti ciechi. Ogni sorgente di radiazione è alloggiata in una struttura rettangolare che ricorda un grande congelatore industriale. Le due unità si fronteggiano con uno spazio tra loro abbastanza grande da ospitare una persona.

    Uno scanner a onde millimetriche, però, assomiglia molto a un oversize, cabina telefonica esagonale. Due dei suoi sei pannelli sono aperti per fungere da ingresso e uscita, mentre quattro dei pannelli sono in vetro trasparente o plastica. Due pile di trasmettitori a forma di disco, ciascuno circondato da un guscio protettivo curvo noto come a radome , sedersi all'interno della parete della struttura e ruotare di 180 gradi attorno a un punto centrale.

    Ora che abbiamo capito l'essenza delle strutture, vediamo come producono immagini di te.

    Le macchine a retrodiffusione utilizzano collimatori rotanti per generare raggi X, che passano attraverso una fessura e colpiscono un passeggero in piedi all'interno. I raggi X penetrano nei vestiti, rimbalzare sulla pelle della persona e tornare ai rilevatori montati sulla superficie della macchina. La radiazione rimbalza anche sulle armi, esplosivi o altre minacce nascoste negli indumenti o appoggiate sulla pelle. Percependo e analizzando questo cosiddetto backscatter, la macchina è in grado di creare l'immagine di una persona, così come qualsiasi oggetto organico o inorganico portato su quella persona.

    Gli scanner a onde millimetriche utilizzano piccoli, trasmettitori simili a dischi per creare un'immagine. Ogni trasmettitore emette un impulso di energia, che viaggia come un'onda verso una persona in piedi nella macchina, passa attraverso i vestiti della persona, si riflette sulla pelle della persona o su oggetti solidi e liquidi nascosti e poi torna indietro, dove il trasmettitore, ora agisce come un ricevitore, rileva il segnale. Un disco scansiona solo una piccola parte del soggetto del test, quindi una singola macchina contiene due pile di dischi collegate da una barra che ruota attorno a un punto centrale. Poiché ci sono diversi dischi trasmettitore/ricevitore impilati verticalmente e poiché questi stack ruotano attorno alla persona, il dispositivo può formare un'immagine completa, dalla testa ai piedi e dalla parte anteriore a quella posteriore.

    Sbirciando sotto i vestiti:immagini di retrodiffusione e onde millimetriche

    La tecnologia backscatter crea un'immagine che sembra un'incisione a gesso. Secondo il sito Web della TSA, l'agenzia ha testato un nuovo software per le unità di backscatter che produce uno schema generico simile a quello generato dagli scanner mmw dotati di software ATR. Immagine per gentile concessione di TSA

    Entrambi i tipi di scanner si affidano a un software per convertire l'energia elettromagnetica riflessa in immagini. L'esatta configurazione del software determina il livello di dettaglio visto nell'esempio finale. Per esempio, una macchina per la retrodiffusione con la versione più elementare del software produce una sagoma a corpo intero del soggetto che assomiglia a uno schizzo gessoso. Alcuni dettagli sulla corporatura e la forma di una persona sono visibili in questa immagine. Con un algoritmo di privacy applicato, però, il software offusca questi dettagli ed evidenzia solo potenziali minacce.

    Gli scanner a onde millimetriche possono anche produrre immagini che rivelano la topografia unica di una persona, ma in un modo che sembra un prototipo di grafite rozzamente formato. Dalla loro introduzione, la TSA ha armato queste macchine con riconoscimento automatico del bersaglio , o ATR , Software , che produce un profilo generico di una persona - esattamente lo stesso per tutti - evidenziando eventuali aree che potrebbero richiedere uno screening aggiuntivo. E ciò si verifica solo se lo scanner rileva qualcosa che percepisce come sospetto. Se non lo fa, visualizzerà la parola "OK" senza immagine.

    Per i passeggeri, il processo di scansione è essenzialmente lo stesso in entrambe le macchine. Devono togliere tutto dalle loro tasche, così come le cinture, gioielleria, cordini e telefoni cellulari. Poi salgono su una piccola rampa, stare al centro della macchina, alzano le braccia, piegato ai gomiti, e rimanere immobile mentre il dispositivo fa le sue cose. L'unica differenza è il tempo necessario per completare una scansione. Per le macchine a retrodiffusione, il processo dura circa 30 secondi. Per scanner mmw, ci vogliono circa 10 secondi.

    Ecco un'altra differenza, forse più significativo di quei 20 secondi. Le macchine a retrodiffusione raramente producono falsi allarmi. Secondo uno studio britannico, il loro tasso di falsi allarmi era di circa il 5% [fonte:Grabell e Salewski]. Gli scanner a onde millimetriche non funzionano altrettanto bene. Possono farsi ingannare dalle pieghe dei vestiti, bottoni e persino perline di sudore. Quando la Germania ha testato gli scanner mmw, i funzionari della sicurezza hanno riportato un tasso di falsi positivi del 54%, il che significa che ogni altra persona che passava attraverso la macchina richiedeva una perquisizione che non trovasse armi o oggetti nascosti [fonte:Grabell e Salewski].

    Preoccupazioni per la privacy e la sicurezza della tecnologia di imaging avanzata

    E ora veniamo all'argomento più controverso e dibattuto sugli scanner per tutto il corpo:la loro sicurezza. La questione della sicurezza si riduce al fatto che uno scanner utilizzi o meno radiazioni ionizzanti. Radiazione ionizzante ha energia sufficiente per rimuovere gli elettroni dagli atomi e quindi alterare la struttura delle molecole biologiche, come proteine ​​e acidi nucleici. I raggi X sono una forma di radiazioni ionizzanti; onde radio, luce visibile e microonde no.

    Le macchine per la retrodiffusione utilizzano i raggi X, quindi la questione diventa allora quella dell'intensità e della durata. I produttori degli scanner insistono sul fatto che una singola scansione espone una persona a livelli minuscoli di radiazioni. Infatti, un dirigente rapiscan ha detto, "Dovresti passare attraverso uno scanner [a retrodiffusione] 1, 000 volte per equivalere a una radiografia medica. Ottieni il doppio delle radiazioni quando mangi una banana rispetto a quando passi attraverso lo scanner" [fonte:Paur].

    Ma altri studi sono giunti a conclusioni più preoccupanti. Uno, dal College of Engineering della Marquette University, scoperto che i raggi X retrodiffusi penetrano nella pelle e colpiscono i tessuti più profondi. In un secondo studio, i ricercatori del Columbia University Medical Center hanno stimato che 1 miliardo di scansioni di backscatter all'anno porterebbe a 100 tumori indotti da radiazioni in futuro.

    Gli scanner a onde millimetriche non comportano questi rischi perché utilizzano radiazioni non ionizzanti. Ad oggi, non sono stati riscontrati problemi di sicurezza noti con questo tipo di scanner.

    Ecco un'altra cosa importante:la privacy. Entrambi i tipi di scanner sono in grado di produrre immagini che rivelano dettagli intimi sui viaggiatori. Detto questo, la TSA ha fatto di tutto per proteggere la privacy di coloro che vengono scansionati. Il software delle macchine backscatter, Per esempio, include un algoritmo di privacy per offuscare genitali e volti evidenziando potenziali minacce.

    La maggior parte (ma non tutte) le macchine a onde millimetriche utilizzano un software di riconoscimento automatico del bersaglio (ATR) che rende ogni soggetto come un contorno generico, con aree sospette evidenziate. E se non rileva nulla di sospetto in una scansione, visualizza la parola "OK" senza alcuna immagine. Per scanner senza software ATR, l'operatore della sicurezza che visualizza l'immagine risultante si trova in una posizione remota e comunica in modalità wireless con l'agente che gestisce la macchina.

    presumibilmente, nessun tipo di macchina è in grado di memorizzare immagini:ogni immagine viene eliminata automaticamente non appena il team di sicurezza completa l'ispezione, ma ci sono state segnalazioni di marescialli statunitensi in Florida che scaricano e archiviano migliaia di immagini [fonte:McCullagh].

    Questo è tutto. È tutto quello che abbiamo. Ora puoi considerarti un esperto di macchine con tecnologia di imaging avanzata.

    Utilizzo di scanner in tutto il mondo

    L'Unione Europea ha vietato l'uso di macchine per la retrodiffusione perché ritiene che i raggi X dovrebbero essere riservati solo per uso medico. Gli Stati Uniti., La Nigeria e il Regno Unito hanno ampiamente adottato la tecnologia di retrodiffusione, sebbene quest'ultimo lo utilizzi come opzione di screening secondario.

    Gli scanner a onde millimetriche godono di un uso più diffuso. Negli Stati Uniti., la TSA ha installato centinaia di dispositivi nella maggior parte dei principali aeroporti. E a livello internazionale, vengono utilizzati negli aeroporti e nei sistemi di trasporto di massa in diversi paesi, compreso il Canada, Paesi Bassi, Italia, Australia e Regno Unito. Alcuni paesi, come Francia e Germania, hanno smesso di usare gli scanner mmw a causa del loro alto tasso di falsi allarmi.

    Per saperne di più

    Molte più informazioni

    Nota dell'autore:qual è la differenza tra le macchine a retrodiffusione e gli scanner a onde millimetriche?

    Non sono contrario ad assorbire qualche radiografia nell'interesse di stare al sicuro a 30 anni, 000 piedi, ma non posso fare a meno di chiedermi perché la TSA insiste nell'usare macchine a retrodiffusione quando gli scanner a onde millimetriche forniscono la stessa intelligenza senza raggi ionizzanti potenzialmente dannosi. Il governo non ha imparato nulla dalle guerre Beta/VHS?

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    Fonti

    • Marrone, Stuart F. "Armi rivelate". Scientifico americano. aprile 2008.
    • brucia, Bob. "Che cos'è:onda millimetrica o retrodiffusione?" Il blog della TSA. 27 maggio 2008. (30 ottobre 2012) http://blog.tsa.gov/2008/05/which-is-it-millimeter-wave-or.html
    • Choi, Charles Q. "Sì, eseguiamo la scansione:le tecnologie di screening aeroportuali post-11 settembre ci hanno reso più sicuri?" Scientifico americano. 6 settembre 2011. (30 ottobre 2012) http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=have-new-airport-screening-technologies-inspired-by-9-11-made-us-safer
    • Grabello, Michael. "La TSA rimuove i body scanner a raggi X dai principali aeroporti". ProPublica. 19 ottobre 2012. (30 ottobre 2012) http://www.propublica.org/article/tsa-removes-x-ray-body-scanners-from-major-airports
    • Grabello, Michael e Christian Salewski. "Proiettili sudati:i body scanner possono vedere il sudore come un'arma potenziale". ProPublica. 19 dicembre 2011. (30 ottobre 2012) http://www.propublica.org/article/sweating-bullets-body-scanners-can-see-perspiration-as-a-potential-weapon
    • Groeger, Lena. "Scansione degli scanner:un confronto affiancato". ProPublica. 28 dicembre 2011. (30 ottobre 2012) http://www.propublica.org/special/scanning-the-scanners-a-side-by-side-comparison
    • Hasler, Joe P. "La verità sulla scansione aeroportuale TSA". Meccanica popolare. 18 novembre 2010. (30 ottobre 2012) http://www.popularmechanics.com/technology/aviation/safety/the-truth-about-tsa-airport-scanning
    • Knox, Richard. "Gli scienziati mettono in dubbio la sicurezza dei nuovi scanner aeroportuali". NATIONAL PUBLIC RADIO, RADIO PUBBLICA. 17 maggio 2010. (30 ottobre 2012) http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=126833083
    • Comunicazioni L-3. "Tecnologia di imaging avanzata ProVision". (30 ottobre, 2012) http://www.sds.l-3com.com/advancedimaging/provision.htm
    • McCullagh, Declan. "I federali ammettono di aver archiviato le immagini della scansione del corpo del checkpoint". CNET. 4 agosto 2010. (27 novembre 2012) http://news.cnet.com/8301-31921_3-20012583-281.html
    • Mosè, Andrea. "Qual è il vero rischio di radiazioni delle scansioni a raggi X di tutto il corpo della TSA?" Scopri la rivista. 17 novembre 2010. (30 ottobre 2012) http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2010/11/17/whats-the-real-radiation-risk-of-the-tsas-full-body-x-ray-scans/
    • Paddock, Caterina. "Rischio di radiazioni da scanner aeroportuali a corpo intero molto basso, Nuova analisi." Notizie mediche oggi. 29 marzo 2011. (30 ottobre 2012) http://www.medicalnewstoday.com/articles/220470.php
    • Pauro, Giasone. "Domande permangono sulla sicurezza dei body scanner aeroportuali". Cablato. 22 dicembre 2011. (30 ottobre 2012) http://www.wired.com/autopia/2011/12/questions-linger-on-safety-of-airport-body-scanners/
    • Rabin, Roni Caryn. "Le scansioni a raggi X negli aeroporti lasciano preoccupazioni persistenti". Il New York Times. 6 agosto 2012. (30 ottobre 2012) http://well.blogs.nytimes.com/2012/08/06/x-ray-scans-at-airports-leave-lingering-worries/
    • Amministrazione per la sicurezza dei trasporti (TSA). "Tecnologia avanzata di imaging:AIT:come funziona." 24 ottobre 2012. (30 ottobre 2012) http://www.tsa.gov/ait-how-it-works
    • Inverno, Michael. "La TSA sostituisce gli scanner a raggi X in alcuni dei principali aeroporti". USA Oggi. 19 ottobre 2012. (30 ottobre 2012) http://www.usatoday.com/story/news/ondeadline/2012/10/19/tsa-x-ray-scanners-replaced-millimeter-wave-airports/1644937/
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