Le nuove scansioni statiche 3D a raggi X migliorano le ispezioni dei container nei porti
Ogni giorno, migliaia di container transitano nei porti europei. Le squadre doganali devono determinare rapidamente quali carichi sembrano normali e quali meritano un’ispezione più accurata. Per anni questa decisione si è basata su immagini a raggi X in 2D che possono essere difficili da interpretare quando il carico è strettamente imballato, sigillato o deliberatamente disordinato. Il progetto MULTISCAN 3D(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, intendeva migliorare ciò che gli ispettori doganali potevano vedere all’interno dei container merci senza rallentarne il flusso. Tra il 2021 e il 2025, il progetto ha sviluppato e convalidato i componenti chiave di un sistema statico di tomografia a raggi X 3D per carichi di grandi dimensioni. Dopo il lavoro di laboratorio, la tecnologia è stata testata in un sito industriale gestito da Smiths Detection a Vitry-sur-Seine, vicino a Parigi, utilizzando acceleratori convenzionali in condizioni di ispezione realistiche.
Costruire uno scanner statico 3D per container reali
La radiografia cargo tradizionale fornisce in genere un’unica vista principale e informazioni limitate sulle proprietà del materiale, creando punti ciechi per le minacce che non hanno un contorno chiaro. Come dice la coordinatrice del progetto Christine Mer: «Gli attuali sistemi di imaging a raggi X 2D sono limitati nella loro capacità di rilevare minacce poco definite, come le droghe». L’approccio di MULTISCAN 3D consiste nel passare da immagini planari a fette 3D combinando una nuova tecnologia di rivelatori, algoritmi di ricostruzione 3D con un numero limitato di proiezioni e un nuovo concetto di sorgente di raggi X basato sull’accelerazione laser-plasma. Invece di un cavalletto a rotazione lenta, il sistema utilizza un anello statico intorno al carico, che acquisisce viste multiple mentre viene attraversato dal carico.
Ispezione 3D veloce progettata per porti ad alta produttività
I siti ad alta produttività hanno bisogno di una tecnologia che si adatti ai flussi di traffico esistenti. Nella concezione di MULTISCAN 3D, l’anello comprende array di rivelatori e una serie di camere di interazione in cui vengono prodotti i raggi X. Il fascio laser può essere distribuito alle diverse camere impulso per impulso, in modo da raccogliere i dati di una fetta tomografica in un decimo di secondo. Il concetto di sistema mira a un’elaborazione rapida, con una scansione del container completata in 3-4 minuti, supportando una flusso di 15-20 container da 40 piedi all’ora. Oltre all’imaging, il consorzio ha sviluppato il monitoraggio del fascio e la dosimetria, esplorando al contempo tecniche complementari per aiutare a identificare sostanze chimiche e materiali nucleari speciali in una seconda linea di ispezione. Questa architettura supporta scansioni rapide pur rimanendo modulare e riposizionabile per diverse impostazioni di implementazione, dai porti affollati alle frontiere terrestri e ai punti di controllo temporanei. Inoltre, pone le basi per l’automazione della classificazione, poiché le informazioni 3D possono combinare la forma con i modelli di densità. Nelle parole dell’autrice, «questa tecnologia avanzata consentirà una verifica non intrusiva delle merci dichiarate, accelerando così lo sdoganamento delle spedizioni commerciali di routine».
I test su scala reale forniscono le prime immagini 3D
A Vitry, il team ha testato un prototipo di 5 metri della tecnologia di rilevamento su un container reale preparato con scenari sviluppati dalle dogane olandesi e belghe, tra cui simulazioni di droghe nascoste in luoghi difficili come i pneumatici. «Le prime immagini 3D sono state ottenute su un container carico di materiali rilevanti forniti dalle dogane olandesi e belghe, tra cui simulazioni di droghe», osserva la ricercatrice. Le ricostruzioni hanno utilizzato 44 viste diverse per aiutare a localizzare i materiali sospetti in modo più preciso rispetto a una singola proiezione 2D, anche quando altri beni occludevano alla vista gli oggetti. Con una risoluzione 3D dell’ordine di 2-3 cm e immagini 2D complementari ad alta risoluzione (inferiori a 2 mm), il concetto dimostra come la tomografia statica possa rendere le ispezioni più accurate e meno dispendiose, con potenziali applicazioni nella sicurezza delle frontiere e nelle future esigenze di screening dei carichi, come il supporto alle operazioni di riciclaggio e di selezione dei rifiuti.
