Aktif vs pasif görüntüleme
Pasif tarayıcılar vücudunuzun yayıldığı doğal milimetre dalgası radyasyonu algılar — termal görüntüleme gibi ama daha kısa dalga boylarında. Aktif tarayıcılar kendi sinyallerini iletir ve yansımayı ölçer, çok daha yüksek çözünürlük ve boşluklara görme yeteneği verir. Tüm modern havalimanı portalları aktiftir.
Nesneleri nasıl çözer
30 GHz'de dalga boyu 10 mm'dir. Kıyafet altındaki bir tabanca veya bıçak cilttekinden farklı bir gölge ve yansıma deseni oluşturur. Tarayıcı derinlik görüntüsü oluşturmak için holografik yeniden yapılanma veya sentetik açıklık teknikleri kullanır. Materyaller önemlidir: metaller güçlü yansıtır, plastik ve seramik zayıf ama hepsi cilt arka planına karşı algılanabilir.
Gizlilik ve algoritmik maskeleme
Erken tarayıcılar tanınabilir insan görüntüleri üretti, öfke yarattı. Modern sistemler ham veriyi analiz eden ve sadece anomalinin üzerinde sarı bir kutulu genel bir çubuk figürü gösteren otomatik tehdit tespiti (ATD) yazılımı kullanır. Makine bir şey işaretlemediği sürece hiçbir insan vücut görüntüsü görmez. AB bunu zorunlu kılar; ABD TSA denemelerden sonra benimsedi.
Havalimanlarının ötesi
Milimetre dalgası tarayıcılar sınır kontrol noktaları, stadyum girişleri ve hatta yürüyüş ateş taraması için test ediliyor. Aynı radar fiziği, farklı tehditler için yeniden paketlendi. Teknoloji metal dedektörleri kadar görünmez ve yaygın olacak.
Frekans bantları ve penetrasyon sınırları
Havalimanı vücut tarayıcıları tipik olarak E-bandı içinde, özellikle 24 GHz ile 30 GHz aralığında çalışır; bazı gelişmiş sistemler ise 70-90 GHz spektrumuna kadar çıkar. Bu frekanslar, milimetre dalgalarının yüksek uzamsal çözünürlüğü korurken minimum zayıflamaya uğradığı atmosferik bir pencerede yer aldıkları için seçilmiştir. Ancak, fiziksel penetrasyon iletken olmayan malzemelerle sınırlıdır. Dalgalar pamuk, yün ve sentetik kumaşlardan kolayca geçerken su, ıslak giysiler veya insan dokusuna nüfuz edemez. Bu durum, dielektrik sabitinin aniden değiştiği deri yüzeyinde yüksek kontrastlı bir sınır oluşturur.
Nüfuz etme derinliği frekansla ters orantılıdır. 30 GHz'de bir sinyal, ince bir plastik patlayıcı tabakası ile gövdeyi ayırt edebilirken, daha yüksek frekanslar daha iyi yüzey dokusu ayrıntıları sağlar ancak malzeme farklılaştırması daha düşüktür. Bu tarayıcıların X-ışını kullandığına dair yaygın bir yanılgı vardır; oysa bunlar tamamen iyonlaştırıcı olmayan radyasyondur. Tek bir taramanın enerji çıkışı, bir cep telefonu aramasına kıyasla yaklaşık 10.000 kat daha zayıftır. Bu, sinyallerin vücuda girmek yerine neden neredeyse tamamen deriden yansıdığını ve sık uçan yolcular ile personel için neden güvenli olduğunu açıklar.
Dairesel polarimetrinin yükselişi
3D yazıcıyla üretilmiş ateşli silahlar veya sıvı patlayıcılar gibi metalik olmayan tehditlerin tespitini iyileştirmek için modern tarayıcılar, basit doğrusal polarizasyondan dairesel polarimetriye geçiş yapmıştır. Bir milimetre dalgası insan göğsü gibi düz bir yüzeyden yansıdığında, polarizasyon durumu öngörülebilir bir şekilde değişir. Ancak, gizlenmiş bir seramik bıçağın kenarları gibi karmaşık geometriler, sinyali depolarize eder veya fazını farklı şekilde kaydırır. Sistem, bu polarimetrik imzaları analiz ederek kalın denim dikişleri gibi zararsız öğeler ile vücudun doğal hatlarına karışabilecek gerçek güvenlik tehditlerini birbirinden ayırabilir.
Bu tekniğin donanım uygulaması, dönen anten dizilerini veya sabit çoklu-statik panelleri içerir. 2000'li yılların sonlarında L3 Technologies (şimdi Leidos) ve Rohde & Schwarz, yavaş dönen 'kabin' tasarımlarından günümüzde görülen sabit hızlı tarama panellerine geçerek bu mühendislik dönüşümüne öncülük etti. Bu yeni diziler, verileri milisaniyeler içinde yakalamak için binlerce küçük verici kullanır. Bu hızlı veri toplama, yolcunun nefes alması veya ağırlığını değiştirmesi nedeniyle oluşan ve yazılımın yanlışlıkla tehdit olarak algılayabileceği hayalet artefaktları ve hareket bulanıklığını önemli ölçüde azaltır.
Faz uyumlu sinyal işleme ve yeniden yapılandırma
Milisaniye dalga tarayıcıların etkinliği, iletilen sinyallerin faz uyumlu doğasına dayanır. Geleneksel X-ışınlarının aksine, bu radar sistemleri yansıyan dalgaların hem genliğini hem de faz kaymasını ölçer. Her mikrodalga darbesinin uçuş süresi bilgisini yakalayarak, sistem holografik yeniden yapılandırma gerçekleştirebilir. Bu durum, işlemcinin görüntüyü farklı derinliklere matematiksel olarak odaklamasına olanak tanır ve doğrudan epidermis üzerine yerleştirilmiş nesneleri izole etmek için kumaş katmanlarını etkili bir şekilde soyar. Bu faz hassasiyeti, basit bir yakınlık sensörü ile yüksek çözünürlüklü bir görüntüleme radarı arasındaki temel farktır.
Devasa bir fiziksel anten olmadan gerekli çözünürlüğü elde etmek için tarayıcılar Sentetik Açıklıklı Radar (SAR) tekniklerini kullanır. Alıcı-verici dizileri yolcunun etrafında dikey veya dairesel olarak hareket ederken, birden fazla açıdan binlerce veri noktası toplarlar. Yüksek hızlı Dijital Sinyal İşlemcileri (DSP) daha sonra bu noktaları birleştirerek üç boyutlu bir nokta bulutu oluşturur. Ham veri teknik olarak bir görüntü olsa da, daha çok vücut yüzeyinin yoğun bir topografik haritası gibi işlev görür. Bu matematiksel yaklaşım, sıvı patlayıcılar gibi metal olmayan nesnelerin bile insan derisinin yansıma katsayısına kıyasla tespit edilebilir bir faz bozulması üretmesini sağlar.
Karşılaştırmalı güvenlik ve iyonize olmayan radyasyon
Yaygın bir yanlış kanı, milimetre dalga tarayıcıların tıbbi X-ışınlarına benzer zararlı iyonlaştırıcı radyasyon kullandığıdır. Gerçekte, bu sistemler genellikle 24 GHz ile 100 GHz arasındaki aşırı yüksek frekans (EHF) bandında çalışır. Bu frekanslardaki tekil fotonlar moleküler bağları koparacak veya atomlardan elektron koparacak enerjiye sahip olmadıkları için DNA hasarına veya kansere neden olamazlar. Tek bir tarama sırasında yayılan enerji, standart bir cep telefonunun kısa bir görüşme sırasında ilettiği güçten yaklaşık 10.000 kat daha düşüktür. Bu güvenlik profili, teknolojinin 2010'ların başındaki X-ışını sistemlerinin yerini almasını sağlamıştır.
Geri saçılımlı X-ışını teknolojisinden vazgeçilmesi hem halk sağlığı endişeleri hem de işletme verimliliği nedeniyle gerçekleşmiştir. Bu eski sistemler, düzenleyiciler tarafından genel olarak güvenli kabul edilse de önemli bir zırhlama gerektiren ve uzun vadeli sağlık tartışmalarına yol açan düşük dozlu iyonlaştırıcı radyasyon kullanıyordu. Milimetre dalga portalları, temel olarak bir tür iyonlaştırıcı olmayan radar olduklarından, bu yasal engelleri tamamen aşarlar. Kurşun kaplı korumalara ihtiyaç duymadıkları için yüksek güvenlikli ortamlarda daha hızlı geçiş sağlarlar. Mevcut araştırmalar, sık seyahat edenler için güvenlik marjını korurken çözünürlüğü artırmak amacıyla 300 GHz civarındaki daha yüksek frekanslara odaklanmaktadır.