出品：科普中国
制作：星之队
监制：中国科学院计算机网络信息中心
乘坐地铁、火车和飞机都离不开安检，但是还是有少数人因为各种理由拒绝安检。有人担心过安检会侵犯隐私，有人担心弄脏高价包，而有人是因为不想携带的危险品被查出来等。
前阵子，上海迪士尼安检要翻包的规定引发公众热议。很多人表示翻包行为侵犯了个人隐私权益。同时也很疑惑，安检机能知道包里放了一瓶水，却看不到包里是否带了其他食物呢？
首先，我们需要了解安检机的工作原理。
△ 地铁的安检仪，包括X射线安检机和金属检测仪（图片来源：
https://kknews.cc/zh-my/food/r34l86v.html）
安检机为什么能知道你在行李箱里放了一瓶水？
其实安检机的工作原理利用的是X射线可以穿透物体的性质。X射线是一种波长很短的电磁波，X射线对不同物体的透射率也不同。去医院拍X光片，医生利用的就是X射线，通过X射线，能轻松看出骨骼的形状并发现体内骨头的异常。X射线在结构组织疏松的地方穿透率大，在致密的地方穿透率小。人体的骨头相对于周围的组织更加致密，因此当X射线照射到人体的时候，就会显示出骨头的轮廓。
△ 人体骨骼的X光片（图片来源：http://wemedia.ifeng.com/70552285/wemedia.shtml
同样，对于安检机，X射线在不同物体上的穿透率不一样。当行李箱通过安检机的时候，X射线穿透行李箱，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。
一般说来X射线在底片上的成像都是黑白的，安检机上的彩色图案是经过对X射线的透射强度计算，转化成彩色的，是为了便于安检人员区分不同的物体。例如一般来说橙色代表有机物，液体，喷雾等。蓝色代表金属，各种管制刀具就会在屏幕上显示蓝色。黑色属于重金属或铅等X光被完全吸收的物品。
每天过安检，辐射要不要担心？
安检机的X射线的辐射剂量是很小的，对人体造成的危害几乎可以忽略不计。普通人每年接触到的来自大自然辐射剂量应该约为3毫希（一种辐射剂量的单位，1毫希表示每千克的生物组织上接收的能量为0.001焦耳。）左右。国际规定是额外接触到辐射的上限是1毫希，也就是说在日常生活中偶尔拍个X光片，过个安检仪等等，各种累计的额外辐射剂量不能超过1毫希。
过一次安检接触到的X射线安检机的辐射剂量约为0.001毫希。也就是说，如果一个人每天从安检机里面钻三次，1年坚持300天，累积的辐射剂量才能达到对人体有害的剂量。这还是安检机内部的辐射，安检机通道外面的辐射更是可以忽略不计。因此，安检机的辐射近乎不会对人体造成危害。
△ 在X射线安检机下，行李箱中的物品一目了然（图片来源：http://www.sohu.com/a/156542613_385599）
最近有的国外的机场开始配备所谓的3D断层扫描仪，可以对行李箱进行全方位的成像，减少旅客开箱次数，从而可以提高安检效率。这种断层扫描仪和医院里面用的CT成像仪的原理是一样的。用的都是多束X射线对物体进行成像。当使用多束X射线对物品进行成像的时候，不同的X射线会展示出物体不同角度，然后计算机就会构建出物体的3维立体图像，更加接近物品真实的样子，也更利于安检人员去识别。当然机场里面用的3D断层扫描仪不需要像医院CT成像仪那样精准成像，辐射剂量也要小很多，就算频繁的靠近也不会达到人体接受安全辐射剂量的上限。
△ 3D安检仪（图片来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/42328795）
走过安检门，没带危险品警报声为什么响不停？
物品放上安检机后，人要通过特定的安检门。经常走过安检门的时候，即使没带违禁品，警报声也会响不停，但是安检人员却直接放行了, 这是为什么呢？原来这是因为安检门的原理和安检机是不一样的。安检门主要是为了检测人体身上有没有携带金属的管制刀具，因此，它本质上是金属检测仪。金属的种类和大小不同，报警的强度也不同，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置。一般我们携带的手机和手表，也会引发报警，但都是微小的报警，安检员一般都会直接放行，一旦报警强度超过一定阈值，就代表旅客随身携带了超标的金属，可能会进行进一步的检查。
金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的。所谓的电磁感应是指当金属制品进入磁场后，会影响磁场的分布，进而影响了固定范围内的磁通量，这个磁通量的变化可以转化为电流的变化。当旅客携带金属通过安检门时，安检门之间的磁通量就会发生变化，然后产生电流，最后引发报警。
△ 安检门，遇到各种金属都会报警（图片来源：http://www.zhongkeliansheng.com/news/102.html）
除了上面所见的那种普通的安检门之外，现在国内外的某些机场还会配备人体扫描仪。人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用的也是一种电磁波。这种电磁波是一种毫米波段的远红外的电磁波。这个波长的电磁波单位时间内振动频率比可见光还低，辐射强度很小，几乎不会对人体造成危害，成为人体扫描仪的理想波段。
△ 人体扫描仪（图片来源：http://news.ifeng.com/a/20140518/40349657_0.shtml）
由于人体扫描仪所利用的电磁波的波长比可见光还长，是无法穿透人体的，因此从人体扫描仪上得到的扫描图案是利用电磁波的反射原理成的像。一般的人体扫描仪都具有两个面，一前一后，从而能保证无死角扫描。
不同物体对于毫米波段的电磁波的反射率是不一样的，成像也是有区别的，因此，相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属的危险物品，例如金属探测仪无法检测到的象牙刀之类的刀具。正是因为如此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。
安检员给我的行李箱贴了个小白条
有的同学在机场可能遇到这样的情况，过机场安检时，安检人员在自己手上或者行李上用小白条刷一下，然后将小白条放进一种特殊的仪器来进行检测。这是在检测什么呢？
其实，这主要是检测旅客手上是否有可燃性粉末的残留，有些更复杂的仪器还可以同时探测出旅客在近期是否接触过毒品。小白条是一种采样设备，一般由吸附性强的材料制成，可以把旅客身上的特定物质吸附到上面去，然后通过特定的分析仪器可以识别吸附的物质。
△ 爆炸物毒品检测仪（图片来源：https://www.ok-xray.com/cp7/1326.html）
液体为什么要额外检测？
在包里带了一瓶水，在地铁站或者火车站安检的时候会让你当着安检员的面喝一口。而一些安检站会配备液体检测仪。液体检测仪有多种，利用的原理也有差异。
液体检测仪有的是利用不同液体对电磁波的反射率不一样，有的利用的是不同液体的热导率，总之有多种多样的方案，但是液体检测仪的识别率并不是很准确，因此安全性不是很高。这也是为什么机场都禁止旅客自己携带液体进入候机大厅的原因。
△ 一种液体检测仪（图片来源：http://www.lishitc.com）
总是，随着科学技术的发展，安检技术会越来越完善和便捷，以后我们的出行也会更有保障。相信在不远的将来，随着技术的进步，安检机会更加准确快速的识别行李箱中的危险物品，人体安检仪也能以更快的速度去扫描人体，到时我们就可以实现无障碍安检，到时乘客的出行体验也会大大提高。
