Rilevatore di raggi X: 11 fatti che dovresti sapere

Cos'è la radiografia?

I raggi X sono radiazioni elettromagnetiche con gamme di frequenze comprese tra 3 × 10¹⁹ e 3 × 10¹⁶ Hertz ( e gamma di lunghezze d'onda tra 10^-8 - 10 ^{all'11 ottobre} m). I raggi X possono essere utilizzati per diverse applicazioni in campo medico, ispezione dei materiali e uso industriale come macchine a raggi X, analisi dei materiali, irradiazioni alimentari, ecc.

Quali sono le diverse fonti di raggi X?

1. Sorgenti di raggi X naturali
2. Sorgenti di raggi X artificiali

Fonte di raggi X

Come abbiamo discusso, le sorgenti a raggi X possono essere sia naturali che artificiali o artificiali.

Fonti di raggi X naturali:

 Alcune sorgenti naturali di raggi X sono sorgenti di raggi X astrofisiche che si osservano durante l'astronomia a raggi X, sfondo di raggi X da emissioni di raggi X galattici, radionuclidi naturali.

Sorgenti di raggi X artificiali:

Alcune sorgenti di raggi X artificiali sono radiofarmaci presenti in radiofarmacologia (come tracciante radioattivo), radiazione di sincrotrone, tubo a raggi X, radiazione di ciclotrone, un tubo a vuoto che genera raggi X a causa del flusso di corrente, laser a raggi X, raggi X generatore, diversi strumenti che utilizzano tubi a raggi X, laser o radioisotopi.

Cosa sono i rilevatori di raggi X? | Cosa sono i rilevatori di immagini?

I rilevatori di raggi X sono strumenti appositamente progettati che vengono utilizzati per misurare e analizzare la distribuzione spaziale, il flusso, lo spettro e diverse proprietà dei raggi X. Questi rivelatori a raggi X possono essere classificati in due grandi categorie in base al loro funzionamento:

Rilevatore di immagini a raggi X

Esempi di rilevatori di immagini sono la pellicola a raggi X (pellicola fotografica) e le lastre fotografiche.

Rilevatore di raggi X per dispositivo di misurazione

I dispositivi di misurazione (come camere a ionizzazione, dosimetri e contatori Geiger) utilizzano rilevatori di raggi X per diverse misurazioni dirette e indirette.

Utilizzo del rilevatore di radiazioni a raggi X

I rilevatori di raggi X sono ampiamente utilizzati per l'analisi a raggi X, scopi medici, osservazione astronomica a raggi X, esperimenti di fisica, ecc. In quanto forniscono un'elevata risoluzione energetica e un'efficienza di rilevamento molto elevata.

Cosa fa un rilevatore di raggi X?

Il rilevatore di raggi X è in grado di rilevare la radiazione di raggi X primaria e secondaria e può essere ulteriormente utilizzato per analizzare la distribuzione spaziale, il flusso, lo spettro e diverse proprietà dei raggi X.

Cos'è il sensore a raggi X? ?

Il sensore a raggi X è lo stesso del rilevatore a raggi X.

Quali sono i tipi di rilevatori di immagini a raggi X?

Pellicola a raggi X | Pellicola fotografica:

Le pellicole radiografiche sono costituite da "grani" di cristalli agli alogenuri d'argento (principalmente bromuro d'argento). La composizione e la dimensione della grana variano per adattare le proprietà della pellicola radiografica alle esigenze dell'utente. L'alogenuro viene ionizzato una volta che la pellicola è esposta alle radiazioni. Questo intrappola gli elettroni liberi nei difetti cristallini formando un'immagine latente e attrae gli atomi d'argento che poi creano un ammasso di atomi d'argento trasparenti. Questi atomi trasparenti vengono poi convertiti in atomi d'argento opachi che alla fine portano alla formazione di un'immagine. Questa immagine è scura nei punti in cui il tasso di rilevamento è elevato.

Le pellicole a raggi X hanno rapidamente sostituito le lastre di vetro che erano state precedentemente utilizzate per scopi medici e industriali.

Fosfori fotostimolabili:

La radiografia su lastra di fosforo fotostimolabile è una tecnica utilizzata per misurare i raggi X con l'aiuto di luminescenza fotostimolata (PSL).  Gli elettroni eccitati presenti nel materiale del fosforo dopo essere stati sottoposti a raggi X rimangono intrappolati nei "centri di colore" del reticolo cristallino. Questo viene quindi stimolato utilizzando un raggio laser e fatto passare sulla superficie della piastra. Il tubo fotomoltiplicatore raccoglie la luce emessa durante il processo di simulazione laser. Il segnale prodotto viene quindi convertito in immagini tramite software per computer.

La lastra al fosforo fotostimolabile (PSP) ha sostituito l'uso di lastre fotografiche. 

Come funzionano i rilevatori di raggi X?

Principio di funzionamento del rivelatore a raggi X

Esistono vari rivelatori di raggi X e il principio di funzionamento è diverso a seconda dei loro tipi, ma per la maggior parte l'energia dei raggi X in arrivo (generata dalla sorgente di raggi X o dalla radiazione di raggi X secondari) viene assorbita dal materiale del rivelatore di raggi X, eccitando una molecola di il materiale del rivelatore. Il materiale specifico come gli Scintillatori può essere utilizzato per convertire l'energia dei raggi X in luce visibile e il tubo fotomoltiplicatore viene utilizzato per amplificare il segnale.

Intensificatori di immagine:

In X Ray Detector, l'intensificatore di immagine è uno dei componenti importanti. Un intensificatore di immagini utilizza i raggi X per procedure in tempo reale, ad esempio studi di contrasto utilizzando la fluoroscopia o per l'angiografia, l'intensificatore di immagini è uno strumento specifico come spiegato di seguito.

Rivelatori a raggi X a semiconduttore:

Rivelatori a semiconduttore sono rivelatori o sensori a stato solido che utilizzano semiconduttori per rilevare i raggi X. Questi dispositivi possono essere rivelatori digitali diretti, ovvero trasformano direttamente i fotoni dei raggi X in carica elettrica che forma un'immagine digitale. Nel caso dei rivelatori digitali indiretti, i fotoni dei raggi X vengono prima convertiti in luce visibile e poi in segnali elettrici. Entrambi i rilevatori digitali diretti e indiretti rilevano e convertono il segnale elettronico risultante in un'immagine digitale con l'aiuto di transistor a film sottile. L'ottenimento di un'immagine digitale non richiede alcun tipo di scansione manuale o fase di sviluppo, a differenza della pellicola o del CR.

Quali sono i tipi di rilevatori di misurazione dei raggi X?

Rivelatori a ionizzazione gassosa:

Rivelatori a ionizzazione gassosa sono dispositivi in ​​cui i raggi X vengono utilizzati per ionizzare i gas per produrre ioni positivi ed elettroni liberi. Il numero di coppie di ioni formate dipende dall'energia del fotone incidente. In presenza di un campo elettrico all'interno della camera a gas, la direzione del movimento degli ioni positivi e degli elettroni porta al flusso di corrente all'interno della camera. Questo flusso di cariche dipende dalla tensione applicata e dalla forma della camera. Sulla base di questo, i rilevatori di gas possono essere suddivisi in diversi tipi come Camere di ionizzazione, Contatori proporzionali, Contatori Geiger – Müller, ecc. I rivelatori di gas generalmente misurano solo il tasso medio di dose sul volume di gas e sono quindi noti come sensori a pixel singolo.

Celle solari al silicio PN | Rilevatore di raggi X al silicio

Le celle solari in silicio PN sono utilizzate per rilevare in modo efficiente tutti i tipi di radiazioni ionizzanti come UV estremi, raggi X morbidi e raggi X duri. Questi tipi di strumenti funzionano secondo il principio di fotoionizzazione. La fotoionizzazione, come suggerisce il nome, è un processo in cui la radiazione ionizzante incidente sull'atomo fa sì che l'atomo rilasci un elettrone libero. Questi sensori sono anche noti come senso di radiazioni ionizzanti a banda largare sono impostati utilizzando celle solari, un amperometro e un filtro per la luce visibile che viene posizionato sulla parte superiore della cella solare per bloccare le lunghezze d'onda indesiderate lasciando che la radiazione ionizzante passi per colpire le celle solari allo stesso tempo.

Pellicola radiocromica:

La pellicola radiocromica è uno strumento in grado di fornire misurazioni ad altissima risoluzione per processi di profilazione e dosimetria. Questi film radiocromici auto-sviluppanti sono ampiamente utilizzati nella fisica della radioterapia per la caratterizzazione di strumenti radiografici come linac per radioterapia ed Scanner TC.

Lastra ai fosfori a raggi X Rivelatore | Rilevatore di raggi X al film ai fosfori

La luminescenza fotostimolata o PSL si riferisce al processo di rilascio dell'energia accumulata all'interno di un fosforo. Questo rilascio di energia si ottiene utilizzando la luce visibile per stimolare il fosforo a produrre un segnale luminescente. I raggi X possono anche essere usati per indurre un tale accumulo di energia. La lastra al fosforo fotostimolabile (PSP) o la lastra a raggi X si basa su questo meccanismo.

Queste piastre sono anche utilizzate come rivelatore di raggi X per radiografia proiettiva. La formazione dell'immagine si ottiene illuminando due volte la piastra a raggi X: in primo luogo, viene esposta la radiazione di interesse (questo "scrive" l'immagine), e in secondo luogo, l'illuminazione (generalmente condotta da un laser con lunghezza d'onda visibile) che "legge" l'immagine . Lo strumento utilizzato per leggere o recuperare le immagini da una tale lastra è chiamato phosphorimager.

Sensibilità del rilevatore di raggi X

I rilevatori di raggi X sono ampiamente utilizzati per diverse applicazioni come strumenti medici, test di materiali industriali sicuri, operazioni di impianti nucleari, ispezioni scientifiche, ecc. Ma i raggi X dei rilevatori bombardano indirettamente alte dosi di radiazioni sul corpo umano (attraverso la diagnostica medica e le ispezioni di sicurezza ). Per ridurre questo, sono necessari rilevatori di raggi X ad alta sensibilità.

Rivelatori di raggi X sensibili possono essere costruiti dai singoli cristalli di perovskite inorganica di piombo (CsPbBr3) cresciuti in soluzione e sintetizzando cristalli singoli di perovskite inorganica di piombo (CsPbBr3) di alta qualità con l'aiuto di una tecnica di soluzione a bassa temperatura sviluppata.

Il rivelatore può essere progettato in una configurazione di elettrodo asimmetrico in cui la migrazione ionica viene efficacemente ridotta sotto l'influenza di un'alta tensione insieme a una bassa corrente di buio e una grande fotorisposta. Questi rivelatori hanno dimostrato una sensibilità molto elevata di circa 1256 μC Gy-1 cm-2 per il rilevamento di raggi X a 80 kVp sotto l'influenza di un basso campo elettrico di 20 V mm-1. In commercio vengono utilizzati rivelatori di α-Se che producono un campo elettrico circa 60 volte superiore a quello sopra menzionato. Tuttavia, oggigiorno CsPbBr3 è considerato per la costruzione di rivelatori di raggi X commerciali a causa della sua facile sintesi, del basso costo, della durata e dell'elevata sensibilità di rilevamento.

Quale rivelatore nucleare viene utilizzato per rilevare i raggi X?

Rivelatori HPGe.

I sensori a raggi X sono danneggiati dai raggi X che rilevano?

Sì, in realtà la maggior parte dei sensori a raggi X è danneggiata da ogni rilevamento di raggi X e la longevità diminuirà.

Tipi di rilevatori di raggi X:

Rilevatori di raggi X morbidi

I rivelatori di raggi X molli sono quei rivelatori che operano nella regione dei raggi X a bassa energia che va da poche centinaia di eV a circa 20 keV. Alcuni rilevatori diretti come i fotodiodi PIN al silicio, gli APD al silicio e i dispositivi ad accoppiamento di carica o i sensori di immagine dell'area CCD sono utilizzati nei rilevatori di raggi X molli. I rilevatori di raggi X molli sono noti per fornire un'efficienza di rilevamento molto efficace e un'elevata risoluzione energetica. Questi attributi rendono i rilevatori di raggi X morbidi adatti per l'applicazione nell'ispezione dei materiali a raggi X, nell'osservazione astronomica a raggi X, nella ricerca scientifica, ecc.

Rivelatore a raggi X a stato solido

I rivelatori a stato solido sono costruiti utilizzando semiconduttori per rilevare i raggi X. Questi rivelatori di raggi X a stato solido possono rientrare nella categoria dei rivelatori digitali diretti quando sono in grado di convertire direttamente i fotoni di raggi X in cariche elettriche per formare un'immagine digitale. A volte, i rivelatori di raggi X a stato solido fanno parte di sistemi indiretti che funzionano con passaggi intermedi come trasformare prima i fotoni di raggi X in luce visibile e poi convertire la luce visibile in un segnale elettronico. Entrambe queste disposizioni funzionano generalmente con transistor a film sottile per la lettura e la conversione del segnale elettronico in un'immagine digitale.

Si può notare che in questi sistemi non è richiesta la scansione manuale o lo sviluppo come pellicola o CR per ottenere un'immagine digitale. Pertanto, in un senso più ampio, entrambe queste disposizioni possono essere definite "dirette" e servono a una competenza quantistica notevolmente superiore rispetto a CR.

Rilevatore di uscita a raggi X

Il rivelatore di uscita a raggi X è un dispositivo che aiuta a calibrare e risolvere i problemi dei generatori di raggi X. Il rivelatore di uscita è costruito in modo tale da poter essere collegato direttamente ad un oscilloscopio. La forma d'onda dei raggi X viene esaminata per trovare una serie di anomalie o problemi innati nei raggi X. I fronti d'onda dei raggi X vengono quindi registrati con l'aiuto di un oscilloscopio di memorizzazione, un oscilloscopio digitale o una fotocamera per oscilloscopio.

Il rivelatore di raggi X viene quindi inserito nel percorso del raggio di raggi X e quindi il rivelatore viene collegato all'oscilloscopio standard con l'aiuto di un cavo. Il display dell'oscilloscopio risultante mostra la relazione tra l'intensità e il tempo della radiografia.

CMOS Rivelatori a raggi X a schermo piatto | Rivelatori piatti a raggi X

Un rilevatore o sensore di raggi X a schermo piatto è una variante o un tipo di strumento di radiografia a raggi X digitale a stato solido. Questi rilevatori funzionano secondo lo stesso principio utilizzato dai sensori di immagine per la fotografia digitale e la videografia. Questi rilevatori di raggi X vengono utilizzati per la radiografia proiettiva e in sostituzione degli intensificatori di immagini a raggi X per la fluoroscopia. I rilevatori di raggi X a schermo piatto sono considerati più rapidi e più sensibili rispetto alle pellicole a raggi X.

La sensibilità di questi rilevatori è in grado di servire una dose di radiazioni minore per una particolare qualità dell'immagine rispetto alle pellicole a raggi X. Sono ampiamente utilizzati in fluoroscopia perché sono più leggeri, più durevoli, compatti, più precisi, forniscono una distorsione dell'immagine inferiore rispetto agli intensificatori di immagine e possono anche essere progettati con aree più grandi. Tuttavia, rispetto agli intensificatori di immagine a raggi X, questi rilevatori possono servire più elementi dell'immagine difettosi, costare di più e fornire una risoluzione spaziale inferiore.

Immagine del rivelatore a schermo piatto a raggi X

Rivelatori a raggi X CMOS

Il rilevatore di raggi X CMOS è una variante dei rilevatori di raggi X che utilizza un Sensore CMOS, fibra ottica conica e schermo con intensificatore di immagine. Sensore CMOSI sono utilizzati per le loro dimensioni ridotte, i ridotti requisiti di potenza e il rapporto costo-efficacia. Per utilizzare il Sensore CMOS in un rilevatore di raggi X è necessaria la prima conversione dai raggi X alla luce visibile. Questa conversione dai raggi X ai raggi visibili viene effettuata con l'aiuto di uno schermo intensificatore di immagine fissato a un'estremità (più larga) della fibra ottica conica. L'altra estremità (più stretta) della fibra ottica conica è legata su 0.5 pollici Sensore CMOS. Per ottenere una migliore qualità dell'immagine, un sistema più flessibile e adattabile, di solito preferiamo un controller del sensore di immagine CMOS.

Lo sviluppo di sistemi così complessi è concepibile grazie alla formazione di riconfigurazioni VHDL complete e componenti programmabili (noti come FPGA o Field Programmable Gate Array). I rilevatori di raggi X basati su CMOS sono particolarmente verificati per la cattura di strutture ossee.

Rilevatore di raggi X portatile | Rilevatore di difetti portatile a raggi X

Un rilevatore di raggi X portatile unità come suggerisce il nome è un dispositivo mobile che utilizza i raggi X per formare immagini. Viene utilizzato principalmente per navigare facilmente in unità di terapia intensiva affollate, pronto soccorso o in una stanza del paziente. Questi rilevatori formano immagini veloci, affidabili e di alta qualità in una configurazione compatta. I rilevatori di raggi X portatili sono facili da usare e

Rivelatori a raggi X a retrodiffusione

Rivelatori di raggi X a retrodiffusione sono una forma di strumento di rilevamento a raggi X che si basa su una tecnologia di imaging a raggi X sviluppata. Le macchine a raggi X precedenti sono in grado di rilevare oggetti duri e morbidi. Questo viene fatto rilevando la variazione di intensità dei raggi X che viene trasmessa attraverso il materiale selezionato. A differenza di questo metodo, i raggi X retrodiffusi possono rilevare la radiazione riflessa dal materiale selezionato.

Viene utilizzato principalmente per lavorazioni che richiedono un'ispezione meno distruttiva ed è in grado di servire anche quando è presente solo uno dei lati del materiale per l'ispezione. Questa tecnica è una delle tecniche di imaging di tutto il corpo più utilizzate. Viene utilizzato per eseguire scansioni di tutto il corpo dei passeggeri negli aeroplani al fine di rilevare alcuni tipi di oggetti nascosti, oggetti metallici, strumenti, oggetti liquidi, sostanze stupefacenti e altro contrabbando.

Rivelatori a raggi X diretti e indiretti

Rilevatore di raggi X a conversione diretta | Rilevatore di raggi X digitale

I rivelatori di raggi X a conversione diretta sono dispositivi di rilevamento in grado di convertire direttamente i fotoni di raggi X in cariche elettriche per formare un'immagine digitale. Alcuni rivelatori di raggi X a conversione diretta funzionano con passaggi intermedi come trasformare prima i fotoni di raggi X in luce visibile e poi convertire la luce visibile in un segnale elettronico. Tuttavia, i passaggi necessari sono ancora inferiori rispetto ai rivelatori di raggi X a conversione indiretta. I rivelatori di raggi X a stato solido e semiconduttori (come CdTe) sono esempi di rivelatori di raggi X a conversione diretta.

Rivelatori a raggi X per radiografia digitale

La radiografia digitale o DR si riferisce al processo di trasformazione diretta dei fotoni a raggi X in un'immagine digitale con l'aiuto di una serie di rivelatori a stato solido come il silicio amorfo o il selenio utilizzando tecniche di elaborazione del computer. L'immagine risultante viene quindi visualizzata. I rilevatori di raggi X digitali stanno rapidamente sostituendo le pellicole radiografiche e le lastre per radiografia computerizzata (CR). Questo tecnica prevede una trasmissione digitale diretta di raggi X immagini nel sistema di archiviazione e comunicazione delle immagini o PACS. I rilevatori di raggi X per radiografia digitale sono disponibili sia per sistemi di installazione statici in stanze base che per radiografia digitale mobile, o sistemi di radiografia digitale portatili che possono essere trasportati da un luogo all'altro per condurre ispezioni di imaging.

Dove viene posizionato il rilevatore di immagini durante una radiografia?

È posizionato tra la persona da sottoporre a raggi X e la piattaforma o il tavolo del recettore dell'immagine.

Rilevatore di raggi X con conteggio di fotoni

Il rilevatore di raggi X a conteggio di fotoni viene utilizzato per convertire ogni singolo fotone di raggi X rilevato in termini di unità di energia, ad esempio kiloelettronvolt, in un impulso di tensione avente l'unità di ampiezza dell'impulso in millivolt. La variazione tra ciascun pixel nel rivelatore di conteggio dei fotoni è caratterizzata e compensata calibrando la risposta energetica tra l'energia del fotone e l'altezza dell'impulso.

Il rilevatore di raggi X a conteggio di fotoni è considerato una tecnica innovativa per i futuri sistemi di tomografia computerizzata (CT) in quanto è in grado di eliminare diverse restrizioni dei tradizionali rilevatori di tomografia computerizzata. I rilevatori di raggi X a conteggio di fotoni possono fornire informazioni di tomografia computerizzata risolta in energia a una risoluzione spaziale estremamente elevata senza alcuna forma di intervento causata dal rumore elettronico.

Rilevatore di area a raggi X

Il rivelatore di area a raggi X è uno strumento che viene utilizzato per calcolare l'intensità, il guadagno, la linearità, il rumore e la gamma dinamica di un flusso di raggi X rilevato con particolare efficienza, in termini di funzioni di tempo, posizione ed energia. I fattori di tempo che vengono misurati sono frame rate, tempo di decadimento e tempo morto di lettura. I fattori di posizione che vengono misurati sono le distorsioni spaziali, la funzione di trasferimento della modulazione o MTF e la funzione di diffusione della linea o LSF. I fattori di energia che vengono misurati sono la soglia energetica e la risoluzione energetica.

Rilevatore di linea a raggi X | Matrice di rivelatori a raggi X

I rilevatori di linee a raggi X vengono utilizzati per sviluppare o costruire sottosistemi di sensori end-to-end per diversi metodi e strutture di screening a raggi X. Gli array di rivelatori lineari ad alte prestazioni o LDA sono costruiti applicando sistemi a doppia e singola energia all'interno degli array di rivelatori lineari convenzionali. I rilevatori di linee a raggi X sono considerati utili per diverse applicazioni di osservazione di strumenti industriali e smistamento dei materiali. Questi rivelatori possono servire come alternativa per la moderna radiografia digitale. Inoltre, questi rilevatori a linea di raggi X sono in grado di fornire una forte trasmissione dei dati e una rapida armonizzazione tra i sistemi digitali e le unità di rilevamento consentendo elevate velocità di scansione.

Rilevatore di raggi X a dispersione di energia

La spettroscopia a raggi X a dispersione di energia o rilevatori EDS (noto anche come analizzatore a raggi X a dispersione di energia EDXA o EDAX) è uno strumento che esegue l'analisi elementare e la caratterizzazione chimica di un determinato materiale. Questo dispositivo funziona sulla base di interazioni con determinate sorgenti di eccitazione dei raggi X e un determinato materiale. Lo strumento funziona sul principio fondamentale che ogni elemento ha la sua configurazione atomica unica che fornisce una serie piuttosto unica di massimi sul suo spettro di emissione elettromagnetica.

Rivelatori flessibili a raggi X

Rivelatori di raggi X flessibili sono particolarmente in grado di formare immagini di oggetti 3D. Questi rivelatori comprendono un foglio trasparente di polimero che è incorporato con nanoparticelle luminescenti. Sono in fase di sviluppo rilevatori di raggi X flessibili per sostituire l'uso di rilevatori di raggi X piatti in diverse applicazioni come l'imaging medico. L'alogenuro di manganese organico è il materiale che può essere utilizzato per lo sviluppo di rilevatori di raggi X flessibili ea basso costo.

Sistema rilevatore di perdite a raggi X

Nel Sistema rilevatore di perdite a raggi X o XLS, il tubo a raggi X bersaglio che deve essere esaminato è posto al centro di una tavola girevole in un arco semicircolare. Il tavolo viene quindi ruotato costantemente di 360° e contemporaneamente XLS osserva e analizza i ratei di dose da ogni sensore e documenta le intensità di radiazione dell'arco semicircolare attorno al tubo a raggi X.

Fluorescenza a raggi X | Rivelatore a fluorescenza a raggi X

La fluorescenza a raggi X o XRF si riferisce a un tipo di tecnica metodica indiretta che viene utilizzato per determinare i componenti fondamentali di un dato campione. Gli analizzatori XRF sono in grado di definire la composizione chimica di un materiale rilevando e calcolando l'emissione di raggi X fluorescenti (o secondari) da un dato materiale dopo che è stato agitato da una sorgente di raggi X primaria. Ogni elemento costitutivo del materiale è in grado di produrre il proprio insieme unico di caratteristici raggi X fluorescenti (chiamati anche impronte digitali). Ecco perché la spettroscopia a fluorescenza a raggi X è un metodo brillante per analizzare qualitativamente e quantitativamente la composizione del materiale.

Rivelatore a raggi X microcalorimetro

Rivelatori di raggi x microcalorimetrici sono strumenti in grado di misurare l'energia di un singolo fotone di raggi X utilizzando un sensore a bordo di transizione. Questo tipo di rilevatore di raggi X è stato sviluppato dagli scienziati del NIST Boulder Laboratory. I rilevatori di raggi x microcalorimetrici possono fornire un'incredibile risoluzione dell'immagine su una gamma più ampia di frequenze dei raggi x. Ma questi rivelatori dimostrano alti stadi di complessità che si verificano a causa di un'area minima per il rilevamento, basse temperature operative, sistemi elettronici superconduttori e complesse elaborazioni di dati. Per questo motivo, questi rilevatori non sono preferiti in commercio.

Rivelatore a raggi X a camera di ionizzazione

La camera di ionizzazione si riferisce a una delle varianti più semplici di sensori di radiazione pieni di gas. Questi dispositivi sono ampiamente utilizzati per rilevare e misurare varie radiazioni ionizzanti come raggi gamma, raggi X e particelle beta. Questa camera lavora sul fenomeno della creazione di cariche discrete dopo le interazioni di una radiazione elettromagnetica incidente con il gas. A differenza della maggior parte dei dispositivi di radiazione, la camera a ionizzazione non utilizza il meccanismo della moltiplicazione del gas.

Macchine a raggi X e rivelatori di metalli

Rivelatori di metalli sono costituiti da un sistema stabile a tre bobine utilizzato per rilevare minuscole particelle non ferrose e di acciaio inossidabile. Queste bobine sono avvolte parallelamente su una struttura non metallica e il centro della bobina è collegato ad un trasmettitore radio ad altissima frequenza. Il trasmettitore ha due bobine identiche presenti su entrambi i lati a distanze uguali che fungono da ricevitori. Queste bobine accettano lo stesso segnale e generano una tensione di uscita uguale. Queste bobine vengono quindi collegate in posizioni opposte in modo tale che le loro uscite vengano annullate dando un valore risultante pari a zero.

I metal detector usano i raggi X?

Quando un oggetto metallico passa attraverso queste bobine del metal detector, disturba l'influenza del campo ad alta frequenza in una delle bobine e riduce la sua tensione di alcuni microvolt. In conseguenza di ciò si perde l'equilibrio stabilito in precedenza e l'uscita risultante da entrambe le bobine non è più uguale a zero. Questo è il modo in cui un metal detector rileva la presenza di un oggetto metallico.

Differenza tra rilevatore di metalli e rilevatori di raggi X

I rilevatori di raggi X funzionano in base alla densità del materiale, alla sua composizione e alle impurità. Quando un raggio di raggi X si infiltra in un materiale, tende a cedere parte della sua energia. La presenza di un'impurità densa o di un contaminante può aumentare la quantità di energia persa dai raggi X. Dopo aver attraversato il materiale campione, la radiografia raggiunge un sensore. Questo sensore viene utilizzato per convertire il segnale energetico in un'immagine digitale della configurazione interna del materiale campione.

La presenza di qualsiasi forma di impurità, contaminante o sostanza estranea viene visualizzata come un'immagine della sostanza in una tonalità di grigio più scura. Questo aiuta a identificare una sostanza estranea o sospetta. A differenza dei rivelatori di metalli, i rivelatori di raggi X possono rilevare qualsiasi tipo di sostanza e non sono limitati ai metalli.

Macchina a raggi X per metal detector | Rilevatore di metalli a raggi X

Questo tipo di macchina a raggi X viene generalmente utilizzata per l'ingresso in aeroporto, stazione ferroviaria e luogo sicuro per le misure di sicurezza.

Fotocamera a raggi X

Come può un oggetto sfuggire a un rilevamento a raggi X?

È possibile nascondere un oggetto al rilevamento dei raggi X. Tuttavia, dipende dal tipo di oggetto, dalle dimensioni dell'oggetto e dalle specifiche del dispositivo di rilevamento dei raggi X. È possibile nascondere un oggetto più piccolo se presentato in modo tale da non essere praticamente rilevabile.

L'effetto Compton è valido solo per i raggi X?

No è valido anche per i raggi gamma per di più clicca qui.

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Sanchari Chakraborti

Ciao, sono Sanchari Chakraborty. Ho fatto il Master in Elettronica.
Mi piace sempre esplorare nuove invenzioni nel campo dell'elettronica.
Sono uno studente desideroso, attualmente investito nel campo dell'ottica applicata e della fotonica. Sono anche membro attivo della SPIE (Società internazionale per l'ottica e la fotonica) e dell'OSI (Optical Society of India). I miei articoli hanno lo scopo di portare alla luce argomenti di ricerca scientifica di qualità in modo semplice ma informativo. La scienza si è evoluta da tempo immemorabile. Quindi, faccio del mio meglio per attingere all'evoluzione e presentarla ai lettori.
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