Röntgendetector: 11 feiten die u moet weten

Wat is röntgenstraling?

Röntgenstralen zijn elektromagnetische stralingen met een frequentiebereik tussen 3 × 1019 en 3 × 1016 Hertz (en golflengtebereik tussen 10-8 - 10-11 m). Röntgenstralen kunnen worden gebruikt voor verschillende toepassingen in de medische sector, materiaalinspecties en industrieel gebruik, zoals röntgenapparatuur, materiaalanalyse, voedselbestralingen enz.

Wat zijn de verschillende bronnen van röntgenstralen?

  1. Natuurlijke röntgenbronnen
  2. Kunstmatige röntgenbronnen

Bron van röntgenstralen

Zoals we hebben besproken, kunnen de röntgenbronnen zowel natuurlijk als kunstmatig of door de mens gemaakt zijn.

Natuurlijke röntgenbronnen:

 Sommige natuurlijke bronnen van röntgenstraling zijn astrofysische röntgenbronnen die worden waargenomen tijdens röntgenastronomie, röntgenachtergrond van galactische röntgenstraling, natuurlijk voorkomende radionucliden.

Kunstmatige röntgenbronnen:

Sommige kunstmatige röntgenbronnen zijn radiofarmaceutica die aanwezig zijn in de radiofarmacologie (zoals radioactieve tracer), synchrotronstraling, röntgenbuis, cyclotronstraling, een vacuümbuis die röntgenstralen genereert als gevolg van stroom, röntgenlaser, röntgenstraling generator, verschillende instrumenten die röntgenbuizen, lasers of radio-isotopen gebruiken.

Wat zijn röntgendetectoren? | Wat zijn beelddetectoren?

Röntgendetectoren zijn speciaal ontworpen instrumenten die worden gebruikt voor het meten en analyseren van de ruimtelijke verdeling, flux, spectrum en verschillende eigenschappen van röntgenstraling. Deze röntgendetectoren kunnen op basis van hun werking in twee brede categorieën worden ingedeeld:

Röntgenbeelddetector

Voorbeelden van beeldvormende detectoren zijn röntgenfilm (fotografische film) en fotografische platen.

Röntgendetector voor meetapparaat

Meetapparatuur (zoals ionisatiekamers, dosismeters en geigertellers) gebruiken röntgendetectoren voor verschillende directe en indirecte metingen.

Gebruik van röntgenstralingsdetector:

Röntgendetectoren worden veel gebruikt voor röntgenanalyse, medische doeleinden, astronomische röntgenobservatie, fysica-experimenten, enz. omdat ze een hoge energieresolutie en een zeer hoge detectie-efficiëntie bieden.

Projectionele radiografische componenten
(Röntgenapparaat met detectoren) Afbeeldingsbron: Blausen Medisch Annotaties door Mikael HäggströmProjectionele radiografische componentenCC BY-SA 4.0

Wat doet een röntgendetector?

Röntgendetectoren zijn in staat primaire en secundaire röntgenstraling te detecteren en kunnen verder worden gebruikt voor het analyseren van de ruimtelijke verdeling, flux, spectrum en verschillende eigenschappen van röntgenstraling.

Wat is een röntgensensor? ?

De röntgensensor is hetzelfde als de röntgendetector.

Wat zijn de soorten röntgenbeeldvormingsdetectoren?

Röntgenfilm | Fotografische film:

Röntgenfilms bestaan ​​uit kristalkorrels van zilverhalogenide (voornamelijk zilverbromide). De samenstelling en grootte van de korrel worden gevarieerd om de eigenschappen van de röntgenfilm aan te passen aan de eisen van de gebruiker. Het halogenide wordt geïoniseerd zodra de film aan straling wordt blootgesteld. Dit vangt de vrije elektronen op in de kristaldefecten en vormt een latent beeld en trekt zilveratomen aan, waardoor een cluster van transparante zilveratomen ontstaat. Deze transparante atomen worden vervolgens omgezet in ondoorzichtige zilveratomen, wat uiteindelijk leidt tot de vorming van een beeld. Dit beeld is donker op plaatsen waar het detectiepercentage hoog is.

Röntgenfilms vervingen snel de glasplaten die voorheen voor medische en industriële doeleinden werden gebruikt.

röntgendetector
Een fotografische film. (Röntgendetector) Beeldbron: Evan-AmosKodak-Max-400-35 mm-film, gemarkeerd als openbaar domein, meer informatie over Wikimedia Commons

Fotostimuleerbare fosforen:

Fotostimuleerbare fosforplaatradiografie is een techniek die wordt gebruikt voor het meten van röntgenstraling met behulp van fotogestimuleerde luminescentie (PSL).  De geëxciteerde elektronen die in het fosformateriaal aanwezig zijn nadat ze zijn bestraald, komen vast te zitten in de "kleurcentra" van het kristalrooster. Dit wordt vervolgens gestimuleerd met behulp van een laserstraal en over het oppervlak van de plaat geleid. De fotomultiplicatorbuis verzamelt het licht dat vrijkomt tijdens het lasersimulatieproces. Het geproduceerde signaal wordt vervolgens via computersoftware omgezet in beelden.

Fotostimuleerbare fosforplaat (PSP) verving het gebruik van fotografische platen. 

Hoe werken röntgendetectoren?

X Ray Detector Werkingsprincipe:

Er zijn verschillende röntgendetectoren en het werkingsprincipe is verschillend per type, maar voor de meeste wordt de energie van de binnenkomende röntgenstraling (gegenereerd door de röntgenbron of secundaire röntgenstraling) geabsorbeerd door het röntgendetectormateriaal, waardoor een molecuul van het detectormateriaal. Het specifieke materiaal zoals Scintillatoren kan worden gebruikt om de röntgenstraalenergie om te zetten in zichtbaar licht en een fotomultiplicatorbuis wordt gebruikt om het signaal te versterken.

800px Computed Radiografie Process.svg
Het radiografieproces van de fosforplaat. (Röntgendetectoren)
Beeldbron: bijComputergestuurd radiografieprocesCC BY-SA 4.0

Beeldversterkers:

In X Ray Detector is beeldversterker een van de belangrijke componenten. Een beeldversterker maakt gebruik van röntgenstraling voor realtime procedures, dwz contraststudies door gebruik te maken van fluoroscopie of voor angiografie. Beeldversterker is een specifiek instrument zoals hieronder wordt uitgelegd.

XiiSchematisch
Schematische voorstelling van een röntgenbeeldversterker. (Röntgendetectoren) Bron afbeelding: KieranmaherXiiSchematisch, gemarkeerd als openbaar domein, meer informatie over Wikimedia Commons

Halfgeleiderröntgenstraaldetectoren:

Halfgeleider detectoren zijn solid-state detectoren of sensoren die halfgeleiders gebruiken voor het waarnemen van röntgenstralen. Deze apparaten kunnen directe digitale detectoren zijn, dwz ze zetten röntgenfotonen direct om in elektrische lading die een digitaal beeld vormt. Bij indirecte digitale detectoren worden de röntgenfotonen eerst omgezet in zichtbaar licht en vervolgens in elektrische signalen. Zowel de directe als de indirecte digitale detectoren detecteren en zetten het resulterende elektronische signaal om in een digitaal beeld met behulp van dunne-filmtransistors. Het verkrijgen van een digitale afbeelding vereist geen enkele vorm van handmatige scan- of ontwikkelingsstap, in tegenstelling tot de film of CR.

Roterende Pan
Direct röntgenbeeldvormingssysteem (DXIS) - real-time weergave. (Röntgendetectoren) beeldbron: Proeverij56Roterende PanCC BY-SA 4.0

Wat zijn de soorten röntgenmeetdetectoren?

Gasvormige ionisatiedetectoren:

Gasvormige ionisatiedetectoren zijn apparaten waarin röntgenstralen worden gebruikt voor het ioniseren van gassen om positieve ionen en vrije elektronen te produceren. Het aantal gevormde ionenparen hangt af van de energie van het invallende foton. In aanwezigheid van een elektrisch veld in de gaskamer, leidt de bewegingsrichting van positieve ionen en elektronen tot stroom in de kamer. Deze ladingsstroom is afhankelijk van de aangelegde spanning en de vorm van de kamer. Op basis hiervan kunnen gasdetectoren worden onderverdeeld in verschillende typen, zoals: Ionisatiekamers, Proportionele tellers, Geiger – Müller loketten, enz. Gasdetectoren meten doorgaans alleen de gemiddelde dosis over het gasvolume en staan ​​daarom bekend als sensoren met één pixel.

Detectorregio's
Plot van ionenstroom als functie van aangelegde spanning voor een gasvormige stralingsdetector van een draadcilinder. (Röntgendetectoren) Bron afbeelding: Doug SimDetectorregio'sCC BY-SA 3.0

Silicium PN-zonnecellen | Silicium X-ray Detector:

Silicium PN-zonnecellen worden gebruikt voor het efficiënt detecteren van alle soorten ioniserende straling, zoals extreme UV, zachte röntgenstralen en harde röntgenstralen. Dit soort instrumenten werkt volgens het principe van foto-ionisatie​ Foto-ionisatie, zoals de naam suggereert, is een proces waarbij ioniserende straling die op het atoom invalt, ertoe leidt dat het atoom een ​​vrij elektron afgeeft. Deze sensoren zijn ook bekend als breedband ioniserende straling sensor en ze zijn opgezet met behulp van zonnecellen, een ampèremeter en een zichtbaar lichtfilter dat bovenop de zonnecel wordt geplaatst om de ongewenste golflengten te blokkeren en tegelijkertijd de ioniserende straling de zonnecellen te laten raken.

Radiochrome film:

Radiochrome film is een instrument dat in staat is om metingen met zeer hoge resolutie te leveren voor profilering en dosimetrieprocessen. Deze zelfontwikkelende radiochrome films worden veel gebruikt in de radiotherapiefysica voor de karakterisering van radiografische instrumenten zoals radiotherapie linacs en CT-scanners.

Röntgenbeeldplaat Detector | Beeldplaat Röntgendetector

Fotogestimuleerde luminescentie of PSL verwijst naar het proces van het vrijgeven van de energie die zich in een fosfor heeft opgehoopt. Deze energieafgifte wordt bereikt door zichtbaar licht te gebruiken om de fosfor te stimuleren voor het produceren van een luminescentiesignaal. Röntgenstraling kan ook worden gebruikt om een ​​dergelijke energieaccumulatie te induceren. De fotostimuleerbare fosfor (PSP) plaat of röntgenplaat is gebaseerd op dit mechanisme.

Deze platen worden ook gebruikt als röntgenstraaldetector voor projectieradiografie. Beeldvorming wordt bereikt door de röntgenplaat twee keer te belichten: ten eerste wordt de betreffende straling belicht (dit "schrijft" het beeld), en ten tweede, verlichting (meestal uitgevoerd door een laser met zichtbare golflengte) die het beeld "leest" . Het instrument dat wordt gebruikt om afbeeldingen van zo'n plaat te lezen of op te halen, wordt een fosforimager genoemd.

Visgrate verschluckt
Röntgenbeeldvorming. bron: Hellerhoff - Eigen werk
CC BY-SA 3.0 Wikipedia

Gevoeligheid röntgenstraaldetector

Röntgendetectoren worden veel gebruikt voor verschillende toepassingen, zoals medische instrumenten, veilige industriële materiaaltests, operaties in kerncentrales, wetenschappelijke inspectie, enz. Maar röntgenstralen van detectoren bombarderen indirect hoge stralingsdoses naar het menselijk lichaam (via medische diagnostiek en veiligheidsinspecties ). Om dit te verminderen zijn hooggevoelige röntgendetectoren nodig.

Gevoelige röntgendetectoren kunnen worden gemaakt van de in oplossing gegroeide anorganische loodperovskiet (CsPbBr3) eenkristallen en door hoogwaardige anorganische loodperovskiet (CsPbBr3) eenkristallen te synthetiseren met behulp van een ontwikkelde lage-temperatuuroplossingstechniek.

De detector kan worden ontworpen in een asymmetrische elektrodeconfiguratie waarin ionmigratie efficiënt wordt verminderd onder invloed van een hoge spanning samen met een lage donkerstroom en een grote fotorespons. Deze detectoren vertoonden een zeer hoge gevoeligheid van ongeveer 1256 μC Gy−1 cm−2 voor 80 kVp röntgendetectie onder invloed van een laag elektrisch veld van 20 V mm−1. Commercieel worden α-Se-detectoren gebruikt die een elektrisch veld produceren dat ongeveer 60 keer hoger is dan het hierboven genoemde. Tegenwoordig wordt CsPbBr3 echter overwogen voor het bouwen van commerciële röntgendetectoren vanwege de gemakkelijke synthese, lage kosten, duurzaamheid en hoge detectiegevoeligheid.

Welke nucleaire detector wordt gebruikt om röntgenstralen te detecteren?

HPGe-detectoren.

Worden röntgensensoren beschadigd door de röntgenstralen die ze detecteren?

Ja, eigenlijk worden de meeste röntgensensoren beschadigd door elke röntgendetectie en zal de levensduur afnemen.

Soorten röntgendetectoren:

Zachte röntgendetectoren

Zachte röntgendetectoren zijn die detectoren die in het röntgengebied met lage energie werken, variërend van een paar honderd eV tot ongeveer 20 keV. Sommige directe detectoren zoals Silicon PIN-fotodiodes, Silicon APD's en Charge-coupled-apparaten of CCD-gebiedsbeeldsensoren worden gebruikt in zachte röntgendetectoren. Zachte röntgendetectoren staan ​​bekend om hun zeer effectieve detectie-efficiëntie en hoge energieresolutie. Deze eigenschappen maken zachte röntgendetectoren geschikt voor toepassing bij röntgenmateriaalinspectie, röntgenastronomische waarneming, wetenschappelijk onderzoek, enz.

Solid State-röntgendetector

Solid-state detectoren worden gebouwd met behulp van halfgeleiders voor het detecteren van röntgenstralen. Deze solid-state röntgendetectoren kunnen in de categorie directe digitale detectoren vallen wanneer ze in staat zijn om röntgenfotonen direct om te zetten in elektrische ladingen om een ​​digitaal beeld te vormen. Soms maken solid-state röntgendetectoren deel uit van indirecte systemen die werken met tussenliggende stappen, zoals het eerst transformeren van röntgenfotonen in zichtbaar licht en vervolgens het zichtbare licht omzetten in een elektronisch signaal. Beide opstellingen werken over het algemeen met dunne-filmtransistoren voor het uitlezen en omzetten van het elektronische signaal in een digitaal beeld.

Opgemerkt kan worden dat in deze systemen er geen vereiste is voor handmatig scannen of ontwikkelen zoals film of CR voor het verkrijgen van een digitaal beeld. Daarom kunnen beide arrangementen in bredere zin als "direct" worden genoemd en dienen ze een merkbaar hogere kwantumvaardigheid dan CR.

Röntgenuitgangsdetector

De X-ray Output Detector is een apparaat dat helpt bij het kalibreren en oplossen van problemen met de röntgengeneratoren. De uitgangsdetector is zo gebouwd dat deze direct gekoppeld kan worden met een oscilloscoop. De golfvorm van de röntgenfoto wordt onderzocht op het vinden van een reeks afwijkingen of problemen die aangeboren zijn in röntgenfoto's. De golffronten van röntgenstralen worden vervolgens vastgelegd met behulp van een opslagscope, een digitale scope of een oscilloscoopcamera.

De röntgendetector wordt dan in het pad van de röntgenstraal geplaatst en vervolgens wordt de detector met behulp van een kabel gekoppeld aan de standaard oscilloscoop. Het resulterende oscilloscoopscherm toont de relatie tussen de intensiteit en de tijd van de röntgenfoto.

CMOS Flat-panel röntgendetectoren | Röntgenvlakdetectoren

Een flat-panel röntgendetector of sensor is een variant of type digitaal solid-state röntgenradiografie-instrument. Deze detectoren werken volgens hetzelfde principe dat beeldsensoren gebruiken voor digitale fotografie en videografie. Deze röntgendetectoren worden gebruikt voor projectieradiografie en als vervanging voor röntgenbeeldversterkers voor fluoroscopie. Flat-panel röntgendetectoren worden als sneller en gevoeliger beschouwd in vergelijking met röntgenfilms.

De gevoeligheid van deze detectoren is in staat een lagere stralingsdosis te dienen voor een bepaalde beeldkwaliteit dan röntgenfilms. Ze worden veel gebruikt in fluoroscopie omdat ze lichter, duurzamer, compacter en nauwkeuriger zijn, een lagere beeldvervorming bieden dan beeldversterkers en ook kunnen worden ontworpen met grotere oppervlakken. In vergelijking met röntgenbeeldversterkers kunnen deze detectoren echter meer defecte beeldelementen bedienen, meer kosten en een lagere ruimtelijke resolutie bieden.

X Ray Flat Panel Detector Afbeelding

Flatpanel detector
Afbeelding tegoed: "Bestand: Flat panel detector.jpg" by Mcapdevila is gelicenseerd onder CC BY-SA 3.0

CMOS-röntgendetectoren

CMOS-röntgendetector is een variant van röntgendetectoren die gebruik maakt van een CMOS sensor, tapse glasvezel en beeldversterkerscherm. CMOS sensors worden gebruikt vanwege hun kleine formaat, lagere stroomvereisten en kosteneffectiviteit. Voor het gebruik van de CMOS sensor in een röntgendetector is eerst conversie van röntgenstraling naar zichtbaar licht nodig. Deze conversie van röntgenstraling naar zichtbare straling wordt uitgevoerd met behulp van een beeldversterkerscherm dat aan één uiteinde (breder) van taps toelopende glasvezel is bevestigd. Het andere uiteinde (smaller) van de tapse glasvezel is vastgemaakt aan de 0.5 inch CMOS sensor. Voor het verkrijgen van een betere beeldkwaliteit en een flexibeler en aanpasbaarder systeem geven we doorgaans de voorkeur aan een CMOS-beeldsensorcontroller.

Het ontwikkelen van dergelijke complexe systemen is denkbaar vanwege de vorming van complete VHDL-herconfiguraties en programmeerbare componenten (die bekend staan ​​als FPGA of Field Programmable Gate Array). De op CMOS gebaseerde röntgendetectoren zijn speciaal geverifieerd voor het vastleggen van botstructuren.

Draagbare röntgendetector | Draagbare röntgenfoutdetector

Een draagbare röntgendetector eenheid zoals de naam al doet vermoeden, is een mobiel apparaat dat röntgenstraling gebruikt om afbeeldingen te vormen. Het wordt voornamelijk gebruikt om gemakkelijk door drukke IC's, SEH's of een patiëntenkamer te navigeren. Deze detectoren vormen snelle, betrouwbare en hoogwaardige beelden in een dicht opeengepakte opstelling. Draagbare röntgendetectoren zijn gebruiksvriendelijk en

Backscatter-röntgendetectoren

Backscatter-röntgendetectoren zijn een vorm van röntgendetectie-instrument dat is gebaseerd op een ontwikkelde röntgenbeeldvormingstechnologie. Eerdere röntgenapparaten zijn in staat om harde en zachte voorwerpen te detecteren. Dit wordt gedaan door het detecteren van de variatie in de röntgenintensiteit die door het geselecteerde materiaal wordt uitgezonden. In tegenstelling tot deze methode kunnen backscatter-röntgenstralen de gereflecteerde straling van het geselecteerde materiaal detecteren.

Het wordt voornamelijk gebruikt voor processen die een minder destructieve inspectie vereisen en kan zelfs dienen wanneer slechts één van de zijden van het materiaal aanwezig is voor de inspectie. Deze techniek is een van de meest gebruikte beeldvormingstechnieken voor het hele lichaam. Het wordt gebruikt voor het uitvoeren van volledige lichaamsscans van passagiers in vliegtuigen om verborgen voorwerpen, metalen voorwerpen, gereedschappen, vloeibare voorwerpen, verdovende middelen en andere smokkelwaar te detecteren.

Directe en indirecte röntgendetectoren

Röntgendetector voor directe conversie | Digitale röntgendetector

Röntgendetectoren met directe conversie zijn detectieapparaten die röntgenfotonen direct kunnen omzetten in elektrische ladingen om een ​​digitaal beeld te vormen. Bepaalde röntgendetectoren met directe conversie werken met tussenliggende stappen, zoals het eerst transformeren van röntgenfotonen in zichtbaar licht en vervolgens het zichtbare licht omzetten in een elektronisch signaal. De betrokken stappen zijn echter nog minder in vergelijking met röntgendetectoren met indirecte conversie. Solid-state en halfgeleider (zoals CdTe) röntgendetectoren zijn voorbeelden van röntgendetectoren met directe conversie.

Draaipan 1
Direct röntgenbeeldvormingssysteem (DXIS) - real-time weergave. (Röntgendetectoren) beeldbron: Proeverij56Roterende PanCC BY-SA 4.0

Röntgendetectoren voor digitale radiografie

Digitale radiografie of DR verwijst naar het proces van directe transformatie van röntgenfotonen naar een digitaal beeld met behulp van een reeks vastestofdetectoren zoals amorf silicium of selenium met behulp van computerverwerkingstechnieken. De resulterende afbeelding wordt dan weergegeven. Digitale röntgendetectoren vervangen snel röntgenfilms en CR-platen (computed radiography). Deze techniek omvat een directe digitale transmissie van röntgenstraling beelden in het beeldarchiverings- en communicatiesysteem of PACS. Digitale radiografie Röntgendetectoren zijn beschikbaar voor zowel statische basiskamerinstallatiesystemen als mobiele digitale radiografie, of draagbare digitale radiografiesystemen die van de ene plaats naar de andere kunnen worden getransporteerd om beeldinspecties uit te voeren.

Waar wordt de beelddetector geplaatst tijdens een röntgenfoto?

Het wordt tussen de te röntgenfoto persoon en het beeldontvangstplatform of -tafel geplaatst.

Foton tellende röntgendetector

Röntgendetector voor het tellen van fotonen wordt gebruikt voor het omzetten van elk gedetecteerd röntgenfoton in termen van energie-eenheid, dwz kilo-elektronvolt, naar een spanningspuls met de pulsamplitude-eenheid in Millivolt. De variatie tussen elke pixel in de fotonenteldetector wordt gekarakteriseerd en gecompenseerd door de energierespons tussen de energie van het foton en de hoogte van de puls te kalibreren.

Röntgendetectoren die fotonen tellen, worden beschouwd als een innovatieve techniek voor toekomstige computertomografiesystemen (CT), aangezien deze in staat is om verschillende beperkingen van de traditionele computertomografiedetectoren te elimineren. Röntgendetectoren voor het tellen van fotonen kunnen energie-opgeloste computertomografie-informatie leveren met een extreem hoge ruimtelijke resolutie minus enige vorm van interventie veroorzaakt door elektronische ruis.

Röntgengebieddetector

Röntgengebieddetector is een instrument dat wordt gebruikt voor het berekenen van de intensiteit, versterking, lineariteit, ruis en dynamisch bereik van een gedetecteerde röntgenstraalstroom met bijzondere efficiëntie, in termen van functies van tijd, positie en energie. De factoren van tijd die worden gemeten zijn framesnelheid, vervaltijd en dode tijd bij het uitlezen. De factoren van positie die worden gemeten zijn ruimtelijke vervormingen, modulatieoverdrachtsfunctie of MTF, en lijnspreidingsfunctie of LSF. De energiefactoren die worden gemeten zijn energiedrempel en energieresolutie.

Röntgenlijndetector | Röntgendetectorarray

Röntgenlijndetectoren worden gebruikt voor het ontwikkelen of bouwen van end-to-end sensorsubsystemen voor verschillende röntgenscreeningsmethoden en -structuren. Hoogwaardige lineaire detectorarrays of LDA's worden gebouwd door dual-energy en single-energy systemen toe te passen binnen de conventionele lineaire detectorarrays. Röntgenlijndetectoren worden als nuttig beschouwd voor verschillende industriële instrumentobservatie- en materiaalsorteertoepassingen. Deze detectoren kunnen dienen als alternatief voor moderne digitale radiografie. Bovendien zijn deze röntgenlijndetectoren in staat om sterke gegevensoverdracht en snelle harmonisatie tussen de digitale systemen en detectoreenheden te bieden door hoge scansnelheden mogelijk te maken.

Energiedispersieve röntgendetector X

Energiedispersieve röntgenspectroscopie of EDS-detectoren (ook bekend als energiedispersieve röntgenanalysator EDXA of EDAX) is een instrument dat elementaire analyse en chemische karakterisering van een bepaald materiaal uitvoert. Dit apparaat werkt op basis van interacties met bepaalde bronnen van röntgenstraling en een bepaald materiaal. Het instrument werkt volgens het fundamentele principe dat elk element zijn eigen unieke atomaire configuratie heeft die een vrij unieke reeks maxima op zijn elektromagnetische emissiespectrum biedt.

Flexibele röntgendetectoren

Flexibele röntgendetectoren zijn vooral in staat om afbeeldingen van 3D-objecten te vormen. Deze detectoren bestaan ​​uit een transparant vel polymeer dat is ingebed met lichtgevende nanodeeltjes. Er worden flexibele röntgendetectoren ontwikkeld ter vervanging van het gebruik van platte röntgendetectoren in verschillende toepassingen, zoals medische beeldvorming. Organisch mangaanhalogenide is het materiaal dat kan worden gebruikt voor het ontwikkelen van goedkope en flexibele röntgendetectoren.

X Ray Leakage Detector-systeem

In het X-ray Leakage Detector-systeem of XLS, wordt de te onderzoeken röntgenbuis op het midden van een draaibare tafel in een halfronde boog geplaatst. De tafel wordt dan constant 360° gedraaid en tegelijkertijd observeert en analyseert XLS de dosistempo's van elke sensor en documenteert de stralingsintensiteiten van de halfronde boog rond de röntgenbuis.

X Ray Fluorescentie | X Ray Fluorescentie Detector:

X-ray Fluorescentie of XRF verwijst naar een soort indirecte methodische techniek die wordt gebruikt voor het bepalen van de fundamentele componenten van een bepaald monster. XRF-analysatoren zijn in staat om de chemische samenstelling van een materiaal te bepalen door de emissie van fluorescerende (of secundaire) röntgenstralen van het gegeven materiaal te detecteren en te berekenen nadat het is bewogen door een primaire röntgenbron. Elk samenstellend element van het materiaal is in staat om zijn eigen unieke reeks karakteristieke fluorescerende röntgenstralen te produceren (ook wel vingerafdruk genoemd). Daarom is röntgenfluorescentiespectroscopie een briljante methode om materiaalsamenstelling kwalitatief en kwantitatief te analyseren.

Röntgen fluoroscoop
Afbeelding tegoed: “Röntgenfluorescentieanalysator (03010735)” by IAEA-beeldbank is gelicenseerd onder CC BY 2.0

Microcalorimeter röntgendetector

Microcalorimeter röntgendetectoren zijn instrumenten die de energie van een enkel röntgenfoton kunnen meten met behulp van een overgangsrandsensor. Dit type röntgendetector is ontwikkeld door wetenschappers van het NIST Boulder Laboratory. Microcalorimeter-röntgendetectoren kunnen een ongelooflijke beeldresolutie bieden over een groter bereik van röntgenstralingsfrequenties. Maar deze detectoren vertonen hoge stadia van complexiteit die optreden als gevolg van een minimaal detectiegebied, lage bedrijfstemperaturen, supergeleidende elektronische systemen en complexe gegevensverwerking. Om deze reden hebben deze detectoren commercieel niet de voorkeur.

Ionisatiekamer X Ray Detector:

De ionisatiekamer verwijst naar een van de eenvoudigste varianten van gasgevulde stralingssensoren. Deze apparaten worden op grote schaal gebruikt voor het detecteren en meten van verschillende ionisatiestralingen, zoals gammastralen, röntgenstralen en bètadeeltjes. Deze kamer werkt aan het fenomeen van het ontstaan ​​van discrete ladingen na de interactie van een invallende elektromagnetische straling met gas. In tegenstelling tot de meeste stralingsapparaten, maakt de ionisatiekamer geen gebruik van het mechanisme van gasvermenigvuldiging.

Röntgenmachines en metaaldetectoren

Metaaldetectoren zijn gemaakt van een stabiel systeem met drie spoelen dat wordt gebruikt voor het detecteren van kleine non-ferro- en roestvrijstalen deeltjes. Deze spoelen zijn parallel spiraalvormig op een niet-metalen structuur en het midden van de spoel is verbonden met een radiozender met een zeer hoge frequentie. De zender heeft aan weerszijden op gelijke afstanden twee identieke spoelen die als ontvanger dienen. Deze spoelen accepteren hetzelfde signaal en genereren een gelijke uitgangsspanning. Deze spoelen worden vervolgens in tegengestelde posities aangesloten, zodat hun uitgangen worden geannuleerd, wat een resulterende waarde van nul oplevert.

Gebruiken metaaldetectoren röntgenstralen?

Wanneer een metalen voorwerp door deze metaaldetectorspoelen gaat, verstoort het de hoogfrequente veldinvloed in een van de spoelen en verlaagt het de spanning met enkele microvolts. Hierdoor gaat het eerder ingestelde evenwicht verloren en is de resulterende output van beide spoelen niet meer gelijk aan nul. Zo detecteert een metaaldetector de aanwezigheid van een metalen voorwerp.

Verschil tussen metaaldetector en röntgendetectoren

Röntgendetectoren werken op basis van de dichtheid van het materiaal, de samenstelling en onzuiverheden. Wanneer een röntgenstraal een materiaal infiltreert, heeft het de neiging een deel van zijn energie op te geven. De aanwezigheid van een dichte onzuiverheid of verontreiniging kan de hoeveelheid energie die verloren gaat door de röntgenstraling vergroten. Na door het monstermateriaal te zijn gegaan, bereikt de röntgenstraal een sensor. Deze sensor wordt gebruikt om het energiesignaal om te zetten in een digitaal beeld van de binnenconfiguratie van het monstermateriaal.

De aanwezigheid van enige vorm van onzuiverheid, verontreiniging of vreemde substantie wordt weergegeven als een afbeelding van de substantie in een donkerdere grijstint. Dit helpt bij het identificeren van een vreemde of verdachte stof. In tegenstelling tot metaaldetectoren kunnen röntgendetectoren elke soort stof detecteren en zijn ze niet beperkt tot metalen.

Metaaldetector röntgenapparaat | X Ray metaaldetector

Dit type röntgenapparaat wordt over het algemeen gebruikt voor de ingang van de luchthaven, het treinstation en de beveiligde plaats voor de veiligheidsmaatregelen.

X-ray metaaldetector
Afbeelding tegoed: “Röntgenapparatuur (02814594)” by IAEA-beeldbank is gelicenseerd onder CC BY 2.0

Röntgencamera

X-ray camera
"Röntgencamera xr1" by uvw916a is gelicenseerd onder CC BY 2.0

Hoe kan een object ontsnappen aan een röntgendetectie?

Het is mogelijk om een ​​object te verbergen voor röntgendetectie. Het hangt echter af van het type object, de grootte van het object en de specificaties van het röntgendetectieapparaat. Het is mogelijk om een ​​kleiner object te verbergen als het zo wordt gepresenteerd dat het vrijwel niet detecteerbaar is.

Is het Compton-effect alleen geldig voor röntgenstralen?

Nee, het is ook geldig voor gammastraling voor meer klik hier.

Bezoek voor meer informatie over IR-sensoren hier

Lees ook:

Laat een bericht achter