Les appareils à rayons X sont de plus en plus utilisés dans l'industrie médicale. Yueshen Medical, en tant que fabricant d'équipements médicaux haut de gamme nationaux et étrangers, les appareils à rayons X répondent souvent aux exigences de nos clients pour installer des équipements, mais tout le monde utilise les rayons X dans la vie quotidienne. Lorsque j'étais au téléphone, j'ai rencontré beaucoup de confusion et de problèmes. Cet article explique les connaissances professionnelles suivantes des appareils à rayons X :
1. Connaissances de base et types d'appareils à rayons X
2. Quels corps étrangers l'appareil à rayons X peut-il détecter ?
3. Quels facteurs peuvent affecter la sensibilité des appareils à rayons X
1. Connaissances de base et types d'appareils à rayons X
a : Connaissance des rayons X
Parlons d'abord des rayons X. Le 8 novembre 1895, un physicien allemand, le professeur Roentgen, découvrit les rayons X lorsqu'il utilisa des rayons cathodiques dans ses expériences quotidiennes. À l'époque, le physicien ne savait pas ce qu'étaient ces rayons, alors il les a nommés "rayons X".
Les rayons X sont en fait des rayons très puissants. Par rapport aux ondes lumineuses, les rayons X ont une énergie beaucoup plus élevée et un pouvoir de pénétration plus fort. Les rayons X peuvent traverser des matériaux que les ondes lumineuses ordinaires ne peuvent pas pénétrer. Tels que le bois, le verre, les os, la peau, les vêtements, etc. De plus, les rayons X peuvent également pénétrer de nombreux autres matériaux non métalliques et certains matériaux métalliques relativement minces.
En plus de l'utilisation d'appareils à rayons X dans l'industrie médicale, l'équipement d'inspection à rayons X est utilisé dans d'autres industries (comme les machines d'inspection de sécurité des bagages dans les aéroports et certaines inspections alimentaires). Ces scénarios d'application sont fondamentalement les mêmes en principe.
b : Composition de l'appareil à rayons X
La machine à rayons X est principalement composée des trois composants importants suivants :
Générateur de rayons X : Génère et émet des rayons X.
Détecteurs de rayons X : Les détecteurs de rayons X sont constitués de matériaux scintillateurs qui convertissent les rayons X en lumière visible. Le matériau du corps du scintillateur est une rangée de photodiodes positionnée à l'opposé du générateur de rayons X.
Système de contrôle : le système de contrôle analysera l'image radiographique formée sur le détecteur de l'objet détecté et comparera l'image avec la norme prédéfinie du logiciel via le logiciel propriétaire du système de contrôle, afin de regarder et de comparer.
La relation entre le détecteur de rayons X et le générateur de rayons X est comme la relation entre l'élément photosensible de la caméra et la lumière.
c : principe d'imagerie de la machine à rayons X
Pour le dire franchement, le système à rayons X est un appareil à balayage. Lorsque le faisceau de rayons X traverse l'objet, le système prend une image de l'objet entier. Selon la taille de la diode détectrice, les rayons X divisent l'objet en plusieurs petits blocs à balayer pour former les données d'image de chaque petit bloc. Par exemple : en utilisant une diode détectrice d'une taille de 0,8 mm, une nouvelle ligne de données d'image est acquise chaque fois que l'objet se déplace de 0,8 mm le long de la direction de déplacement. Toutes les données d'image sont représentées à l'aide de niveaux de gris allant de 0 (complètement noir) à 255 (complètement blanc).
Les substances de différentes densités dans la composition des objets ont différentes quantités d'absorption des rayons X, ce qui entraîne des valeurs de gris différentes. Plus le produit est épais ou dense, plus il absorbe de rayons X, moins le détecteur détecte les rayons et plus la valeur de gris de l'imagerie est sombre.
d : type d'appareil à rayons X
Selon le nombre de générateurs de rayons X, les appareils à rayons X peuvent être divisés en trois types : simple faisceau, double faisceau et multifaisceau combiné. Généralement, plus il y a de faisceaux, plus l'équipement est performant et coûteux.
Type 1 : Système à faisceau unique
Selon la position d'irradiation du faisceau, les appareils à rayons X sont divisés en trois types : irradiation verticale, irradiation horizontale et faisceau dominant.
L'irradiation verticale à faisceau unique est la méthode de détection la plus couramment utilisée, qui peut détecter la plupart des objets.
Irradiation horizontale à faisceau unique. Les objets verticaux conviennent aux formes d'emballage à faible densité.
Irradiation par faisceau de vue de dessus à faisceau unique. Applicable à l'industrie du produit, certains objets emballés dans des récipients en verre.
Le deuxième type: système à double faisceau
Les doubles faisceaux émettent des faisceaux de rayons X sous deux angles, pointant vers deux détecteurs. Les images du rayon traversant l'objet sont affichées sous deux angles différents, ce qui peut augmenter les chances de détection.
Le troisième type, système de faisceau combiné
Ce système de poutres combinées comporte à la fois des poutres verticales et horizontales. Ce faisceau combiné améliorera considérablement le taux de détection de corps étrangers de certains objets spéciaux. Par exemple, pour les produits emballés dans des canettes en verre et en métal ou des produits dans de grands emballages, le faisceau combiné peut augmenter la zone de détection et le taux de détection de corps étrangers du corps de la canette et du fond de la canette.
2. Quels types de corps étrangers les appareils à rayons X peuvent-ils détecter ?
Comme mentionné ci-dessus, la machine à rayons X scanne principalement des objets avec des rayons X. Des substances de différentes densités dans les objets formeront des images de différentes valeurs de gris sur le capteur, et des objets étrangers peuvent être identifiés et observés en fonction de la différence de valeurs de gris.
Le plus grand facteur affectant la valeur de gris est la densité de l'objet, de sorte que le corps étranger qui peut être détecté par la machine à rayons X doit avoir une grande différence de densité entre le corps étranger détecté et l'objet lui-même pour être facilement détecté. Par exemple, lors de tests sur le corps humain, la différence entre les os et la chair peut être clairement distinguée.
3. Facteurs affectant la sensibilité de détection des appareils à rayons X
Il existe cinq principaux facteurs affectant la sensibilité des appareils à rayons X pour détecter les corps étrangers :
L'objet lui-même
Type et taille de corps étranger
Emplacement du corps étranger
Le vêtement extérieur d'un objet
La précision de l'équipement lui-même
L'objet lui-même est principalement l'objet à tester, et la densité et l'épaisseur de l'objet et l'uniformité de la texture de l'objet affecteront la sensibilité de détection.
Tout d'abord, sur l'influence de la densité et de l'épaisseur des objets. La quantité d'absorption des rayons X est proportionnelle à la densité et à l'épaisseur de l'objet à travers lequel les rayons passent. C'est-à-dire que plus l'objet est dense, plus l'épaisseur est épaisse, plus les rayons X sont absorbés, donc pour un même corps étranger mélangé, plus l'objet est épais, le contraste entre la valeur de gris de l'image du détecté les corps étrangers (tels que le métal ou le verre) seront réduits, ce qui réduira la sensibilité. Afin de mieux illustrer l'influence de l'épaisseur de l'objet sur la sensibilité, nous donnons un exemple de la sensibilité d'une même bille d'acier à des corps étrangers dans différentes épaisseurs de fromage.
Scénario 1 : Billes d'acier (densité d'environ 8) dans le cas de 10 couches de fromage (densité d'environ 1), la quantité de rayons X absorbée par un fromage normal est calculée comme suit : 10 couches*1=10, et la quantité de X -rayons contenant des billes d'acier L'absorption est calculée comme suit : 10 couches*1+8=18, soit 8 de plus que le fromage normal. L'absorption des rayons X des billes d'acier est 80 % supérieure à celle des produits normaux. La bille d'acier est facile à détecter comme ça.
Scénario 2 : Si la même bille d'acier se trouve dans 100 couches de fromage, la quantité d'absorption des rayons X par le fromage normal est calculée comme suit : 100 couches*1=100, et la quantité d'absorption contenant des billes d'acier est calculée comme suit : 100 couches* 1+8= 108, l'absorption des billes d'acier est également supérieure de 8 % à celle des produits normaux, mais le rapport n'est augmenté que de 8 %. La bille d'acier est alors plus difficile à détecter ainsi.
D'après le cas ci-dessus, nous savons que plus l'objet est épais, moins le corps étranger sera détecté, et plus l'objet est fin, plus le corps étranger sera détecté facilement.
La sensibilité de la densité de l'objet à la détection est similaire au principe de l'épaisseur de l'objet. Plus la densité d'objet est petite et plus la différence de densité avec les corps étrangers métalliques est grande, plus il est facile à détecter. La sensibilité de la densité de l'objet à la détection est similaire au principe de l'épaisseur de l'objet. Plus la densité d'objet est petite et plus la différence de densité avec les corps étrangers métalliques est grande, plus il est facile à détecter. Par exemple, les corps étrangers vitreux sont plus faciles à détecter dans une miche de pain de faible densité que dans un fromage dur et dense.
Deuxièmement, l'uniformité de l'objet affecte la sensibilité.
Plus l'uniformité de l'objet est bonne, plus le changement dans l'absorption du rayonnement par l'objet lui-même est faible, de sorte que le changement dans l'absorption des corps étrangers sera plus facilement détecté.
Plus l'objet est uniforme, moins il affectera la sensibilité. Plus l'objet est inhomogène, plus la sensibilité est affectée.
Type et taille de corps étranger
La précision du corps étranger détecté par le détecteur de métaux est liée au matériau et à la taille du corps étranger lui-même.
Plus le corps étranger est gros et dense, plus il est facile à détecter. Plus le corps étranger est petit et plus sa densité est faible, plus il est difficile à détecter.
Prenons l'exemple de 10 couches de fromage mélangées à des boules métalliques en acier et des boules en verre de différentes tailles . Le schéma de principe est le suivant :
Produit normal : En supposant que la densité du fromage est de 1, la densité normale du produit est de 10 couches*1=10
Scénario 1 - Mélange de billes d'acier : La première situation est qu'une bille d'acier est mélangée au produit. Si la taille de la bille d'acier occupe juste la position d'une couche de fromage, alors il y a 9 couches de fromage et une couche de billes d'acier avec une densité de 8. Additionnez-les La densité de est 9 + 8 = 17.
Scénario 2 - Mélange de petites boules de verre : Le deuxième cas est qu'une boule de verre de la même taille qu'une boule d'acier est mélangée au produit, de sorte que la densité du verre soit de 3, occupant une couche, plus 9 couches de fromage, le tout combiné la densité est 9+ 3=12. Si la limite de détection normale de l'appareil à rayons X est réglée sur 14, aucune petite bille de verre ne sera détectée.
Scénario 3 - Mélangé avec une grosse boule de verre : Si une grosse boule de verre est mélangée (représentant 3 couches), la densité devient 7 couches de fromage * 1 + 3 couches de boules de verre * densité 3 = 16. Ceci est supérieur à la limite de détection de 14, et la grande boule de verre peut être détectée.
C'est généralement la raison pour laquelle la bille de verre du module de vérification est plus grande que la bille d'acier car la densité du verre est inférieure à celle de l'acier inoxydable dans le module de vérification de notre machine à rayons X.
Emplacement du corps étranger
La distance entre le corps étranger et l'émetteur de rayons X affectera la sensibilité de détection. Lorsque le corps étranger est proche de la source de l'émetteur, la zone effective projetée par le détecteur (ombre des rayons X) sera agrandie et il sera plus facile à détecter. Pour les corps étrangers denses, le corps étranger du côté supérieur gauche est plus facile à détecter que le corps étranger du côté inférieur droit. Le même corps étranger se trouve près de la ligne médiane du produit. Par rapport aux deux côtés de la bande transporteuse, car elle est plus proche de l'émetteur et la perte de rayonnement est plus faible, il est plus facile de détecter les corps étrangers au centre.
Le vêtement extérieur d'un objet
Le matériau extérieur des vêtements des différents objets a une grande influence sur la sensibilité de détection. Par conséquent, lorsque nous effectuons généralement des tests dans les hôpitaux, nous devons enlever la plupart de nos vêtements, ce qui rend nos tests plus précis.
L'appareil lui-même
Le matériel et le logiciel de l'appareil lui-même affecteront la sensibilité, principalement en raison des facteurs suivants :
(1) Intensité du tube radiogène émetteur. Le type le plus couramment utilisé est le tube à rayons X à fenêtre en verre en raison de ses capacités de pénétration pour une variété d'applications. Des tubes à rayons X à fenêtre en béryllium peuvent être utilisés à la place des tubes à rayons X à fenêtre en verre si les objets à inspecter sont de faible densité et de faible épaisseur (généralement moins de 30 mm). Les niveaux de détection sont également plus élevés lorsqu'ils conviennent à la détection de contaminants modérément denses tels que le verre, le minerai et l'os calcifié. Tels que la détection des os dans la production de viande de volaille.
(1) Intensité du tube radiogène émetteur. Le type le plus couramment utilisé est le tube à rayons X à fenêtre en verre en raison de ses capacités de pénétration pour une variété d'applications. Des tubes à rayons X à fenêtre en béryllium peuvent être utilisés à la place des tubes à rayons X à fenêtre en verre si le produit à inspecter est de faible densité et de faible épaisseur (généralement inférieure à 30 mm). Les niveaux de détection sont également plus élevés lorsqu'ils conviennent à la détection de contaminants modérément denses tels que le verre, le minerai et l'os calcifié. Tels que la détection des os dans la production de viande de volaille.
(2) Dimensions de la diode détectrice. Les tailles de diodes vont généralement de 0,4 mm à 1,6 mm de pas, plus la taille est petite, généralement meilleure est la précision, mais nécessite également un émetteur plus puissant. Un équilibre entre l'émetteur et le détecteur doit être maintenu.
(3) La vitesse et la propreté de la bande transporteuse. Le faisceau de rayons X traverse le produit et la bande transporteuse. Les bandes transporteuses absorbent de petites quantités de rayons X. Plus la densité de la bande transporteuse est élevée, plus la sensibilité de détection est faible. Et l'épaisseur et la densité de la bande transporteuse doivent être cohérentes. Les différences peuvent également conduire à de faux rejets s'il y a un signal d'absorption élevé. La vitesse du convoyeur affecte la qualité de l'image, plus la vitesse est rapide, plus la qualité de l'image est faible. Enfin, l'électricité statique sur la bande transporteuse peut affecter les composants électroniques de la machine à rayons X, affectant ainsi la sensibilité.
(4) Logiciel d'analyse d'étalonnage. Le système de surveillance de l'appareil à rayons X rétablira l'état normal du système lorsqu'aucun produit ne passera, et le logiciel d'analyse effectuera différentes analyses sur l'imagerie, réduisant ainsi le taux de faux rejets. Ce module est très représentatif du niveau technique de Jinxuan.
Ce qui précède est la connaissance de base de l' appareil à rayons X , j'espère que cela pourra vous aider à répondre à la confusion que vous avez rencontrée lors de l'utilisation de l'appareil à rayons X.
