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El tamaño de los diodos es objeto de mucho debate. Existe la creencia generalizada de que cuanto más pequeños sean los diodos de una máquina de inspección por rayos X, mejor detectará el sistema los contaminantes físicos más pequeños. Sin embargo, esto es una simplificación excesiva e ignora otros factores que afectan a la sensibilidad de la detección de la contaminación.
Los diodos más pequeños (0,2 mm o 0,4 mm) proporcionan más datos y ofrecen una mayor resolución espacial (la capacidad de distinguir los detalles más finos del producto que pasa por el cabezal de búsqueda) en las imágenes de rayos X, en comparación con los diodos más grandes (0,8 mm o 1,6 mm). Sin embargo, el tamaño de los diodos no es el único factor, hay que tener en cuenta otros factores, como el contraste radiográfico causado por diodos más pequeños frente a diodos más grandes, el efecto de un producto (es decir, densidad, textura, uniformidad) y la velocidad de la línea transportadora.
Contraste radiográfico
El contraste radiográfico se refiere a la capacidad del algoritmo informático de la máquina de inspección por rayos X para distinguir entre los contaminantes físicos y el producto circundante. El principal factor que afecta al contraste radiográfico en la detección de rayos X es la relación señal/ruido. Si el nivel de ruido es demasiado elevado en relación con la intensidad de la señal, la calidad de la imagen radiográfica será deficiente. Los distintos tamaños de diodo producen diferentes relaciones señal/ruido, pero, en general, cuanto mayor sea el diodo, más intensa será la señal de rayos X en relación con el ruido de fondo. Esto significa que el contraste radiográfico será mayor, lo que se traducirá en una imagen de mejor calidad y mayores posibilidades de detección de la contaminación.
Efecto producto
El efecto del producto (la cantidad de energía de rayos X absorbida por el producto y cualquier contaminante físico cuando el envase pasa por la máquina de inspección por rayos X) también afecta al contraste de la imagen de rayos X y a la probabilidad de detección de contaminación. La absorción de rayos X depende del grosor y la densidad del producto o contaminante. Generalmente, cuanto mayor es el grosor o la densidad, más energía de rayos X se absorbe antes de llegar al diodo. Los contaminantes físicos densos serán más fáciles de detectar en un producto menos denso, como un bloque de queso de dos pulgadas, en comparación con un bloque de queso más denso de cuatro pulgadas. Por tanto, se necesita más energía de rayos X para penetrar en productos densos, lo que repercute en la elección del tamaño del diodo. Una máquina con diodos más grandes es más adecuada para inspeccionar productos de alta densidad.
La textura y uniformidad de un producto también deben tenerse en cuenta a la hora de considerar su efecto. Los paquetes homogéneos proporcionan una señal de rayos X constante, lo que significa que los pequeños cambios en la absorción de energía de rayos X se detectan fácilmente. Sin embargo, en las comidas preparadas y los alimentos, como las bolsas de ensalada o los paquetes de verduras congeladas, hay zonas de absorción variable causadas por los distintos tipos de alimentos y las bolsas de aire entre los artículos. Estos pueden reducir el contraste entre el producto y el contaminante en la imagen final de rayos X, dificultando la detección de contaminantes físicos de baja densidad. Las tecnologías avanzadas, como los detectores de energía dual, utilizan un tamaño de diodo mayor para facilitar la detección de contaminantes físicos en productos con densidades variables, ya que el contraste radiográfico será mejor.
¿Qué tamaño de diodo le conviene más?
No existe una solución única y es importante tener en cuenta que, aunque la resolución espacial mejora a medida que disminuye el tamaño del diodo, los diodos más pequeños requieren energías de rayos X más altas y velocidades de línea más bajas para mantener la calidad de la imagen. Esto se debe a que los detectores con diodos más pequeños cubren menos superficie, lo que significa que necesitan más tiempo para recoger datos suficientes para proporcionar imágenes de calidad.
Por esta razón, a menudo hay una compensación, ya que las máquinas de inspección por rayos X de mayor energía tienen un mayor coste total de propiedad, ya que los tubos de rayos X tienen tendencia a quemarse y su sustitución es costosa.
