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Die Erkennung von Verunreinigungen ist die Hauptanwendung von Röntgeninspektionssystemen in der Lebensmittel- und Arzneimittelherstellung. Um die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass alle Verunreinigungen unabhängig von der Anwendung und Verpackungsart vollständig entfernt werden.
Moderne Röntgensysteme sind hochspezialisiert, effizient und fortschrittlich und werden in zahlreichen Branchen zur Inspektion eingesetzt, darunter in der medizinischen Diagnostik, der Lebensmittel- und Pharmainspektion, im Bauwesen (Hochbau, Bergbau und Ingenieurwesen) und im Sicherheitsbereich. Im Sicherheitsbereich werden sie eingesetzt, um ins Innere von Gepäckstücken oder Paketen zu „blicken“. Auch Lebensmittel- und Pharmahersteller setzen auf Röntgensysteme, um kontaminierte Produkte zu erkennen und aus der Produktion zu entfernen. So schützen sie die Verbraucher, verringern das Risiko von Produktrückrufen und schützen ihre Marken.
Doch wie erkennen Röntgensysteme Verunreinigungen? Dieser Artikel erklärt, was Röntgenstrahlen sind und wie Röntgeninspektionssysteme funktionieren.
1. Was sind Röntgenstrahlen?
Röntgenstrahlen sind eine von mehreren natürlich vorkommenden Strahlungsarten und stellen wie Radiowellen eine unsichtbare Form elektromagnetischer Strahlung dar. Alle Arten elektromagnetischer Strahlung bilden ein Kontinuum im elektromagnetischen Spektrum, geordnet nach Frequenz und Wellenlänge. Es beginnt mit Radiowellen (lange Wellenlänge) und endet mit Gammastrahlen (kurze Wellenlänge). Aufgrund ihrer kurzen Wellenlänge können Röntgenstrahlen Materialien durchdringen, die für sichtbares Licht undurchlässig sind. Sie durchdringen jedoch nicht unbedingt alle Materialien. Die Durchlässigkeit eines Materials hängt in etwa von seiner Dichte ab – je dichter es ist, desto weniger Röntgenstrahlen lässt es durch. Versteckte Verunreinigungen wie Glas, verkalkte Knochen und Metall werden sichtbar, da sie mehr Röntgenstrahlen absorbieren als das umgebende Material.
2. Wichtige Punkte zu den Grundsätzen der Röntgeninspektion
Kurz gesagt: Ein Röntgensystem projiziert mithilfe eines Röntgengenerators einen niederenergetischen Röntgenstrahl auf einen Sensor oder Detektor. Das Produkt oder die Verpackung durchläuft den Röntgenstrahl und erreicht den Detektor. Die vom Produkt absorbierte Röntgenenergie hängt von dessen Dicke, Dichte und Ordnungszahl ab. Beim Durchlaufen des Röntgenstrahls erreicht nur die verbleibende Energie den Detektor. Die Messung der Absorptionsdifferenz zwischen Produkt und Verunreinigung bildet die Grundlage der Fremdkörpererkennung bei der Röntgeninspektion.