¿Qué son los Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)?
Los espectrómetros de fluorescencia de rayos X (FRX) son dispositivos que irradian un objeto con rayos X y miden y analizan los rayos X transmitidos a través de él, lo que permite detectar cuerpos extraños o daños en el interior del objeto sin destruirlo.
También es posible identificar elementos y medir con precisión el contenido de sustancias peligrosas.
Usos de los Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
Los espectrómetros de fluorescencia de rayos X se utilizan no sólo en el campo médico y en la fabricación y procesamiento de alimentos y componentes electrónicos, sino también en las industrias de la construcción y la aviación. Las aplicaciones típicas son las siguientes
- Sector médico: radiografía, tomografía computarizada, etc.
- Industria manufacturera: detección de objetos extraños, inspección de productos, etc.
- Industria de la construcción: ensayos no destructivos de hormigón, etc.
- Industria aeronáutica: Inspección de equipajes en aeropuertos, entre otros.
En el ámbito médico, el contraste de los espectrómetros de fluorescencia de rayos X aparece más claro en las zonas donde la intensidad de los rayos X transmitidos es mayor, mientras que las zonas donde los rayos X irradiados han decaído aparecen oscuras. La intensidad de los rayos X transmitidos viene determinada por factores como el número atómico, la densidad y el grosor del material objeto. Cuanto mayor sea el número atómico, la densidad y el grosor del material, más se apantallarán los rayos X irradiados y menor será la intensidad de los rayos X transmitidos.
Por ejemplo, las radiografías del cuerpo humano se contrastan de la siguiente manera:
- Muy transparente (oscuro): aire (pulmones, gases gastrointestinales) y grasa.
- Media (gris): agua (líquido pleural, ascitis, orina), tejidos blandos (cerebro, órganos abdominales, músculos, etc.)
- Baja permeabilidad (blanco): huesos, calcificaciones (cálculos biliares, renales, etc.), metales (articulaciones artificiales, etc.).
A partir de ahí, también se ha desarrollado una tecnología para convertir las imágenes de TC en imágenes 3D en color.
Principios de los Sistemas de Rayos X
Los rayos X son ondas electromagnéticas con longitudes de onda de aproximadamente 10-3 nm – 10 nm y son un tipo de radiación. Existen diferentes tipos de radiación, como los rayos α-, β-, γ-, rayos X y neutrones; a diferencia de los rayos de partículas, como los rayos α, los rayos X son ondas electromagnéticas con una longitud de onda corta, lo que significa que son muy permeables a la materia y pueden penetrar en la mayoría de los materiales.
Cuando se irradian rayos X sobre un material, algunos de ellos colisionan e interactúan con los electrones del material, provocando fenómenos de absorción y dispersión. Los rayos X que no han sufrido estos fenómenos son los rayos X transmitidos que han penetrado en la sustancia.
Estructura de un Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
El sistema de inspección por rayos X consta de un irradiador de rayos X y una parte fotosensible a los rayos X, que se utiliza colocando el objeto irradiado entre ambos y contrastando la distribución de intensidad de los rayos X transmitidos en una película. La unidad fotosensible de rayos X convencional consiste en una película fotosensible recortada entre dos trozos de papel sensibilizador fluorescente y colocada en un estuche llamado casete. En la actualidad, la mayoría de los Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X son digitales y utilizan placas de imagen (IP) o detectores de panel plano (FPD) en lugar de película fotosensible.
Tipos de Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
Los espectrómetros de fluorescencia de rayos X han evolucionado en los siguientes tipos principales.
1. Sistemas de TV por Rayos X
Estos aparatos captan las condiciones internas del cuerpo en tiempo real como imágenes en movimiento y permiten la observación en una imagen de TV. Pueden inyectarse medios de contraste en órganos y vasos sanguíneos, y las imágenes pueden tomarse mientras se comprueba cómo se contrastan. También es posible observar y tratar mediante un endoscopio u otro equipo mientras se observa fluoroscópicamente con un sistema de TV de rayos X.
2. Inspección de Equipajes por TAC
El método habitual de inspección de equipajes en los aeropuertos consiste en irradiar rayos X verticalmente y observar el interior del equipaje, pero se ha desarrollado un dispositivo que utiliza los principios de la TC, que se emplea en el ámbito médico, para permitir obtener imágenes tridimensionales de contraste del equipaje. Esto permite inspeccionar el equipaje sin abrirlo, con lo que se espera descongestionar los puestos de control de equipajes en los aeropuertos. El sistema se ha introducido en algunos aeropuertos de Japón e internacionales.
3. Miniaturización de los Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
Con el desarrollo de fuentes portátiles de rayos X y la digitalización de las zonas fotosensibles, se han desarrollado y comercializado en la actualidad diversos espectrómetros de fluorescencia de Rayos X (FRX) portátiles. Se utilizan principalmente como equipos de inspección no destructiva en fábricas y obras de construcción. Pueden comprobar grietas internas, fisuras, corrosión y otras anomalías sin destruir el objeto de inspección. Además de utilizarse comúnmente para inspecciones finales y periódicas en fábricas y obras de construcción, los espectrómetros de fluorescencia de Rayos X también se utilizan para inspecciones submarinas y montados en robots autopropulsados, y su miniaturización está ampliando la gama de aplicaciones de los equipos de inspección por rayos X.
Más Información sobre Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
Cualificaciones para los Espectrómetros de Fluorescencia de Rayos X (FRX)
Para utilizar los espectrómetros de fluorescencia de rayos X en Japón, es imprescindible designar como responsable a una persona con una “licencia de supervisor de trabajos con rayos X”. Los titulares de esta cualificación son responsables de los trabajos de mantenimiento relacionados con los rayos X y sus funciones incluyen el control de las zonas restringidas para evitar riesgos de radiación, la inspección de los equipos, la coordinación y la gestión de la irradiación con rayos X.
Para obtener la cualificación, el titular debe realizar las cuatro pruebas temáticas siguientes y aprobarlas con una puntuación total mínima del 60% (40% en cada materia).
- Conocimientos de gestión de rayos X
- Conocimientos de medición de rayos X
- Efectos de los rayos X en el cuerpo humano
- Leyes y reglamentos pertinentes
Esta licencia no es renovable y puede poseerse de forma permanente una vez superada.
Regulaciones diferentes pueden aplicar a diferentes territorios.