普遍的理论认为，X 射线系统的感应器像素尺寸越小，就越适合检测食品和其他产品中的细微污染物。 然而事实不是如此简单。 虽然较小像素尺寸的感应器(例如 0.2 或 0.4mm)与较大像素尺寸感应器(例如 0.8 或 1.6mm)相比，X 射线图像的空间分辨率更高，但是还需要考虑许多其他因素，不只是单纯考虑感应器本身的理论灵敏度。

　　X 射线检测系统包含 X 射线发射器、检测机和计算机。 其工作原理如下：当产品以恒定速度通过 X 射线系统时，X 射线检测机可捕捉产品的“灰度”图像，该图像通过测量穿过产品，并且到达检测机的 X 射线能量生成。 随后，软件对该图像进行分析，并与预先设定的验收标准进行比较;对于那些不符合标准(即检测到污染物)的产品图像，予以剔除。

　　X 射线检测机由正方形形状的像素点组成。 以0.8mm 像素尺寸感应器为例，每当产品通过系统(由 0.8mm 像素尺寸的方形像素点组成) 0.8mm 长度时就生成一个线性图像 将这些 0.8mm 宽的线条逐步累积起来就形成了 X 射线图像。 因此，理论上，感应器像素点数量越多、尺寸越小，提供的数据就越多，因此可得到更加清晰的图像，检测到细微污染物的概率也越大。

　　但是更多的数据并不总是最好的选择。 如果所有应用都是检测诸如香袋或手袋那样轻薄且同质的产品，则较小像素尺寸的感应器无疑是最佳选择。 事实上，检测食品是否含有污染物的应用范围非常广，而且多种多样 – 一块奶酪有着与一袋土豆极为不同的特性，而一包大米又截然不同。 这一事实为污染物检测问题增加了多重复杂性。

　　污染物检测需满足 3 个条件：

　　1. 相对于周围的产品，污染物能吸收更多的 X 射线;

　　2. X 射线检测机必须提供足够的空间分辨率;

　　3. X 射线系统的检测算法必须能够区分物理污染物及其周围的产品。

　　因此，污染物检测的整体灵敏度取决于三个条件：空间分辨率、射线成像对比度以及产品特性。

　　空间分辨率

　　空间分辨率是指构建数字图像所使用的像素。 更高的空间分辨率意味着更多的像素点，可确保更优质的图像质量。 较小像素尺寸的感应器可产生更高的空间分辨率，但需要更高的 X 射线能量来保持图像品质。 0.8mm 感应器的表面积是 0.4mm 感应器的四倍，因此，更小尺寸的感应器需要四倍的 X 射线能量，才能获得同样的信号强度并生成同样品质的图像。 此外，使用 0.4mm 感应器时，如果想让产品通过系统的速度保持不变，检测机扫描速度必须增加一倍(与 0.8mm 感应器相比)。 同样，所需剂量是 0.8mm 感应器的八倍。 所有这些均意味着需要将成本、速度及图像品质之间的平衡考虑在内。

　　影响空间分辨率的其他因素是集成和投射效应以及污染物在X 射线光路径上所处的位置。 集成是指扫描期间，每个感应器累计的信号。 计算机读取感应器时，读取的不是瞬间“捕捉”的读数。 此集成或“存储效应”允许用户权衡扫描速度与传输速度，高达 50% 以上，同时还能保持灵敏度水平。 较慢的扫描速度可提供更强、更具穿透力的信号。 其可以根据不同产品进行优化。

　　在 X 射线系统中，光束从“聚焦点”发出，测量尺寸约为 3mm。 污染物相对于聚焦点(或 X 射线源)或检测机的位置十分重要：如果污染物靠近射线源，则检测机投射的有效面积将增大，而图像边缘的清晰度会降低;如果污染物靠近检测机，则污染物的图像会更加清晰，利用放射图像分析工具就更容易检测。 为了最大限度增加 0.8mm 感应器的信号强度，需要 0.8 mm 的方形污染物。 现实当中很少有这么凑巧的事情，通常污染物的投射阴影总是落在多个感应器的部分位置，甚至在两个感应器之间。 在此情况下，更大的感应器能够捕捉更多关键数据。

　　射线成像对比度

　　污染物与产品之间的射线成像对比度也十分重要，这里的主要影响因素是信噪比。 所有电气设备都会产生一定的背景噪音，如果相对于信号强度，噪音水平过大，会对 X 射线图像质量产生不良影响。 不同尺寸的感应器有不同的信噪比。 较大的感应器可产生更强的信号，降低噪音水平。

　　产品特性

　　产品穿过 X 射线时被检测机吸收的 X 射线能量与产品(和任何污染物)的厚度、密度和原子质量数有关。 测量 X 射线在产品和污染物之间衰减差异是污染物检测的基本依据。 通常原子质量数与密度相关，食品一般含有低原子质量数的材料，而污染物常常含有高原子质量数的材料且密度较高。相同的污染物(比如一块石头)，放在低密度产品中(比如一片面包)，比放在高密度奶酪中更易检测到。 穿透高密度材料需要更高的 X 射线能量，这也会影响感应器大小尺寸的选择及相应的检测灵敏度。

　　产品及其包装的质地和均匀性也必须考虑。 同质包装可提供恒定的 X 射线信号，因此很容易检测到 X 射线能量吸收情况的细微变化。 但是，许多食品和药品包含多种吸收情况，涉及的原因有食品的不同类型(例如沙拉)，和/或气泡以及物品间的间隙(例如一袋土豆或大米)。 考虑到对比度有助于检测，如果污染物是金属等高密度材质，显然使用 X 射线检测细微污染物是有所裨益的，而诸如玻璃、石头和骨头等较小密度污染物，颗粒较大时才能检测到。

　　因此，如果预测污染物很可能是金属，则可以使用较小的感应器，因为金属的射线成像对比度可忽略噪音的影响。 然而，事情并非总是如此。 0.4mm 的金属球很容易“隐藏”在有多种密度的产品中，如大米或葡萄干。 一般情况下，感应器尺寸越大，射线成像对比度越好。

　　这是一个权衡的问题

　　我们可以得出结论，实际检测微小污染物很大程度上取决于产品本身的特性，而不是检测机感应器的尺寸。 小型感应器有较高空间分辨率的优势，是检测轻薄同质缓慢移动物品的理想之选，但需要更多的能量，因此操作成本也比较昂贵。但是，获得的更精确的测量可能会受到 X 射线通过量、电子检测及产品效应中增加的固有“噪音”级别的影响。 如果产品包含巨大空隙，高分辨率获得的优势可能会丧失，这会使感应器像素级别的小污染物“隐藏”。 这将丧失使用更小感应器带来的改善。 较大的发光二极管适合较厚、高密度的产品，其提供优质的射线成像对比度，同时具有更高的信噪比，即使空间分辨率较低，也可检测出更多污染物。 根据不同的应用，选择最佳尺寸的 X 射线感应器，就成为所有各种因素之间的权衡问题。