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BrillianSe直接轉換高精度X射線探測器

加拿大KA Imaging推出了其專有的無定形硒（a-Se）BrillianSe™X射線探測器，用於高亮度成像。這款混合a-Se/CMOS的探測器採用具有高固有空間分辨率的a-Se光導體，可直接將X射線光子轉換為電荷。然後，低噪聲CMOS有源像素傳感器（APS）讀取電子信號。無需首先將X射線光子轉換為可見光（這在間接閃爍體方法中是必需的），因此不需要減薄轉換層以減少光學散射。BrillianSe™提供了一種獨特的組合，使用8微米像素實現高空間分辨率，以及具有高達120 keV的能量的高探測量子效率（DQE）。這種組合可實現在低通量和高能量條件下進行高效成像，並可進行基於傳播的（無光柵）相位對比增強，以提高低密度材料成像時的靈敏度。BrillianSe™ X射線檢測器具有1600萬的像素（16M）。

主要應用

✔低密度材料相差對比邊緣增強

✔單光子靈敏度(>50 keV)

✔同步加速器、微納CT等X射線探測系統，替換其原有探測器或搭建系統

✔高能量(>50 keV)布拉格相幹衍射成像

技術介紹

直接轉換技術允許使用厚轉換層，並以100%填充因子運行，以獲得高 DQE。在60kVp（2mm鋁濾波）下，BrillianSe™具有市場領先的高 DQE（10 cycles/mm時為36%）和小點擴散函數（PSF）（1.1 像素）的組合。這有助于低通量應用成像，例如X射線衍射、劑量敏感的蛋白晶體學以及對有和無相位對比的材料進行受通量限制的成像。在63keV 時，MTF在 Nyquist（奈奎斯特）頻率下為10%。此外，在低能量（21 keV）下，使用透射條形靶標樣可展示8微米的分辨率。

JIMA空間分辨率標樣(21kev)的BrillianSe圖像。數字表示以微米為單位的條寬。左側為橫截面8μm的圖案

應用案例

BrillianSe高分辨X射線探測器具有16M像素，採用直接轉換專有技術，對樣品進行“吸收襯度+相位襯度”成像，大幅度提高樣品中的低密度成分成像時的靈敏度，可用於硬x射線包括同步加速器線束。探測樣品案例，如：芳綸等復合材料（Kevlar）、腦支架、硅通孔(TSV)、牙籤、甜椒種子、藥物膠囊、輕質骨料（混凝土）等。

甜椒種子有相襯成像和無相襯成像（僅吸收襯度，無相位襯度）之對比

採用BrillianSe高分辨直接轉換探測器的X射線探測系統應用場景舉例

✔表征材料微觀結構

✔對現有零件幾何形狀進行逆向工程

✔驗証或校準仿真工作流

✔應用到NDT(無損檢測)和GD&T(幾何尺寸和公差)檢驗方案

✔監控生產過程

✔確定問題的根本原因