線陣X射線探測(cè)器系統(tǒng)
簡(jiǎn) 述：
Sens-Tech公司目前主要提供三種X射線數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品：XDAS-V3系列、XDAS-HE系列、LINX系列。
品 牌：
英國(guó) Sens-Tech
產(chǎn)品型號(hào)：
- XDAS-V3
- XDAS-HE
- LINX
線陣X射線探測(cè)系統(tǒng)
英國(guó)Sens-Tech公司是X射線探測(cè)器和信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的**開發(fā)商、供應(yīng)商，其在X射線線掃描成像和CT領(lǐng)域擁有豐富且成功的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。Sens-Tech的系統(tǒng)集成信號(hào)探測(cè)、模擬信號(hào)放大、數(shù)字信號(hào)輸出于一體，有多種控制功能可選擇，可方便的與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)圖像或信號(hào)的數(shù)字化處理。
探測(cè)器有硅光電二極管陣列和閃爍晶體組成，以實(shí)現(xiàn)對(duì)射線能量的探測(cè)。二極管陣列可以是一維或者兩維掃描方式，由具體應(yīng)用決定。選擇探測(cè)器需要充分考慮光譜響應(yīng)、電容、暗電流、靈敏度、探測(cè)面積以及串?dāng)_的影響，并選用與閃爍晶體的發(fā)射波段相匹配的探測(cè)器。并盡可能降低暗噪聲，減小偏移量，獲得*好的響應(yīng)。同時(shí)，讓各探測(cè)單元的探測(cè)面積和串?dāng)_達(dá)到*優(yōu)化。
閃爍晶體根據(jù)探測(cè)能量的不同，厚度和尺寸可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行定制。
Sens-Tech 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的參數(shù)：
| 材料 | 厚度 | 能量范圍 | 每單位能量的信號(hào)輸出 | 信號(hào)衰減時(shí)間 | 備注 |
| Silicon | 300um | 5-30keV | 最高，直接轉(zhuǎn)化 | 1µs(非偏置) | 光電二極管直接探測(cè)，不使用閃爍 |
| 晶體 | |||||
| Gadox(Tb) | 0.31mm | 20-100keV | 近似CsI | 2-3ms | 熒光條，無法進(jìn)行像素分割來防止 |
| GadoxA | 0.2mm | 低于Gadox(Tb)20% | ＜1ms | 串?dāng)_ | |
| GadoxB | 0.4mm | 高于Gadox(Tb)10% | ＜1ms | ||
| CsI(Tl) | 0.4-4mm | 40keV-160keV | 光轉(zhuǎn)換效率最高 | 2個(gè)不同的衰減時(shí)間，微妙級(jí) | 像素被分割成陣列，以減少串?dāng)_ |
| CdWO4 | 2.5-30mm | 150keV-9MeV | 約為CsI的25% | 20µs | 像素被分割成陣列，以減少串?dāng)_， |
| 價(jià)格昂貴 | |||||
| GOS | 2.9mm | 100-200keV | 20%thanCdWO4 | 3µs | 抗強(qiáng)輻射 |
Sens-Tech公司目前主要提供三種X射線數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品：XDAS-V3系列、XDAS-HE系列、LINX系列。
1. XDAS-V3 系列 ---- 小于 1MeV
XDAS-V3系列高性能數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)是在原XDAS-V2的基礎(chǔ)上升級(jí)而來的，一套系統(tǒng)主要由三部分組成：模擬數(shù)據(jù)采集板（Detector Head board, 簡(jiǎn)稱DH板）、數(shù)字信號(hào)處理板（Signal Processing Board, 簡(jiǎn)稱SP板）以及接口板（Interface board）。
一塊單能DH探測(cè)板包括64個(gè)探測(cè)器通道。一塊雙能DH探測(cè)版包含64個(gè)高能探測(cè)器通道和64個(gè)低能探測(cè)器通道，共128個(gè)通道。DH板可以進(jìn)行無縫拼接，使 線陣列長(zhǎng)度得到延展，*長(zhǎng)可以拼接達(dá)10米的長(zhǎng)度。
圖示如下：
XDAS-V3 型號(hào)及參數(shù)列表
| 探測(cè)器間距 | 0.4mm,0.8mm,1.6mm,2.5mm |
| 晶體類型 | silicon,Gadox,CsI,CdWO4,GOS |
| 積分時(shí)間(一次采樣) | 10µs-50ms |
| 子采樣 | 1、2、4 |
| 信噪比 | 1.875pC11000:1 |
| 15pC18000:1 | |
| 60pC36000:1 | |
| 板與板之間串?dāng)_ | ＜0.01% |
| 通道串?dāng)_ | ＜0.1% |
| 數(shù)據(jù)輸出 | 16bit |
| 輸出接口 | USB、千兆以太網(wǎng) |
XDAS-V3系列產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于小型行李箱包檢查、車輛檢查、集裝箱檢查、工業(yè)CT、食品檢測(cè)、礦用皮帶檢測(cè)等領(lǐng)域。
其具體特點(diǎn)如下：
| 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì) | 帶給用戶的好處 |
| 采用**的小信號(hào)收集技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量好，性能穩(wěn)定 | 提升用戶產(chǎn)品的性能及穩(wěn)定性，降低售后維護(hù)成本 |
| 多種探測(cè)器間距（0.4mm0.8mm1.6mm2.5mm)可選、 | 可應(yīng)用的領(lǐng)域更廣 |
| 單雙能可選、多種晶體類型可選 | |
| 模塊化設(shè)計(jì)，每套系統(tǒng)中最多包含7塊SP板，每塊SP板可連接24塊DH | 用戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活，可大可小，非常方便 |
| 板，最高21504個(gè)探測(cè)器通道 | |
| 真16bitADC，18bit可選 | 灰階等級(jí)更高，量化噪聲更小，圖像更清晰 |
| 每塊DH板的增益可單獨(dú)進(jìn)行2x8檔設(shè)置 | 圖像亮度更均勻，不再出現(xiàn)中間亮兩邊暗的情況 |
| 背感光探測(cè)器 | 動(dòng)態(tài)范圍更大，信號(hào)一致性更好 |
| 接口板自帶電源模塊及電源保護(hù)功能 | 系統(tǒng)工作更穩(wěn)定 |
| 最短10us積分時(shí)間 | 掃描速度快，能適應(yīng)高速成像應(yīng)用 |
2. XDAS-HE 系列 ---- 大于 450KeV
具有2.5mm或更大間距、高動(dòng)態(tài)范圍（50pC-350pC）、20bit的AD轉(zhuǎn)換，40MB/s的讀出速率、可探測(cè)高達(dá)6MV的高能射線，非常適合運(yùn)用在大型集裝箱（Co60式）和高能射線探測(cè)等領(lǐng)域?？偺綔y(cè)長(zhǎng)度可做到3米以上。系統(tǒng)長(zhǎng)度一般為3米到4米，但可以根據(jù)需求 進(jìn)行加長(zhǎng)。
為了獲得穩(wěn)定的信號(hào)輸出，Sens-Tech公司可在探測(cè)器部分集成半導(dǎo)體制冷器，他能將探測(cè)器溫度維持在5℃。為了保持系統(tǒng)干燥，還在系統(tǒng)內(nèi)部通干燥的空氣或氮?dú)?，這樣一來，大大降低了電路板發(fā)生冷凝短路的可能性。
XDAS-HE 系列的主要參數(shù)列表
| 探測(cè)器間距 | 2.5mm,其他尺寸可根據(jù)客戶需求定制 |
| 晶體類型 | Silicon，Gadox，CsI，CdWO4，GOS |
| 積分時(shí)間（單次采樣） | 320µs-1s |
| 電子噪聲 | 6ppm(不帶探測(cè)器，350pC) |
| 25ppm（不帶探測(cè)器，350pC） | |
| 最大數(shù)據(jù)讀出速度 | 40MB/s |
| 線性 | ＜0.1% |
| ADC | 20bit |
| 輸出接口 | USB或千兆以太網(wǎng) |
XDAS-HE系列目前主要應(yīng)用在集裝箱檢查、貨物檢查、車輛檢查等高能射線成像領(lǐng)域，其突出特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬，性能優(yōu)異，可對(duì)抗惡劣的工作環(huán)境。這款產(chǎn)品針對(duì)性強(qiáng)，配置靈活，并可根據(jù)客戶應(yīng)用的需要來做適當(dāng)調(diào)整。
3. LINX---X 射線探測(cè)系統(tǒng)
LINX系統(tǒng)是含機(jī)械外殼的信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通常使用XDAS-V3系列數(shù)據(jù)采集板。LINX的外殼是鋁合金材料，附有鉛板，避免輻射對(duì)電子器件的傷害。同時(shí)，有一個(gè)石墨窗口的準(zhǔn)直器，以減少對(duì)X射線的吸收。系統(tǒng)根據(jù)不同應(yīng)用來進(jìn)行定制，探測(cè)器有0.4mm,0.8mm, 1.6mm, 2.5mm可選，探測(cè)器長(zhǎng)度可根據(jù)客戶要求來做，最長(zhǎng)可達(dá)4米。
LINX 目前主要應(yīng)用為：
● 安全檢查
● 食品檢測(cè)
● 測(cè)厚應(yīng)用
● 無損探傷
● 骨密度檢測(cè)
● 木材檢測(cè)
應(yīng)用領(lǐng)域
安檢機(jī)
目前由于各地恐怖襲擊事件的逐步升級(jí)，機(jī)場(chǎng)、地鐵、火車站等公共領(lǐng)域的安全防范措施越來越受到各級(jí)政府的重視，安檢機(jī)采集用的就是1.6mm間距的雙能探測(cè)板，將探測(cè)板連成L型，從而使用一個(gè)射線源就可采集到兩組數(shù)據(jù)，有利于圖像的重建和清晰化，主要規(guī)格為1m*1m、0.6m*0.5m等。
對(duì)于要求嚴(yán)格的機(jī)場(chǎng)，我們可以提供多視角以及CT解決方案。
CT探測(cè)器可選單排或多排（面陣）型。
皮帶檢測(cè)
X射線線掃描成像井下皮帶檢測(cè)是近期新興的一種檢測(cè)手段，與傳統(tǒng)的電磁式的檢測(cè)方法相比，X光成像具有成像質(zhì)量高、能夠準(zhǔn)確定位、圖像直觀化等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前井下皮帶主要使用1.6mm間距的探測(cè)單元，這樣即能保證采集出清晰的圖像，有不影響采集速度。
對(duì)于1.2米的長(zhǎng)度，我們一般使用12塊1.6mm間距DH板，2塊SP板，檢測(cè)速度*高可達(dá)7.8m/s，這完全能夠滿足目前井下皮帶的檢測(cè)速度要求，而且是其他產(chǎn)品所無法比擬的。
車輛檢測(cè)
Sens-Tech公司基于XDAS系列2.5mm探測(cè)器單元設(shè)計(jì)了一套完美的車輛檢測(cè)方案。整個(gè)機(jī)器采用模塊化設(shè)計(jì)，組裝無需任何焊接。探測(cè)器L箱以及射線源均由小型車輛牽引，并可折疊收納在車內(nèi)，方便靈活的實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式快速安檢部署。
集裝箱檢測(cè)
目前大型集裝箱檢測(cè)設(shè)備分為車載式集裝箱檢測(cè)和固定式集裝箱檢測(cè)，采用射線源為Co60或者LINAC（加速器），能量范圍為1MV-7.5MV，Co60為1.25MV，而LINAC的能量為4.5MV、6MV和7.5MV。Sens-Tech推出的XDAS-HE和XSYS系統(tǒng)，由于具有高動(dòng)態(tài)范圍（50pC-350pC）、20bit的ADC、20MB/s的讀出速率等優(yōu)勢(shì)，在這個(gè)領(lǐng)域可為客戶提供優(yōu)質(zhì)的解決方案。
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