非晶硒X射线探测器用于XCT及同步加速器

BrillianSe直接转换高精度X射线探测器

加拿大KA Imaging推出了其专有的无定形硒（a-Se）BrillianSe™X射线探测器，用于高亮度成像。这款混合a-Se/CMOS的探测器采用具有高固有空间分辨率的a-Se光导体，可直接将X射线光子转换为电荷。然后，低噪声CMOS有源像素传感器（APS）读取电子信号。无需首先将X射线光子转换为可见光（这在间接闪烁体方法中是必需的），因此不需要减薄转换层以减少光学散射。BrillianSe™提供了一种独特的组合，使用8微米像素实现高空间分辨率，以及具有高达120 keV的能量的高探测量子效率（DQE）。这种组合可实现在低通量和高能量条件下进行高效成像，并可进行基于传播的（无光栅）相位对比增强，以提高低密度材料成像时的灵敏度。BrillianSe™ X射线检测器具有1600万的像素（16M）。

主要应用

✔低密度材料相差对比边缘增强

✔单光子灵敏度(>50 keV)

✔同步加速器、微纳CT等X射线探测系统，替换其原有探测器或搭建系统

✔高能量(>50 keV)布拉格相干衍射成像

技术介绍

直接转换技术允许使用厚转换层，并以100%填充因子运行，以获得高 DQE。在60kVp（2mm铝滤波）下，BrillianSe™具有市场领先的高 DQE（10 cycles/mm时为36%）和小点扩散函数（PSF）（1.1 像素）的组合。这有助于低通量应用成像，例如X射线衍射、剂量敏感的蛋白晶体学以及对有和无相位对比的材料进行受通量限制的成像。在63keV 时，MTF在 Nyquist（奈奎斯特）频率下为10%。此外，在低能量（21 keV）下，使用透射条形靶标样可展示8微米的分辨率。

JIMA空间分辨率标样(21kev)的BrillianSe图像。数字表示以微米为单位的条宽。左侧为横截面8μm的图案

应用案例

BrillianSe高分辨X射线探测器具有16M像素，采用直接转换专有技术，对样品进行“吸收衬度+相位衬度”成像，大幅度提高样品中的低密度成分成像时的灵敏度，可用于硬x射线包括同步加速器线束。探测样品案例，如：芳纶等复合材料（Kevlar）、脑支架、硅通孔(TSV)、牙签、甜椒种子、药物胶囊、轻质骨料（混凝土）等。

甜椒种子有相衬成像和无相衬成像（仅吸收衬度，无相位衬度）之对比

采用BrillianSe高分辨直接转换探测器的X射线探测系统应用场景举例

✔表征材料微观结构

✔对现有零件几何形状进行逆向工程

✔验证或校准仿真工作流

✔应用到NDT(无损检测)和GD&T(几何尺寸和公差)检验方案

✔监控生产过程

✔确定问题的根本原因