双能扫描与TDI技术兼容，滨松新款X射线相机带你探索轻质材料的世界

2020-08-13 15:46:08, 董胖大滨松光子学商贸（中国）有限公司

无损检测技术在国民生计中起着重大的作用。X射线无损检测技术是无损检测技术中十分常见的一种，在安检、工业、医疗和食品检测等领域中的应用都十分普遍。

现在市面上为大众所认知的X射线无损检测技术多种多样，按照形式上可区分为在线检测和离线检测。

其中，在线检测极大地提高了检测的效率，并可实现与上下游设备的实时联动，已然成为无损检测的发展方向。如今随着科技的发展与国民对于生产技术水平需求的不断提高，在线检测对相机速度与精度的需求也就越来越高。

其中，影响速度与精度的主要因素有：读出速度、分辨率（像元尺寸）、信噪比。传统的以光电二极阵列为基础的线扫描相机虽然能够满足速度的要求，但是由于像素间距较大，暗噪声较高，分辨率和信噪比的数值都不及CCD器件。但是CCD器件在满足上述诸多优点的同时，又存在读出速度慢的问题。因此，如何在保证高读出速度的情况下，使相机仍然具有高分辨率与高信噪比，就成为一个亟待解决的问题。

要想提高相机的信噪比，一方面是提高信号的强度，可以通过对信号累加、积分的形式来实现；另外一方面是想办法降低噪声。其中对于探测器来说，噪声分为散粒噪声、暗噪声、读出噪声三种，由于散粒噪声是光的本身属性，我们没办法改变，而暗噪声和读出噪声可以通过选用性能更好的器件、减少读出次数来降低，因此以低暗噪声CCD器件为基础的TDI技术便应运而生。

TDI技术是时间延迟积分（Time Delay Integration）扫描技术，其主要原理是通过时钟控制多行像素逐行曝光，再经过积分累加后一次性读出来实现，所以TDI通过对信号的累加与减少读出次数，从而有效地提高信噪比。

X-ray成像实质是一种投射成像，利用不同物质对不同能量X-ray吸收程度不同，通过探测器转化为可见图像的“亮”“暗”。X-ray一般为连续谱，同时存在高、低能射线，不同能量的射线对物体的穿透存在差异。在进行检测时，我们所面对的物品一般都是由多种材料构成的，特别是在检测由多种轻质型材料构成的物质时，比如塑料薄膜、铝薄膜、信封或者纸币，他们对于X-ray的吸收程度相近，这就导致如果相机的探测器无法对不同能量的X-ray进行识别，那么在最后进行成像时，一定会损失一部分图像信息。若要解决这个问题，采用双能探测显得格外重要，利用双能探测器分别捕捉高能、低能下x-ray的图像，从而实现不同物质、材料的识别。

双能X射线检测方法是通过检测高、低两种能量的X射线，利用不同物质对不同能量X射线衰减系数不同，得到两幅具有不同光密度分布的透射图像。通过图像处理，从而实现对不同物质的鉴别。

现在市面上绝大多数TDI相机都是采用单能探测，为了解决这样窘境，也为了更好地满足客户的需求，滨松集团将这两种技术的优点相结合，研发出了一款双能X射线TDI相机C15400-30-50A。