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- 2019年12月5日
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Widepix 1×5 MPX3:TDI模式下的性能
硬件和设置
在时间延迟积分(TDI)模式下运行的Widepix 1x5 MPX3成像探测器的成像质量已在钢焊缝上进行了测试。设置参数为:
-120 kVp和8 mA条件下的X射线管
-DIQ/IQI到探测器的距离为16 mm
-源到探测器的距离800 mm
-UR-3e探测器移动机器人
-机器人扫描速度0.7毫米/秒(TDI速度)
本评估中使用的探测器为Widepix 1x5 MPX3,参数为:
-五排Medipix3芯片
-1280x256像素,像素大小55μm
-1毫米厚的CdTe传感器
-CSM的鉴别阈值为10千电子伏,信号为60千电子伏
该装置在BAM-5和BAM-25钢焊接试样上进行了测试,试样上附有IQI和DIQI。探测器到样品的距离设置得尽可能短,以最小化几何不锐度,以便仅评估探测器特性,而不评估X射线管光斑尺寸的影响。


Widepix 1x5 MPX3 CdTe光子计数探测器
探测器在电荷求和模式(CSM)下运行,该模式可校正相邻像素之间的信号扩散。CSM模式显著改善了探测器的光谱响应,因此也允许设置高分辨阈值,以最大限度地减少散射辐射的影响。散射辐射的减少增加了获得的对比度,因此也提高了细节可探测性。
探测器在时间延迟积分模式(TDI)下运行。它由一个机械臂沿着样品移动。移动速度和探测器读数同步。然后探测器沿运动轴进行扫描。TDI由硬件直接支持。

成像测试设置。探测器连接在UR-3e机器人上,该机器人以恒定速度沿着样品移动。X射线管的位置是固定的。将样品放置在尽可能靠近探测器的位置,以最小化几何不锐度,从而仅评估探测器特性。
后果
使用“信号到厚度”校准对测量图像进行校正,其中光子数转换为校准材料的等效厚度。在这种情况下,校准材料为钢。使用DIQI测量空间分辨率。解决的最窄的线对是D13(50μm宽导线,间隙为50μm).

BAM-5样本后导线对D13的信号。
这个测量的信噪比(SNRm)实现了148如果是8.3 mm厚的BAM-5样品。SNRm属于190为6 mm厚的BAM-25钢测量。SNRm由X射线管电源覆盖。探测器具有24位计数器深度,因此允许SNRm高达4000.
结果SNRn(根据探测器分辨率标准化)属于3366 mm厚的钢和262对于8.3 mm厚的钢。
使用10FEEN像质计评估探测器对比度。所有电线,包括电线16(0.1毫米厚)在8.3 mm厚的钢制样品壁后面解决了这些问题。

BAM-5样品后面的10FEEN像质计电线。


BAM-5和BAM-25钢焊缝检验试样。BAM-25具有DIQI,其范围延伸至导线D17。两个样品都附有10FEEN像质计。

BAM-5样品焊缝中有微气泡的选定区域。图像经过高通滤波。


结果BAM-5(顶部)和BAM-25(底部)样本X射线扫描。图像通过减去50%的信号进行处理,该信号通过8.5像素的sigma高斯滤波器平滑。