如何使用X光成像

X光成像用于廣泛的應(yīng)用——從醫(yī)療診斷到安全檢查到食品檢查,它們能夠根據(jù)需要查明材料、缺陷和數(shù)量,無論如何使用,X光成像對于提供準(zhǔn)確和高質(zhì)量的成像至關(guān)重要。

縮略MDC91128是一個高度一體化、低噪音、當(dāng)前投入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)設(shè)計(jì)用于掃描2Dx射線、3D計(jì)算斷層攝影(CT)和其他高聲道光迪應(yīng)用。圖1顯示使用MDC91128系統(tǒng)的實(shí)際X射線掃描。

Figure 1: X-Ray Image Captured Using the MDC91128

Scanning X-Ray Systems

在用于行李掃描掃描和其他安全和質(zhì)量檢查的典型掃描X射線應(yīng)用中,一個來源生成X射線,以傳送帶X射線下方的目標(biāo)為對象(見圖2)。

Figure 2: Scanning X-Ray Detector

當(dāng)X射線通過目標(biāo)時,它們相對于其路徑中材料的密度被降低。有幾步可以將X射線轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示式。首先,在移動式傳送帶下,一個線性(1像素寬度為許多像素長)光分層探測器陣列暴露在通過目標(biāo)的X射線之下。

由于硅光子區(qū)比X射線光子更高效地探測可見光光子,因此在硅光子區(qū)頂部將一個焚化爐材料層分層,該材料產(chǎn)生可見光光片,以響應(yīng)X射線的引力。 焚化爐下面的光層陣列隨后產(chǎn)生與可見光相適應(yīng)的微小電荷。

每個像素的信號一旦出現(xiàn)在電子域內(nèi),模擬/混合信號IC就可以處理信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 MPS的MDC91128可以直接用于光迪陣列輸出的接口和數(shù)字化。

Delta-Sigma ADC 使用案例:工業(yè)X光和CT機(jī)器

This use case examines the application of the MDC91128 in industrial X-ray and CT machines.

方形( 方形)

MDC91128

縮略MDC91128 is a 128-channel, 20-bit or 16-bit, current-input, 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC).

文章

磁角度感應(yīng)器: 解析分辨率

ADC是當(dāng)前輸入的ADC,有128條平行信號路徑,每個頻道包括一個放大器和一個20位或16位位的delta-sigma()ADC(見圖3)。 MDC91128是MDC91128家庭的一部分。* ADCs由MPS提供。

感應(yīng)陣列連接到每個光迪都向MDC91128的輸入針之一提供電流。自平均電流開始(從平均電流開始 ) (MDC91128) 。I等于收到的收費(fèi)額(Q)除以整合時間(t),我可以用等式(1)計(jì)算:

$$I=frac{Q}{t}$$

輸入范圍和整合時間可以按照預(yù)期的全面當(dāng)前數(shù)據(jù)選擇。 MDC91128 支持輸入的時間從 4pC到 25pC不等,整合時間從 166 μs到 100ms不等。 10pC 和 100ms 的整合時間支持 10pC 和 100ms 的平均完整輸入時間為 100pA 。 同時, 25pC 和 250 μs 的整合時間支持 10nA 的平均完整輸入時間為 100nA 。 這種配置使 MDC91128 能夠支持范圍廣泛的信號級別的應(yīng)用。

128個輸入渠道被分為兩個64個通道的銀行,可以分別控制輸入范圍和整合時間。 集成放大器的輸出電壓隨后被ADC轉(zhuǎn)換為16位或20位數(shù)字結(jié)果。 MDC91128的架構(gòu)允許連續(xù)整合周期,沒有死的時間,確保全面曝光不會損失。

當(dāng)輸入范圍定在25pC,輸入能力為20pF時,MDC91128達(dá)到一個全面范圍,根正方(rms)噪音小于19ppm(見圖4),相當(dāng)于2,728電子,使X射線掃描具有高動態(tài)范圍。

Figure 4: MDC91128 Noise Performance

轉(zhuǎn)換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸入一個通過序列港可進(jìn)入的在芯片上的FIFO緩沖器,緩沖器為MDC91128128的128個頻道中的每個頻道保留32個結(jié)果(20位或16位),這減輕了系統(tǒng)在讀取MDC91128的數(shù)據(jù)時的時間安排挑戰(zhàn),序列端口的運(yùn)行量高達(dá)40MHz,具有雙重輸出,支持80Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。

由于掃描X射線探測器通常需要128個以上的頻道,MDC91128的輸出數(shù)據(jù)可以串聯(lián)在一個驢子鏈中,從而可以按順序重回多個MDC91128數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的IC系列數(shù)據(jù)(見圖5)。

縮略MDC91128MPS提供了組合的配置、高性能和集成,為掃描X射線系統(tǒng)和工業(yè)成像提供具有成本效益的高質(zhì)量圖像,供掃描X射線系統(tǒng)和工業(yè)成像使用。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可用于X光成像、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和移動通信。

審核編輯：彭菁