Röntgenbildgebung für Industrie und Sicherheitsanwendungen 

ams OSRAM bietet innovative Sensorlösungen für die Röntgenbildgebung in den Bereichen Sicherheit und Industrie, die eine präzise und schnelle Bilderfassung, eine hohe Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit sowie einen geringen Energieverbrauch garantieren.

Röntgenbildgebungslösungen für Sicherheits- und Industrieanwendungen

Suchen Sie eine industrielle Röntgendetektionslösung, die innovative Technologie, hohe Präzision und zuverlässige Leistung vereint?

Röntgenaufnahmen werden meist mit medizinischen Untersuchungen in Verbindung gebracht, tatsächlich spielen sie aber auch in anderen Branchen eine wichtige Rolle, um Gesundheit und Sicherheit der Menschen zu gewährleisten. Röntgengeräte werden zum Beispiel an Flughäfen zur Gepäckkontrolle, in Fertigungsstraßen zur Herstellung von Lebensmitteln und Pharmazeutika und zur schädigungsfreien Qualitätskontrolle kritischer mechanischer Komponenten, wie z. B. wichtiger Bauteile für Flugzeugtriebwerke, eingesetzt. Die Eigenschaft der Röntgenstrahlung, einen „Blick ins Innere“ zu erlauben, erleichtert es Mitarbeitern in der Lebensmittelkontrolle und im Sicherheitsbereich, potenziell gefährliche oder schädliche Objekte aufzuspüren, und ermöglicht die Durchführung von Qualitätskontrollen bei feinmechanischen Arbeiten. Versteckte Mängel, konstruktive Verunreinigungen oder gefährliche Objekte können so sichtbar gemacht werden.  

ams OSRAM bietet eine große Auswahl an Sensorlösungen für die Röntgenbildgebung in den Bereichen Sicherheit und Industrie, die eine präzise und schnelle Bilderfassung, eine hohe Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit sowie rauscharme Bilder und geringen Energieverbrauch garantieren. Die hohe Bildrate und unterbrechungsfreie Integration ohne ADC-Totzeiten vermeiden Ladungsverlusten, während der einzigartig rauscharme Betrieb Röntgenaufnahmen bei geringstmöglicher Strahlendosis ermöglicht. Dadurch wird eine eventuelle Belastung der exponierten Materialien erheblich reduziert. Die Lösung von ams OSRAM umfasst monolithische Multi-Slice-Sensoren mit einem Pixel-Array von bis zu 32x8 Pixeln und integrierte Analog-Digital-Wandler (ADC) mit mehreren Kanälen. Diese integrierten Setups optimieren die Gesamtmaterialkosten, indem sie die komplexen Verbindungen zwischen dem Fotodioden-Pixel-Array und dem ADC vermeiden und so das PCB-Layout vereinfachen. Für Designs, die eine höhere Flexibilität erfordern, bietet ams OSRAM zudem spezielle ADC-Lösungen mit hoher Kanalzahl als auch kundenspezifische Integrationen. Kunden nutzen unsere fortschrittliche Sensorlösung für CT- und Flat-Panel-Detektoren sowie für großformatige CMOS-Sensoren zur direkten oder indirekten Umwandlung. 

   

Line-Scanner für Sicherheitsanwendungen 

ams OSRAM Strom-Digital-Wandler ermöglichen die Erfassung hochauflösender Bilder in extrem hoher Geschwindigkeit. Diese Hochgeschwindigkeits-Bilderfassung bewirkt einen schnelleren Durchsatz, einen geringeren Energieverbrauch pro Kanal und eine bessere Rauschunterdrückung und trägt so zu niedrigeren Systemkosten bei. Kunden haben die Wahl zwischen verschiedenen Architekturen und Integrationsstufen, was ihnen größtmögliche Designflexibilität verleiht. Unsere Lösungen sind vollständig konfigurierbar: So kann für jede Anwendung genau die richtige Balance zwischen Auflösung, Integrationszeit und Energieverbrauch gefunden werden.  
 

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CT-Scanner für Sicherheitsanwendungen

In Sicherheitsanwendungen werden zunehmend Scanner eingesetzt, die sich die Möglichkeiten der Computertomographie (CT) zunutze machen, um dreidimensionale Bilder von Gepäckstücken zu erstellen. Für die Reisenden bietet dies den Vorteil, dass sie Flüssigkeiten und elektronische Geräte wie Laptops bei der Sicherheitskontrolle in ihrem Handgepäck belassen können. ams OSRAM Strom-Digital-Wandler für CT-Scanner zeichnen sich durch ihre hohe Auflösung und schnelle Integrationszeit aus. Abhängig von den räumlichen oder finanziellen Möglichkeiten kann der Kunde zwischen voll integrierten Lösungen wählen, oder sie entscheiden sich für einzelne Baugruppen aus großen CMOS-Pixel-Arrays mit separaten Mehrkanal-ADCs. Zu den voll integrierten Lösungen zählt z.B. eine monolithische Integration von Pixel-Arrays unterschiedlicher Größe und dem Mehrkanal-ADC mit verschiedenen Optionen für die Kanalanzahl. 

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Röntgengeräte für industrielle Anwendungen 

Röntgentechnik kommt in verschiedenen industriellen Anwendungen zum Einsatz. Bekannte Beispiele sind die Luftfahrt- und Automobilindustrie, in denen stark beanspruchte Komponenten von Motor und Fahrwerk mittels Röntgenstrahlen geprüft werden. Das Gleiche gilt für Hochdruckrohre, wie sie in der Gas- oder Ölindustrie zum Einsatz kommen. Aber auch in der Welt der Elektronik findet die Röntgenbildgebung breite Anwendung, um die Montagequalität von Komponenten auf Platinen zu überprüfen. ams OSRAM bietet eine Lösung für die integrierten Schaltkreise (ICs) zum Auslesen von Flat Panels, die in diesen Bereichen eingesetzt werden. Diese Auslese-ICs lassen sich flexibel konfigurieren und in einer Vielzahl von Detektorgrößen und -formen einsetzen. 

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Lebensmittelkontrolle 

Mittels Röntgenbildgebung kann sichergestellt werden, dass verpackte Lebensmittel keine schädlichen Objekte enthalten. ams OSRAM liefert hierfür Strom-Digital-Wandler mit hoher Kanalzahl, die eine extrem schnelle Integrationszeit aufweisen. So lassen sich Röntgenscanner mit hohem Durchsatz und möglichst geringer Strahlenbelastung entwickeln. 

 

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Ausgewählte Produkte

ams AS5911 CT Detector Interface

The AS5911 is an ultra-low noise, 256-channel low power current to digital converter that enables the readout of photodiodes of a CT detector with highest sensitivity. The output currents of 256 photodiodes are converted simultaneously into digital without any dead time resulting in no charge loss on the inputs. The AS5911 combines current-to-voltage integration and A/D conversion for 256-channels in one device. The ADC architecture with its low-noise integrators, coarse quantizer, sample and hold and fine quantizer guarantee lowest input related noise of maximum 0.29 fC (low noise mode) at an input current range of 0.5 μA. The input current range of the ADC is selectable between 0.5 μA and 1 μA.The AS5911 supports two supply concepts: a single analog and true ground supply, in both modes the photodiodes are zero biased for ultra-low dark current of the photodiode. In true ground mode, the AS5911 operates at ±1.5 V dual analog supply while in single supply mode only a single analog supply of +3.0 V is needed. The device detects automatically the chosen supply concept. No external components are required for supply decoupling. To reduce PCB area and simplify the assembly process, decoupling capacitors for supply and reference voltages are integrated in the 14 x 14 mm² FBGA package. The on-chip LDOs, reference voltages and a temperature sensor minimize the external component requirements and reduces the bill of material. The AS5911 features on-chip calibration functions for parameters such as offset voltage, linearity, offset charge and leakage current. This allows to automatically set the photodiode and the front-end at their ideal operating point, compensating for offsets and non-linearities of the signal chain.Full-scale range, integration time and power mode are configurable over a SPI-compatible serial interface as well as the digital output modes of the LVDS interface. In low power mode, the power dissipation can be minimized down to 1.25 mW per channel for reduced self-heating of the CT detector. The adjustable integration time down to 51 µs allow very high frame rates. The operating range of AS5911 is specified from 0°C to 85°C.
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ams AS5951 CT Sensor Chip

The AS5951 is a sensor chip for 32-slice CT detectors that combines the photodiodes and the readout circuit on a single CMOS chip. This sensor solution, which includes an array of photodiodes with ultra-low dark current and a 128-channel ADC side-by-side, allows the assembly of the pixel array on three adjacent edges of the device. Two AS5951 ICs can be placed in Z-direction enabling the design of 32-slice detectors for cost optimized CT machines.The AS5951 has a sensor dimension in Z-direction of 15.615 mm with a pixel dimension of 0.98x0.98 mm² in high resolution mode. In low dose mode two pixels are connected together to a 0.98x1.96 mm², this mode reduces the power consumption, as only half of the ADC channels are active. Pixel dimensions can be customized on request. The sensor can be directly assembled on a substrate using a wire bonding process for manufacturing of a CT module.Improved low dose performance can be achieved because of superior dark current of max. 1pA due to the near zero offset voltage across the photodiode. The input-related noise is very low, in high-resolution mode a typ. noise of 0.21 fC can be reached for an input current range of 200 nA.The max. power dissipation of 128 mW per device in high resolution mode and 67.2 mW in low power mode reduces self-heating effects and lowers the overall cost of cooling the system. An internal reference voltage and bias generator reduces the bill of material. Featuring on-chip photodiodes, the AS5951 offers a cost-optimized solution for 32-slice CT detectors.The digital data readout can be accessed via SPI interface. It is also used to configure parameters such as mode of operation, input current range, selection of reference voltage and enabling the calibration mode. An integrated temperature sensor enables monitoring of the junction temperature. 
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ams AS5850B Digital X-ray Flat Panel Readout IC

The AS5850B is a 16-bit, 256-channel low-noise charge-to-digital converter designed for use in digital X-ray systems. The high degree of programmability enables system performance optimization in a wide range of applications. The combination of fast speed, low noise and low power consumption maximizes the image quality and minimizes patient dose, exposure whilst improving the time to market.Each channel front-end consists of a charge sensitive amplifier (CSA) and a correlated double sampler (CDS), that removes offset and flicker noise from the signal, which is then converted to digital. A fast and reliable LVDS interface transmits the output digital data off-chip. Built-in diagnostic functionalities enable to locate the source of errors in the signal chain from the detector to the data acquisition system. Voltage references and a temperature sensor are included on the chip. An SPI interface allows easy programming of the device parameters.Four different power modes allow the user to minimize the current consumption for the chosen speed. Line times of 20, 28.5, 40 and 80 μs require as little as 3.1, 2.6, 1.6 and 1.1 mW per channel respectively. A special ADC operation mode is also available, that decreases the minimum line time to 15 μs without increasing the power consumption. Additionally, it is possible to add together the charges in pairs of adjacent channels; with this binning, the fastest achievable line time is 10 μs.
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