Röntgendetektoren für die Industrie: Konstante Bildqualität bei 450 KV mit Abbildungsfläche 56 x 40 cm²

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Strahlungsstabiler Röntgendetektor für industriellen Dauereinsatz

Am Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT in Fürth wurde der neue Röntgendetektor XEye5640 entwickelt, welcher erstmalig für den industriellen Einsatz bei Röntgenenergien bis zu 450 keV ausgelegt wurde. Die Aufnahmefläche des Detektors beträgt 56 x 40 cm² und ist damit ca. 40 Prozent größer als andere kommerziell verfügbare Röntgendetektoren mit einer typischen aktiven Fläche von maximal 40 x 40 cm².

Der neue Röntgendetektor, wie auch alle anderen XEye-Detektoren, zeichnet sich aufgrund seines patentierten, strahlenharten Aufbaus durch eine einzigartig dauerhaft stabile Bildqualität aus. Dies trägt entscheidend zur Qualitätssicherung und Kostenreduktion bei, wovon insbesondere Kunden im industriellen 24/7-Betrieb mit automatischer Bildauswertung zur Defekterkennung profitieren. Eine üblicherweise laufende Anpassung der Bildverarbeitungsparameter zur Vermeidung von Pseudofehlern und Schlupf ist nicht erforderlich.

XEye-Detektoren arbeiten nach dem Prinzip der optischen Abbildung. Ein Szintillator (Leuchtfolie) sendet, angeregt durch die Röntgenstrahlung, sichtbares Licht aus. In der XEye5640 erfassen 42 hochempfindliche und synchron arbeitende CMOS-Sensoren über eigens hierfür optimierte Optiken das Licht von sich überlappende Teilbereiche des Szintillators. Die Einzelbilder werden nahtlos zu einem Gesamtbild zusammengefügt.

Die nominelle Pixelgröße des XEye5640 beträgt 50 Mikrometer. Mittels Binning, dem elektronischen Zusammenfassen von Pixeln, und der geeigneten Wahl des Szintillator-Materials lässt sich anwendungsspezifisch die optimale Zielpixelgröße einstellen bzw. sich bei veränderten Anforderungen nachträglich anpassen.

Die im Verhältnis zu anderen Detektoren deutlich größere Aufnahmefläche bei gleichzeitig hoher Strahlungsfestigkeit bis zu 450 keV Röntgenenergie und einer Pixelgröße ab 50 Mikrometer ermöglicht einen flexibleren und zugleich effizienteren Umgang mit Prüfobjekten. So können beispielsweise große Objekte mit hohen Wandstärken, für die bislang mehrere Messdurchläufe notwendig waren, mit nur einer Messung vollumfänglich dargestellt bzw. geprüft werden. Anwendungsbeispiele finden sich in der Inline-CT von Kupplungsgehäusen oder der Durchstrahlung von Motorblöcken innerhalb der Produktionslinie im Fertigungstakt.