de.wedoany.com-Bericht: Die Sony Semiconductor Solutions Corporation hat die bevorstehende Markteinführung, Massenproduktion und Auslieferung des IMX711 angekündigt, eines direkt konvertierenden ladungsintegrierenden Röntgen-CMOS-Bildsensors.
Dieser Sensor kann Röntgenstrahlen direkt detektieren und ein proportionales Signal zur Energie ausgeben, was ihn für Inspektions- und Messinstrumente geeignet macht. Dank der proprietären Schaltungstechnologie von Sony erreicht der IMX711 unter den ladungsintegrierenden Röntgen-CMOS-Bildsensoren die branchenweit schnellste maximale Bildrate – 26.100 Bilder pro Sekunde (basierend auf der Methode der effektiven Pixelanzahl des Bildsensors) – und gewährleistet durch die Unterdrückung von Ladungssättigung präzise Messungen. Das deutlich reduzierte Rauschen verbessert die Signaldetektionsgenauigkeit bei geringem Photonenfluss und trägt zur Erkennung von Unterschieden in der Photonenenergie bei. Dieses neue Produkt ermöglicht auf einem einzigen Sensor gleichzeitig hochpräzise Messungen der integrierten Röntgenenergie über einen weiten Dynamikbereich sowie die Erfassung von Energieinformationen auf Photonenebene – etwas, das mit herkömmlichen Sensoren kaum möglich ist. Es verspricht, Fortschritte in der Röntgeninspektion und -messtechnik in Bereichen von der Spitzenbauteilprüfung bis zur wissenschaftlichen Messung voranzutreiben.
Durch die Reduzierung der pro Bild akkumulierten Ladungsmenge verbessert das Produkt die Sättigungseigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Sensoren. Gleichzeitig wird das Rauschen auf 34 e-rms gesenkt (basierend auf dem Durchschnittswert der Pixel im effektiven Sensorbereich; bei Umgebungstemperaturen unter oder gleich 20 °C beträgt der garantierte Funktionswert 60 e-rms), sodass schwache Röntgensignale nicht vom Rauschen überdeckt werden. Dies erhöht die Messgenauigkeit bei geringem Photonenfluss und ermöglicht die Detektion auf Photonenebene. Diese Eigenschaften erlauben es dem Sensor, über alle Pixel hinweg von niedrigen bis zu hohen Photonenflüssen die integrierte Röntgenenergie präzise zu messen und unterstützt Inspektionen und Messungen mit starken Helligkeitsunterschieden auf einem einzigen Sensor, was zur Steigerung des Bauteildurchsatzes und zur Erweiterung des Dynamikbereichs beiträgt.
Der IMX711 verwendet das Ladungsintegrationsverfahren, um ohne vorherige Schwellenwerteinstellung Informationen zur Photonenenergie zu gewinnen. Rauschen und Signalschwankungen während des Auslesevorgangs werden unterdrückt, was eine hohe Energieauflösung ermöglicht und Unterschiede in der Photonenenergie klar erkennbar macht. Diese Eigenschaft trägt zur Vereinfachung und Verbesserung der Präzision fortschrittlicher Inspektionen und Messungen bei, wie z. B. der Erkennung von Unterschieden in der Elementzusammensetzung sowie der Struktur- und Materialanalyse zur quantitativen Bewertung kleiner Zustandsänderungen – Anwendungen, die zuvor mehrere Messungen erforderten. Darüber hinaus unterstützt der Sensor die Nachbearbeitung unter verschiedenen Bedingungen, wie das Sammeln von Messdaten aller Pixel, die Kombination mit räumlichen Informationen und die Extraktion spezifischer Energiedaten, wodurch vielseitige Inspektions- und Messaufgaben ermöglicht werden.
Der IMX711 wurde von der Sony Semiconductor Solutions Corporation in Zusammenarbeit mit RIKEN entwickelt. Basierend auf der von Dr. Takashi Hatsui erfundenen Pixelstruktur führten beide Partner gemeinsame Entwicklungsarbeiten zur praktischen Nutzung durch, darunter die Verbesserung der Empfindlichkeit, die Erzielung einer hohen Beständigkeit gegen Röntgenstrahlung und einer hohen Spannungsfestigkeit. Sony entwickelte die Schaltungstechnologie, das Herstellungsverfahren und die Gehäusetechnologie für die Massenproduktion.
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