光子计数X射线探测器 AdvaPIX TPX3-北京众星联恒科技有限公司

公司介绍：

Advacam S.R.O.源至捷克技术大学实验及应用物理研究所，致力在多学科交叉业务领域提供硅传感器制造、微电子封装、辐射成像相机和X射线成像解决方案。

Advacam核心的技术特点是其X射线探测器（应用Timepix芯片）没有缝隙(No Gap)，因此在无损检测、生物医学、地质采矿、艺术及中子成像方面有极其突出的表现。Advacam同NASA（美国航空航天局）及ESA（欧洲航空航天局）保持很好的项目合作关系，其产品及方案也应用于航空航天领域。

产品介绍：

AdvaPIX TPX3探测器模块特别注重性能和多功能性以满足科学实验的多样需求。该模块使用CERN最新的Timepix3读出芯片（常用于粒子追踪和成像）。模块可具有多种组合结构如多层探测面堆叠或拼接成更大的靶面。每个探测器模块具有超快速稀疏数据读取功能，每秒可采集40M的光子或粒子撞击。该型号具有USB 3.0通信通道，可确保快速读取系统。

产品特点：

Timepix3（TPX3）是新一代的X射线和辐射成像技术。它是直接探测器，即使用半导体或半绝缘体传感器。特殊的像素电路设计使得每个被探测的光子都能被独立处理，与普通的X射线成像探测器相比，Timepix3（TPX3）探测器能够同时记录每个被探测光子的：

位置（position）
能量/波长（energy/wavelength）
到达时间（time-of-arrival）

并同时将相应的信号读出，有别于传统探测器逐帧读出的方式。

性能参数：

AdvaPIX TPX3可用于各种应用，如能量分辨射线照相（X射线，中子，离子），粒子追踪，飞行时间成像，多层康普顿相机等。传感器可以通过沉积转换器层（6LiF）适用于中子成像。通过将高级数据处理记录在一起，可以将某些应用中的空间分辨率提高到微米甚至亚微米级别（离子）的单位。

X射线亚像素超高分辨成像（CdTe传感器）

得益于AdvaPIX TPX3 的每个像素均可获得被探测粒子的能量信息，使得它可以用于分析被探测粒子的电荷共享信息以提高成像的分辨率。AdvaPIX TPX3 （CdTe, 1mm）在55μm的像素尺寸基础上可获得15μm的空间分辨率。这是目前世界上CdTe探测器能够获得的最高分辨率。

pic 1：Standard resolution 55 μm pic 2：High resolution 15 μm

根据探测到的能量和时间信息，结合Advacam特殊的算法可获得15μm的亚像素分辨率。时间信息用于校正CdTe中的X射线荧光。

高分辨中子成像

AdvaPIX TPX3相机镀LiF薄膜后能实现超高空间分辨率的热中子成像。该相机可获得空间分辨率高达2.5μm（σ点扩展函数），其视场14x14 mm，最大分辨率为6.5 MPix。

AdvaPIX TPX3（Si 传感器+6LiF中子转化层），热中子被6Li捕获，产生α粒子和氚核。然后在Si传感器中检测这些重带电粒子。通过处理各个中子撞击来实现超高空间分辨率，同时收集传感器中的电荷。所有这些处理均在相机软件中实现，操作简单。

资料：

AdvaPIX-TPX3 Flyer

AdvaPIX-TPX3-Datasheet

文献：

1. Non-destructive imaging of fragments of historical beeswax seals using high-contrast X-ray micro-radiography and micro-tomography

with large area photon-counting detector array

使用大靶面光子计数探测器、高衬度x射线微焦透射，CT成像方法研究蜡封碎片的内部结构。

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096843281630169X?via%3Dihub

2. Development of a Timepix based detector for the NanoXCT project 开发基于TimePix探测器用于纳米CT项目

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/10/11/C11009/meta

3. X-ray imaging with sub-micron resolution using large-areaphoton counting detectors Timepix

使用基本timepxi的大靶面、光子计数x射线探测器，实现亚微米x射线成像

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/12/12/C12024/meta

4. X‐ray Phase Contrast Imaging with Hybrid Semiconductor Pixel Detectors

像素化光子计数x射线探测器用于x射线相衬成像研究

https://dspace.cvut.cz/handle/10467/37373

5. X-ray micro-CT scanner for small animal imaging based on Timepix detector technology

基于TimePIX探测器技术的小动物x射线显微CT

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900214012443

6. Compton scattering for spectroscopic detection of ultra-fast, high ﬂux, broad energy range X-rays

超快，超强，宽能带 betatron--X射线源光谱探测器

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.4825374

7. X-ray inspection of composite materials for aircraft structures using detectors of Medipix type

使用基于Medipix技术x射线探测器，用于航空复合材料x射线检测

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/9/05/C05062

8. Spectroscopic micro-tomography of metallic-organic composites by means of photon-counting detectors

使用与像素化光子技术探测器，对金属有机复合材料进行光谱显微CT成像

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/9/05/C05062/meta

9. Development and characterization of high-resolution neutron pixel detectors based on Timepix read-out chips

开发和表征基于timepix芯片的高分辨像素化中子探测器

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/11/12/C12026/meta

10. The New Facilities for Neutron Radiography at the LVR-15 Reactor

在LVR-15反应堆，用于种子照相的新装置

http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/746/1/012041

光子计数X射线探测器-无缝拼接

光子计数X射线探测器 AdvaPIX TPX3