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欧司朗全新的AS5951传感器芯片为32层CT探测器提供了经济高效的解决方案

由于将ADC和光电二极管阵列集成在一个组件中,该传感器芯片提供了一个易于集成的系统解决方案。
ams AG摄

欧司朗,全球光学解决方案的领导者,扩大了其传感器芯片组合,为计算机断层扫描(CT)扫描仪的32片解决方案。CT设备被广泛应用于医疗、工业或安全等领域。在所有的应用中,开发具有成本效益的CT扫描仪的决定性因素是探测器。“来自ams OSRAM的AS5951传感器芯片简化了探测器组装。它结合了高度敏感的光电二极管阵列和读出电路在一个单一的CMOS芯片。与上一代相比,AS5951在相同的传感器区域提供了更好的图像分辨率,”欧司朗医疗和CMOS部门负责人Jose Vinau说。

下一代传感器芯片

与之前的AS5950相比,主要改进是增加了相同探测器覆盖区域的空间分辨率。亚毫米各向同性像素间距允许提高图像分辨率。AS5951的光电二极管阵列由16 x 8像素组成,间距为0.98 x 0.98 mm²,从而改进了其前身的原来的0.98 x 1.96 mm²间距。这允许两倍的空间分辨率的总传感器尺寸31.23毫米使用两个as5951实现32片探测器。为了适应更高的像素密度,A/D转换器(ADC)的通道数从64增加到128。像素尺寸可以在短的开发周期内定制,以满足客户的要求。

影响图像性能的另一个因素是最大1pa的低暗电流,这是通过在光电二极管上自动校准接近零偏置电压实现的。这比AS5950设备低90%,并允许更好的低剂量性能。输入相关噪声性能是影响图像质量的一个重要方面。由于光电二极管和ADC通道连接较短,AS5951的噪声性能非常低,可以提高低剂量性能。

AS5951有两种工作模式:高分辨率模式和低剂量模式。在高分辨率模式下,输入电流范围为200 nA时,噪声最大可达0.30 fC。在低剂量模式下,在0.43 fC的噪声水平下,两个像素被分成更大的像素,这提高了信噪比性能,并允许降低剂量水平。±600ppm的高线性度,包括光电二极管,也确保无人工制品图像。200 μ s的最小集成时间允许快速CT检测器旋转。数字数据读出可以通过SPI接口访问。

AS5951作为一种成本优化的32层CT检测器解决方案

ams OSRAM的专利产品设计允许128通道ADC集成到单个器件中,而不是作为一个分立组件放置在光电二极管阵列旁。这降低了CT检测器供应商的复杂性和制造成本。为了组装CT检测器的大像素阵列,AS5951被安装在其三个相邻的边缘上。可以将两个AS5951芯片放置在z方向(轴向),从而可以开发用于价格敏感CT探测器的32层探测器。内部参考电压通过消除额外的外部组件减少了材料成本。集成温度传感器监测芯片上的温度。通过AS5951,客户可以获得现成的传感器芯片解决方案,简化了与探测器的系统集成。

此外,在低剂量模式下,自加热降低,每个传感器的最大功耗为67.2 mW,降低了冷却成本。为了生产CT模块,AS5951可以使用线键合工艺直接安装在基板上。结合低成本的衬底材料,AS5951为CT探测器提供了一种经济有效的模块解决方案。这是在全球范围内增加诊断性CT成像的关键。

欲了解更多信息,请访问http://www.ams.com