Duální energie v systému TruView: nový pohled na rentgenovou inspekci

Již od doby, kdy vznikly první rentgenové snímky, se operátoři rentgenových systémů potýkají se základní slabinou tohoto druhu inspekce: s rozdíly v hustotě materiálů. Při inspekci libovolného vzorku se obvykle najdou materiály s různou hustotou umístěné hned vedle sebe. Příkladem takové situace mohou být elektronické komponenty s vysokou hustotou umístěné na deskách (transformátory, výkonové zesilovače atd.) nebo kuličky, teplotní jímky, chladiče a kovové kryty pouzder BGA.

Problém spočívá v tom, že aby operátoři mohli zobrazit materiály s nízkou hustotou, musejí snížit výkon rentgenového systému. Nicméně nízkoenergetické rentgeny neproniknou do materiálů s vysokou hustotou, takže nedojde k vytvoření obrazu (podexponování). Proto je nutné výkon rentgenového zdroje zvýšit tak, aby byly osvíceny části vzorku s vysokou hustotou, avšak za cenu přeexponování částí s nízkou hustotou.

S nástrojem Duální energie v rentgenovém systému TruView [1] to však není problém. Pomocí prozatímně patentovaného (patent-pending) algoritmu lze nejprve pořídit nízkoenergetický snímek vzorku, zatímco v dalším kroku je pak pořízen vysokoenergetický snímek části vzorku s vysokou hustotou. Nástroj Duální energie oba snímky (nízko- i vysokoenergetický) automaticky sloučí a vytvoří snímky, na kterých je vidět to, co dříve nebylo možné: materiály s nízkou i vysokou hustotou vyobrazené vedle sebe.

Prvním příkladem je krimpovaná izolační svorka. Svorka má plastové pouzdro s nízkou hustotou, ve kterém jsou uloženy kovové koncovky a vodiče s vysokou hustotou. Jak je vidět na obr. 1 nahoře, při pokusu o zobrazení materiálu s vysokou hustotou zmizí plastové pouzdro s nízkou hustotou. Obr. 1 uprostřed naopak znázorňuje, že nízkoenergetický snímek sice dokonale zobrazí plastové pouzdro konektoru, nicméně zcela skryje vodiče a dráty.

Pomocí nástroje Duální energie byly v softwaru TruView 5 zachyceny nízko i vysokoenergetické části svorky a byly zobrazeny v jediném snímku (obr. 1 dole).

V druhém příkladu analyzujeme klasické pouzdro BGA.Kuličky pájky u pouzdra BGA mají velmi vysokou hustotu, takže k získání dobrého snímku je nutné nastavit rentgenový zdroj na vysokou energii (obr. 2 nahoře). Nicméně části s nízkou hustotou kolem pouzdra BGA jsou přeexponované, a tudíž nejsou vidět. Obr. 2 (uprostřed) odhaluje všechny nízkoenergetické detaily částí DPS s nízkou hustotou, kdy jsou vidět plošné spoje i další prvky a součástky na desce. I v tomto případě byly oba snímky pomocí nástroje Duální energie v softwaru TruView 5 sloučeny do jednoho obrázku (obr. 2 dole), na němž jsou materiály s nízkou i vysokou hustotou zobrazeny ve vysokém rozlišení.

Posledním příkladem, který bychom rádi zmínili, je transformátor osazený na DPS. Jak je vidět na obr. 3 (nahoře), vysokoenergetický snímek znázorňuje všechny detaily transformátoru. Na tomto snímku jsou patrné jednotlivé vodiče. Na nízkoenergetickém snímku znázorněném na témže obrázku dole jsou pak vidět všechny detaily desky plošných spojů.