X射线在工业成像检查的工作模式上面，可以分为离线检查和在线检查。以往X射线检查设备对于产品质控更多的是抽检或分析验证的需求，所以，此类设备一般以离线检查为主。但随着对产品检测速率需求的不断提升，X射线成像检测设备不得不直接安装到生产线上，实现全检连续在线检查，因此，X射线在线检查设备便应运而生。

很显然，在线设备比离线设备在应用方面有着更加严苛的需求，一方面要求“稳”，另一方面要求“快”。

首先，由于在线检测设备是与生产线绑定在一起的，因此检测设备一旦出现故障便会影响整条生产线的运行，给生产商造成巨大损失。其次，在线检测设备的运行速度一定要与生产线的运行速度保持一致，这也就对“在保证图像质量的前提下，快速检测”提出了更高的要求。

那么到底有哪些操作可以让X射线在线检测设备又“稳”又“快”的工作呢？

从下图所示的X射线检测系统示意图中可以看出，在线检测设备最核心的两个部分是“源”&“探”。“源”就是X射线源，是X射线的输出装置。“探”是X射线接受装置，是图像的输出端。

从“源”头解决“稳”的问题

X射线的生产是由电子束靶材原子或原子核发生碰撞时突然减速发出的辐射，这种辐射就是韧致辐射（也叫刹车辐射或制动辐射）。期间带电粒子99%以上的能量都以碰撞产生热量损失掉，只有0.2%的能量产生X射线。此时阳极靶面温度可达1500-2000 ℃。

X射线球管结构当中阴极、阳极电子透镜这些核心部件都要求放在一个密闭的真空玻璃管内。如此一来球管在持续工作中的稳定散热、真空度保持就是其产品稳定工作的关键。只有选择一款经得住时间考验的足够“稳”的X光源才能让我们的在线设备快的前提。

滨松光子生产的L14351-02，其最高电压可达到180 KeV，最大电流500 uA，采用了球管、高压、电路一体化集成的设计。保证其稳定输出的同时在使用上仍有一定的便捷性。在滨松封闭式MFX序列当中属输出功率之最（详解：无损检测中的微焦点X射线源（MFX） ）。

滨松MFX L14351-02

从“探”出发，加“快”检测

目前业内普遍使用的X射线成像器件主要有平板探测器、线扫描相机、x射线影像增加器+可见光相机等方案。但无论哪种方案其对X射线的探测都属于“间接探测”，其构成上包含了闪烁体、图像传感器、读出电路。

（图片来自互联网）

其中闪烁晶体是关键，它接受X射线（波长在0.03-3 nm）照射后，会激发出一般半导体探测器可直接探测的波长范围（320-1110 nm）内的光，由此使得后面的图像传感器得以间接探测到X射线。

闪烁体在X射线探测当中有两个参数至关重要：

一、光输出，就是指被一定量的X射线照射后能激发出来的光输出；

二、余辉特性，余辉是指晶体所受射线照射停止后晶体内生产的发光并不是立即消失，而是逐渐衰减一段时间后才最终消失的现象。因为余辉的存在，就导致晶体的光输出与X射线的照射并非绝对的“同步”。这反映到成像系统上就会导致当被测样件是在移动中连续拍摄时，会在物体边缘处形成图像的“拖尾”。

当前，工业X射线成像系统当中，最传统闪烁晶体的选择是掺铊碘化铯晶体（CsI（Tl））。从下表常见种类闪烁晶体的参数对比中就能看出，CsI（Tl）是相对光输出较高的晶体，更主要的原因是它的成本相对比较便宜。但是对比余辉CsI（Tl）并没有什么优势。

那有没有余辉较小成本又相对较低的晶体呢？

北京滨松公司在近年推出了RGBS（稀土石榴石基闪烁体）晶体。从下表的对比中可以明显看出RGBS晶体比传统的CsI（Tl）晶体不光在余辉特性上更优秀而且在光输出上也胜CsI一截，且有不潮解的特性。因此是工业X射线检测系统中的不二之选。

北京滨松生产的RGB晶体

闪烁晶体之下就是图像传感器，这是X射线接收装置的核心。当前市面上常用的平板探测器其帧率在几十FPS。其实这个曝光、图像输出转移的时间并不是制约检查速度的瓶颈。而是配合平板做检测时的样件固定、转移这种模式本身。所以为了进一步提高在线检测速度，有没有一种方法可以让被检样件连续移动而无须在固定工位处停留就成完成扫描拍摄？要解决这个问题就得引入另外一种成像器件——TDI线扫相机（还在用线/面阵相机做X光无损检测？TDI表示有话说！）.

滨松X射线TDI相机C12300-121

TDI方式的本质是在扫描方向（样件移动方向）上对被测物的目标点连续多次曝光并将其电荷累加。从而一方面提高了相对于单行曝光的信噪比，同时实现连续扫描而无需物体特地停下来等待拍照。滨松光子最新的TDI相机C12300-121能在48um像素分辨率下实现高达144m/min的扫描速度。

除平板探测器、线扫相机之外，影像增强器+CCD相机也是X射线成像的常用方案。其基本结构如下，首先需要在左侧入射端将X射线转换成相应的光电子，之后电子在设定增益的电场中移动，最后打在右端的荧光输出面再次激发出可见光。可见光图像再经光学镜头耦合进CCD相机，最终形成数字图像输出给用户。

以上就是传统影像增强器+CCD相机的工作原理，它和平板探测器工作时一样需要要求被测样件固定。如果被拍摄物体是连续移动的情形，则因电子移动轨迹的差异会导致最终输出后的图像存在模糊。