Medizinkomponenten zur Röntgenbildgebung
Ohne US-Bezug: Fairchild-Sensoren jetzt direkt über Hamamatsu Europa
Hamamatsu bringt die CMOS-Sensoren von Fairchild Imaging nach Europa: 0,25 e⁻ RMS Rauschen plus Dual-Gain-Architektur für hohe Dynamik erlauben eine Röntgenbildgebung bei sehr niedrigen Strahlendosen. Der F3D-Detektor zeigt in der Praxis, wie KI-Algorithmen von homogenen Bilddaten profitieren.
CMOS-Sensoren von Fairchild Imaging müssen jetzt nicht mehr in den USA bestellt werden. Hamamatsu Photonics Europe vertreibt und supportet die CMOS-Bildsensortechnologien von Fairchild Imaging jetzt aktiv über sein eigenes europäisches Netzwerk – für Entwickler medizinischer Röntgen- und Bildgebungssysteme ändert sich damit vor allem der Zugang zu Applikationssupport und kundenspezifischer Sensorentwicklung.
Vom US-Rüstungskonzern zurück zum eigenen Namen
Bis 2024 firmierte Fairchild als BAE Systems Imaging Solutions – 2011 hatte BAE die Sensorsparte übernommen. Im November 2024 erwarb Hamamatsu Photonics über seine Tochtergesellschaft Photonics Management das Sensorgeschäft und führte den etablierten Markennamen Fairchild Imaging wieder ein. Heute sitzt die eigenständige US-Entität als hundertprozentige Tochter von Hamamatsu Photonics im Silicon Valley. Für europäische Entwickler bedeutete das bislang: Sensorbezug und technischer Support liefen über einen US-amerikanischen Anbieter ohne Anbindung an ein europäisches Photonik-Vertriebssystem.
Mit der jetzigen »Markteinführung« integriert Hamamatsu Photonics Europe die Sensortechnologien erstmals in sein eigenes Support-Netzwerk und will Kunden »von der Komponentenauswahl über kundenspezifische Sensorentwicklungen bis zur Integration in komplexe Bildgebungssysteme« begleiten. Nicht die technische Verfügbarkeit der Sensoren an sich zählt, sondern die organisatorische Anbindung an europäische Applikationsingenieure statt eines reinen Bauteilbezugs aus den USA.
Technische Basis für die Röntgenbildgebung
Die rauschärmste Sensorlinie des Portfolios, die sCMOS-3.1-Serie, erreicht ein Rauschniveau von 0,25 e⁻ RMS bei über 90 Prozent Quanteneffizienz und ermöglicht Aufnahmen bis zur Einzelphotonenzählung. Eine proprietäre Dual-Gain-Architektur liefert zusätzlich einen hohen Dynamikbereich, indem Low-Gain- und High-Gain-Signalpfade pixelweise unterschiedliche Analog-Digital-Wandlungen vornehmen. Dieselbe Sensorarchitektur deckt also sehr helle und sehr dunkle Bildbereiche gleichzeitig ab, ohne dass Sättigung oder Rauschen die Bildqualität einschränken.
Der F3D-Detektor in der Diagnose
Der F3D-Detektor zeigt den praktischen Nutzen in der Medizin exemplarisch. Mit 2,4 Megapixel Auflösung, einer Pixellinearität von über 99 Prozent und einem Dynamikbereich von mehr als 90 dB ist er für Röntgen- und Inspektionsanwendungen ausgelegt. Die Dual-Gain-Architektur codiert die Bilddaten mit 16 Bit und soll dadurch laut Hamamatsu »exzellente Bilder bei geringster Patientendosis« liefern – ein Kriterium, das für Geräte-Entwickler in Humanmedizin, Biopsie-Applikationen und auch der Tiermedizin relevant ist. Mit bis zu 10 Bildern pro Sekunde eignet sich der Sensor zudem für Tomosynthese-Sequenzen, bei denen mehrere Aufnahmen aus unterschiedlichen Winkeln zu einem dreidimensionalen Bild kombiniert werden.
KI-gestützte Bildverarbeitung
Die hohe Pixellinearität sorgt für eine gleichmäßige Datenverteilung über das gesamte Bild, was laut Datenblatt »die Fähigkeit von KI-Algorithmen« bei der Bildauswertung verbessert, insbesondere da viele KI-Modelle empfindlich auf inhomogene Sensordaten reagieren.
Sensor | F40 | F3D | F20 | F15 | F10 |
|---|---|---|---|---|---|
Auflösung | 10.2MP | 2.4MP | 2.4MP | 2.2MP | 1.6MP |
Aktive Sensorfläche (mm) | 72 mm x 53 mm | 36 mm x 25 mm | 36 x 26 | 33 x 26 | 30 x 20 |
Maximale Bildrate | 6.4 fps max raw capture | 10 fps | 1 fps | 1 fps | 1 fps |
Szintillator | FOP with Csl | Tunable FOP with Csl | CsI + FOP (customizable) | CsI + FOP (customizable) | CsI + FOP (customizable) |
Datenübertragung | USB 3.0 Type C | USB 2.0 | USB 2.0 | USB 2.0 | USB 2.0 |
Betriebssystem | Windows / Mac / Linux | Windows / Mac | Windows / Mac | Windows / Mac | Windows / Mac |
Schutzart | IPX8 | IPX8 | IPX8 | IPX8 | IPX8 |
Auslöser | Auto-detect | Auto-detect | Hardware Trigger | Hardware Trigger | Hardware Trigger |
Pixel |
| ||||
Pixelgröße | 19.5 µm x 19.5 µm | 19.5 µm x 19.5 µm | 19.5 µm x 19.5 µm | 19.5 µm x 19.5 µm | 19.5 µm x 19.5 µm |
Shutter-Typ | Rolling / Global Reset | Rolling Reset / Global Reset | Global Reset | Global Reset | Global Reset |
Progr. Verstärkung | LG: 1x | HG: 20x | LG: 1x | HG: 10x | High / Low | High / Low | High / Low |
Korrekturdatei | Onboard | Online | Onboard | Onboard | Onboard |
Über die klassische Radiografie hinaus nennt Fairchild Imaging weitere Einsatzfelder für seine Bildsensoren: Biopsie-Inspektion, zerstörungsfreie Materialprüfung sowie Intraoral- und Extraoral-Linescan-Sensoren für die Zahndiagnostik und mammografische Anwendungen. Die Sensorvarianten der F-Reihe, von F10 bis F40, reichen von 1,6 bis 10,2 Megapixel Auflösung und erreichen bis zu 20 Bilder pro Sekunde. Entwickler können so je nach Anforderung an Auflösung, Geschwindigkeit und Bauform aus einem breit-skalierten Portfolio wählen. (uh)
