X射线检测设备的定义

X 射线检测是无损检测的一种，无损检测是在不损害或不影响被检测对象使用性能的前提下，采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。

X射线作为一种检测手段，由于其通过透视获得直观的影像、速度快、准确率高、可视性好等优势，广泛应用于各行各业，包括集成电路及电子制造领域、电池制造领域、汽车制造领域、异物检测领域、公共安全领域以及航空航天、研究分析、科研教学及军工等领域。

 X射线工作原理

X射线实际上是一种波长极短、能量很大的电磁波，其波长介于紫外线和伽马射线之间。在X射线检测设备中，产生X射线的方法是用加速后的电子撞击金属阳极靶，在撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以X光子的能量辐射出去，即产生X射线。X射线因其波长短、能量大，照射在物体上时，仅一部分被物体所吸收，大部分经由物体原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。

如上图所示，X射线源产生X射线，利用X射线的穿透特性，通过X射线穿透不同密度（或厚度）物质的衰减差异，即X射线探测器探测到的X射线穿透被测物体后的剩余光子数量不同，可以得到被检测物体的内部结构成像，通过影像分析而判定物体内部是否存在缺陷及缺陷类型、等级，同时通过计算机图像处理系统完成对图像的存储，保证检测数据的可追溯性。由于其无损、快速的检测方式以及直观、清晰的检测结果，X射线检测设备被广泛应用到多种行业中。

 按照检测设备下游应用

按照X射线检测设备不同的应用领域分类，整体上包括集成电路及电子制造领域、电池制造领域、铸件、焊件及压力容器领域、公共安全检测、异物检测领域及其他。

其中，集成电路及电子制造领域包括芯片、集成电路制造以及PCB印刷、PCBA装联等；电池领域包括动力电池检测、储能电池检测、消费电池检测；工业产品领域包括汽车零部件、航空压铸件、压力容器和管道；异物检测包含罐装食品检测、袋装食品检测及散料食品检测，纺织品、烟草、化妆品等行业异物检测；在其他领域，X射线检测设备在逐步应用，如公共场所安防、车辆检测、材料检测领域等。

 X射线检测设备市场规模

除医疗领域外，X射线检测设备下游可应用于集成电路及电子制造检测、电池检测、工业铸件、焊件及压力容器检测、异物检测和公共安全检测等领域。中国X射线检测设备（除医疗外）由2017年的83.4亿人民币增长至119.0亿人民币。受到下游集成电路及电子制造、电池检测等行业需求的快速增长，预计X射线检测设备市场规模可超过240亿人民币。

数据来源：Frost&Sullivan

 部分X射线检测设备厂商

集成电路检测领域：通用电气、依科视朗、蔡司、岛津、诺信、日联科技等；

电池检测领域竞争：正业科技、双元科技、大成精密、日联科技、赢多美立等；

铸件、焊件及压力容器检测：蔡司，依科视朗、贝克休斯、日联科技、华日理学、丹东奥龙等；

异物检测领域：梅特勒-特利多、赛默飞、安立和镭曼、太易、美亚、多科、高晶；

 X射线检测设备核心软硬件

X射线检测设备的关键技术包括X射线源、探测器及影像软件。

（1）    X射线源

X射线源，又可称为X光管、X光源，是产生和发射X射线的装置。X射线管中由阴极和阳极组成的电子光学系统对阴极发射的电子进行加速和聚焦，变成高能电子，然后轰击阳极靶材，产生X射线。X射线源根据其不同性能特点，又分为微焦点射线源、大功率射线源、普通射线源。根据密封方式不同，微焦点射线源可分为开放管（开管）和封闭管（闭管）。根据电子发生原理的不同，X射线管又可分为热阴极及冷阴极。

X射线源竞争企业包括提供开管微焦点射线源的YXLON、Finetech、X-WorX；提供闭管焦点射线源的日本滨松、美国Thermo Fisher、无锡日联；提供大功率焦点源的COMET、Varex、VJ Technologies；提供普通焦点源的上海超群、丹东荣华。

（2）    探测器

X射线探测器的作用是将X射线的光信号转换为电信号，本质上是波的光电效应。当X射线探测器接收到X射线的照射后，将产生与辐射强度成正比的电信号，通过计算接收到电信号的电荷量的多少，来得到被测物体的影像数据，供后续软件分析。按照工作方式的不同，可分为积分式探测器和单光子计数式探测器。根据产品形态分为影像增强器（老式DR设备使用）、平板探测器（平板DR等）和阵列探测器（螺旋CT）；其中平板探测器根据成像速度又可分为静态探测器（~1Hz），动态探测器（15-80Hz）。

X射线图像增强器企业包括东芝、滨松和泰雷兹等。X射线平板探测器企业包含上海奕瑞、江苏康众和Varex等。X射线线阵探测器包含滨松、DT和Varex等。

（3）    影像软件

探测器接收X射线并产生电信号后，在控制电路的作用下，扫描读出各个像素的存储电荷，经A/D转换后输出数字信号，传送给计算机通过影像软件处理从而形成X射线数字影像，并显示在外接显示屏上。由于X射线检测设备下游应用领域广泛，应用于不同领域的X射线检测设备差别最大的地方除了X射线的精度外，就是其数据搜集和处理的影像软件。

影像软件的基本功能是图像采集、图像预处理及后处理应用功能（包括测量测算、缺陷自动检测算法、硬件控制接口等等）。因为集成电路、电子制造、电池检测、工业检测、公共安全检测等下游应用领域的被测产品不同，对图像采集方式、系统检测精度、自动检测算法等要求各不相同，所以不同应用领域会对应不同的影像软件。

 X射线检测设备发展趋势

 下游行业产能扩张推动X射线检测设备需求增长

 在线式X射线检测设备加速替代离线式设备

 解决“卡脖子”技术，核心设备国产化替代稳步进行

 数字化及联网化X射线检测设备不断涌现