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近年来，X射线线阵探测器扫描成像系统由于具有像素小、灵敏度高、分辨率高、成像速度快、动态范围大以及性价比高等优点，在无损检测和医学应用等诸多领域得到了日益广泛应用并成为极具发展前景的新兴产业。X射线线阵探测器扫描成像芯片是该成像系统的核心部件，其设计的主要难点在于如何实现成像系统对芯片的低噪声需求，因为芯片的低噪声可以保证系统得到更大的动态范围，是代表系统的高性能指标之一。此外，系统的穿透性能也与芯片的低噪声密切相关。本文所研究的高性能X射线线阵探测器扫描成像芯片是具体围绕三种不同的无损检测应用系统，即行李箱、食品和集装箱检测展开的。而从三种不同X射线检测系统的整机市场情况来看，X射线线阵探测器扫描成像芯片还处于国外的垄断而市场却很广阔。设计并批量生产出中国自己的X射线线阵探测器扫描成像芯片是打破国外技术垄断的首要任务。因此，开展高性能X射线线阵探测器扫描成像芯片的研究既具有理论意义又具有经济价值。 本文所完成的主要工作及所取得的主要成果包括以下方面: 1)理论方面在详细研究了芯片主要模块积分器和采样保持器噪声产生机理的基础上，分别建立了两个模块在每一相的噪声模型并推导出了噪声公式。结合噪声的传递过程，首次给出了整个芯片的噪声叠加公式。 2)依据芯片的噪声模型及噪声叠加公式，本文设计了三款满足不同X射线检测系统应用的低噪声X射线线阵探测器扫描成像芯片，噪声仿真结果与理论计算相符。 3)本文设计的三款低噪声芯片已经批量生产，噪声测试结果与仿真结果和理论计算相符。实际测试结果表明，用于X射线行李箱检测系统的32通道芯片的性能领先于国内同级芯片EMT1010。中国的X射线行李箱检测系统公司已使用此款芯片安装整机，这是国内首款能批量生产用于X射线行李箱检测系统的成像芯片;用于X射线食品检测系统的64通道芯片的性能超过了日本同级芯片S8865-64G。日本和英国的X射线食品检测系统公司使用此款芯片完成了整机实验评估，这是国内首款能批量生产用于X射线食品检测系统的成像芯片;用于X射线集装箱检测系统的32通道芯片的性能部分优于美国同级芯片DDC232。美国的X射线集装箱检测系统公司使用此款芯片开发了其下一代的整机系统，这是国内首款能批量生产用于X射线集装箱检测系统的成像芯片。