平板探测器的原理及应用

2012年2月，平板探测器的原理与应用，2012年2月，平板探测器的主要内容、概念、非晶硅平板探测器、非晶硒平板探测器、CMOS平板探测器的指标与评价，2012年2月，平板探测器，通过面阵探测器替代传统薄膜等材料。工件的x光透视产生的图像信号被转换成易于存储和处理并符合某些工业标准的数字图像。与线阵探测器相比，提高了图像读取速度，减少了X射线曝光时间，线阵扫描探测器，平板探测器，2012-02，平板探测器的应用，2012-02，平板探测器的典型结构，2012-02，典型的平板灾难恢复组成，X射线高压发生器产生高压(高压，灯丝，高压整流，交换门)X射线准直器产生的X射线球减少了散射射线，控制照射场平板探测器图像后处理系统模数转换、图像预处理、图像重建等。2012年2月，平板探测器的类型，直接能量转换非晶硅，间接能量转换非晶硅，碘化铯/硫化钆电荷耦合器件，2012-02，直接非晶硒，典型结构：非晶硒层(-硒)光电导材料薄膜半导体阵列(薄膜晶体管阵列)，薄膜晶体管，尺寸为几十厘米，2012年2月。无定形硒成像原理，向无定形硒层施加正向偏压(0-5kv ),即预设的初始状态。在X射线照射下，非晶硒层产生电子和空穴对，它们在外加电场下产生电流并将电荷储存在薄膜晶体管层中。存储在薄膜晶体管层的电荷经模数转换后被读出、放大并输出到计算机。在所有电荷信号被读取之后，剩余电荷被消除，初始状态被恢复。非晶硒平板探测器的特点是：无散射直接光电转换，高清晰度，物理性质稳定，低介电常数，低电阻率，高暗电流，高光电吸收效率，光电导效率随X射线强度的增加而增加，2012-02，直接非晶硒，美国全息公司，日本岛津公司，2012-02，间接非晶硅，(1)闪烁体或磷光体层(2)非晶硅层(a-Si)(具有光电二极管功能)(3)薄膜晶体管阵列，2012-02，间接非晶硅，基本工作过程原理：a:入射X射线图像被碘化铯闪烁晶体转换成可见光图像，b:可见光图像被下一层非晶硅光电二极管阵列转换成电荷图像，c:电荷信号被逐行取出并转换成数字信号，然后传输到计算机形成X射线数字图像。在2012年2月，闪烁体和磷光体可以统称为闪烁体或磷光体，其可以在X射线照射下激发可见光。荧光是指在停止X射线激发后连续(10-8秒)发光的过程。闪烁是指闪烁体上的单个高能粒子瞬间激发的闪光脉冲。2012年2月，间接闪烁体：氧化钆。功能：x光光子转换成可见光光子发射。特点：成像速度快，性能稳定，成本低。分层排列(散射线造成的大不透明度)主要包括日本佳能生产的CXDI系列，这也是唯一一款能够移动的X射线探测器。2012-02，间接闪烁体：碘化铯。碘化铯(CsI:T1)闪烁体以碘化铯为光电替代介质，连续排列，针径约6-7m，厚度500-600 m。铊包裹在外围以减少扩散。2012年2月，无定形硒和碘化铯的吸收系数也随着无定形硒厚度(500m至700m)的增加而增加。数据表明，吸收系数随碘化铯厚度的增加而增加，但图像分辨率下降。无定形硒和碘化铯的吸收系数随着X射线能量的增加而降低。二月，550纳米。(CsI涂层探测器的转换效率高于氧化钆涂层探测器。，可见光，2012年2月，CCD探测器，反射式，2012年2月。CCD探测器，直接光纤CCD具有小尺寸，一般为3-5cm2，闪烁体一般为碘化铯光纤CCD芯片，闪烁体一般为碘化铯光学透镜CCD芯片，2012年2月，它以电荷的形式存储在存储装置(4)中以读取电荷信号，电荷信号被放大并由模数转换器处理以产生数字信号。2012年2月-2002年。电荷耦合器件和互补金属氧化物半导体类型，电荷耦合器件和互补金属氧化物半导体没有电荷转移功能，需要通过一个X-Y定位电路。用于产生累积电荷的金属氧化物半导体场效应晶体管：受控读出，2012年2月。选择平板探测器类型，观察和区分不同组织的密度，因此对密度分辨率的要求很高。应使用非晶硅平板探测器的灾难恢复，因此DQE相对较高，并且容易获得高对比度的图像。细节需要以高度细节成像，这需要高空间分辨率。因此，应使用非晶硒平板探测器的灾难恢复来获得高空间分辨率的图像。2012年2月，DQE-检测量化效率空间分辨率空间分辨率调制传递函数调制传递函数信噪比信噪比，2012-02，量子检测效率-DQE，定义：检测器检测到的光量子与发射到检测器上的量子数之比通常用输出信噪比的平方与输入信噪比的平方之比来表示，后者通常是一个百分比。DQE=，2012-02，量子探测效率-DQE，其中G是探测器的增益，是单位面积入射到X射线探测器的量子调制传递函数，NPS是噪声功率谱。另一种计算方法：2012-02，空间分辨率，空间分辨率是指图像的每个像素点的尺寸特征是调制传递函数MTF，2012-02，调制传递函数(MTF)，MTF是检测器对比度空间频率传递函数，其通常用于指示系统应用的空间频率范围中的MTF值越高，图像系统的空间频率特性越好，并且可以获得更好的图像对比度。，2012-02，调制传递函数。MTF与500m厚的结构碘化铯晶体和粉末敏化屏进行了比较。注：图像上亮度分布的相邻黑线或白线之间的距离定义为空间周期，2012-02。调制传递函数。空间频率优化通过滤波器改善调制传递函数，2012-02，调制传递函数，易于理解的调制传递函数的图形方法，2012-02，噪声，平板探测器的噪声主要来自两个方面：一是探测器电子噪声(小)；二是x光图像量子噪声RQA5。在测试标准下，150m大小的像素通常可以吸收1400个光子，此时量子噪声约为37个光子，而读出噪声仅相当于3-5个光子，2012-02，其他参数，记忆效应是指图像残留的参数。通常用两个参数来表示剩余因子的变化。例如，在一次暴露20S后，0.1%的短期记忆效应在一定的光谱范围内，例如0.02%的灵敏度响应度。输出信号x射线单位曝光吸收率x射线-可见光转换系数填充系数光电二极管光电转换系数，2012-02，其他参数，线性最大线性剂量(X射线最大线性):表示探测器能够满足线性要求的剂量范围上限的非线性。表示为0-dmax、微分-ft、积分-ft、空间-ft、2012-02的最大线性剂量之间的非线性度输出的百分比，其他参数，探测器图像采集时间探测器初步时间曝光等待时间曝光窗口图像读出时间非晶硅探测器典型值约为2.8S实际值一般为5 6s，2012-02。其他参数，即在额定温度稳定条件下，探测器输出随温度的变化率，称为无光、无电输入的探测器温度效率暗电流输出电流。(半导体加热)限制了器件的信号处理能力，并在动态范围内产生噪声和干扰。2012年2月，无定形硒型有以下优点：1 .高转换效率；2.宽动态范围；3.高空间分辨率；4.良好的清晰度；缺点：1。X射线吸收率低，在低剂量条件下图像质量无法得到很好的保证。然而，增加X射线的剂量不仅增加了源射线的吸收率，而且还需要太高的X射线系统。2.硒层对温度敏感，应用条件