CsI(Tl)光电二极管阵列探测器研制

CsI(Tl)光电二极管阵列探测器研制X射线断层成像(X-CT)技术广泛应用于医疗以及工业检测，探测器是射线效果的进一步提高十分关键。本本文基于X成像在工业无损检测当中的运用和Tl及高的集成度，CsI(Tl)光电二极管阵列探测器得到了广泛的应用。展示了国第一章引言CT(电子计算机断层扫描)技术在用于工业无损检测中，大致开始于70CT事工业、X阶段，在这一方X射线波长短，那么其穿透能力便很强，所以X射线被广泛的应用到医学诊断当传统的X射线探测成像系统是采用胶片接收信息成像的，这种方法具有十受到胶片特性和颗粒大小的影响，胶片成像的质量并不是很理想;另外胶片所成当今的多媒体技术和计算机网络技术的快速发展。所以，对新型的X射线探测(1)电离辐射在探测器道的半导体介质中产生一对电子、空穴对所需平均(2)带电粒子在半导体中形成的电离密度要比一个一个大气压中气体形成(3)测量电离辐射的能量，线性范围比较宽。(1)对辐射损伤比较灵敏，受到强烈辐射后其性能将会变差。(1)X射线进入闪烁体，与其发生相互作用，闪烁体会吸收能量从而使原(2)受到激发的原子或分子会退激发射荧光光子。(3)利用发射屏和光导材料将光子尽可能的完全收集到光电倍增管的光阴(5)电信号经过处理和放大，由电子仪器进行记录和分析。人体不同器官组织的物质的组成成分互不不同，对X射线的吸收本领也就不同，对于同一强度的X射线透过人体不同的组织器官后其吸收和反射强度都不同，把这些强度不同的X射线投射到射线接收材料上上就会出现明暗不同的X射线光学胶片;X射线荧光屏;X下三个条件:X前提下，就可以实现对人体器官(2)高空间分辨率:为获取相位衬度信息的细节，探测器的空间分辨率应在201p/mm及以上;的特点;所获取的图像信息应能够以数字信号的形式存储，便于下一步的分析和(1)主要介绍阵列探测器的工作原理；(2)国内外的阵列探测器的研制成果。X射线的发现性能以及一系列的探测器的简要情况和X射线影像技术未来的主性能。掌握大面积高分辨率数字X射线探测器制作的关键技术，对提升课题整第二章阵列探测器2.1CsI(Tl)光电二极管阵列探测器的原理硫化锌荧光屏发生荧光效应。学一面要透光)，这样就能使光子集中向光电倍增管方向发射过去。光电倍增管是领域。几项性质:(1)可以高效率将粒子的动能转变成可探测到的光子。(2)这种转换应该是线性的。即光产生额应该与沉积的能量成正比在尽可能宽(3)为了得到良好的光收集，发光介质对它本身发射的光应该是透明的。(4)这种材料应有良好的光学性质并能制成满足实际探测器需要的尺寸。(5)其折射率应该接近于玻璃的折射率(1.5)，使得闪光能够有效地祸合到光会影响探测的空间分辨率，一般来说，宽度越小，空间分辨率就会越高;高度与线性度是指探测器输出的信号与射线入射强度在一定强度范围内成正比的CT系统一般要求输出的信号与入射射线的强度成线性关系，如果出现非线性关重建的图像会出现环状伪影。探测器效率是探测器将入射X射线光子转换为输出信号的有效性量度，探响因素。T的检测范围)。探测器的动态范围越大，则当待测工件的厚度变化很大时仍能够导致重建的图像产生伪影，所以一般要求探测器的均匀一致性要好。为565nm，处于绿光段，人眼最为敏感，与光接收器件(CCD)的光谱很匹配。测器的发展情况2.3威视公司用于辐射成像的固体探测器模块结构(右)阵列探测器单元结构示意图当反应产物入射到阵列单元时，入射粒子引起NE102A和CsI(Tl)发光，pfs11s加而增加,f基本上与电离密度d无关，f则是电离密度d的函数.。光电倍增1snnmnm42.5像素化发展[9]国内在开展像素化研究的主要有华中科技大学牛憨笨院士领导的小组利用改进后的光助电化学腐蚀系统在8寸的硅片上形成微型槽然后采用熔体法将碘测器的发展情况闪烁晶体，如BGO,CdW0,Csl等，由于其优秀的光学性能而尤为普遍。oxtekSiPINcDT业CT用途直线型探测器TSP板)两部分组成。探测器间距为0.44mm-2.5mm，探测器材料可以为:Silicon,Gadox(Tb),Csl(Tl),CdWO，最大读出速率为20MB/s。4图2.10激光切割像素化闪烁屏(a)像素化的闪烁层(b)闪烁屏剖面图屏结构示意图而言，少了中问的耦合物，使得直接型X射线成像技术成为可能。传感器的单扰，导致空问分辨率受到限制。集成像素化闪烁层的X射线影像技术则不存在图2.15闪烁层结构对荧光的影响(a)非像素化(b)像素化进展，趋势及成果随着技术的进步，薄膜制备的工艺和手段也变得越来越成熟。不同的镀膜膜制备方法分为三个大类:机械方法、物理方法和化学方法。我们需要依据CsI:TI薄膜的特征采取比较合适的工艺方补