间接型平板探测器aSiFPD是以aSi光电二极管阵列为核心的X线影像间接型探测_第1页
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间接型平板探测器

a-SiFPD是以a-Si光电二极管阵列为核心的X线影像间接型探测器。

在X线照射下，探测器的闪烁体或荧光体层将X线光子转换为可见光，而后由a-Si阵列转变为电信号，通过外围电路检出及A/D转换，获得数字图像。

由于经历X线→可见光→电荷→数字图像的成像过程，称作间接转换型FPD。

a-SiFPD成像速度快、有良好的空间及密度分辨力、高SNR等优点。11．基本结构2

玻

璃

基石

墨

罩环氧树脂密封反射层闪烁体非晶硅阵列玻璃基

接触键盘非晶硅阵列读

取电

路

接

触

器闪烁体(CsI)1．基本结构3X线转换层

表面电极玻璃底层上的TFT阵列数据线TFT

门控线路像素电极(存储电容器)

1．基本结构4

1)荧光材料层：用CsI闪烁体吸收X线量子并将其转换成可见光，与a-Si光谱灵敏度的峰值相匹配(细针状CsI结构)。1．基本结构5CsI闪烁体由连续排列的针状CsI晶体构成，针柱的直径约6μm，外表面由重元素铊包裹，使可见光波减少散射。为防潮闪烁体层生长在薄铝板上，应用时铝板位于X线的入射方向，同时起反射光波的作用。闪烁体层的厚度为500～600μm，CsI晶体的这种针状结构称作CsI:Tl闪烁体。1)荧光材料层61)荧光材料层反射层6mm宽度的针状结构可见光由CsI的针状结构导引71)荧光材料层81)荧光材料层92)探测元阵列每个探测元包括一个a-Si光电二极管和起开关作的TFT。运行时TFT关闭，给光电二极管一个外部反向偏置电压，通过闪烁体的可见光产生的电荷聚集在二极管上。读取时给TFT一个电压使其打开，电荷就会由二极管沿数据线流出，以电信号的形式“读”到信号处理单元。

10

a-Si光电二极管阵列：探测器阵列由间距143μm的a-Si光电二极管排列，17〞×17〞探测器由3000行×3000列共900万个像素构成。

每一像素由a-Si光电二极管、开关二极管、行驱动线和列读出线构成。

同一行所有像素的行驱动线相连，同一列所有像素的列读出线相连，构成探测器矩阵的总线系统。

a-Si光电二极管阵列完成可见光图像向电荷图像转换，实现连续图像的点阵化采样。2)探测元阵列113)探测器外围电路

由时序控制器、行驱动电路、列读出电路、A/D转换电路、通信及控制电路组成。

在时序控制器指挥下，行驱动电路将像素电荷逐行检出。读出电路由低功耗CMOS集成电路构成，将并行的脉冲信号转换为串行脉冲信号。A/D转换电路将脉冲信号转换为数字信号，通过数字接口发送到图像处理器。124)探测器系统接口

①图像数据光纤接口:图像数据被编码串行数据流，通过光电转换器发送给数据光纤。②双向通讯接口:用于控制状态信息的传输；③探测器工作电源。13★2．工作原理

CsI晶体将入射的X线图像转换为可见光图像；

a-Si光电二极管阵列将可见光图像转换为电荷图像，每一个像素电荷量变化与入射X线的强度成正比，同时该阵列还将空间上连续的X线图像转换为行和列的点阵式图像；

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