平板探测器的原理及应用精选.ppt

2012-02 调制传递函数（MTF） 一种便于理解的MTF的图解方法 * 2012-02 噪声 平板探测器的噪声主要来源于两个方面： a：探测器电子学噪声 （小） b：X射线图像量子噪声 RQA5测试标准下一个大小为150μm的像素通常可以吸收1400个X光子，此时量子噪声约为37个X光子，而读出噪声则仅相当于3—5个X光子 * 2012-02 其他参数 记忆效应(memory effect) 表示图像残留的参数，通常用两个参量来表示残留因子的变化 一次曝光20S后记忆效应(Short-term memory effect 20s) 如：0.1% 一次曝光60S后记忆效应(Short-term memory effect 60s) 如：0.02% 灵敏度（Sensitivity）响应度 一定光谱范围内，单位曝光量的输出信号 X射线吸收率 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(Linearity) 最大的线性剂量(X-ray maximum linear dose)： 表示探测器可达到线性度要求的剂量范围上限 非线性度(Non-linearity)： 用百分比来表示在０－Ｄmax最大的线性剂量之间输出的非线性程度 微分非线性度（Linearity-differential-FT） 积分非线性度(Linearity-integral-FT） 空间非线性度(Linearity-spatial-FT） * 2012-02 其他参数 探测器图像获取时间 探测器预备时间 曝光等待时间 曝光窗口 图像读出时间 对于非晶硅探测器典型值为2.8S左右 实际一般为5～6 S * 2012-02 其他参数 温度稳定性（Stability） 额定条件下探测器的输出随温度的变化率，被称为探测器的温度系数（Detector temperature coefficient) 暗电流 无光和电输入下的输出电流。（半导体发热） 限制了器件的信号处理能力、动态范围 产生噪声和干扰 * 2012-02 非晶硒型 优点： 1、转换效率高； 2、动态范围广； 3、空间分辨率高； 4、锐利度好； 缺点： 1、对X线吸收率低，在低剂量条件下图像质量不能很好的保证，而加大X线剂量，不但加大病源射线吸收，且对X光系统要求过高。 2、硒层对温度敏感，使用条件受限，环境适应性差。 * 2012-02 碘化铯/非晶硅型 优点： 1、转换效率高； 2、动态范围广； 3、空间分辨率高； 4、在低分辨率区X线吸收率高（原子序数高）； 5、环境适应性强。 缺点： 1、高剂量时DQE不如非晶硒型； 2、因有荧光转换层故存在轻微散射效应； 3、锐利度相对略低于非晶硒型。 * 2012-02 各种DR探测器的比较 类型 DQE MTF 灵敏度 记忆效应 非晶硒 低 高 低 有 碘化铯 非晶硅 高 略低 高 无 氧化钆 非晶硅 低 低 高 无 * 2012-02 谢谢！ * 2012-02 平板探测器的原理及应用 2012-02 主要内容 平板探测器的概念 非晶硅平板探测器 非晶硒平板探测器 CMOS平板探测器 平板探测器的指标与评价 * 2012-02 平板探测器 通过面阵探测器，取代传统胶片等材料。 将X射线透照工件生成的图像信号转换成易于存储和处理，符合一定行业标准的数字图像。 相对于线阵探测器 提高图像的读出速度 减少X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 典型的平板型DR组成 X线高压发生器 产生高压（高压，灯丝，高压整流，交换闸） X线球管 产生X射线 准直器 减少散射线控制照射野 平板探测器 将X射线转换成已处理的电信号 图像后处理系统 A/D转换，图像预处理，图像重建等 * 2012-02 平板探测器的种类 直接能量转换形 非晶态硒（Amorphous Selenium，a-Se） 间接能量转换形 非晶态硅（Amorphous Selenium，a-Si+碘化铯(CsI) /硫氧化钆(gá)( GdOS/Gd2O2S) CCD * 2012-02 直接型-非晶态硒 典型结构： ①非晶硒层（a-Se） 光电导材料 ②薄膜半导体阵列 （Thin Film Transistor array，TFT） 尺寸数十厘米 * 2012-02 非晶硒型成像原理 向非晶硒层加正向偏置电压（0-5kv），即预置初始状态。 X射线照射,非晶硒层产生电子、空穴对在外加电场下产生电流，并在TFT层存储电荷。 读出TFT