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平板探测器的原理及应用详解演示文稿 当前第1页\共有36页\编于星期二\6点 优选平板探测器的原理及应用 当前第2页\共有36页\编于星期二\6点 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 当前第3页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 平板探测器的应用 当前第4页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 平板探测器的典型结构 当前第5页\共有36页\编于星期二\6点 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 当前第6页\共有36页\编于星期二\6点 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 当前第7页\共有36页\编于星期二\6点 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 当前第8页\共有36页\编于星期二\6点 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层存储的电荷，放大并经过A/D转换后输出到计算机。 所有电荷信号被读取后，消除残余电荷，恢复到初始状态。 X射线 当前第9页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 非晶硒平板探测器的特点 直接进行光电转换没有散射，清晰度要高 物理性能稳定 介电常数低 电阻率高 暗电流小 光电吸收效率高 光电导效率随X射线强度增大而增大 当前第10页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 直接型-非晶态硒 美国Hologic公司 Direct Ray产品指标 成像范围 35cm x43cm 像素数量 3560x3072 像素尺寸 139μm 空间分辨率 3.6Lp/mm 成像时间 5-7s 曝光周期 30s 像素深度 14bit Sonialvision Snfire指标 成像范围 43cm x43cm 像素数量 2880x2880 像素尺寸 150μm 空间分辨率 3.3Lp/mm 快速R/F切换 0.5s 像素深度 14bit 日本岛津公司 当前第11页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 间接型-非晶态硅 ①闪烁体或荧光体层 + ②非晶硅层（a-Si） （具有光电二极管作用） + ③ TFT阵列 当前第12页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 间接型-非晶态硅 基本工作过程原理： a：入射的X射线图像经碘化铯闪烁晶体转换为可见光图像， b：可见光图像由下一层的非晶硅光电二极管阵列转换为电荷图像 c：对电荷信号逐行取出，转换为数字信号，再传送至计算机，从而形成X射线数字图像 闪烁体层 非晶硅阵列 集成电路读出板 列驱动板 X射线 当前第13页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 闪烁体和荧光体 能将在X线照射下激发出可见光的发光晶体物质统称闪烁体或荧光体， 荧光是指在X线激发停止后持续（10-8s）发光的过程 闪烁是指单个高能粒子在闪烁体上瞬时激发的闪光脉冲 当前第14页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 间接型-闪烁体：硫氧化钆 作用：将X射线光子转化成可见光光子发射 特点： 成像速度快 性能稳定 成本较低 层状排布（散射线造成的不清晰度较大） 主要有日本佳能生产的CXDI系列 也是唯一能实现移动的X射线探测器 当前第15页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 间接型-闪烁体：碘化铯 用碘化铯 作为光电装换的介质 碘化铯（CsI:T1闪烁体） 连续排列、针状 直径约为6-7μm 厚度为500-600μm 外围用 铊包裹 减少漫射 当前第16页\共有36页\编于星期二\6点 2012-02 非晶硒与碘化铯吸收系数 随着非晶硒厚度的提升（500μm到70