DR成像平板探测器技术指导

    间接转换平板探测器由碘化铯等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)或电荷耦合器件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补型金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,CMOS)构成。间接转换平板探测器的工作过程一般分为两步，首先闪烁晶体涂层将X线的能量转换成可见光；其次TFT或者CCD,或CMOS将可见光转换成电信号。由于在这过程中可见光会发生散射，对空间分辨率产生一定的影响。虽然新工艺中将闪烁体加工成柱状以提高对X线的利用及降低散射，但散射光对空间分辨率的影响不能完全消除。搭载AED后，可以搭配任意高压发生器，更加方便地实现平板的分享功能。DR成像平板探测器技术指导

    数字化X线探测器有多重分类。按照传感器阵列形状的不同，可分为平板探测器和线阵探测器。按照光子信号的转换方式的不同，可分为积分式探测器和单光子计数式探测器。此外，光学传感面板一般都由光电转化层和TFT阵列开关等寻址电路组成，按照这两部分的组成材料，可分为：非晶硅探测器、CMOS/单晶硅探测器、IGZO探测器、非晶硒探测器和CdTe/CZT（碲化镉/碲锌镉）探测器等。非晶硅、IGZO、CMOS和柔性基板四大传感器技术均有其特定的终端应用场景。但非晶硅是目前**主流的X线探测器传感器技术，具有大面积、工艺成熟稳定、普通放射的能谱范围响应好、材料稳定可靠、环境适应性好等特点，可同时满足静态和动态探测器的需求。全球主流医学影像**设备厂商如GE医疗、飞利浦、西门子等的主要产品均采用此技术。 平板探测器技术参数经过增益校正后，由探测器响应单元不一致性引入的结构噪声得以大量消除。

    量子探测效率(DQE)是一种对成像系统信号和噪声从输入到输出的传输能力的表达，以百分比表示。DQE反映的是平板探测器的灵敏度、噪声、X线剂量和密度分辨率。在非晶硅平板探测器中，影响DQE的因素主要有两个方面：闪烁体涂层和将可见光转换成电信号的晶体管。1、闪烁体涂层的材料和工艺影响了X线转换成可见光的能力，所以对DQE会产生影响。闪烁体涂层材料有两种：碘化铯和硫氧化钆。碘化铯将X线转换成可见光的能力比硫氧化钆强但成本比较高；将碘化铯加工成柱状结构，可以进一步提高捕获X线的能力，减少散射光。使用硫氧化钆做涂层的探测器成像速率快，性能稳定，成本较低，但是转换效率不如碘化铯涂层高。2、将闪烁体产生的可见光转换成电信号的方式也会对DQE产生影响。在碘化铯(或者硫氧化钆)薄膜晶体管这种结构的平板探测器中，因为TFT的阵列可以做成与闪烁体涂层的面积一样大，所以可见光不需要经过透镜折射就可以投射到TFT上，没有光子损失，所以DQE也比较高;在非晶硒平板探测器中，X线转换成电信号完全依赖于非晶硒层产生的电子空穴对，DQE的高低取决于非晶硒层产生电荷能力。总的说来，CsITFT这种结构的间接转换平板探测器的极限DQE高于a-Se直接转换平板探测器的极限DQE。

    像素单元是一个面积单位，相当于每个薄膜晶体管单元为139微米×139微米，整块43厘米×43厘米的面积布满了944万像素单元，近千万像素，对应的一般分辨率在3.6LP/mm,毫米单元可以看到3.6个线对，清晰度非常高，可以清晰到看到骨纹理的细节。设计单元太大，则无法看到病灶点的细节，而像素单元太小，则需要提高每个像素单元的入射光子数量，则提高了X光的剂量，对被照体产生伤害。139微米的比较好设计即保障了清晰度，同时也充分利用了入射剂量，减少了对被照体的伤害。除了薄膜晶体管阵列对应的像素单元，芯片设计的是否直接bonding在TFT上也是一个**工艺，一般分为直接bonding在TFT上，该技术为CHIPONGLASS,“COG”。该技术无中间层，提高了转换率无中间层衰减。其它技术则通过软性电路板中间层连接，提高了损耗。总结来看，直接生长工艺的碘化铯非晶硅TFT平板、具备毫秒级反应的工作流、139微米的像素单元设计和芯片直接bonding在TFT上，为目前平板的**设计和比较好设计。 DR投照速度快，运动伪影的影响很小。

    X-RAY设备这个装备主要是利用X光射线的穿透作用，X光射线波长很短，能量特别大，照在物质上时，物质只能吸收一小部分，而大部分X光射线的能量会从物质原子的间隙中穿过去，表现出极强的穿透能力。而x-ray设备能检测出来是利用X光射线的穿透力与物质密度的关系，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。所以如果被检测物品出现断裂、厚度不一，形状改变时，对于X光射线的吸收不同，产生的图像也不同，故而能够产生出差异化的黑白图像。可用于IGBT半导体检测、BGA芯片检测、LED灯条检测、PCB裸板检测、锂电池检测、铝铸件无损探伤检测。 像素尺寸：是指成像有效区域长度与像素数之比，或表示为相邻像素的中心距离。无损检测平板探测器常用知识

常用的NDT方法有：超声，射线，涡流、磁粉、渗透等原理技术对材料、零件内进行部缺陷、结构，失效分析。DR成像平板探测器技术指导

    影像质量是由清晰度、对比度这两个关键要素体现出来的。清晰度主要由X射线球管焦点尺寸和数字平板探测器的空间分辨率决定，空间分辨率是由像素尺寸决定的，相同面积内像素尺寸越小，像素数量就越多，对图像细节的分辨能力就越大。图像的对比度层次主要由数字平板探测器（FPD）和图像处理算法决定。对比度分辨率是由AD转化的位数决定的，位数越大，图像灰阶度越高，对比度层次分辨能力越强，可以观察的宠物内部的各个组织***的黑白亮度差异越明显。 DR成像平板探测器技术指导

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