DR
发布时间:2007-02-07
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直接数字化X线成像(非晶硒)
DR系统最重要的部件是平板探测器,直接数字化X线成像的平板探测器利用了非晶硒的光电导性,将X线直接转换成电信号,形成全数字化影像。
一、 基本结构
(一)X线转换介质
位于探测器的上层,为非晶硒光电材料,利用非晶硒的光电导特性,将X线转换成电子信号。当X射线照射非晶硒层时,可产生正负电荷,这些电荷在偏置电压的作用下以电流的形式沿电场移动,由探测器单元阵列收集。选择非晶硒作为光导材料,是由于光敏电阻自身具有的高分辨力特性,用更厚的光导吸收层,可获得更高的X线灵敏度。
(二)探测器单元阵列
位于非晶硒的底层,用薄膜晶体管(thinfilmtransistor,TFT)技术在玻璃底层上形成几百万个检测单元阵列,每一个检测单元含有一个电容和一个TFT,而且每一个检测单元对应图像的一个像素。电容储存着由非晶硒产生的相应电荷。
(三)高速信号处理
由高速信号处理产生的地址信号顺序激活各个TFT,每个贮存电容内的电荷按地址信号被顺序读出,形成电信号,然后进行放大处理,再送到A/D转换器进行模/数转换。
(四)数字影像传输
将电荷信号转换成数字信号,并将图像数据传输到主计算机进行数字图像的重建、显示、打印等。
二、成像原理
当入射的X线照射非晶硒层,由于导电特性激发出电子-空穴对,该电子-空穴对在偏置电压形成的电场作用下被分离并反向运动,形成电流。电流的大小与入射X线光子的数量成正比,。这些电流信号被存贮在TFT的极间电容上。每个TFT形成一个采集图像的最小单元,即像素。每个像素区内有一个场效应管,在读出该像素单元电信号时起开关作用。在读出控制信号的控制下,开关导通,把存储于电容内的像素信号逐一按顺序读出、放大,送到A/D转换器,从而将对应的像素电荷转化为数字化图像信号。信号读出后,扫描电路自动清除硒层中的潜影和电容存储的电荷,为下一次的曝光和转换做准备。