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图像增强器与平板探测器应用

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图像增强器与平板探测器应用

发布日期:2018-03-19 作者:大发快三计划 点击:

图像增强器与平板探测器应用

图像增强器

多年来,实时X射线成像系统通常借助电视摄像设备接收X射线到可见光摄像机上——图像增强器。这些单元都是可靠且易于使用的,而且价格相对低廉,并能提供良好快速的图像,尤其是在配备了更大动态范围CCD相机。

 

 

上述现象导致在较大FOV图像中,图像的边缘部分相对于中心区域有10~15%的距离测量误差。由于静电磁力线与地球磁场的相互影响,会造成短暂的“ S ”型扭曲现象,由于光线偏离输出荧光粉的接收器,在图像的外圈光线强度损失形成阴影,这使得输出图像的轮廓变得不均匀。

平板探测器:薄膜晶体管阵列

目前,一些基于非晶硅薄膜晶体管(TFT)阵列的检测技术已经得到了发展。这些以非晶硅 (a-Si)薄膜晶体管阵列为代表的技术研究和实际应用出现在20世纪80年代末,到了90年代中期,生产X射线探测器的可行性研究表明,同样的技术可运用于获取二维(平面)投影的X射线图像,以及随后出现的“实时”透视技术。该技术目前已推广到主流的实际应用中,包括X光透视及萤光透视,并且也用于工业X射线检测系统。

 

最成功和最广泛使用的探测器被称为“间接”探测器。这些探测器是基于非晶硅薄膜晶体管/光电二极管阵列耦合X射线闪烁体的信号。最基本X射线转换原理如图4所示。

 

和标准的荧光透视法一样,在平板成像中最常见的发光接收器(闪烁体)也是采用钆硫氧化物和铯碘(碘化铯)。间接FPD技术的成功源于一个事实,即非晶硅和发光接收器技术被充分理解和经过了数十年的研究。对于间接数字X射线成像系统,X射线管发出一束X光穿过被测物,光线打到一层感光材料上并把它转化为可见光光子。这些光子然后击打到光电二极管上发射出电子,电子激活一层非晶硅上的像素。激活的像素形成电子数据,计算机可以依靠这些数据生成高质量的被测物的图像,然后显示在电脑显示器上(图5)。如今的FPDs能够产生高达每秒30帧的图像,因此非常适合用于实时成像技术上。

 

平面探测器的优势

平板探测器最明显的优点在于它们的尺寸和重量。一个平板探测器只占不到整个体积15~25%,重量不到图像增强器的60%。更为积极的是除产生方形的像素外还防止了图像的几何失真和阴影。其他优势包括图像有大范围的灰阶层次、更高的分辨率和高信噪比,从而有很好的细节探测能力;高动态检测范围可以使得每幅图像中的材料厚度允许有较大的跨度;以及在每次检查项目只需要设定一个X射线参数就足够了。表1是图像增强器和平板检测器之间的性能比较。


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