平板探測器的原理及性能分析

平板探測器是DR的核心部件，平板探測器從能量轉換方式可以分為兩種：間接轉換平板探測器(indirect FPD)和直接轉換平板探測器(direct FPD)。

1、間接轉換平板探測器

間接FPD的結構主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非晶硅層(amorphous SILICon，a-Si)再加TFT陣列構成。其原理為閃爍體或熒光體層經X射線曝光后，將X射線光子轉換為可見光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅層變為圖像電信號，最后獲得數字圖像。在間接FPD的圖像采集中，由于有轉換為可見光的過程，因此會有光的散射問題，從而導致圖像的空間分辨率及對比度解析能力的降低。閃爍體目前主要有碘化銫(CsI，也用于影像增強器)，熒光體則有硫氧化釓(GDSO，也用于增感屏)。間接轉換平板探測器通常有以下幾種結構：①碘化銫 ( CsI ) + a-Si(非晶硅)+ TFT：當有 X 射線入射到 CsI 閃爍發光晶體層時，X 射線光子能量轉化為可見光光子發射,可見光激發光電二極管產生電流, 這電流就在光電二極管自身的電容上積分形成儲存電荷. 每個象素的儲存電荷量和與之對應范圍內的入射 X 射線光子能量與數量成正比。②硫氧化( Gd2O2S ) + a-Si(非晶硅) + TFT ：利用??感屏材料硫氧化釓 ( Gd2O2S ) 來完成 X 射線光子至可見光的轉換過程。③碘化銫 ( CsI ) / 硫氧化釓 　( Gd2O2S ) + 透鏡 / 光導纖維 + CCD / CMOS ：X射線先通過閃爍體或熒光體構成的可見光轉換屏，將X射線光子變為可見光圖像，而后通過透鏡或光導纖維將可見光圖像送至光學系統，由CCD采集轉換為圖像電信號。④ CsI ( Gd2O2S ) + CMOS ：此類技術受制于間接能量轉換空間分辨率較差的缺點，雖利用大量低解像度 CMOS 探頭組成大面積矩陣，尚無法有效與 TFT 平板優勢競爭。韓國Rayence 平板探測器FPD

2、直接轉換平板探測器

直接轉換平板探測器主要是由非晶硒層(amorphous SelEMIum，a-Se)加薄膜半導體陣列(Thin Film Transistor array，TFT)構成的平板檢測器。由于非晶硒是一種光電導材料，因此經X射線曝光后直接形成電子-空穴對，產生電信號，通過TFT檢測陣列，再經 A/D轉換獲得數字化圖像。由于非晶硒不產生可見光，沒有散射光的影響，因此可以獲得比較高的空間分辨率。韓國Rayence 平板探測器FPD