平板探測器的不同類型的比較

評價平板探測器成像質(zhì)量的性能指標(biāo)主要有兩個 : 量子探測效率 ( Detective Q uantum E fficiency , DQE)和空間分辨率 。 DQ E 決定了平板探測器對不同組織密度差異的分辨能力 ;而空間分辨率決定了對組織細(xì)微結(jié)構(gòu)的分辨能力 。考察 DQ E和空間分辨率可以評估平板探測器的成像能力

在間接轉(zhuǎn)換的平板探測器中 , 影響 DQE 的因素主要有兩個方面 : 閃爍體的涂層和將可見光轉(zhuǎn)換成電信號的晶體管 。

首先閃爍體涂層的材料和工藝影響了 X 線轉(zhuǎn)換成可見光的能力 , 因此對 DQ E 會產(chǎn)生影響 。目前常見的閃爍體涂層材料有兩種 : 碘化銫 (C sI ) 和硫氧化釓 (Gd2O 2S )。 碘化銫將 X線轉(zhuǎn)換成可見光的能力比硫氧化釓強(qiáng)但成本比較高 ; 將碘化銫加工成柱狀結(jié)構(gòu) , 可以進(jìn)一步提高捕獲 X 線的能力 , 并減少散射光 。使用硫氧化釓做涂層的探測器成像速度快 , 性能穩(wěn)定 , 成本較低 , 但是轉(zhuǎn)換效率不如碘化銫涂層高

其次將閃爍體產(chǎn)生的可見光轉(zhuǎn)換成電信號的方式也會對DQ E 產(chǎn)生影響 。在碘化銫 ( 或者硫氧化釓) +薄膜晶體管( T FT)這種結(jié)構(gòu)的平板探測器中, 由于 TF T 的陣列可以做成與閃爍體涂層的面積一樣大 , 因此可見光不需要經(jīng)過透鏡折射就可以投射到 TF T 上 , 中間沒有可以光子損失 , 因此 DQE 也比較高 ; 在碘化銫 (CsI )+CCD( 或者 CM OS) 這種結(jié)構(gòu)的平板探測器中 , 由于 C CD( 或者 C M OS)的面積不能做到與閃爍體涂層一樣大 , 所以需要經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)折射 、反射后才能將全部影像投照到 C CD( 或者 C M OS)上 , 這過程使光子產(chǎn)生了損耗 , 因此 DQE 比較低 。

直接轉(zhuǎn)換平板探測器中 , X 線轉(zhuǎn)換成電信號完全依賴于非晶硒層產(chǎn)生的電子空穴對, DQ E 的高低取決于非晶硒層產(chǎn)生電荷能力 。總的說來 ,C sI +T FT 這種結(jié)構(gòu)的間接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限 DQE 高于 a -Se 直接轉(zhuǎn)換平板探測器的極限D(zhuǎn)Q E

在間接轉(zhuǎn)換的平板探測器中 , 由于可見光的產(chǎn)生 , 存在散射現(xiàn)象 , 空間分辨率不僅僅取決于單位面積內(nèi)薄膜晶體管矩陣大小 , 而且還取決于對散射光的控制技術(shù) 。總的說來 ,間接轉(zhuǎn)換平板探測器的空間分辨率不如直接轉(zhuǎn)換平板探測器的空間分辨率高