平板探测器的原理及性能分析

平板探测器是DR的核心部件，平板探测器从能量转换方式可以分为两种：间接转换平板探测器(indirect FPD)和直接转换平板探测器(direct FPD)。

1、间接转换平板探测器

间接FPD的结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非晶硅层(amorphous SILICon，a-Si)再加TFT阵列构成。其原理为闪烁体或荧光体层经X射线曝光后，将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅层变为图像电信号，最后获得数字图像。在间接FPD的图像采集中，由于有转换为可见光的过程，因此会有光的散射问题，从而导致图像的空间分辨率及对比度解析能力的降低。闪烁体目前主要有碘化铯(CsI，也用于影像增强器)，荧光体则有硫氧化钆(GDSO，也用于增感屏)。间接转换平板探测器通常有以下几种结构：①碘化铯 ( CsI ) + a-Si(非晶硅)+ TFT：当有 X 射线入射到 CsI 闪烁发光晶体层时，X 射线光子能量转化为可见光光子发射,可见光激发光电二极管产生电流, 这电流就在光电二极管自身的电容上积分形成储存电荷. 每个象素的储存电荷量和与之对应范围内的入射 X 射线光子能量与数量成正比。②硫氧化( Gd2O2S ) + a-Si(非晶硅) + TFT ：利用??感屏材料硫氧化钆 ( Gd2O2S ) 来完成 X 射线光子至可见光的转换过程。③碘化铯 ( CsI ) / 硫氧化钆 　( Gd2O2S ) + 透镜 / 光导纤维 + CCD / CMOS ：X射线先通过闪烁体或荧光体构成的可见光转换屏，将X射线光子变为可见光图像，而后通过透镜或光导纤维将可见光图像送至光学系统，由CCD采集转换为图像电信号。④ CsI ( Gd2O2S ) + CMOS ：此类技术受制于间接能量转换空间分辨率较差的缺点，虽利用大量低解像度 CMOS 探头组成大面积矩阵，尚无法有效与 TFT 平板优势竞争。韩国Rayence 平板探测器FPD

2、直接转换平板探测器

直接转换平板探测器主要是由非晶硒层(amorphous SelEMIum，a-Se)加薄膜半导体阵列(Thin Film Transistor array，TFT)构成的平板检测器。由于非晶硒是一种光电导材料，因此经X射线曝光后直接形成电子-空穴对，产生电信号，通过TFT检测阵列，再经 A/D转换获得数字化图像。由于非晶硒不产生可见光，没有散射光的影响，因此可以获得比较高的空间分辨率。韩国Rayence 平板探测器FPD