Знаете ли класификацията и въвеждането на промишлени детектори за CT радиация?
(1) Индустриален CT дискретен детектор
Има два основни типа детектори, използвани в промишлената КТ - дискретни детектори и детектори за площи. Има два типа рентгенови детектори, които обикновено се използват в дискретни детектори: газови и сцинтилационни.
Газовите детектори имат естествени колимационни характеристики, които ограничават влиянието на разсеяните лъчи; почти няма преслушване; и устройството има добра консистенция. Недостатъкът е, че ефективността на откриване не е лесна за подобряване и приложенията с висока енергия имат определени ограничения; второ, интервалът на детекторната единица е няколко милиметра, което е твърде голямо за някои приложения.
По-широко приложение намират сцинтилационните детектори. Частта за фотоелектрично преобразуване на сцинтилационния детектор може да бъде фотоумножителна тръба или фотодиод. Първият има отлично съотношение сигнал/шум, но поради големия размер на устройството е трудно да се постигне висока степен на интеграция, а цената също е висока. Най-широко използваната в индустриалния CT е комбинацията сцинтилатор-фотодиод.
Основното предимство на дискретния детектор, използващ сцинтилатора, е, че дълбочината на сцинтилатора в посоката на лъча може да бъде неограничена, така че повечето от входящите X фотони да бъдат уловени и ефективността на откриване да бъде подобрена. Особено при условия на висока енергия, времето за придобиване може да бъде съкратено; тъй като сцинтилаторите са независими, почти няма оптични смущения; в същото време има разделители от волфрам или друг тежък метал между сцинтилаторите, което намалява рентгеновите смущения. Скоростта на четене на дискретните детектори е много висока, от порядъка на микросекунди. В същото време изходният импулс на ускорителя може да се използва за контрол на събирането на данни, минимизирайки шума, насложен върху сигнала. Дискретните детектори също са най-малко чувствителни към радиационно увреждане.
Основният недостатък на дискретните детектори е, че размерът на пиксела не може да бъде направен твърде малък и неговият съседен интервал (стъпка) обикновено е по-голям от 0.1 mm; освен това цената е и по-скъпа.
(2) Промишлен КТ повърхностен детектор
Има три основни типа детектори за площи: полупроводникови чипове с висока разделителна способност, детектори с плосък панел и усилватели на изображението. Полупроводниковите чипове се разделят допълнително на CCD и CMOS. CCD не е чувствителен към рентгенови лъчи и повърхността е покрита със слой сцинтилатор за преобразуване на рентгеновите лъчи във видима светлина, към която CCD е чувствителен.
Полупроводниковият чип има най-малък размер на пиксела и най-голям брой блокове за детекция. Размерът на пиксела може да бъде толкова малък, колкото около 10 микрона. Броят на блоковете за откриване зависи от максималния размер на силициевия монокристал и диаметърът обикновено е повече от 50 mm. Тъй като блокът за детекция е малък и амплитудата на сигнала е малка, могат да се комбинират няколко блока за детекция, за да се увеличи измервателният сигнал.
За да се увеличи ефективната площ на детектора, те могат да бъдат оптично свързани към сцинтилатор с голяма площ с лещи или оптични влакна. Теоретично, ефективната площ на детектора може да бъде разширена до всяка необходима дължина в една посока чрез използване на метода на свързване на влакна. Технологията за използване на оптично свързване може също така да държи тези полупроводникови устройства далеч от директното излъчване на рентгенови лъчи, за да се избегне увреждане от радиация.
Детекторите с плосък панел обикновено са направени от аморфен силиций или аморфен селен, покрити със сцинтилационни кристали (като CsI) от стотици микрони. Размерът на пикселите е 127 или 200 μm, а размерът на панела* е около 45 см (18 инча). Скоростта на четене е около 3-7.5 кадъра/сек. Предимството е, че е относително лесен за използване и няма изкривяване на изображението. Качеството на изображението е близко до това на филмовата фотография и по принцип може да се използва като продукт за надграждане на усилвателя на изображението. Основният недостатък е, че сцинтилационният кристал, покрит върху повърхността, не може да бъде твърде дебел и ефективността на откриване на високоенергийните рентгенови лъчи е ниска; трудно е да се реши проблемът с разсейването и интерференцията, което намалява динамичния диапазон. Радиационно екраниране на електронни вериги за приложения с по-висока енергия. Най-общо казано, ефектът от използването на ниска енергия под 150 kV е по-добър.
Усилвателят на изображението е традиционен областен детектор, който е вакуумно устройство. Номинален размер на пиксела<100μm, diameter 152-457mm (6-18in). The readout speed can reach 15-30 frames/s, which is the fastest surface detector. Due to the inherent noise generated by statistical fluctuations in the image enhancement process, the image quality is relatively poor, and the general radiographic sensitivity is only 7-8%. In the case of data superposition using a computer, the radiographic sensitivity can be increased to more than 2%. Another disadvantage is that it is fragile and has image distortion. The basic advantage of area detectors is self-evident - it has a much higher ray utilization than line detectors. Surface detectors are also more suitable for 3D direct imaging. All surface detectors have common disadvantages due to structural reasons, that is, low ray detection efficiency; inability to limit scattering and interference; small dynamic range, etc. Higher energy ranges are less effective.
