Vai jūs zināt rūpniecisko CT starojuma detektoru klasifikāciju un ieviešanu?
(1) Rūpnieciskais CT diskrētais detektors
Rūpnieciskajā CT tiek izmantoti divi galvenie detektoru veidi — diskrētie detektori un apgabala detektori. Pastāv divu veidu rentgena detektori, ko parasti izmanto diskrētos detektoros: gāzes un scintilācijas.
Gāzes detektoriem ir dabiskās kolimācijas īpašības, kas ierobežo izkliedēto staru ietekmi; gandrīz nav šķērsrunu; un ierīcei ir laba konsistence. Trūkums ir tāds, ka noteikšanas efektivitāti nav viegli uzlabot, un lielas enerģijas lietojumiem ir noteikti ierobežojumi; otrkārt, noteikšanas vienības intervāls ir vairāki milimetri, kas dažiem lietojumiem ir pārāk liels.
Plašāk tiek izmantoti scintilācijas detektori. Scintilācijas detektora fotoelektriskās pārveidošanas daļa var būt fotopavairotāja caurule vai fotodiode. Pirmajam ir lieliska signāla un trokšņa attiecība, taču ierīces lielā izmēra dēļ ir grūti sasniegt augstu integrācijas pakāpi, un arī izmaksas ir augstas. Rūpnieciskajā CT visplašāk izmantotā ir scintilatora-fotodiodes kombinācija.
Diskrētā detektora, izmantojot scintilatoru, galvenā priekšrocība ir tā, ka scintilatora dziļums staru virzienā var būt neierobežots, tādējādi tiek uztverta lielākā daļa ienākošo X fotonu un tiek uzlabota noteikšanas efektivitāte. Īpaši lielas enerģijas apstākļos iegūšanas laiku var saīsināt; jo scintilatori ir neatkarīgi, optisko traucējumu gandrīz nav; tajā pašā laikā starp scintilatoriem ir volframa vai citu smago metālu starplikas, kas samazina rentgenstaru traucējumus. Diskrētu detektoru nolasīšanas ātrums ir ļoti ātrs, apmēram mikrosekundēs. Tajā pašā laikā akseleratora izejas impulsu var izmantot datu iegūšanai, līdz minimumam samazinot signālam uzlikto troksni. Diskrētie detektori ir arī vismazāk jutīgi pret radiācijas bojājumiem.
Galvenais diskrēto detektoru trūkums ir tāds, ka pikseļu izmēru nevar padarīt pārāk mazu, un tā blakusesošais intervāls (soli) parasti ir lielāks par 0,1 mm; turklāt cena ir arī dārgāka.
(2) Rūpnieciskais CT virsmas detektors
Ir trīs galvenie apgabalu detektoru veidi: augstas izšķirtspējas pusvadītāju mikroshēmas, plakano paneļu detektori un attēla pastiprinātāji. Pusvadītāju mikroshēmas sīkāk iedala CCD un CMOS. CCD nav jutīgs pret rentgena stariem, un virsma ir pārklāta ar scintilatora slāni, lai pārveidotu rentgena starus redzamā gaismā, pret kuru CCD ir jutīga.
Pusvadītāju mikroshēmai ir mazākais pikseļu izmērs un lielākais noteikšanas vienību skaits. Pikseļu izmērs var būt pat aptuveni 10 mikroni. Noteikšanas vienību skaits ir atkarīgs no silīcija monokristāla maksimālā izmēra, un diametrs parasti ir lielāks par 50 mm. Tā kā noteikšanas vienība ir maza un signāla amplitūda ir maza, vairākas noteikšanas vienības var apvienot, lai palielinātu mērījumu signālu.
Lai palielinātu efektīvo detektora laukumu, tos var optiski savienot ar liela laukuma scintilatoru ar lēcām vai optiskām šķiedrām. Teorētiski detektora efektīvo laukumu var pagarināt līdz jebkuram vajadzīgajam garumam vienā virzienā, izmantojot šķiedru savienošanas metodi. Optiskā savienojuma izmantošanas tehnoloģija var arī novērst šīs pusvadītāju ierīces no tiešā rentgena staru starojuma, lai izvairītos no radiācijas bojājumiem.
Plakanie paneļa detektori parasti ir izgatavoti no amorfā silīcija vai amorfā selēna, kas pārklāts ar scintilācijas kristāliem (piemēram, CsI) simtiem mikronu. Pikseļa izmērs ir 127 vai 200 μm, un paneļa izmērs* ir aptuveni 45 cm (18 collas). Nolasīšanas ātrums ir aptuveni 3-7,5 kadri/s. Priekšrocība ir tā, ka to ir samērā vienkārši lietot un nav attēla kropļojumu. Attēla kvalitāte ir tuva filmu fotografēšanai, un to pamatā var izmantot kā attēla pastiprinātāja jaunināšanas produktu. Galvenais trūkums ir tas, ka uz virsmas pārklātais scintilācijas kristāls nevar būt pārāk biezs, un augstas enerģijas rentgenstaru noteikšanas efektivitāte ir zema; ir grūti atrisināt izkliedes un traucējumu problēmu, kas samazina dinamisko diapazonu. Elektronisko ķēžu starojuma ekranēšana lielākas enerģijas lietojumiem. Vispārīgi runājot, zemas enerģijas izmantošanas efekts zem 150kV ir labāks.
Attēla pastiprinātājs ir tradicionāls apgabala detektors, kas ir vakuuma ierīce. Nominālais pikseļu izmērs<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.
