平板探测器是数字化X光机的核心部件。在X射线摄影系统中,高压发生器和球管控制X射线的输出,X射线穿过物体并发生衰减,衰减后的X射线经过平板探测器后转变为可见光后,并经过光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(Analog/Digital Converter,ADC)转为数字信号,输入到计算机处理。
根据能量转换的方式,平板探测器可以分为间接转换平板探测器和直接转换平板探测器。而我们所熟悉的非晶硅平板探测器,属于间接转换平板探测器。
非晶硅平板探测器的性能和功能,很大程度上取决于它的组成结构。下面普爱医疗带大家了解非晶硅平板探测器的基本组成结构,以及各个部件的作用。
非晶硅平板探测的结构,从上到下分为六层:
①保护层:以铝板或碳板为上层面板,起到固定和保护的作用。
②反射层:反射层是一层白色的反光膜,作用是保证可见光在晶体内形成全反射,以减少光能损失,提高X线利用率。
③闪烁晶体层:CsI闪烁体层的厚度为400~500μm,其输出开口界面紧密地覆盖在微电极板表面。CsI闪烁体层的作用是吸收X线并将X线能量转换为荧光。
④探测元阵列层:根据使用需要,制作成不同面积的非晶硅光电二极管像素矩阵,矩阵上的每个光电二极管与TFT原件作为一个像素单元。探测器阵列的作用是捕获可见荧光并转换为电信号。
⑤信号处理电路层:采集信号读出电路由放大器、多路A/D转换器和相应控制电路等组成。信号处理电路读出每个像素产生的电信号,并量化为数字信号,传送到计算机进行处理。
⑥支撑层:玻璃板基板为支撑层,起支撑和保护作用。
除此之外,非晶硅平板探测器还有四个组成部分的分法,即碘化铯闪烁体层、非晶硅光电二极管阵列、行驱动电路和及图像信号读取电路。
目前在医用X光机的生产领域,非晶硅平板探测器依然是主流。例如普爱医疗自主研发生产的移动式平板三维C形臂PLX7500系列,采用的是30cm*30cm的碘化铯非晶硅平板探测器,能够输出高分辨率、大尺寸的二维和三维图像;最高16比特灰阶度,高动态范围清晰显示植入物的位置和轮廓。搭配行业领先的一体化球管和高频脉冲发生器,可调频率实现低剂量下优质的图像品质,即使肥胖组织亦能拍出清晰通透的图像。