Detektor płaski
Detektory płaskoekranowe to klasa półprzewodnikowych urządzeń radiografii cyfrowej , podobnych w zasadzie do czujników obrazu stosowanych w fotografii cyfrowej i wideo. Są one stosowane zarówno w radiografii projekcyjnej, jak i jako alternatywa dla wzmacniaczy obrazu rentgenowskiego (II) w sprzęcie do fluoroskopii .
Zasady
Promienie rentgenowskie przechodzą przez obrazowany obiekt i uderzają w jeden z dwóch rodzajów detektorów.
Detektory pośrednie
Detektory pośrednie zawierają warstwę materiału scyntylacyjnego , zazwyczaj tlenosiarczku gadolinu lub jodku cezu , który przekształca promieniowanie rentgenowskie w światło. Bezpośrednio za warstwą scyntylatora znajduje się z amorficznego krzemu , wyprodukowana przy użyciu procesu bardzo podobnego do tego, który jest używany do produkcji telewizorów LCD i monitorów komputerowych. Podobnie jak w przypadku TFT-LCD , miliony pikseli o wielkości około 0,2 mm , z których każdy zawiera cienkowarstwowy tranzystor, tworzą siatkę wzorowaną na amorficznym krzemie na szklanym podłożu. W przeciwieństwie do wyświetlacza LCD, ale podobnie jak układ czujnika obrazu w aparacie cyfrowym, każdy piksel zawiera również fotodiodę, która generuje sygnał elektryczny proporcjonalny do światła wytwarzanego przez część warstwy scyntylacyjnej przed pikselem. Sygnały z fotodiod są wzmacniane i kodowane przez dodatkową elektronikę umieszczoną na krawędziach lub za układem czujników w celu uzyskania dokładnej i czułej cyfrowej reprezentacji obrazu rentgenowskiego.
Bezpośrednie FPD
Kamery z konwersją bezpośrednią wykorzystują fotoprzewodniki , takie jak amorficzny selen (a-Se), do wychwytywania i przekształcania padających fotonów promieniowania rentgenowskiego bezpośrednio w ładunek elektryczny. Fotony rentgenowskie padające na warstwę a-Se generują pary elektron-dziura poprzez wewnętrzny efekt fotoelektryczny. Napięcie polaryzacji przyłożone do głębokości warstwy selenu przyciąga elektrony i dziury do odpowiednich elektrod; generowany prąd jest zatem proporcjonalny do natężenia promieniowania. Sygnał jest następnie odczytywany za pomocą podstawowej elektroniki odczytowej, zazwyczaj przez tranzystorów cienkowarstwowych (TFT).
Poprzez wyeliminowanie etapu konwersji optycznej nieodłącznie związanego z detektorami z konwersją pośrednią, eliminowane jest boczne rozprzestrzenianie się fotonów optycznych, zmniejszając w ten sposób rozmycie w wynikowym profilu sygnału w detektorach z konwersją bezpośrednią. W połączeniu z małymi rozmiarami pikseli osiągalnymi dzięki technologii TFT, detektory a-Se z bezpośrednią konwersją mogą zapewnić wysoką rozdzielczość przestrzenną. Ta wysoka rozdzielczość przestrzenna, w połączeniu ze stosunkowo wysoką wydajnością wykrywania kwantowego a-Se dla fotonów o niskiej energii (<30 keV), motywuje użycie tej konfiguracji detektora do mammografii , w której wysoka rozdzielczość jest pożądana do identyfikacji mikrozwapnień .
Zalety i wady
Detektory płaskoekranowe są bardziej czułe i szybsze niż klisza . Ich czułość pozwala na niższą dawkę promieniowania dla danej jakości obrazu niż film. W przypadku fluoroskopii są one lżejsze, znacznie trwalsze, mają mniejszą objętość, są dokładniejsze i mają znacznie mniejsze zniekształcenia obrazu niż wzmacniacze obrazu rentgenowskiego , a także mogą być wytwarzane z większymi obszarami. Wady w porównaniu z II mogą obejmować wadliwe elementy obrazu, wyższe koszty i niższą rozdzielczość przestrzenną.
W radiografii ogólnej można zaoszczędzić czas i pieniądze w porównaniu z radiografią komputerową i (zwłaszcza) systemami filmów. W Stanach Zjednoczonych radiografia cyfrowa jest na dobrej drodze do przewyższenia radiografii komputerowej i filmu.
W mammografii wykazano, że FPD z bezpośrednią konwersją przewyższają technologie filmowe i pośrednie pod względem rozdzielczości [ potrzebne źródło ] , stosunku sygnału do szumu i wydajności kwantowej. Mammografia cyfrowa jest powszechnie zalecana jako minimalny standard programów badań przesiewowych piersi .
