平板探測器是數字化X光機的核心部件。在X射線攝影系統中,高壓發生器和球管控制X射線的輸出,X射線穿過物體并發生衰減,衰減后的X射線經過平板探測器后轉變為可見光后,并經過光電轉換變為電信號,再經模擬/數字轉換器(Analog/Digital Converter,ADC)轉為數字信號,輸入到計算機處理。
根據能量轉換的方式,平板探測器可以分為間接轉換平板探測器和直接轉換平板探測器。而我們所熟悉的非晶硅平板探測器,屬于間接轉換平板探測器。
非晶硅平板探測器的性能和功能,很大程度上取決于它的組成結構。下面普愛醫療帶大家了解非晶硅平板探測器的基本組成結構,以及各個部件的作用。
非晶硅平板探測的結構,從上到下分為六層:
①保護層:以鋁板或碳板為上層面板,起到固定和保護的作用。
②反射層:反射層是一層白色的反光膜,作用是保證可見光在晶體內形成全反射,以減少光能損失,提高X線利用率。
③閃爍晶體層:CsI閃爍體層的厚度為400~500μm,其輸出開口界面緊密地覆蓋在微電極板表面。CsI閃爍體層的作用是吸收X線并將X線能量轉換為熒光。
④探測元陣列層:根據使用需要,制作成不同面積的非晶硅光電二極管像素矩陣,矩陣上的每個光電二極管與TFT原件作為一個像素單元。探測器陣列的作用是捕獲可見熒光并轉換為電信號。
⑤信號處理電路層:采集信號讀出電路由放大器、多路A/D轉換器和相應控制電路等組成。信號處理電路讀出每個像素產生的電信號,并量化為數字信號,傳送到計算機進行處理。
⑥支撐層:玻璃板基板為支撐層,起支撐和保護作用。
除此之外,非晶硅平板探測器還有四個組成部分的分法,即碘化銫閃爍體層、非晶硅光電二極管陣列、行驅動電路和及圖像信號讀取電路。
目前在醫用X光機的生產領域,非晶硅平板探測器依然是主流。例如普愛醫療自主研發生產的移動式平板三維C形臂PLX7500系列,采用的是30cm*30cm的碘化銫非晶硅平板探測器,能夠輸出高分辨率、大尺寸的二維和三維圖像;最高16比特灰階度,高動態范圍清晰顯示植入物的位置和輪廓。搭配行業領先的一體化球管和高頻脈沖發生器,可調頻率實現低劑量下優質的圖像品質,即使肥胖組織亦能拍出清晰通透的圖像。