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1、第六章数字数字X X线设备线设备m数字数字X X线设备线设备m指指把把X X线线透透射射图图像像数数字字化化并并进进行行图图像像处处理理，再再转转换换成成模模拟拟图图像像显显示示的的一一种种X X线线设设备备。数数字字化化X X线线成成像像设设备备的的出出现现，对对实实现现医医学学影影像像信信息息管管理理的的现现代代化化合合实实用用性性具具有有非非常常重重要要的意义。的意义。m数字数字X X线成像设备的分类线成像设备的分类mCR:(computed CR:(computed radiography)radiography)计计算算机机X X线线摄摄影影mDR:(digital radiogra
2、phy)DR:(digital radiography)数字数字X X线摄影线摄影mDSA:(digital DSA:(digital subtraction subtraction angiography)angiography)数数字字减减影影血血管管造造影影，是是数数字字透透视视（DFDF）的的典型代表典型代表mCR:XCR:X线线影影像像板板（IPIP板板）图图像像处处理理图像记录与储存图像记录与储存mDRDR：X X线线平平板板探探测测器器（FPDFPD）图图像像处处理理图像记录与储存图像记录与储存mDFDF：X X线线人人体体X X TVTV获获得得模模拟拟视视频频信信号号A/D
3、A/D 图图像像存存储储并并处处理理图图像像相相减减D/A D/A 图像显示图像显示m需需要要指指出出的的是是，国国内内习习惯惯把把计计算算机机X X线线摄摄影影称称谓谓CRCR，这这种种称称谓谓简简洁洁，实实用用。但但是是它它还还有有很很多多学学名名，存存储储荧荧光光体体数数字字X X线线摄摄影影（digitalradiography digitalradiography with with storage storage phosphorsphosphors），数数字字发发光光X X线线摄摄影影（digital digital luminescence luminescence radio
4、graphy radiography），光光激激励励发发光光X X线线摄摄影影（photostimulable photostimulable luminescenceluminescence，PSL PSL radiographyradiography），在在国国外外，特特别别是是从从物物理理学学角角度度分分析析计计算算机机X X线线摄摄影影（CRCR）时时，较较多多采采用用光光激激励励存存 储储 荧荧 光光 体体（photostimulable photostimulable storage storage phosphor,PSPphosphor,PSP）成像的称谓。）成像的称谓。m数字
5、化数字化X X线成像优点线成像优点m（比较屏一片系统）（比较屏一片系统）m1 1）对比度分辨高）对比度分辨高m2 2）辐射剂量小：量子检出率（）辐射剂量小：量子检出率（DQEDQE）60%60%m3 3）图像后处理功能强大）图像后处理功能强大m4 4）大大容容量量光光盘盘存存储储数数字字影影像像，方方便便接接入入PACSPACS系系统统，高高效效、低低耗耗、省省时时、省省空空间间地地实现影像储存，传输和诊断。实现影像储存，传输和诊断。m数字化数字化X X线成像的缺点线成像的缺点m1 1、空空间间分分辨辨力力低低：20-40LP/cm20-40LP/cm，胶胶片片则则达达到到50-70LP/cm
6、(50-70LP/cm(理论值）。理论值）。m2 2、成本高、成本高m3 3、收费高、收费高m空间分辨力：分辨细微结构的能力。空间分辨力：分辨细微结构的能力。m密密度度分分辨辨力力：区区分分不不同同组组织织密密度度的的能能力力，CTCT对对组组织织的的密密度度分分辨辨力力较较X X线线高高，若若CTCT分分辨辨力力为为0.5%0.5%，即即两两种种组组织织差差别别等等于于或或0.5%0.5%时时即可分辨出来。即可分辨出来。第一节 计算机X线摄影装置m用用存存储储屏屏记记录录x x线线影影像像，通通过过激激光光扫扫描描使使存存储储信信号号转转换换成成光光信信号号，此此光光信信号号经经过过光光电电
7、倍倍增增管管转转换换成成电电信信号号，再再经经A/DA/D转转换换后后，输输入计算机处理，形成高质量的数字图像。入计算机处理，形成高质量的数字图像。m一、一、CRCR的分类组成及原理的分类组成及原理m按用途不同分为通用型和专用型两种。按用途不同分为通用型和专用型两种。m1 1通通用用型型CRCR 是是将将IPIP置置入入与与屏屏-胶胶系系统统类类似似的的暗暗盒盒内内，曝曝光光后后在在阅阅读读器器进进行行读读取取。其其特特点点是是手手工工搬搬运运、更更换换暗暗盒盒，可可适适用用于于原原有有X X线线机机和和使使用用屏屏-胶胶系系统统暗暗盒盒进进行行的的所所有有X X线摄影检查项目。线摄影检查项目
8、。m2 2专专用用型型CRCR 其其读读取取设设备备与与滤滤线线器器摄摄影影床床或或立立位位摄摄影影架架结结合合在在一一起起，即即卧卧式式摄摄影影专专用用型型和和立立位位摄摄影影专专用用型型。IPIP结结构构与与通通用用型型CRCR基基本本一一致致，IPIP经经过过X X线线曝曝光光后后，直直接接被被传传送送到到信信号号读读取取和和残残影影消消除除部部分分处处理理，然然后后重重复复使使用用。其其特特点点是是功功能能相相对对单单一一，但但不不需需要要手手工工操操作作，对对于于同同类类工工作作效效率率高高，适适于专科或大型综合性医院。于专科或大型综合性医院。m（二）（二）CRCR的基本组成的基本组
9、成m1.1.影像读取装置影像读取装置m2.2.控制台控制台m3.3.后处理工作站后处理工作站m4.4.存储装置存储装置m（三）（三）CRCR工作原理工作原理m1.1.影像采集与转换影像采集与转换m2.2.影像处理影像处理m3.3.影像存储与输出影像存储与输出m1.1.影像采集影像采集m常常规规x x线线摄摄影影中中使使用用增增感感屏屏胶胶片片组组台台系系统统的的成成像像方方式式已已众众所所周周知知，在在X X线线照照片片上上最最终终形形成成的的影影像像元元法法直直接接数数字字化化。CRCR系系统统解解决决的的关关键键问问题题之之一一即即是是开开发发了了一一种种既既可可接接受受模模拟拟信信息息，
10、又又可可实实现现模模拟拟信信息息数数字字化化的的信信息息载载体体，即即成成像像板板(IP)(IP)。这这样样，采采集集的的信信息息则则可可应应用用数数字字图图像像信信息息处处理理技技术术进进一一步步处理，实现数字化处理、贮存与传输。处理，实现数字化处理、贮存与传输。m2.2.影像转换影像转换mCRCR系系统统中中，IPIP经经X X线线照照射射后后被被激激发发(第第一一次次激激发发)。经经第第一一次次激激发发的的IPIP上上贮贮存存有有空空间间上上连连续续的的模模拟拟信信息息，为为使使该该信信息息数数字字化化IPIP要要由由激激光光束束扫扫描描(第第二二次次激激发发)读读出出。CRCR系系统统
11、的的读读出出装装置置中中的的激激光光发发生生器器发发射射激激光光束束(氦氦氖氖激激光光束束波波长长为为623nm623nm，半半导导体体激激光光束束波波长长为为670670一一690nm)690nm)，在在与与IPIP垂垂直直的的方方向向上依次扫描整个上依次扫描整个IPIP表面。表面。mIPIP上上的的荧荧光光体体被被二二次次激激发发即即发发生生光光激激发发发发光光或或称称光光致致发发光光现现象象，产产生生荧荧光光*荧荧光光的的强强弱弱与与第第一一次次激激发发时时的的能能量量精精确确成成比比例例，即即呈呈线线性性正正相相关关。该该荧荧光光由由沿沿着着激激光光扫扫描描线线设设置置的的高高效效光光
12、导导器器采采集集和和导导向向，导导入入光光电电倍倍增增管管，被被转转换换为为相相应应强强弱弱的的电电信信号号。继继而而，电电信信号号被被馈馈入入模模拟拟/数数字字转转换换器器转转换换为为数数字字信信号号。至至此此，CRCR系系统统完完成成了了模模拟拟信信号号到数字信号的转换。到数字信号的转换。m3.3.信息处理信息处理m读读取取到到的的图图像像显显示示在在荧荧光光屏屏上上，根根据据诊诊断断的的特特殊殊需需要要进进行行影影像像的的后后处处理理。CRCR影影像像处处理理主主要要包包括括灰灰阶阶处处理理、空空间间频频率率处处理理和和减减影影处处理理。影影像像读读取取过过程程完完成成后后，IPIP残残
13、余余的的影影像像数数据据可可通通过过强强光光灯灯照照射射擦擦除除，然然后后重重复复利利用用。影影像像经经过过后后处处理理能能增增加加诊诊断断信信息息，提高诊断的正确性。提高诊断的正确性。m射射入入IPIP板板的的X X线线量量子子释释放放电电子子（其其中中部部分分电电子子散散布布在在荧荧光光物物内内呈呈半半稳稳态态，形形成成潜潜影影，完完成成X X线线信信息息的的采采集集和和存存储储）使使潜潜影影（半半稳稳态态电电子子）转转换换成成荧荧光光（PSLPSL现现象象，光光致致发发光光现现象象），荧荧光光强强度度与与第第一一次次激激发发（照照射射）时时X X线量成正比，完成光学影像读出（光信号）线量
14、成正比，完成光学影像读出（光信号）电信号电信号计算机处理计算机处理高质量数字图像高质量数字图像被PSL荧光物吸收激光束扫描二次激发光电倍增管A/D转换m二、影像板（二、影像板（IPIP）mCRCR影影像像不不是是直直接接记记录录于于胶胶片片，而而是是先先记记忆忆在在IPIP上上，IPIP可可重重复复使使用用，但但无无影影像像显显示示功功能。能。m（一）（一）IPIP的结构的结构m表表面面保保护护层层 防防止止荧荧光光层层受受到到损损伤伤。要要求求其其不不随随外外界界温温度度和和湿湿度度而而变变化化，透透光光率率高高并且非常薄。如：聚酯树脂类纤维。并且非常薄。如：聚酯树脂类纤维。m光光激激励励发
15、发光光（photon photon stimulation stimulation lightlight，PSLPSL）荧荧光光层层：它它由由PSLPSL荧荧光光物物混混于于多多聚聚体体溶溶液液中中，涂涂在在基基板板上上制制成成。PSLPSL荧荧光光物物是是一一种种特特殊殊的的荧荧光光物物质质，它它能能把把第第一一次次照照射射它它的的光光信信号号记记录录下下来来，当当它它再再次次受受到到光光刺刺激激时时，就就会会发发出出与与第第一一次次照照射射光光能能量量呈呈正正比比的的荧荧光光信信号号。多多聚聚体体溶溶液液的的作作用用是是使使荧荧光光物物的的晶晶体体互互相相结结合合。荧荧光光物物的的晶晶体体
16、尺尺寸寸平平均均为为4 47m7m。晶晶体体直直径径越越大大，PSLPSL现现象象也越强，但图像清晰度下降。也越强，但图像清晰度下降。m基基板板 保保护护荧荧光光层层免免受受外外力力的的损损伤伤。为为防防止止激激光光在在荧荧光光物物质质层层和和支支持持层层之之间间发发生生界界面面反反射射，将将支支持持层层制制成成黑黑色色，提提高高图图像像清清晰度。晰度。m背背面面保保护护层层 防防止止各各张张影影像像板板之之间间在在使使用用过程中的摩擦损伤而设计的。过程中的摩擦损伤而设计的。表面保护层荧光层基板背面保护层m（二）（二）IPIP成像原理成像原理m射射入入IPIP的的x x线线量量子子呗呗IpIp
17、荧荧光光层层内内的的PSLPSL荧荧光光体体吸吸收收，释释放放出出电电子子。其其中中部部分分电电子子散散布布在在荧荧光光体体内内呈呈半半稳稳定定态态，形形成成潜潜影影，完完成成x x线信息的线信息的采集和存储采集和存储。m当当用用激激光光来来扫扫描描已已有有潜潜影影的的IPIP时时，半半稳稳态态的的电电子子转转换换成成光光量量子子，即即发发生生光光激激励励发发光光现现象象。产产生生的的荧荧光光强强度度与与第第一一次次激激发发时时x x线线的能量精确的成正比，完成的能量精确的成正比，完成光影像的读出光影像的读出。mIPIP输输出出信信号号还还需需由由读读取取装装置置继继续续完完成成光光电电转转换
18、换和和A/DA/D转转换换，经经计计算算机机图图像像处处理理后后，形形成数字图像。成数字图像。m（三）（三）IPIP的特性的特性m发发射射光光谱谱与与激激发发光光谱谱 PSLPSL荧荧光光物物可可发发出出蓝蓝-紫紫光光，发发光光强强度度依依激激发发IPIP光光线线的的波波长长而而变变，把把PSLPSL强强度度与与读读取取光光波波波波长长的的关关系系曲曲线线称称为为激激发发光光谱谱。用用波波长长为为600nm600nm左左右右的的红红色色氦氦-氖激光读取时效果最佳。氖激光读取时效果最佳。m在在读读取取激激光光激激发发下下，已已存存储储X X线线图图像像的的IPIP中中PSLPSL荧荧光光物物发发
19、射射出出强强度度与与X X线线强强度度成成正正比比的的蓝蓝-紫紫光光，峰峰值值波波长长为为390390400nm400nm。PSLPSL强强度度与与其其波波长长的的关关系系曲曲线线称称为为发发射射光光谱谱。发发射射光光谱谱与与激激发发光光谱谱的的峰峰值值应应有有一一定定间间距距，而而且且，还还应应保保证证光光电电倍倍增增管管在在400nm400nm波波长长处处有有最最高高的的检检测测效效率率，这这对对提提高高图图像像的的信信噪噪比很重要。比很重要。m发射光谱与激发光谱发射光谱与激发光谱m时间响应特征时间响应特征m动态范围动态范围m存储信息的消退存储信息的消退m天然辐射的影响天然辐射的影响m（四
20、）（四）IPIP的类型和规格的类型和规格m1.1.按用途按用途 高分辨率型和普通型。高分辨率型和普通型。m2.2.按基板类型按基板类型 硬基板和软基板硬基板和软基板m3.3.按读取方式按读取方式 单面阅读和双面阅读单面阅读和双面阅读m4.4.按尺寸按尺寸 8X10 8X10、10X1210X12、14X17 14X17等。等。m（五）（五）IPIP使用注意事项使用注意事项m用用一一张张较较大大的的IPIP来来记记录录影影像像,可可减减少少胶胶片片尺尺寸的选择次数寸的选择次数mIPIP再再使使用用时时，最最好好重重做做一一次次光光照照射射，以以消消除可能存在的任何潜影除可能存在的任何潜影mIPI
21、P要求很好的屏蔽要求很好的屏蔽m放放置置IPIP时时，最最好好不不要要叠叠放放，阻阻止止荧荧光光层层被被划伤。划伤。m出现灰尘时，应用专用的清洁液清洁。出现灰尘时，应用专用的清洁液清洁。m消除潜影消除潜影m即时读取即时读取m三、读取装置三、读取装置m（一）结构（一）结构m1 1、暗暗合合型型读读取取装装置置：将将IPIP置置入入与与常常规规x x线线摄摄影影暗暗合合类类似似的的盒盒内内，它它可可替替代代常常规规摄摄影影暗合在任何暗合在任何x x线机上使用。线机上使用。m2 2、无无暗暗合合型型读读取取装装置置：IPIP在在x x线线曝曝光光后后直直接接被被传传送送到到激激光光扫扫描描和和潜潜影
22、影消消除除部部分分处处理理，供重复使用。供重复使用。m（二）读出原理（二）读出原理m具具体体地地说说，分分两两步步：用用一一束束微微弱弱的的激激光光瞬瞬间间粗粗略略地地扫扫描描IPIP，并并计计算算潜潜影影的的PSLPSL发发光光强强度度在在获获取取上上述述信信息息后后，自自动动调调整整光光电电倍倍增增管管的的灵灵敏敏度度及及放放大大增增益益，再再用用高高强强度度的激光精细地读出潜影，实现数字化。的激光精细地读出潜影，实现数字化。m（三）影响影像质量的因（三）影响影像质量的因m激光束的直径激光束的直径m光光电电及及传传动动系系统统的的噪噪声声 x x线线量量子子噪噪声声、光光量量子子噪噪声声、
23、外外来来光光与与反反射射光光的的干干扰扰、光光学学系系统统的的噪噪声声、电流稳定程度、机械传导系统的稳定程度电流稳定程度、机械传导系统的稳定程度m数数字字化化的的影影响响 模模拟拟信信号号的的取取样样和和量量化化会会产产生生量量化噪声和伪影。化噪声和伪影。m例例如如，取取样样频频率率低低会会产产生生“马马赛赛克克”状状伪伪影影，量量化级数不够会产生等高线状伪影。化级数不够会产生等高线状伪影。m信信号号数数字字化化会会使使图图像像的的空空间间分分辨辨力力降降低低，应应将将数数字字化化程程度度控控制制在在人人眼眼和和显显示示器器分分辨辨力力的的范范围围内内，过过高高将将使使数数据据量量增增加加，从
24、从而而使使图图像像处处理理时时间间过过长长。CRCR图图像像的的空空间间分分辨辨力力与与IPIP的的特特性性、激激光光和和取取样样频频率率有有关关，激激光光束束直直径径小小、IPIP中中荧荧光光物物对对激激光光的的散散射射少少、取样频率高，空间分辨力就高。取样频率高，空间分辨力就高。m四、计算机图像处理四、计算机图像处理m（一）（一）图像处理的环节图像处理的环节m主要有三个环节：主要有三个环节：m与与系系统统检检测测功功能能有有关关的的处处理理，涉涉及及图图像像读读取取装装置置输输入入信信号号和和输输出出信信号号之之间间的的关关系系，利利用用适适当当的的图图像像读读出出技技术术，保保证证整整个
25、个系系统统在在很很宽宽的的动动态态范范围围内内自自动动获获得得具具有有最最佳佳密密度和对比度的图像。度和对比度的图像。m与图像信息的存储和记录有关的处理。与图像信息的存储和记录有关的处理。m涉涉及及图图像像记记录录装装置置，要要求求能能得得到到高高质质量量的的照照片片记记录录，并并在在不不降降低低图图像像质质量量的的前前提提下下压压缩缩图图像像数数据据，以以节节省省存存储储空空间间和和高高效效率率地传输信息。地传输信息。m与与图图像像信信息息的的存存储储和和记记录录有有关关的的处处理理，要要求求在在不不影影响响诊诊断断疾疾病病的的前前提提下下，压压缩缩图图像数据节省空间。像数据节省空间。m（二
26、）（二）图像读出灵敏度自动设定：图像读出灵敏度自动设定：m为为了了自自动动控控制制图图像像读读出出特特性性，实实现现图图像像密密度度的的稳稳定定，即即克克服服X X线线成成像像期期间间由由于于曝曝光光过过度度或或不不足足产产生生的的图图像像密密度度的的不不稳稳定定性性，CRCR系统设计了图像读出灵敏度自动设定功能。系统设计了图像读出灵敏度自动设定功能。m识别处理的步骤识别处理的步骤m1.1.测定探测的起始点测定探测的起始点m2.2.测定照射野边缘的候补点测定照射野边缘的候补点m3.3.照射野形状的修正照射野形状的修正m（三三）图像处理技术）图像处理技术m1.1.灰灰阶阶变变换换处处理理：胶胶片
27、片密密度度D D与与数数字字信信号号I0I0的的线线性性关关系系 D=hf(I1)D=hf(I1)，其其中中f(I1)f(I1)表表示示灰灰阶阶变变换换函函数数改改变变灰灰阶阶函函数数，就就能能自自由由控控制制X X线线剂剂量量一一胶胶片片密密度度关关系系，因因此此，在在CRCR中中，X X线线剂剂量量的的允允许许范范围围大大。只只要要在在适适当当设设置置的的范范围围内内曝曝光光，都都能能在在胶胶片片上上获获得得良良好好的的影影像。像。m2.2.空空间间频频率率处处理理：通通过过频频率率响响应应的的调调节节来来影响图像的锐度，边缘增强为常用的技术。影响图像的锐度，边缘增强为常用的技术。m3.3
28、.减减影影处处理理 将将0.41.2MM0.41.2MM厚厚的的铜铜板板置置于于两两张张IPIP之之间间，一一次次曝曝光光得得到到不不同同能能量量的的两两张张IP,IP,分分别别读读取取IPIP后后得得到到两两幅幅图图像像，然然后后由由专专用用软软件件进进行行图图像像处处理理，便便可可分分别别获获得得常常规规、骨组织、软组织三幅图像。骨组织、软组织三幅图像。m4.4.叠叠加加处处理理 为为了了在在一一张张影影像像上上表表现现出出更更多多的的信信息息量量，可可心心把把多多张张IPIP重重叠叠起起来来摄摄影影，将将其其信信息息量量叠叠加加平平均均处处理理，从从而而提提高高信信噪噪比，改善影像质量。
29、比，改善影像质量。m5.5.动动态态范范围围压压缩缩：动动态态范范围围处处理理在在灰灰阶阶处处理理与与空空间间频频率率处处理理之之前前进进行行，分分为为低低密密度度区区域域为为中中心心和和以以高高密密度度区区域域的的中中心心压压缩缩，前前者者使使原原始始图图像像低低密密度度区区的的密密度度增增高高后后者者使使高高密密度度区区的的密密度度值值降降低低，两两者者使使图图像像的的动态范围变窄。动态范围变窄。m总总之之，灰灰阶阶变变换换处处理理（影影响响对对比比度度）和和空空间间频频率率处处理理（影影响响锐锐度度）通通常常相相结结合合，低低对对比比度度处处理理和和强强的的空空间间频频率率处处理理相相结
30、结合合，能提供较大层次范围并实现边缘增强。能提供较大层次范围并实现边缘增强。m五、暗盒型五、暗盒型CRCR实例实例m略略第二节 x线数字摄影装置（DR）mDRDR的定义的定义mX X线线探探测测器器直直接接把把X X线线转转换换为为电电信信号号进进行行数数字字化化的的方方法法，不不同同于于先先获获得得模模拟拟图图像像，再再对模拟图像进行数字化的方法。对模拟图像进行数字化的方法。mDRDR的分类的分类m根根据据DRDR成成像像技技术术的的不不同同，目目前前主主要要分分为为直直接接数数字字化化X X线线成成像像（非非晶晶硒硒）、间间接接数数字字化化X X线线成成像像（非非晶晶硅硅）、CCDXCCD
31、X线线成成像像、多多丝丝正正比电离室成像四种类型。比电离室成像四种类型。m一一、DRDR的基本结构的基本结构m由由X X线线探探测测器器、图图像像处处理理器器、图图像像显显示示器器等等组成。组成。m1 1.X X线线探探测测器器 它它是是将将X X线线信信息息转转换换为为电电信信号号的的器器件件。探探测测器器把把X X线线模模拟拟信信号号转转换换为为数数字信号，送计算机处理。字信号，送计算机处理。m2 2.数据采集器数据采集器m3.3.图图像像处处理理器器 其其功功能能主主要要包包括括各各种种图图像像处处理理，如如灰灰阶阶变变换换、黑黑白白反反转转、图图像像滤滤波波降噪、放大、各种测量、数字减
32、影等。降噪、放大、各种测量、数字减影等。m4 4.存储器存储器 用于记忆若干幅数字影像。用于记忆若干幅数字影像。m5.5.影影像像监监视视器器 数数字字影影像像经经数数/模模转转换换后后形形成成不不同同亮亮度度的的像像素素，按按一一定定的的显显示示矩矩阵阵在在监视器上重现。监视器上重现。m6.6.系系统统控控制制器器 由由计计算算机机主主机机和和其其他他控控制制电电路组成，完成整个系统的指挥和协调。路组成，完成整个系统的指挥和协调。m二二、DRDR的工作原理的工作原理m数数字字摄摄影影系系统统以以影影像像增增强强系系统统为为信信息息载载体体的的X X线线转转换换为为可可见见光光，再再由由CCD
33、CCD摄摄像像机机或或摄摄像像管管式式摄摄像像机机转转换换成成视视频频信信号号，经经模模/数数转转换换器器转转换换后后形形成成数数字字信信号号，这这是是最最先先得得到到的实际使用的数字的实际使用的数字X X线摄影设备。线摄影设备。m平板探测器的种类及工作原理平板探测器的种类及工作原理 X线探测器（平板探测器）m1.1.非晶态硒型平板探测器：非晶态硒型平板探测器：m硒硒型型FPDFPD构构成成：集集电电矩矩阵阵，硒硒层层，顶顶层层电电极极，保护层。保护层。m其其中中，集集电电矩矩阵阵由由阵阵元元方方式式排排列列的的薄薄膜膜晶晶体体管管（TFTTFT）组组成成，非非晶晶硒硒涂涂覆覆其其上上，对对X
34、 X线好敏感，并很强的解像能力。线好敏感，并很强的解像能力。m非晶硒和薄膜晶体管构成阵列板；非晶硒和薄膜晶体管构成阵列板；m各各象象素素单单元元包包含含一一个个存存储储电电容容和和非非晶晶硅硅的的场效应管；场效应管；m摄摄影影前前先先加加15kV15kV电电压压使使光光电电导导体体层层带带上上电电荷荷(外加电场）外加电场）；mX X射射线线照照射射后后光光电电导导体体层层电电阻阻改改变变使使电电容容充充电得到图象信号电流。电得到图象信号电流。m工工作作原原理理：入入射射X X线线光光子子在在硒硒层层中中产产生生电电子子-空空穴穴对对，在在顶顶层层电电极极和和集集电电矩矩阵阵间间外外加加高高压压
35、电电场场的的作作用用下下，电电子子和和空空穴穴向向相相反反方方向向移移动动，形形成成信信号号电电流流，被被相相应应单单元元（像像素素）的的接接收收电电极极所所收收集集，形形成成信信号号电电荷荷，存存储储在在电电容容中中。因因电电容容存存储储的的电电荷荷量量与与入入射射X X线线强强度度成成正正比比，故故X X线线图图像像被被转转换换为为信信号号电电荷荷多多少少图图像像或或电电容容电电压压高高低低图图像像。每每个个像像素素都有一个场效应管，起开关作用。都有一个场效应管，起开关作用。m在在读读取取控控制制信信号号的的作作用用下下，场场效效应应管管依依次次导导通通，把把各各像像素素电电容容存存储储的
36、的电电荷荷或或电电压压依依次次传传送送到到外外电电路路，经经读读取取放放大大器器放放大大后后被被同步转换成数字图像信号。同步转换成数字图像信号。m信信号号读读取取后后，扫扫描描电电路路自自动动清清除除各各像像素素电电容容中中的的残残余余电电荷荷，以以保保证证非非晶晶硒硒FPDFPD能能反反复复使用。使用。m2.2.非晶态硅型平板探测器非晶态硅型平板探测器m其其外外形形也也类类似似胶胶片片夹夹的的电电子子暗暗盒盒，是是一一种种半半导导体体探探测测器器。它它由由基基板板层层、非非晶晶硅硅阵阵列列、碘化铯层等构成。碘化铯层等构成。m由由CsICsI构成转换屏幕，称闪烁体构成转换屏幕，称闪烁体;mX
37、X射线穿过反射层到达射线穿过反射层到达闪烁层激发可见光子；闪烁层激发可见光子；m可可见见光光传传递递到到下下面面由由非非晶晶硅硅光光电电二二极极管管构构成成的的探探测测器器矩矩阵阵，其其后后触触发发场场效效应应管管产产生生图象信号。图象信号。m在在光光电电二二极极管管自自身身的的电电容容上上形形成成存存储储电电荷荷，每每个个像像素素的的存存储储电电荷荷量量与与入入射射x x线线强强度度成成正正比。比。m尽尽管管X X线线在在探探测测器器中中先先转转换换成成可可见见光光，又又转转换换成成电电信信号号后后进进行行数数字字化化，但但从从探探测测器器外外表表看看，也也是是输输入入X X线线后后直直接接输输出出数数字字化化图图像像信号。信号。m需需要要指指出出的的是是：非非晶晶硒硒平平板板探探测测器器成成像像方方式式与与非非晶晶硅硅平平板板探探测测器器相相比比，非非晶晶硅硅光光电电二二极极管管是是将将荧荧光光材材料料转转换换的的可可见见光光，再再转转换换成成电电子子信信号号的的。X X线线一一旦旦被被转转换换成成可可见见光光，就就会会产产生生一一定定的的散散射射和和反反射射，使使得得有有价价值值的的信信息息丢丢失失或或散散落落，从从而而在在一一定定程程度度上上降降低了低了X X线感度和空间分辩力。线感度和空间分辩力。