X射线探测器（将X射线能量转为电信号的装置）

VLoG
VLoG
次浏览
更新时间：2023-05-16
X射线探测器
将X射线能量转为电信号的装置
x射线探测器是一种将X射线能量转换为可供记录的电信号的装置。它接收到射线照射，然后产生与辐射强度成正比的电信号。
基本信息
外文名
X-ray detector
应用
CT成像核心
分类
气体
闪烁
半导体
用途
作为CT成像的核心
功能
将X射线能量转为可记录的电信号
概述
通常探测器所接收到的射线信号的强弱，取决于该部位的人体截面内组织的密度。密度高的组织，例如骨骼吸收x射线较多，探测器接收到的信号较弱；密度较低的组织，例如脂肪等吸收x射线较少，探测器获得的信号较强。这种不同组织对x射线吸收值不同的性质可用组织的吸收系数m来表示，所以探测器所接收到的信号强弱所反映的是人体组织不同的m值，从而对组织性质做出判断。
结构
CT机种的X射线探测器结构如图所示。位于管套中的真空管为旋转阳极式的射线管。管内设有阳极、阴极、灯丝和转子，在真空管外部对应阳极转子处设有定子线圈。定子线圈通入电流产生旋转磁场，在铜质的转子中产生。
一个典型的探测器包括：闪烁体、光电转换阵列和电子学部分。此外还有软件、电源等附件。目CT中常用的探测器类型有两种：
(1)是收集荧光的探测器，称闪烁探测器，也叫固体探测器。
(2)是收集气体电离电荷的探测器称为气体探测器。它收集电离作用产生的电子和离子，记录由它们的电荷所产生的电压信号。
发展
增大z轴的覆盖宽度
从发展的角度看，希望X射线管旋转一周就能获得更多的层面，即可完成一个脏器的扫描，实现所谓的容积扫描(Volume Scan)。为此势必要增大探测z轴的覆盖宽度，要想延长z轴的覆盖宽度，不仅取决于增加探测器的排数，建立更多的数据采集通道同样非常重要，这样才能既保证Z轴的覆盖宽度又不降低空间分辨率。由于半导体技术的发展，数据处理芯片具备处理海量数据的能力，极大的提高了采集速度，而且体积更小。
提高灵敏度
随着技术的发展，CT图像的质量有了明显改善，分辨率也有很大的提高，但这多是以提高X射线能量为代价的。既要获得高质量的图像，又要使患者尽量地少接收x射线辐射，这应该是下一步CT改革的重点之一。因此就要提高探测器的灵敏度，在不增加甚至减少辐射剂量的前提下，提高图像质量。
双探测器系统
在2005年，西门子公司首次在新SOMATOM Definition产品上同时使用两个x射线源和两台探测器，它也是世界上第一个双源CT系统。由于它同时使用两个X射线源和两台探测器，现在的CT系统只使用一台射线源和探测器，所以双探测器系统比任何一种现有的CT技术更高效。