Da li znate klasifikaciju i uvođenje industrijskih detektora CT zračenja?
(1) Industrijski CT diskretni detektor
Postoje dvije glavne vrste detektora koji se koriste u industrijskom CT-u – diskretni detektori i detektori područja. Postoje dvije vrste rendgenskih detektora koji se obično koriste u diskretnim detektorima: plinski i scintilacijski.
Gasni detektori imaju prirodne kolimacijske karakteristike, koje ograničavaju utjecaj raspršenih zraka; skoro da nema preslušavanja; i uređaj ima dobru konzistenciju. Nedostatak je što efikasnost detekcije nije lako poboljšati, a visokoenergetske aplikacije imaju određena ograničenja; drugo, interval jedinice detekcije je nekoliko milimetara, što je preveliko za neke aplikacije.
U široj upotrebi su scintilacioni detektori. Dio fotoelektrične konverzije scintilacionog detektora može biti fotomultiplikator ili fotodioda. Prvi ima odličan odnos signal/šum, ali zbog velike veličine uređaja teško je postići visok stepen integracije, a i cena je visoka. Najšire korištena u industrijskoj CT je kombinacija scintilator-fotodioda.
Glavna prednost diskretnog detektora koji koristi scintilator je u tome što dubina scintilatora u pravcu zraka može biti neograničena, tako da se većina dolaznih X fotona uhvati i efikasnost detekcije je poboljšana. Naročito u uslovima visoke energije, vreme akvizicije se može skratiti; pošto su scintilatori nezavisni, optičkih smetnji gotovo da nema; u isto vrijeme, između scintilatora postoje odstojnici od volframa ili drugih teških metala, što smanjuje interferenciju rendgenskih zraka. Brzina očitavanja diskretnih detektora je vrlo velika, reda mikrosekundi. U isto vrijeme, izlazni impuls akceleratora može se koristiti za gejt prikupljanja podataka, minimizirajući šum superponiran na signalu. Diskretni detektori su takođe najmanje osetljivi na oštećenja od zračenja.
Glavni nedostatak diskretnih detektora je da veličina piksela ne može biti premala, a njen susjedni interval (pitch) je općenito veći od 0.1mm; osim toga, cijena je i skuplja.
(2) Industrijski CT površinski detektor
Postoje tri glavna tipa detektora područja: poluvodički čipovi visoke rezolucije, detektori ravnog panela i pojačivači slike. Poluprovodnički čipovi se dalje dijele na CCD i CMOS. CCD nije osjetljiv na rendgenske zrake, a površina je prekrivena slojem scintilatora za pretvaranje rendgenskih zraka u vidljivu svjetlost na koju je CCD osjetljiv.
Poluvodički čip ima najmanju veličinu piksela i najveći broj jedinica za detekciju. Veličina piksela može biti samo oko 10 mikrona. Broj detekcijskih jedinica ovisi o maksimalnoj veličini silikonskog monokristala, a promjer je općenito veći od 50 mm. Budući da je jedinica za detekciju mala i amplituda signala mala, nekoliko jedinica za detekciju se može kombinovati kako bi se povećao mjerni signal.
Da bi se povećala efektivna površina detektora, oni se mogu optički povezati sa scintilatorom velike površine sa sočivima ili optičkim vlaknima. Teoretski, efektivna površina detektora može se proširiti na bilo koju potrebnu dužinu u jednom smjeru korištenjem metode spajanja vlakana. Tehnologija korištenja optičkog spajanja također može držati ove poluvodičke uređaje podalje od direktnog zračenja rendgenskih zraka kako bi se izbjegla oštećenja radijacije.
Detektori sa ravnim panelom obično su napravljeni od amorfnog silicijuma ili amorfnog selena prekrivenog scintilacionim kristalima (kao što je CsI) od stotina mikrona. Veličina piksela je 127 ili 200 μm, a veličina panela* je oko 45 cm (18 inča). Brzina očitavanja je oko 3-7.5 okvira/s. Prednost je u tome što je relativno jednostavan za korištenje i nema izobličenja slike. Kvalitet slike je blizak onom filmske fotografije, i u osnovi se može koristiti kao nadogradnja pojačivača slike. Glavni nedostatak je što scintilacioni kristal prekriven na površini ne može biti previše debeo, a efikasnost detekcije visokoenergetskih rendgenskih zraka je niska; teško je riješiti problem raspršenja i interferencije, što smanjuje dinamički raspon. Zaštita od zračenja elektronskih kola za aplikacije veće energije. Općenito govoreći, učinak korištenja niske energije ispod 150 kV je bolji.
Pojačavač slike je tradicionalni detektor područja, koji je vakuumski uređaj. Nominalna veličina piksela<100μm, diameter 152-457mm (6-18in). The readout speed can reach 15-30 frames/s, which is the fastest surface detector. Due to the inherent noise generated by statistical fluctuations in the image enhancement process, the image quality is relatively poor, and the general radiographic sensitivity is only 7-8%. In the case of data superposition using a computer, the radiographic sensitivity can be increased to more than 2%. Another disadvantage is that it is fragile and has image distortion. The basic advantage of area detectors is self-evident - it has a much higher ray utilization than line detectors. Surface detectors are also more suitable for 3D direct imaging. All surface detectors have common disadvantages due to structural reasons, that is, low ray detection efficiency; inability to limit scattering and interference; small dynamic range, etc. Higher energy ranges are less effective.
