工业CT的辐射探测器的分类与介绍你知道么

（1）工业CT分立探测器

工业CT所用的探测器有两个主要的类型—分立探测器和面探测器。而分立探测器常用的X射线探测器有气体和闪烁两大类。

气体探测器具有天然的准直特性，限制了散射线的影响；几乎没有窜扰；且器件一致性好。缺点是探测效率不易提高，高能应用有一定限制；其次探测单元间隔为数毫米，对于有些应用显得太大。

应用更为广泛的还是闪烁探测器。闪烁探测器的光电转换部分可以选用光电倍增管或光电二极管。前者有很好的信号噪声比，但是因为器件尺寸大，难以达到很高的集成度，造价也高。工业CT中应用*广泛的是闪烁体—光电二极管组合。

应用闪烁体的分立探测器的主要优点是：闪烁体在射线方向上的深度可以不受限制，从而使射入的大部分X光子被俘获，提高探测效率。尤其在高能条件下，可以缩短获取时间；因为闪烁体是独立的，所以几乎没有光学的窜扰；同时闪烁体之间还有钨或其他重金属隔片，降低了X射线的窜扰。分立探测器的读出速度很快，在微秒量级。同时可以用加速器输出脉冲来选通数据采集，*大限度减小信号上叠加的噪声。分立探测器对于辐射损伤也是*不敏感的。

分立探测器的主要缺点是像素尺寸不可能做得太小，其相邻间隔(节距)一般大于0.1mm；另外价格也要贵一些。

（2）工业CT面探测器

面探测器主要有三种类型：高分辨半导体芯片、平板探测器和图像增强器。半导体芯片又分为CCD和CMOS。CCD对X射线不敏感，表面还要覆盖一层闪烁体将X射线转换成CCD敏感的可见光。

半导体芯片具有*小的像素尺寸和*大的探测单元数，像素尺寸可小到10微米左右，探测单元数量取决于硅单晶的*大尺寸，一般直径在50mm以上。因为探测单元很小，信号幅度也很小，为了增大测量信号可以将若干探测单元合并。

为了扩大有效探测器面积可以用透镜或光纤将它们光学耦合到大面积的闪烁体上。用光纤耦合的方法理论上可以把探测器的有效面积在一个方向上延长到任意需要的长度。使用光学耦合的技术还可以使这些半导体器件远离X射线束的直接辐照，避免辐照损伤。

平板探测器通常用表面覆盖数百微米的闪烁晶体（如CsI）的非晶态硅或非晶态硒做成。像素尺寸127 或200μm，平板尺寸*大约45cm（18in）。读出速度大约3～7.5帧/s。优点是使用比较简单，没有图像扭曲。图像质量接近于胶片照相，基本上可以作为图像增强器的升级换代产品。主要缺点是表面覆盖的闪烁晶体不能太厚，对高能X 射线探测效率低；难以解决散射和窜扰问题，使动态范围减小。在较高能量应用时，对电子电路进行射线屏蔽。一般说使用在150kV以下的低能效果较好。

图像增强器是一种传统的面探测器，是一种真空器件。名义上的像素尺寸＜100μm，直径152～457mm(6～18in)。读出速度可达15～30 帧/s，是读出速度*快的面探测器。由于图像增强过程中的统计涨落产生的固有噪声，图像质量比较差，一般射线照相灵敏度仅7～8%，在应用计算机进行数据叠加的情况下，射线照相灵敏度可以提高到2%以上。另外的缺点就是易碎和有图像扭曲。面探测器的基本优点是不言而喻的—它有着比线探测器高得多的射线利用率。面探测器也比较适合用于三维直接成像。所有面探测器由于结构上的原因都有共同的缺点，即射线探测效率低；无法限制散射和窜扰；动态范围小等。高能范围应用效果较差。

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