Kender du klassificeringen og introduktionen af industrielle CT-strålingsdetektorer?
(1) Industriel CT diskret detektor
Der er to hovedtyper af detektorer, der bruges i industriel CT-diskrete detektorer og områdedetektorer. Der er to typer røntgendetektorer, der almindeligvis anvendes i diskrete detektorer: gas og scintillation.
Gasdetektorer har naturlige kollimationsegenskaber, som begrænser påvirkningen af spredte stråler; der er næsten ingen krydstale; og enheden har god konsistens. Ulempen er, at detektionseffektiviteten ikke er let at forbedre, og højenergiapplikationer har visse begrænsninger; for det andet er detektionsenhedsintervallet flere millimeter, hvilket er for stort til nogle applikationer.
Mere udbredt er scintillationsdetektorer. Den fotoelektriske konverteringsdel af scintillationsdetektoren kan være et fotomultiplikatorrør eller en fotodiode. Førstnævnte har et fremragende signal-til-støj-forhold, men på grund af den store enhedsstørrelse er det svært at opnå en høj grad af integration, og omkostningerne er også høje. Den mest udbredte i industriel CT er scintillator-fotodiode-kombinationen.
Den største fordel ved den diskrete detektor, der anvender scintillatoren, er, at dybden af scintillatoren i stråleretningen kan være ubegrænset, så de fleste af de indkommende X-fotoner fanges, og detektionseffektiviteten forbedres. Især under højenergiforhold kan optagelsestiden forkortes; fordi scintillatorerne er uafhængige, er der næsten ingen optisk interferens; samtidig er der wolfram eller andre tungmetal afstandsstykker mellem scintillatorerne, hvilket reducerer røntgeninterferensen. Udlæsningshastigheden for diskrete detektorer er meget hurtig, i størrelsesordenen mikrosekunder. Samtidig kan acceleratorens udgangsimpuls bruges til at gate dataopsamling, hvilket minimerer støjen, der er overlejret på signalet. Diskrete detektorer er også de mindst følsomme over for strålingsskader.
Den største ulempe ved diskrete detektorer er, at pixelstørrelsen ikke kan gøres for lille, og dens tilstødende interval (pitch) er generelt større end 0.1 mm; derudover er prisen også dyrere.
(2) Industriel CT overfladedetektor
Der er tre hovedtyper af områdedetektorer: højopløselige halvlederchips, fladskærmsdetektorer og billedforstærkere. Halvlederchips er yderligere opdelt i CCD og CMOS. CCD'en er ikke følsom over for røntgenstråler, og overfladen er dækket af et lag scintillator for at omdanne røntgenstråler til synligt lys, som CCD er følsom over for.
Halvlederchippen har den mindste pixelstørrelse og det største antal detekteringsenheder. Pixelstørrelsen kan være så lille som omkring 10 mikron. Antallet af detektionsenheder afhænger af den maksimale størrelse af siliciumenkeltkrystal, og diameteren er generelt mere end 50 mm. Da detektionsenheden er lille, og signalamplituden er lille, kan flere detekteringsenheder kombineres for at øge målesignalet.
For at forstørre det effektive detektorområde kan de kobles optisk til en scintillator med stort areal med linser eller optiske fibre. Teoretisk set kan detektorens effektive areal udvides til enhver påkrævet længde i én retning ved at bruge fiberkoblingsmetoden. Teknologien til at bruge optisk kobling kan også holde disse halvlederenheder væk fra den direkte stråling fra røntgenstråler for at undgå strålingsskader.
Fladpaneldetektorer er normalt lavet af amorft silicium eller amorft selen dækket med scintillationskrystaller (såsom CsI) på hundredvis af mikron. Pixelstørrelsen er 127 eller 200 μm, og panelstørrelsen* er omkring 45 cm (18 tommer). Udlæsningshastigheden er ca. 3-7,5 billeder/s. Fordelen er, at den er forholdsvis enkel at bruge, og der er ingen billedforvrængning. Billedkvaliteten er tæt på filmfotografering, og den kan som udgangspunkt bruges som et opgraderingsprodukt af billedforstærkeren. Den største ulempe er, at den scintillationskrystall, der er dækket på overfladen, ikke kan være for tyk, og detektionseffektiviteten af højenergi røntgenstråler er lav; det er svært at løse problemet med spredning og interferens, hvilket reducerer det dynamiske område. Strålingsafskærmning af elektroniske kredsløb til anvendelser med højere energi. Generelt set er effekten af at bruge lavenergi under 150kV bedre.
Billedforstærkeren er en traditionel områdedetektor, som er en vakuumenhed. Nominel pixelstørrelse<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.
