Znáte klasifikaci a zavedení průmyslových detektorů CT záření?
(1) Průmyslový diskrétní CT detektor
V průmyslových CT se používají dva hlavní typy detektorů – diskrétní detektory a plošné detektory. V diskrétních detektorech se běžně používají dva typy rentgenových detektorů: plynové a scintilační.
Detektory plynu mají přirozené kolimační charakteristiky, které omezují vliv rozptýlených paprsků; téměř žádné přeslechy; a zařízení má dobrou konzistenci. Nevýhodou je, že účinnost detekce není snadné zlepšit a vysokoenergetické aplikace mají určitá omezení; za druhé, interval detekční jednotky je několik milimetrů, což je pro některé aplikace příliš velké.
Širší použití jsou scintilační detektory. Fotoelektrickou konverzní částí scintilačního detektoru může být fotonásobič nebo fotodioda. První jmenovaný má vynikající poměr signálu k šumu, ale kvůli velké velikosti zařízení je obtížné dosáhnout vysokého stupně integrace a náklady jsou také vysoké. Nejpoužívanější v průmyslovém CT je kombinace scintilátor-fotodioda.
Hlavní výhodou diskrétního detektoru využívajícího scintilátor je, že hloubka scintilátoru ve směru paprsku může být neomezená, takže je zachycena většina přicházejících X fotonů a je zlepšena účinnost detekce. Obzvláště za podmínek s vysokou spotřebou energie může být doba akvizice zkrácena; protože scintilátory jsou nezávislé, nedochází téměř k žádné optické interferenci; zároveň jsou mezi scintilátory wolframové nebo jiné těžké kovové distanční vložky, které snižují interferenci rentgenového záření. Rychlost čtení diskrétních detektorů je velmi vysoká, v řádu mikrosekund. Současně může být výstupní impuls akcelerátoru použit ke sběru dat, čímž se minimalizuje šum superponovaný na signálu. Diskrétní detektory jsou také nejméně citlivé na poškození zářením.
Hlavní nevýhodou diskrétních detektorů je to, že velikost pixelu nemůže být příliš malá a jeho sousední interval (rozteč) je obecně větší než 0.1 mm; navíc cena je také dražší.
(2) Průmyslový povrchový CT detektor
Existují tři hlavní typy plošných detektorů: polovodičové čipy s vysokým rozlišením, plošné detektory a zesilovače obrazu. Polovodičové čipy se dále dělí na CCD a CMOS. CCD není citlivý na rentgenové záření a jeho povrch je pokryt vrstvou scintilátoru, který převádí rentgenové záření na viditelné světlo, na které je CCD citlivý.
Polovodičový čip má nejmenší velikost pixelu a největší počet detekčních jednotek. Velikost pixelu může být až 10 mikronů. Počet detekčních jednotek závisí na maximální velikosti monokrystalu křemíku a průměr je obecně větší než 50 mm. Vzhledem k tomu, že detekční jednotka je malá a amplituda signálu je malá, lze kombinovat několik detekčních jednotek, aby se zvýšil signál měření.
Pro zvětšení účinné plochy detektoru je lze opticky spojit s velkoplošným scintilátorem s čočkami nebo optickými vlákny. Teoreticky lze účinnou plochu detektoru rozšířit na libovolnou požadovanou délku v jednom směru pomocí metody spojování vláken. Technologie použití optické vazby může také udržet tato polovodičová zařízení mimo přímé záření rentgenových paprsků, aby se zabránilo poškození zářením.
Ploché detektory jsou obvykle vyrobeny z amorfního křemíku nebo amorfního selenu pokrytého scintilačními krystaly (jako je CsI) o velikosti stovek mikronů. Velikost pixelu je 127 nebo 200 μm a velikost panelu* je přibližně 45 cm (18 palců). Rychlost čtení je asi 3-7,5 snímků/s. Výhodou je poměrně jednoduché ovládání a nedochází k žádné deformaci obrazu. Kvalita obrazu se blíží kvalitě filmové fotografie a lze jej v podstatě použít jako upgradovací produkt zesilovače obrazu. Hlavní nevýhodou je, že scintilační krystal pokrytý na povrchu nemůže být příliš silný a detekční účinnost vysokoenergetického rentgenového záření je nízká; je obtížné vyřešit problém rozptylu a interference, která snižuje dynamický rozsah. Radiační stínění elektronických obvodů pro aplikace s vyšší energií. Obecně lze říci, že efekt použití nízké energie pod 150 kV je lepší.
Zesilovač obrazu je tradiční plošný detektor, což je vakuové zařízení. Nominální velikost pixelu<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.
