산업용 CT 방사선 검출기의 분류 및 소개를 알고 계십니까?
(1) 산업용 CT 이산 검출기
산업용 CT에 사용되는 감지기에는 두 가지 주요 유형인 개별 감지기와 영역 감지기가 있습니다. 개별 검출기에서 일반적으로 사용되는 두 가지 유형의 X-선 검출기가 있습니다: 가스 및 신틸레이션.
가스 감지기는 산란광의 영향을 제한하는 자연 시준 특성을 가지고 있습니다. 혼선이 거의 없습니다. 장치의 일관성이 좋습니다. 단점은 검출 효율이 개선되기 쉽지 않고 고에너지 응용 프로그램에는 특정 제한이 있다는 것입니다. 둘째, 감지 단위 간격은 몇 밀리미터로 일부 응용 프로그램에는 너무 큽니다.
더 널리 사용되는 것은 섬광 검출기입니다. 섬광 검출기의 광전 변환 부분은 광전자 증배관 또는 포토다이오드일 수 있다. 전자는 신호 대 잡음비가 우수하지만 소자 크기가 크기 때문에 높은 집적도를 달성하기 어렵고 비용도 높다. 산업용 CT에서 가장 널리 사용되는 것은 신틸레이터-포토다이오드 조합입니다.
섬광체를 이용한 이산 검출기의 가장 큰 장점은 광선 방향으로 섬광체의 깊이를 무제한으로 할 수 있어 들어오는 X 광자를 대부분 포획하고 검출 효율을 높일 수 있다는 점이다. 특히 고에너지 조건에서는 획득 시간을 단축할 수 있습니다. 신틸레이터가 독립적이기 때문에 광학 간섭이 거의 없습니다. 동시에 섬광체 사이에 텅스텐 또는 기타 중금속 스페이서가 있어 X선 간섭을 줄입니다. 개별 검출기의 판독 속도는 마이크로초 단위로 매우 빠릅니다. 동시에 가속기 출력 펄스를 게이트 데이터 수집에 사용하여 신호에 중첩되는 노이즈를 최소화할 수 있습니다. 개별 검출기는 또한 방사선 손상에 가장 덜 민감합니다.
개별 감지기의 주요 단점은 픽셀 크기를 너무 작게 만들 수 없으며 인접 간격(피치)이 일반적으로 0.1mm보다 크다는 것입니다. 게다가 가격도 더 비싸다.
(2) 산업용 CT 표면 검출기
영역 검출기에는 고해상도 반도체 칩, 평면 패널 검출기 및 이미지 강화기의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 반도체 칩은 다시 CCD와 CMOS로 나뉩니다. CCD는 X선에 민감하지 않으며 표면은 신틸레이터 층으로 덮여 있어 X선을 CCD가 민감한 가시광선으로 변환합니다.
반도체 칩은 가장 작은 픽셀 크기와 가장 많은 감지 단위를 가지고 있습니다. 픽셀 크기는 약 10미크론 정도로 작을 수 있습니다. 감지 단위의 수는 실리콘 단결정의 최대 크기에 따라 다르며 일반적으로 직경은 50mm 이상입니다. 감지 단위가 작고 신호 진폭이 작기 때문에 측정 신호를 높이기 위해 여러 감지 단위를 결합할 수 있습니다.
유효 검출기 영역을 확대하기 위해 렌즈 또는 광섬유를 사용하여 대면적 신틸레이터에 광학적으로 결합할 수 있습니다. 이론적으로, 검출기의 유효 면적은 광섬유 결합 방식을 사용하여 한 방향으로 필요한 길이만큼 확장될 수 있습니다. 광학 커플링을 사용하는 기술은 이러한 반도체 장치를 X선 빔의 직접적인 방사로부터 멀리하여 방사선 손상을 방지할 수도 있습니다.
평면 패널 감지기는 일반적으로 수백 미크론의 섬광 결정(예: CsI)으로 덮인 무정형 실리콘 또는 무정형 셀레늄으로 만들어집니다. 픽셀 크기는 127 또는 200μm이고 패널 크기*는 약 45cm(18in)입니다. 판독 속도는 약 3-7.5 프레임/초입니다. 장점은 비교적 사용이 간편하고 이미지 왜곡이 없다는 것입니다. 화질은 필름 사진에 가깝고 기본적으로 이미지 인텐 파이어의 업그레이드 제품으로 사용할 수 있습니다. 주요 단점은 표면에 덮인 섬광 결정이 너무 두껍지 않고 고에너지 X선의 검출 효율이 낮다는 것입니다. 동적 범위를 줄이는 산란 및 간섭 문제를 해결하기 어렵습니다. 고에너지 응용 분야를 위한 전자 회로의 방사선 차폐. 일반적으로 150kV 이하의 낮은 에너지를 사용하는 것이 효과가 더 좋습니다.
이미지 강화 장치는 진공 장치인 전통적인 영역 검출기입니다. 공칭 픽셀 크기<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.
