什么是直接射線攝影,簡(jiǎn)稱為DR?
數(shù)字射線攝影又被稱為直接射線攝影,簡(jiǎn)稱為DR。采用DR技術(shù),輻射強(qiáng)度可以直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信息。曝光和圖像形成同時(shí)進(jìn)行,幾乎可以實(shí)時(shí)捕獲圖像,而且在曝光后幾秒鐘內(nèi)即可查看圖像/射線照片。這種幾乎即時(shí)的圖像形成是DR被認(rèn)為是唯一真正的數(shù)字射線攝影方法的原因。
一些設(shè)備甚至提供真正的實(shí)時(shí)(透視)模式,顯示率高達(dá)每秒30張圖像。在DR中,使用了各種大小的平板探測(cè)器,最大約為400 x 400 mm,如圖8-16所示,它可以將入射的輻射強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為成比例的、數(shù)字化的電子信號(hào)。這些數(shù)字信號(hào)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)和屏幕(工作站)直接呈現(xiàn)為連貫的放射線圖像。一個(gè)電纜通常連接探測(cè)器和工作站,同時(shí)也控制面板。

Assembled flat panel detector physical data: 組裝平板探測(cè)器的物理數(shù)據(jù)
Dimensions尺寸: ~500*600*100mm
Weight重量: ~10kg
DR平板系統(tǒng)不同的類型和供應(yīng)商。存在著各種具有廣泛像素大小和分辨率的平板系統(tǒng)。像素越多且越小,系統(tǒng)的潛在分辨率越高。作為傳感器材料,使用了非晶硅和非晶硒。作為傳感器,應(yīng)用了CCD(電荷耦合設(shè)備)和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)。
最常見(jiàn)的高分辨率平板探測(cè)器使用非晶硅技術(shù)。該材料將入射的輻射轉(zhuǎn)換為光。轉(zhuǎn)換與輻射劑量成比例。然后,由例如結(jié)構(gòu)化碘化銫(CsI)光二極管和集成薄膜晶體管(TFT)的熒光體將光轉(zhuǎn)換為成比例的電信號(hào)。每個(gè)圖像元素(像素)都貢獻(xiàn)于在工作站屏幕上形成的射線圖像。每個(gè)元素在有效區(qū)域內(nèi)都是方形的,像素間距通常在50至400微米之間。像素越小,分辨率越好。正在進(jìn)行的研究旨在使傳感器元素/像素更小。根據(jù)整體活動(dòng)區(qū)域和探測(cè)器像素間距,面板由多達(dá)數(shù)百萬(wàn)的這些元素/像素組成。圖9-16顯示了在玻璃基板上沉積的平板探測(cè)器的不同活動(dòng)層,并在頂部覆蓋有石墨層。

Radiation(photons): 輻射(光子)
Amorphous silicon array(detector): 非晶硅陣列(檢測(cè)器)
Light: 光
Csl Scintillator – TFT photodiode array: Csl 閃爍體 – TFT 光電二極管陣列
Electrons: 電子
Read-out electronics: 讀出電子設(shè)備
Digitisation: 數(shù)字化
Digital data to workstation: 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到工作站
在實(shí)踐中,DR已被證明是NDT行業(yè)的一個(gè)出色工具,但也存在一些局限性。
平板探測(cè)器在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中可以連續(xù)使用多年,但其使用壽命受累積輻射劑量的限制。最終的使用壽命取決于總劑量、劑量速率和輻射能量的組合。這些板對(duì)高能量的容忍度低于低能量,因此應(yīng)避免極高的能量。因此,最終壽命取決于其應(yīng)用。
雖然像素有數(shù)百萬(wàn),但隨著時(shí)間的推移,有一些像素反應(yīng)變差是“正?!钡?,這與(notebook)計(jì)算機(jī)使用的平板顯示屏上的像素類似。制造商通常會(huì)規(guī)定不可接受的壞像素?cái)?shù)量和模式。幸運(yùn)的是,如果面板的一小部分出了問(wèn)題,有經(jīng)驗(yàn)的DR圖像解釋者能夠通過(guò)模式識(shí)別和在面板上的已知位置區(qū)分真正的組件缺陷和反應(yīng)較差的像素。
平板探測(cè)器也受到一些記憶效應(yīng)的影響,在行話中稱為“殘影”。這是由于曝光后熒光層的滯后作用所致。圖像會(huì)慢慢消失,特別是在輻射能量超過(guò)幾百kV的情況下。這種滯后導(dǎo)致系統(tǒng)有一定的死時(shí)間,從幾秒到幾分鐘,取決于輻射能量,在此期間不能重新使用該板。
DR是X光還是CT?
“DR” 在醫(yī)學(xué)中通常是數(shù)字X射線設(shè)備(Digital Radiography),用于獲取數(shù)字化的X射線圖像。而CT(Computed Tomography)則是計(jì)算機(jī)斷層掃描,它通過(guò)旋轉(zhuǎn)的X射線束來(lái)生成橫截面圖像。因此,DR是X射線,而CT是一種不同類型的成像技術(shù)。