Flat panel detectors (FPDs) are electronic devices that are used to capture X-ray images. They have become increasingly popular in recent years, replacing the traditional X-ray film and computed radiography (CR) systems. FPDs offer numerous advantages over their predecessors, such as improved image quality, quicker image acquisition, and greater dose efficiency.
平板探測器的歷史
1990 年代中期，平板探測器作為傳統 X 光膠片的替代品被引入。它們最初應用於乳房 X 光攝影的數位放射線攝影系統，但它們的使用迅速擴展到醫學影像的其他學科，包括普通放射線攝影、螢光透視和電腦斷層掃描 (CT)。
最早的平板探測器採用非晶矽 (a-Si) 技術，該技術至今仍被廣泛使用。然而，近年來出現了新型平板探測器，例如基於互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術的探測器。
平板探測器的類型
間接轉換和直接轉換是平板偵測器的兩種主要類型。間接轉換偵測器利用閃爍體材料將 X 射線轉換為可見光，然後由光電二極體陣列進行偵測。相較之下，直接轉換探測器使用非晶硒 (a-Se) 等半導體材料直接將 X 射線轉換為電訊號。
間接轉換檢測器
間接轉換探測器由閃爍體材料（例如碘化銫 (CsI) 或硫氧化钆 (GOS)）和光電二極體陣列組成。當X射線穿過閃爍體材料時，X射線被吸收並發出閃光。然後光電二極體陣列偵測到該光並將其轉換為電訊號。處理電訊號後，將創建數位影像。
間接轉換探測器的優點是可以在較寬的能量範圍內探測 X 射線，使其適合各種應用。此外，它們比直接轉換檢測器更便宜。由於閃爍體材料內的光散射，間接轉換偵測器具有空間解析度降低和影像雜訊增加等缺點。 决议 並增加影像雜訊。
直接轉換探測器
直接轉換探測器使用 a-Se 或碲化鎘 (CdTe) 等半導體材料直接將 X 射線轉換為電訊號。當 X 射線穿過半導體材料時，會產生電子電洞對，隨後由電極陣列收集。處理電極陣列產生的電訊號後，產生數位影像。
與間接轉換探測器相比，直接轉換探測器提供更高的空間解析度和卓越的影像品質。由於不需要閃爍體材料來吸收 X 射線並將其轉換為可見光，因此它們也具有更高的劑量效率。然而，直接轉換偵測器對 X 射線能量波動更敏感且更昂貴。
平板探測器工作原理
平板偵測器將 X 光轉換為電訊號，然後由電腦處理以產生數位影像。平板探測器的工作原理根據所採用的探測器的形式而有所不同。
在間接轉換偵測器中，X 射線穿過閃爍體材料，產生閃光。然後光電二極體陣列檢測光並將其轉換為電訊號。經過放大、數位化和處理的電訊號產生數位影像。
在直接轉換偵測器中，X 射線穿過半導體材料並產生電子電洞對。收集電子電洞對後，電極陣列將它們轉換成電訊號。經過放大、數位化和處理的電訊號產生數位影像。
平板探測器的優點
傳統的 X 光膠片和電腦放射成像系統在許多方面都優於平板偵測器。平板探測器的主要優點包括：
與傳統的 X 光膠片和電腦放射成像系統相比，平板偵測器可提供卓越的空間解析度和對比度解析度。這使得診斷和治療計劃更加精確。
平板偵測器可以在幾秒鐘內產生數位影像，而傳統的 X 光膠片和電腦放射成像系統可能需要幾分鐘才能取得影像。這加快了診斷和治療並減少了患者的等待時間。
与传统的 X 射线胶片和计算机放射成像系统相比，平板探测器需要更低的 X 射线剂量才能生成高质量的图像。这减少了病人的 辐射照射，提高患者安全.
平板偵測器消除了手動處理 X 光膠片和 CR 板的需要，減少了影像處理所需的時間和精力。這提高了工作流程效率並降低了出錯的可能性。
平板偵測器可用於各種醫學影像應用，包括一般放射線照相、透視、乳房X光照相和電腦斷層掃描 (CT)。這使它們成為醫學影像的適應性強且經濟的選擇。
平板探測器應用
平板探測器 (FPD) 是用於各種醫療、工業和安全應用的數位成像設備。由於其高靈敏度、快速響應時間和出色的影像質量，它們已成為許多成像系統的重要組成部分。以下是平板探測器的一些典型應用：
醫學影像
數位放射成像 (DR)：FPD 廣泛用於普通放射成像的 DR 系統，包括胸部、腹部和骨骼成像。與傳統的基於膠片的系統相比，它們可以提供更高的影像品質、更低的輻射劑量和更快的影像擷取速度。
乳房X光檢查：FPD顯著提高了乳房X光檢查影像的質量，從而能夠更好地檢測和診斷乳癌。
螢光鏡檢查：FPD 用於即時螢光鏡檢查，例如胃腸道研究、血管攝影和介入手術。它們提供高解析度、低雜訊的影像，運動模糊程度最小。
牙科影像：FPD 用於牙科成像系統，包括口腔內和全景成像，可提高影像品質並減少輻射暴露。
無損檢測 (NDT)
FPD 用于工业领域的无损检测和质量控制。其应用包括航空航天、汽车和制造业中的焊缝、材料和部件检测。Wellman 的 X 射线检测系统和 X 射线元件计数器 在电子制造服务公司中使用的平板探测器已被证明是高质量的检测设备。
安全和檢查系統
FPD 應用於安全檢查系統，例如機場和海港的行李和貨物掃描。它們提供 偵測違禁品的高解析度影像、爆炸物和其他威脅。
科學研究
FPD 用於各種研究應用，包括高能物理實驗、同步加速器輻射研究和中子成像。
老兵專用醫藥
FPD 用於獸醫成像系統，用於小型和大型動物的診斷目的，與傳統的基於膠片的系統相比，可提供更快的影像擷取速度並提高影像品質。
這些只是平板探測器眾多應用的幾個例子。它們的多功能性、高性能和數位特性使其成為許多領域不可或缺的工具。
結論
平板探测器具有卓越的图像质量、更快的图像采集速度、更高的剂量效率以及更高的工作流程效率。此外，它们适应性强，可用于各种 X 射线成像应用，如普通放射摄影、透视、乳腺摄影、CT、牙科成像、无损检测 (NDT)、行李和货物扫描、兽医成像和物理研究实验。随着技术的不断进步，我们将在以下方面看到更多的进步 平板探測器 技术，这将使 X 射线成像程序更加完善和高效。
常問問題
- 平板探測器有哪些不同類型？
主要有兩種：間接轉換檢測器和直接轉換檢測器。間接偵測器使用閃爍體材料將 X 射線轉換為光，然後由光電二極體陣列進行偵測。直接偵測器使用半導體材料，直接將 X 射線轉換為電訊號。
- 哪種類型提供更好的影像品質？
直接轉換探測器通常由於其更高的空間解析度和對比度解析度而提供更好的影像品質。它們可以直接將 X 射線能量轉換為電訊號，而不會出現間接探測器中發生的光散射。
- 平板探測器的使用壽命有多長？
如果保養和維護得當，平板偵測器的使用壽命通常為 7 至 10 年。它們沒有像 X 光膠片那樣的移動部件，因此不會隨著時間的推移而以相同的方式降解。然而，它們的電子設備和偵測器陣列在使用多年後最終可能會出現故障。
- 平板探測器有哪些常見應用？
一些常見的應用包括普通放射線照相、透視、乳房X光照相、電腦斷層掃描(CT)、錐狀束CT、牙科影像和獸醫影像。當診斷和治療計劃需要高品質數位 X 光影像時，可以隨時使用它們。
- 與基於膠片的系統相比，平板探測器的主要優點是什麼？
主要優點包括更高的影像品質、更快的影像擷取、更好的劑量效率、在各種應用中使用的多功能性以及更高的工作流程效率。它們還提供可以輕鬆儲存、操作、共享和電子存檔的數位影像。
