Ali poznate klasifikacijo in uvedbo industrijskih CT detektorjev sevanja?
(1) Industrijski CT diskretni detektor
Obstajata dve glavni vrsti detektorjev, ki se uporabljajo v industrijski CT - diskretni detektorji in območni detektorji. V diskretnih detektorjih se običajno uporabljata dve vrsti rentgenskih detektorjev: plinski in scintilacijski.
Detektorji plina imajo naravne kolimacijske lastnosti, ki omejujejo vpliv razpršenih žarkov; preslušavanja skoraj ni; in naprava ima dobro konsistenco. Pomanjkljivost je, da učinkovitosti zaznavanja ni lahko izboljšati, visokoenergijske aplikacije pa imajo določene omejitve; drugič, interval detekcijske enote je več milimetrov, kar je za nekatere aplikacije preveliko.
Bolj razširjeni so scintilacijski detektorji. Del za fotoelektrično pretvorbo scintilacijskega detektorja je lahko fotopomnoževalna cev ali fotodioda. Prvi ima odlično razmerje med signalom in šumom, vendar je zaradi velike velikosti naprave težko doseči visoko stopnjo integracije, visoki so tudi stroški. Najbolj razširjena kombinacija v industrijski CT je kombinacija scintilatorja in fotodiode.
Glavna prednost diskretnega detektorja, ki uporablja scintilator, je, da je globina scintilatorja v smeri žarka lahko neomejena, tako da se zajame večina vhodnih fotonov X in izboljša učinkovitost detekcije. Zlasti v pogojih visoke energije se lahko čas pridobivanja skrajša; ker sta scintilatorja neodvisna, optičnih motenj skorajda ni; hkrati pa so med scintilatorji distančniki iz volframa ali drugih težkih kovin, kar zmanjša motnje rentgenskih žarkov. Hitrost odčitavanja diskretnih detektorjev je zelo visoka, reda velikosti mikrosekund. Hkrati se lahko izhodni impulz pospeševalnika uporabi za zajem podatkov, kar zmanjša šum, ki se pojavi na signalu. Diskretni detektorji so tudi najmanj občutljivi na poškodbe zaradi sevanja.
Glavna pomanjkljivost diskretnih detektorjev je, da velikosti pikslov ni mogoče narediti premajhne in da je njen sosednji interval (naklon) na splošno večji od 0.1 mm; poleg tega pa je tudi cena dražja.
(2) Industrijski CT površinski detektor
Obstajajo trije glavni tipi območnih detektorjev: polprevodniški čipi visoke ločljivosti, ploski detektorji in ojačevalci slike. Polprevodniške čipe nadalje delimo na CCD in CMOS. CCD ni občutljiv na rentgenske žarke, površina pa je prekrita s plastjo scintilatorja za pretvorbo rentgenskih žarkov v vidno svetlobo, na katero je CCD občutljiv.
Polprevodniški čip ima najmanjšo velikost slikovnih pik in največje število detekcijskih enot. Velikost pikslov je lahko tako majhna kot približno 10 mikronov. Število zaznavnih enot je odvisno od največje velikosti monokristala silicija, premer pa je na splošno večji od 50 mm. Ker je detekcijska enota majhna in je amplituda signala majhna, je mogoče združiti več detektorskih enot, da povečamo merilni signal.
Da bi povečali efektivno detektorsko površino, jih je mogoče optično povezati s scintilatorjem velike površine z lečami ali optičnimi vlakni. Teoretično se lahko učinkovito območje detektorja razširi na poljubno zahtevano dolžino v eno smer z uporabo metode sklopitve vlaken. Tehnologija uporabe optične sklopke lahko te polprevodniške naprave tudi zadrži stran od neposrednega sevanja rentgenskih žarkov, da se izogne poškodbam zaradi sevanja.
Detektorji s ploščatimi ploščami so običajno izdelani iz amorfnega silicija ali amorfnega selena, prekritega s scintilacijskimi kristali (kot je CsI) velikosti več sto mikronov. Velikost slikovnih pik je 127 ali 200 μm, velikost plošče* pa približno 45 cm (18 palcev). Hitrost branja je približno 3-7,5 sličic/s. Prednost je razmeroma preprosta uporaba in brez popačenja slike. Kakovost slike je blizu kakovosti filmske fotografije in se v bistvu lahko uporablja kot nadgradnja ojačevalca slike. Glavna pomanjkljivost je, da scintilacijski kristal, pokrit na površini, ne more biti predebel, učinkovitost zaznavanja visokoenergijskih rentgenskih žarkov pa je nizka; težko je rešiti problem sipanja in interference, ki zmanjšuje dinamični razpon. Zaščita pred sevanjem elektronskih vezij za aplikacije z višjo energijo. Na splošno je učinek uporabe nizke energije pod 150 kV boljši.
Ojačevalnik slike je tradicionalni območni detektor, ki je vakuumska naprava. Nominalna velikost slikovnih pik<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.
