平板探測器(Flat Panel Detector，F(xiàn)PD)是一種用于將 X 射線等輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供分析的電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而生成圖像的精密設(shè)備。
平板探測器(FPD)是X射線檢測系統(tǒng)的核心部件，主要用于將X射線能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并生成數(shù)字化圖像，廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測、醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域。
FPD通過半導(dǎo)體材料(如非晶硅或碘化銫)將穿透物體的X射線轉(zhuǎn)換為光子或電子，再通過光電二極管等器件將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這些電信號(hào)經(jīng)放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，通過圖像重建算法生成物體內(nèi)部的二維圖像。
工作原理
間接轉(zhuǎn)換型：當(dāng) X 射線穿過被檢測物體到達(dá)探測器后，先由閃爍體層(如碘化銫或硫氧化釓等材料)將 X 射線能量轉(zhuǎn)化為可見光，接著可見光被下方的光電二極管陣列感知并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)通過薄膜晶體管(TFT)矩陣讀出，再經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像重建。
直接轉(zhuǎn)換型：當(dāng) X 射線照射到探測器上時(shí)，其內(nèi)部的特殊半導(dǎo)體材料(如非晶硒)直接將 X 射線光子轉(zhuǎn)化為電子 - 空穴對(duì)，在外加電場作用下，電子和空穴分別向相反方向移動(dòng)形成電流，電流被存儲(chǔ)在 TFT 的極間電容上，通過 TFT 讀出并數(shù)字化后，由計(jì)算機(jī)完成圖像重建。
平板探測器通過光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)采集和數(shù)字化處理三個(gè)關(guān)鍵階段完成成像：
光電轉(zhuǎn)換：X射線穿透物體后，被探測器表面的閃爍體材料(如碘化銫或硫氧化釓)吸收，轉(zhuǎn)換為可見光。
信號(hào)采集：可見光被光電二極管陣列(如非晶硅)或光電導(dǎo)材料(如非晶硒)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
數(shù)字化處理：電信號(hào)經(jīng)薄膜晶體管(TFT)陣列讀出，并通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，生成圖像。
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