- X線攝影曝光參數
- 秦維昌
- 701字
- 2019-12-06 11:53:03
三、 平板探測器
數字攝影的平板探測器(FPD)根據成像原理的不同分為間接轉換型和直接轉換型。間接轉換型FPD常用的X線吸收介質是碘化銫(CsI)和硫氧化釓(Gd 2O 2S),直接轉換型FPD一般采用非晶硒(a-Se)光電材料。
(一) 曝光量響應特性
CsI平板探測器的曝光量響應特性如圖2-21所示,橫坐標表示曝光量,縱坐標表示DR信號。由圖2-21可見,當X線劑量達到80μGy時,FPD的信號響應開始飽和。FPD具有較大的動態范圍,在約1∶10 4的范圍內,FPD的信號響應都具有良好的線性,遠大于屏-片系統的線性部分。若X線劑量低于0.01μGy時,DR的信號響應小于1個數字單位,接近于DR的電子噪聲水平。

圖2-21 CsI平板探測器的曝光量響應
DR的曝光量響應性能也可以采用數字特性曲線。圖2-22是CsI平板探測器數字特性曲線,橫坐標是相對曝光量對數(LogRE),縱坐標是原始轉換的像素值(PV)。在很大范圍內像素值和曝光量之間都呈線性關系,在曝光量過高的情況下像素值達到飽和。

圖2-22 CsI平板探測器數字特性曲線
盡管DR系統曝光量范圍較大,用于不同部位時,仍有一定的曝光量要求。如果曝光量太低,則影像因為噪聲過大而無法診斷。當曝光量過大時,可形成影像像素值飽和偽影。
(二) 管電壓響應特性
FPD對X線的吸收效率如圖2-23所示,CsI在33keV、Gd 2O 2S在50keV時有一陡峭的K緣吸收,然后隨光子能量的增加而逐步降低。非晶硒對X線的吸收效率則在大于20keV的范圍內隨光子能量的增加而單調遞減。

圖2-23 FPD的X線質量吸收系數與管電壓的關系
圖2-24是使用非晶硒FPD,在保持管電流量不變的情況下,采用不同管電壓對人體等價模體0.5mmCu+1mmAl進行攝影,獲得不同管電壓的DR像素值。可以看出,在管電壓較低時,像素值隨管電壓的增加而增加,當管電壓大于105kV后,像素值基本維持不變。

圖2-24 a-Se FPD像素值與管電壓的關系