作為影像人,，您肯定見過平板探測器,，下圖是DR平板探測器，就是一塊“平板”,。胃腸機/DSA的其實也長這樣,，只不過她們的是動態(tài)平板，尺寸也沒這么大,。
而CT探測器長這樣的,，屬于一小塊一小塊的，更多請參考：“設(shè)備拆解法：圖文分析CT探測器的參數(shù),，以及“層”的實現(xiàn)”同樣是探測器,，差別怎么這么大？這個問題也困擾我很久,，今天解決,。不管平板探測器還是CT探測器，其原理都下圖（請參考“一文盤點CT探測器的核心技術(shù)”）,，核心的都是閃爍體：
閃爍體,，這是一種神奇的材料，她能將X射線轉(zhuǎn)換成可見光,，稱之為“閃爍效應(yīng)”,。不止X射線，還有γ射線,，高能粒子等,。因此，閃爍體廣泛應(yīng)用在X射線成像,、核醫(yī)學(xué)成像,、高能物理等。醫(yī)學(xué)成像的閃爍體是無機閃爍體，包括閃爍晶體,、閃爍玻璃,，閃爍陶瓷，閃爍氣體燈,。其中,，閃爍晶體主要應(yīng)用在平板探測器，閃爍陶瓷主要應(yīng)用在CT探測器上,。關(guān)于閃爍陶瓷,，上一篇已詳細(xì)介紹。
關(guān)于閃爍晶體,，以著名的碘化銫(CsI)非晶硅平板探測器為例,，其閃爍體是碘化銫；非晶硅(a-Si)是指基底材料,，包括光電轉(zhuǎn)換層和TFT陣列,。除碘化銫外，部分平板探測器還使用“硫氧化釓”作為閃爍體,。除非晶硅外,，還有非晶硒、CMOS,、IGZO等技術(shù),，其中非晶硅因技術(shù)簡單、成本低等原因,，是目前應(yīng)用較廣泛的,。在平板探測器領(lǐng)域，萬睿視(Varex),、泰雷茲(Trixell),、佳能較著名的；我國的奕瑞平板也非常不錯,，是全球極少數(shù)幾家同時掌握非晶硅,、CMOS、IGZO三種技術(shù)路線的探測器公司之一,。閃爍體是從礦物質(zhì)中提煉出來的,，原始的樣子是“粉末”。從粉末變成閃爍體的過程叫“生長”,。舉個栗子,，粉筆，從“粉筆末”變成“整根粉筆”,，就是“生長”,。但,，“生長”沒這么快，更合適的栗子是古時候的“煉丹”：丹砂燒之成水銀,，積變又還成丹砂,。整個“生長”過程堪稱“點石成玉”。玉,，即閃爍體,！回到標(biāo)題：為什么平板探測器是整塊的，CT探測器是一小塊一小塊的,？以碘化銫閃爍體為例,，她是立方晶體,，對稱程度高，方便長出較大尺寸的晶體,。比如,，采用傳統(tǒng)的“下降法”能燒制成大尺寸的碘化銫閃爍體，如直徑9cm,，長35cm,。早期的平板探測器良品率很低，會采用4小塊拼出一整塊,，現(xiàn)在工藝成熟，晶體薄膜化,，普遍都是整塊探測器,。CT探測器的閃爍體是閃爍陶瓷，優(yōu)點很多,，但陶瓷是脆性材料,，大塊燒結(jié)成品率低，像平板探測器那種大尺寸不太現(xiàn)實,。下圖是中科院寧波所的大尺寸陶瓷閃爍體：Superlight,，可以感受下CT“大尺寸”閃爍體和DR“大尺寸”的差別。所以,，CT探測器一小塊一小塊的,，屬于現(xiàn)實原因。
不過,，模塊化探測器非常好的事,，比如飛利浦CT有42個探測器模塊，壞一個更換一個,，維護成本低,。閃爍陶瓷和觀賞用陶瓷器不同,，她是稀土陶瓷，即,，在閃爍陶瓷中加入稀土元素,，使閃爍體性能更好。下表出自“一文讀懂CT探測器的核心技術(shù)”，這是CT閃爍體的核心參數(shù),。上期限于篇幅,，未做詳細(xì)介紹。本篇補上,，如對此參數(shù)無興趣,，可直接跳過。X線停止后,，閃爍體的發(fā)光強度下降到初始強度的時間,。幾乎在所有的閃爍計數(shù)都要求具有較快的衰減速度，可較大程度消除能量累積造成的重影,。X線停止一段時間(通常為幾毫秒)后的殘余光強度,。在 CT等快速成像領(lǐng)域，閃爍體的余暉性能非常關(guān)鍵,。因為余暉較長,，圖像中產(chǎn)生偽影，會大大降低成像精度,，導(dǎo)致重構(gòu)圖像的變形和失真,。又叫光產(chǎn)額(光輸出)，表示在一次閃爍過程中產(chǎn)生的光子數(shù)目與帶電離子在閃爍晶體中損失的能量之比(p/MeV),。光產(chǎn)額越高,，說明在接收相同能量之后，釋放的有效光子數(shù)越多,，探測器接收到的光子數(shù)越多,，X線轉(zhuǎn)換效率就越高，CT越“綠色”低劑量,。又稱X線阻止能力,。希望所有入射到閃爍體的 X射線都被吸收，因為不充分的吸收會導(dǎo)致許多有害的效應(yīng),。高密度的閃爍體能在較短的距離內(nèi)阻止住 X 線,。閃爍體長時間在大劑量高能輻照環(huán)境下工作，不可避免地產(chǎn)生色心,、晶格原子位移或逸出等缺陷,，會降低閃爍性能,，甚至可能造成永久損傷。此外,，還有閃爍體透明性,、光譜區(qū)域、物理化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性等,。咱們不做研發(fā),，了解以上足夠。
