平板数字射线检测系统主要由X射线系统、平板探测器、计算机及相应软件等组成(见图)。技术核心是平板探测器,其性能的好坏对成像质量起着决定性的作用。①X射线系统。用于产生X射线,其辅助装置包括高压发生器、电动光栏、循环水冷却器等。②平板探测器。平板数字射线检测系统的核心部件,由转换屏、光电二极管阵列、数据采集系统组成。转换屏通过吸收射线将其转换成可见光,可见光信号再由光电二极管转换成电荷;形成的电荷经过不断的积累最后由TFT集成电路读出,再经A/D完成模拟信号到数字信号的转换,送到计算机进行处理。③计算机及相应软件。所获得的数字化图像呈现在显示器上,整机的控制操作和进行信号处理、数字化图像重构、检测图像保存等。
根据能量转换方式,平板探测器可以分为直接转换平板探测器(direct FPD)和间接转换平板探测器(indirect FPD)。①直接转换平板探测器。由非晶硒层(amorphous Selenium,a-Se)和薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)构成。当X线照射非晶硒时,由于非晶硒的光电特性产生一定比例的正负电荷,在几千伏电压作用下,电荷在光电导层内沿电场方向移动,形成光电流,被TFT探测器单元阵列收集。由于非晶硒不产生可见光,没有散射线的影响,因此可以获得比较高的空间分辨率。②间接转换平板探测器。由碘化铯或硫化钆等闪烁晶体涂层与薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)构成。当X线照射闪烁晶体涂层时,X线的能量转换成可见光,再经次TFT将可见光转换成电信号。由于在这过程中可见光会发生散射,对空间分辨率产生一定的影响。