Connaissez-vous la classification et l'introduction des détecteurs de rayonnement CT industriels ?
(1) Détecteur discret CT industriel
Il existe deux principaux types de détecteurs utilisés dans les CT industriels : les détecteurs discrets et les détecteurs de zone. Il existe deux types de détecteurs de rayons X couramment utilisés dans les détecteurs discrets : à gaz et à scintillation.
Les détecteurs de gaz ont des caractéristiques de collimation naturelles, qui limitent l'influence des rayons diffusés ; il n'y a presque pas de diaphonie ; et l'appareil a une bonne consistance. L'inconvénient est que l'efficacité de détection n'est pas facile à améliorer, et les applications à haute énergie ont certaines limites ; d'autre part, le pas d'unité de détection est de quelques millimètres, ce qui est trop grand pour certaines applications.
Les détecteurs à scintillation sont plus largement utilisés. La partie de conversion photoélectrique du détecteur à scintillation peut être un tube photomultiplicateur ou une photodiode. Le premier a un excellent rapport signal sur bruit, mais en raison de la grande taille de l'appareil, il est difficile d'atteindre un degré élevé d'intégration et le coût est également élevé. La plus utilisée en tomodensitométrie industrielle est la combinaison scintillateur-photodiode.
Le principal avantage du détecteur discret utilisant le scintillateur est que la profondeur du scintillateur dans la direction des rayons peut être illimitée, de sorte que la plupart des photons X entrants sont capturés et l'efficacité de détection est améliorée. Surtout dans des conditions de haute énergie, le temps d'acquisition peut être raccourci; du fait que les scintillateurs sont indépendants, il n'y a quasiment pas d'interférences optiques ; en même temps, il y a des espaceurs de tungstène ou d'autres métaux lourds entre les scintillateurs, ce qui réduit l'interférence des rayons X. La vitesse de lecture des détecteurs discrets est très rapide, de l'ordre de la microseconde. Dans le même temps, l'impulsion de sortie de l'accélérateur peut être utilisée pour déclencher l'acquisition de données, minimisant le bruit superposé au signal. Les détecteurs discrets sont également les moins sensibles aux dommages causés par les radiations.
Le principal inconvénient des détecteurs discrets est que la taille du pixel ne peut pas être trop petite et que son intervalle adjacent (pas) est généralement supérieur à 0,1 mm ; en plus, le prix est aussi plus cher.
(2) Détecteur de surface CT industriel
Il existe trois principaux types de détecteurs de zone : les puces semi-conductrices haute résolution, les détecteurs à écran plat et les intensificateurs d'image. Les puces semi-conductrices sont ensuite divisées en CCD et CMOS. Le CCD n'est pas sensible aux rayons X et la surface est recouverte d'une couche de scintillateur pour convertir les rayons X en lumière visible à laquelle le CCD est sensible.
La puce à semi-conducteur a la plus petite taille de pixel et le plus grand nombre d'unités de détection. La taille de pixel peut être aussi petite qu'environ 10 microns. Le nombre d'unités de détection dépend de la taille maximale du monocristal de silicium, et le diamètre est généralement supérieur à 50 mm. Du fait que l'unité de détection est petite et que l'amplitude du signal est faible, plusieurs unités de détection peuvent être combinées afin d'augmenter le signal de mesure.
Afin d'agrandir la surface effective du détecteur, ils peuvent être couplés optiquement à un scintillateur de grande surface avec des lentilles ou des fibres optiques. Théoriquement, la surface effective du détecteur peut être étendue à n'importe quelle longueur requise dans une direction en utilisant la méthode de couplage de fibre. La technologie d'utilisation du couplage optique peut également éloigner ces dispositifs à semi-conducteurs du rayonnement direct des faisceaux de rayons X pour éviter les dommages causés par les rayonnements.
Les détecteurs à panneau plat sont généralement constitués de silicium amorphe ou de sélénium amorphe recouvert de cristaux de scintillation (tels que CsI) de centaines de microns. La taille des pixels est de 127 ou 200 μm et la taille du panneau* est d'environ 45 cm (18 pouces). La vitesse de lecture est d'environ 3-7.5 images/s. L'avantage est qu'il est relativement simple à utiliser et qu'il n'y a pas de distorsion d'image. La qualité d'image est proche de celle de la photographie argentique et elle peut essentiellement être utilisée comme produit de mise à niveau de l'intensificateur d'image. Le principal inconvénient est que le cristal de scintillation recouvert sur la surface ne peut pas être trop épais et que l'efficacité de détection des rayons X à haute énergie est faible ; il est difficile de résoudre le problème de la diffusion et des interférences, ce qui réduit la plage dynamique. Protection contre les rayonnements des circuits électroniques pour les applications à plus haute énergie. D'une manière générale, l'effet de l'utilisation d'une faible énergie en dessous de 150 kV est meilleur.
L'intensificateur d'image est un détecteur de zone traditionnel, qui est un dispositif à vide. Taille nominale des pixels<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.
