辐射探测器基本性能解析

从构成数字射线检测技术角度，表征辐射探测器的基本性能是基本空间分辨率（力）和规格化（标准化、归一化）信噪比。

1.基本空间分辨率

空间分辨率表示的是探测器分辨几何细节的能力。对于某个探测器，在不同的使用技术条件下，可实现的空间分辨率可能不同。因此需要一个可表征其辐射探测器空间分辨率性能的特殊空间分辨率指标。

基本空间分辨率是表征探测器性能的基本指标之一（实际也是数字射线检测系统的基本性能），通常记为SR_b。基本空间分辨率定义为在规定的特定条件下（主要是透照的放大倍数为1，特定射线能量、几何不清晰度可忽略），采用双丝像质计测定的检测图像不清晰度值的1/2。若记检测图像测定的不清晰度为U，则

其也作为探测器的有效像素尺寸Pe

基本空间分辨率决定了探测器在不采用放大技术下可分辨的最小几何细节间距。

由于测定条件要求几何不清晰度可忽略，一般近似认为

U≈U_D

式中 U_D——探测器固有不清晰度。

这样就有

U_D=2SR_b （2-3）

即探测器基本空间分辨力实际是探测器固有不清晰度的1/2。(www.xing528.com)

采用双丝像质计测定探测器基本空间分辨率的具体要求可参考有关标准规定。

2.规格化信噪比

信噪比表征的是探测器对检测信号响应的特性。按一般概念，它定义为采用探测器获得的图像信号平均值与图像信号统计标准差之比。记信噪比为SNR，信号平均值为S，信号统计标准差为σ，则信噪比为

探测器获得图像的信噪比，决定于探测器的结构特性，也与采用的射线检测技术相关。对于同样结构特性的探测器，在同样射线检测技术中，获得图像的信噪比还与探测器单元尺寸（像素尺寸）相关。因此为比较不同探测器的信噪比，必须在同样的探测器单元尺寸（像素尺寸）下进行。为此引入规格化（归一化、标准化）信噪比概念。

规格化信噪比通常记为SNR_N，它是按探测器基本空间分辨率SR_b规格化的信噪比值。即将探测器给出的信噪比值转换为基本空间分辨率为88.6μm下的信噪比

式中的88.6μm引出，是以直径为100μm的圆形单元（像素）为比较基准。由于探测器的单元（像素）通常都为正方形，直径为100μm的圆形转换为正方形，则该正方形的边长应为88.6μm。因此式（2-4）也就是将探测器的信噪比值，转换为边长为88.6μm正方形的信噪比值，从而来比较不同探测器的信噪比特性。

表征探测器规格化信噪比特性，主要是用在一定射线能量下的规格化信噪比与剂量平方根关系曲线，如图2-4所示。图中，曲线的近似直线区范围、饱和值大小等，都与探测器的特性、结构密切相关，也与探测器的使用情况相关（对于DDA探测器，当进行了严格响应校正后，直线部分可延续到很大范围）。为比较不同探测器的规格化信噪比，测定方法应符合相关标准规定。

关于信噪比的进一步说明，可参阅第3章的相关内容。

图2-4 探测器规格化信噪比与剂量平方根关系