辐射探测系统的应用和技术

辐射探测系统将穿过试件而入射的X射线通量转变成电信号，再经处理用于重建图像。

探测系统可以由一个单独的探测器构成，如表2.4-1第1类型所示，这是一种效率最低、结构最简单、没有探测器之间的匹配、串扰的数据收集方法。目前常用的线阵列探测器已经在工艺和结构上日趋完善，可以避免探测器之间的匹配、串扰等问题，并且扫描时间合理，能够提供较好的准直和屏蔽效果，大多数市售CT系统均采用线阵列探测器，常含有数百至几千个探测器。

广泛采用的探测器有两种类型：气体电离探测器和闪烁计数器探测器。在电离探测器中，进入的射线将电离某种稀有元素，这种稀有元素既可以是气态的，如果压力足够大，也可以是液态的。电离作用所形成的与入射信号幅度成比例的电子和正离子在电场作用下分别趋向电离室内的阳极阴极而形成电流，经电流-电压转换器，放大、转换成电压信号。用于射线CT系统的电离探测器的典型工作方式是电流集成而不是脉冲计数。此探测器的主要优点是可以做到很高的排列密度，探测器之间的一致性好；缺点是气体对射线的吸收效率低，所以一般用于低能量的场合。但如果采用密度超过1.5g/cm³的高压氙，就可得到较高的转换和收集效率，这一结果已成功地用于管电压为2MV的X射线源。(www.xing528.com)

某些材料（如Csl、Nal、CdWO₄等）受到射线照射时能发出强度与入射通量成比例的可见光，闪烁探测器正是利用了这一特性。射线照射产生的可见光经过光电倍增管，可得到低本底噪声的高幅度电信号。采用光子计数特别适用于γ射线CT，但缺点是受光电倍增管形状和尺寸的限制（最小尺寸为10mm），难以达到高的组装密度。为此人们用光电二极管代替光电倍增管，将可见光转换成为电流，再将电流信号放大并转换成电压信号。此探测器的主要优点是可用于那些需要有非常高的阻止本领、非常快的脉冲计数的场合。探测器宽度可小至127μm，高密度的组合使几何效率大大提高。目前在高分辨力射线CT中，最为先进又比较常用的是闪烁探测器阵列，其探测器间的间隙已达到25μm量级。