x射線探測器是一種將X射線能量轉(zhuǎn)換為可供記錄的電信號的裝置。它接收到射線照射,然后產(chǎn)生與輻射強度成正比的電信號。通常探測器所接受到的射線信號的強弱,取決于該部位的人體截面內(nèi)組織的密度。密度高的組織,例如骨骼吸收x射線較多,探測器接收到的信號較弱;密度較低的組織,例如脂肪等吸收x射線較少,探測器獲得的信號較強。這種不同組織對x射線吸收值不同的性質(zhì)可用組織的吸收系數(shù)m來表示,所以探測器所接收到的信號強弱所反映的是人體組織不同的m值,從而對組織性質(zhì)做出判斷。
下面小編給大家講講x射線探測器的基本參數(shù):
能量—電荷系數(shù):X射線在介質(zhì)物質(zhì)中平均得到的電荷(N)與損耗的能量(E)的比值,被我們稱為能量—電荷轉(zhuǎn)換系數(shù)。由于能量—電荷轉(zhuǎn)換具有統(tǒng)計性,所以一般表示為平均值。
能量分辨率:X射線探測器中最為重要的系統(tǒng)參數(shù)便是能量分辨率,能量分辨率反映了探測器對不同類型的入射粒子的能量分辨能力。能量分辨率越小,則表示探測器可區(qū)分更小的能量差別。通常我們將能量分辨率分為絕對、相對分辨率兩種類型。以能量高斯分布的半高寬(FWHM)來表示的被稱為絕對分辨率;而相對分辨率則是使用絕對分辨率與峰位的比值來表示。
探測器的能量分辨率受諸多因素的影響,如:探測器的有效探測面積、探測元器件類型、甑別和計數(shù)器能力、后續(xù)處理電路時間常數(shù)等。在此時間常數(shù)通常指脈沖處理器所耗費時間,也就是是射線從進入探測器后,其測量并處理能量所需時長。探測器分辨率與其時間常數(shù)、面積、分析效率幾者之間有著明晰的關(guān)聯(lián),即:面積大小與分辨率高低成反比;當面積不變時,時間常數(shù)與光子測量準確度同時增加時,其分辨效果越好。由此不難看出,時間常數(shù)是影響分析效率與能量分辨率的重要因素,然而兩者卻無法同一,因此從儀器實用層面出發(fā),必須讓分辨率與靈敏度兼顧。
輸出穩(wěn)定性:探測器能量—電荷轉(zhuǎn)換系數(shù)對于環(huán)境溫度t和供電電源電壓V等相關(guān)條件的敏感性常被稱作其輸出穩(wěn)定性。
探測效率:探測效率多被定義為記錄到的脈沖數(shù)與入射X射線光量子數(shù)的比值。由于X射線和物質(zhì)的作用并不是連續(xù)進行的,同時X射線光量子與物質(zhì)作用產(chǎn)生磷光或電離也并非絕對,因此X射線探測器探測效率不會大于1。一般我們按照探測效率的不同特性將其分為兩類:絕對效率和本征效率。X射線總?cè)肷涔饬孔訑?shù)與輻射源發(fā)射的量子數(shù)的比值稱為絕對效率。通常由于探測器的感應(yīng)區(qū)相對于輻射發(fā)射光量子只是一個很小的范圍,而輻射源是均勻光發(fā)射,這樣一來探測器可以接收到有限的輻射光子,所以絕對探測效值率既受到探測器本生特性的影響,也和探測器系統(tǒng)的外觀設(shè)計有關(guān)。本征效率是指系統(tǒng)所記錄到的脈沖個數(shù)同入射到探測器感應(yīng)區(qū)的光量子數(shù)之比。
時間分辨:探測器時間分辨能力主要由探測器系統(tǒng)信號輸出的上升時間和數(shù)據(jù)信號獲取的采集時間兩方面決定。當然也和探測器的光敏面積、探測器材料、環(huán)境溫度等條件相關(guān)。