Сегодня поговорим о детекторах. Детекторы или просто матрицы выпускались и активно использовались компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Panasonic, Philips и многими другими. В России матрицы сегодня разрабатывают и выпускают: ОАО «ЦНИИ „Электрон“» (г. Санкт-Петербург) и его дочернее предприятие АО «НПП „Элар“» (г. Санкт-Петербург,) а также ОАО «НПП „Пульсар“» (г. Москва).
Заглянув в вики мы с вами узнаем о микросхемах светочувствительных пзс-матрицах для фототехники. Что собственно для нас не важно для понимания принципов детектирования излучения света или рентгена, разница лишь в том на какое излучение реагирует состав слоёв матрицы отдавая свободные электроны.
На упрощенной схеме получения рентгеновского изображения представленной ниже это видно.
Если более детально рассматривать структуру детектора то в детекторе в зависимости от его разрешения, то есть количества ячеек в матрице по осям плоскости детектора. Каждая ячейка имеет следующую структуру:
Из структуры ячейки мы можем увидеть прозрачный электрод с управлением напряжением, которым насыщаем пиксельный электрод транзистора фото ячейки, электронами для усиления сигнала от самой ячейки, тем самым подогревая их для лучшей чувствительности (улучшая дрейф диффузии в p-n переходе) к излучению. Через мерная подача напряжения или деградация OPF-слоя вызывает перекрытие полезного сигнала (шум матрицы), а не достаточность отсутствие должного уровня сигнала из аналоговой части для цифровой части детектора, в частности для аналогово-цифровых преобразователей (АЦП).
Также у детектора в цифровой части присутствует микроконтроллер формирующий в памяти состояние матрицы (дампы) и в зависимости от необходимого количества кадров (дампов) в единицу времени передает по соответствующим компьютерным интерфейсам WiFi/USB/Ethernet/SAS/USCSI/FC на автоматизированное рабочее место лаборанта-оператора.
Для формирования качественного изображения не достаточно состояния матрицы, и теперь поговорим о калибровке детектора. Для формирования изображения используются математические вычисления состояния матрицы из ее дампов. Так как мы постоянно находимся под воздействием различными источниками излучения от естественных до искусственных все они влияют на матрицу, соответственно мы должны получить "нулевое" состояние, при калибровке матрицы оно также называется "темным", она же калибровка по воздуху без излучения, а так же с излучением для определения максимума состояния матрицы. Для получения информативного изображения так же проводится калибровка по фантомам для определения эталонов плотности объектов и их корректировка к обще принятым значениям.
В следующих статьях поговорим об артефактах, так что подписывайтесь...