在中國(guó)的醫(yī)療器械市場(chǎng)上，醫(yī)療影像設(shè)備占據(jù)著絕對(duì)的大頭。而在眾多的醫(yī)療影像設(shè)備中，X射線探測(cè)器又占據(jù)著相當(dāng)大的份額。X射線探測(cè)器是CT影像設(shè)備的核心，可以將X射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并最終通過(guò)圖像顯示出來(lái)。X射線探測(cè)器不僅可以用于醫(yī)用領(lǐng)域?qū)�患者的身體狀況進(jìn)行透視檢查，也可以用于工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行損傷檢查。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2018年，全世界X射線探測(cè)器的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了20億美元，其中醫(yī)用X射線探測(cè)器占了市場(chǎng)的三分之二。不過(guò)，近兩年來(lái)，工業(yè)安防上使用X射線探測(cè)器的份額正在逐年增加，未來(lái)發(fā)展的潛力也越來(lái)越凸顯。

X射線探測(cè)器的分類

X射線探測(cè)器從上個(gè)世紀(jì)發(fā)展至今，經(jīng)歷了模擬圖像階段、間接數(shù)字化階段和直接數(shù)字化階段三個(gè)時(shí)期。在模擬圖像階段，X射線探測(cè)器主要通過(guò)膠片、增感屏來(lái)反映X射線的透視狀況，最后洗印出片。到上個(gè)世紀(jì)八十年代至新世紀(jì)之初，間接數(shù)字化階段的X射線探測(cè)器用一塊IP板成像，一次只能存儲(chǔ)一張圖片。最后在直接數(shù)字化階段，不僅存儲(chǔ)圖片的數(shù)量不再受限，成像的速度和質(zhì)量都得到了質(zhì)的飛躍。

X射線探測(cè)器的工作原理基本都是把X射線的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)計(jì)算投在顯示屏上的電荷量來(lái)計(jì)算所捕獲到的光子數(shù)量，而計(jì)算電荷量進(jìn)而計(jì)算光子量的方式有兩種，根據(jù)方式的不同可以分為積分式探測(cè)器和單光子計(jì)數(shù)式探測(cè)器。顧名思義，前者是用積分的方式計(jì)算，后者是直接計(jì)算一個(gè)個(gè)光子的數(shù)量。后者相比前者，擁有空間分辨率高、具有能量分辨能力和噪聲/能量比較器、接近理想的寬線性范圍、高對(duì)比度和可直接探測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。但目前市面上主流的X射線探測(cè)器依然是積分式探測(cè)器。

現(xiàn)有的X射線探測(cè)器幾乎都是由一個(gè)把X射線的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電二極管和一個(gè)接收電信號(hào)并成像的裝置組成，根據(jù)后者的工作原理不同大致上目前可以分成三個(gè)種類：CCD（電荷耦合器件）、TFT（平板薄膜晶體管）和IGZO（銦鎵鋅氧化物）三個(gè)種類。CCD技術(shù)最早，成本也最低。TFT比較晚，是目前的主流應(yīng)用技術(shù)。IGZO是最晚出現(xiàn)的新技術(shù)，也就在近幾年才強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入市場(chǎng)。而從光電二極管的工作原理上分，又可以分為非晶硅（a-Si）探測(cè)器、互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）/單晶硅探測(cè)器、非晶硒探測(cè)器和碲化鎘/碲鋅鎘（CdTe/CZT）探測(cè)器等。下面就據(jù)以上分類分別介紹每種探測(cè)器的原理和優(yōu)劣。

CCD探測(cè)器

CCD探測(cè)器是以閃爍體或熒光體加光學(xué)鏡頭再加CCD構(gòu)成，閃爍體的作用是將X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，再把轉(zhuǎn)換出的可見(jiàn)光通過(guò)CCD轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最終成像。因?yàn)椴皇侵苯影裍射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，所以CCD探測(cè)器嚴(yán)格意義上不是直接數(shù)字化攝影，而是間接數(shù)字化攝影。

相比于采用TFT陣列開(kāi)關(guān)的探測(cè)器，CCD探測(cè)器工作不需要很?chē)?yán)格的低溫環(huán)境，對(duì)溫度適應(yīng)度更廣，而且儀器運(yùn)輸過(guò)程中更震動(dòng)對(duì)其損傷也小，并且TFT在X射線的輻射下會(huì)產(chǎn)生不可逆的損傷，維護(hù)成本更高。但CCD探測(cè)器轉(zhuǎn)換效率相對(duì)更低，并且CCD面積難以做大，在大尺寸X射線探測(cè)器上，用TFT陣列開(kāi)關(guān)更多。