a. Mảng đầu dò.
Để thu được nhiều dữ liệu, cần có rất nhiều các đầu dò thu nhận đồng thời nhiều tín hiệu trong cùng một thời điểm, vì vậy mảng đầu dò được chế tạo và sử dụng trong các máy CT từ thế hệ máy thứ 3 trở đi.
Hình 2. 17 Mảng đầu dò
Mảng đầu dò được lắp đặt hình vòng cung, đối xứng với ống tia X, mảng bao gồm khoảng 700 – 900 đầu dò. Đối với máy thế hệ thứ 4 có khoảng 1200 – 1400 đầu dò, các đầu dò trên mảng được lắp kế tiếp nhau, khoảng cách khe giữa hai đầu dò liền kề là 0.5 mm.
Trong những thế hệ máy mới nhất sử dụng công nghệ chụp đa lát cắt, mảng đầu dò được chế tạo thành nhiều hàng, tuy nhiên không đều nhau về các hàng, hàng chính giữa chỉ có bề rộng 0,75 mm, và hai hàng đầu dò ngoài cùng có bề rộng 1,5 mm.
39
Hình 2. 18 một phần của mảng đầu dò (phóng to). b. Hệ thống tích luỹ dữ liệu (DAS).
Hệ thống tích luỹ dữ liệu bao gồm : Mảng đầu dò tín hiệu, đầu dò tham chiếu, các mạch khuếch đại, mạch logarith, mạch tích phân, mạch dồn kênh, bộ chuyển đổi ADC… và một bộ nhớ ổ cứng nhỏ.
Hình 2. 19 Sơ đồ khối hệ thống tích luỹ dữ liệu DAS.
Theo đó, hệ thống thu nhận tín hiệu bằng các đầu dò, các đầu dò chuyển đổi tín hiệu tia X thành tín hiệu điện, tín hiệu điện sẽ được khuếch đại rồi qua bộ ADC chuyển hoá thành tín hiệu số hoá, sau đó dữ liệu số hoá đưa vào bộ nhớ tạm thời, từ bộ nhớ tạm thời dữ liệu được chuyển tới máy tính.
Trong thế hệ máy thứ 3, số lượng đầu dò thường từ 700 – 900 đầu dò trong một hàng, những đầu dò này được bố trí liền kề nhau. Về lý thuyết, để tăng cao việc sử dụng
40
hiệu suất tia X cũng như tăng chất lượng phân giải không gian của ảnh, số lượng đầu dò trong hàng càng nhiều và bố trí càng sát nhau càng tốt. Tuy nhiên, kèm theo sự tăng số lượng đầu dò, hệ thống mạch xử lý tín hiệu sẽ tăng độ phức tạp vì mỗi đầu dò đòi hỏi một kênh tín hiệu độc lập [8].
Cường độ tín hiệu thu được từ đầu dò là tương đối nhỏ, đôi khi có những tín hiệu yếu chỉ khoảng cỡ 10−3 mA và biến thiên trong khoảng rất rộng, điều này đòi hỏi các mạch điện tử của máy phải được thiết kế và chế tạo đặc biệt sao cho đạt được những yêu cầu sau:
1. Bộ chuyển đổi ADC đạt được độ phân giải tối tiểu là 20 bit, càng cao càng tốt. Thông thường là 32bit.
2. Tốc độ truyền tín hiệu của hệ thống phải đạt mức cao, tối thiểu là 200 Mbit/s.
3. Các linh kiện điện tử phải chế tạo, lựa chọn có độ sai số thấp, đảm bảo độ chính xác cao, giảm thấp nhất tạp âm nội bộ, đồng nhất về các tham số và có sự ổn định trong thời gian dài.
Hình 2. 20 Hệ thống tích luỹ dữ liệu DAS đặt ngay phía dưới mảng đầu dò.