10. Hệ bản phẳng Flat-panel systems
10.1 Máy dò lân quang bản phẳng Phosphor flat-panel detectors
Một vài nhóm đang phát triển mảng tách sóng quang có kích thước lớn gồm diode quang đặc biệt chế tạo với silic vô định hình, trên một máy X quang thường quy hấp thụ lân quang, như Gd2O2S, được đặt (thích hợp) hoặc thallium-doped caesium iodide (CsI:Tl) được phát sinh (Perez-Mendez và cộng sự 1989, Fujieda và cộng sự 1991).
Các nguyên tắc hoạt động của đầu dò silic vô định hình được biểu diễn trong hình 22. Đầu dò các điểm (các điểm ảnh máy dò) ảnh được cấu hình như các diode quang (hình 22(a)) chuyển đổi tín hiệu quang từ chất lân quang thành điện tích và lưu điện tích đó trên các điểm ảnh điện dung. Các thiết bị nhiễu thấp, các diode quang cung cấp dải tần nhạy sáng rộng, khoảng 40000. Một mảng ghi tranzitor phim mỏng đặc trưng trong hình 22(b). Các tín hiệu được ghi bằng cách điều khiển các đường quét cho mỗi hàng của thiết bị, kết nối với các cực cửa của TFT nằm trên mỗi pixel đầu dò. Toàn bộ hàng của mảng đầu dò được kích hoạt đồng thời và tín hiệu được đọc trên các dòng cho mỗi cột của mảng mà kết nối tất cả các nguồn TFT trong cột đó để giảm nhiễu điện tích khuếch đại . Các tín hiệu được khuếch đại từ các cột sau đó được nén và số hóa. Điều này cho phép ghi nhanh và yêu cầu một số lượng các kênh điện tử bằng với số cột của mảng. Cả hệ thống chụp (Antonuk và cộng sự 1992) và chiếu X quang (Schiebel và cộng sự 1994) được mô tả. Ngoài ra, thay vì sơ đồ ghi TFT nhiều diode chuyển mạch có thể được sử dụng (Chabbal và cộng sự 1996, Graeve và cộng sự 1996). Ưu điểm của tiếp cận diode là là từ khi diode quang được thực hiện bất kể việc gì (anyway), diode chuyển mạch có thể thực hiện được cùng một lúc mà không cần tăng số lượng các bước xử lý. Nhược điểm của diode ghi là một lường phi tuyến lớn và phun lượng điện tích lớn.
Kích thước (vùng) cấp phát cho mỗi điểm ảnh của mảng phải chứa diode quang, thiết bị chuyển mạch, điều khiển và các đường tín hiệu vì vậy hệ số lấp đầy là thấp hơn 100%. Sự suy hao hiệu suất sử dụng tia X này trở nên cân xứng (tỷ lệ tương ứng) hơn như kích thước điểm ảnh giảm và tạo ra một thách thức cho việc áp dụng công nghệ này vào các ứng dụng độ phân giải rất cao.
Ưu điểm sử dụng CsI như chất hấp thụ tia X là nó có thể phát sinh dưới dạng các cột tinh thể mà làm như sợi quang (hình 7(b)). Khi ghép với các điểm ảnh diode quang, có ít ánh sáng lây lan bên và do đó độ phân giải không gian có thể được duy trì. Ngoài ra không giống như các chất lân quang thông thường mà khuếch tán ánh sáng và giảm độ phân giải khi bề dày tăng lên, các CsI lân quang có thể chế tạo đủ dày để chắc chắn giá trị ƞ cao mà vẫn duy trì độ phân giải cao.