V iệc xử lý các tín hiệu kích thích PSL từ IP được hiển thị trong hình 9 Trong hình 9 (b) là các module xử lý, trong (c) chức năng
5. Cấu hình và hoạt động của hệ thống CR
5.3.4. Thám hiệu suất lượng tử.
Làm thế nào để chúng ta đánh giá một DQE tốt là những gì? Đầu tiên, đó là
một số lượng quan trọng được gọi DQE (0) hiệu suất lượng tử thám tử tại (hoặc gần) f = 0. Tiếp theo đó là sự thay đổi, luôn luôn là một thả, của DQE như tăng tần số không gian. Đây là hình dạng của DQE hoặc DQE (f) / DQE (0). Các DQE tốt nhất bắt đầu từ sự
lãi suất. Tuy nhiên, đối với một hệ thống lấy mẫu, các DQE không phải là định nghĩa ở trên tần số Nyquist fNY (một nửa tần số lấy mẫu). Trong thực tế DQE (0) và DQE (f) / DQE (0) được đan xen và không thể được lựa chọn một cách độc lập. DQE được tính từ MTF, NNPS và tiếp xúc với hệ thống về số lượng trung bình của các photon x-ray cố trên một đơn vị diện tích sử dụng các biểu thức:
Kết cấu tiếng ồn là một thực tế của cuộc sống cho cả CR và hệ thống màn hình-phim. Trong các hệ thống DR nó là bình thường để sửa chữa cho tiếng ồn cấu trúc hoặc cố định tiếng ồn mẫu. Tuy nhiên, hệ thống CR dựa trên máy quét tại chỗ bay thiếu sự liên kết hình học chính xác để điều chỉnh như vậy để đạt thanh công. Kết cấu ồn NNPSStruct biểu hiện ở độ phơi sáng cao vì nó là độc lập tiếp xúc trong khi NNPSX giảm tuyến tính với độ phơi sáng. Hình 18 chương DQE (f) cho Fuji ST-II / 901 IP / đọc kết hợp âm mưu chống lại f cho nhiều tiếp xúc giá trị (Dobbins et al 1995). Trong hệ thống này nhiễu lượng tử là thống trị lên đến một tiếp xúc của ~10-20 μGy (tùy thuộc vào tần số không gian) như đã thấy trong hình 18 (b). Điều này là phù hợp khả năng miễn dịch với tiếng ồn cấu trúc cho hầu hết các mục đích y học của CR và đã được thực hiện bằng cách gia tăng cải tiến (Dobbins et al 1995, Ogawa et al 1995). thảo luận của chúng tôi về DQE bây giờ sẽ tập trung về giá trị thực nghiệm thu được ở độ phơi sáng thấp, nơi ảnh hưởng của nhiễu cấu trúc có thể được làm ngơ. Không có bằng chứng trong một mất DQE như tiếp xúc giảm, thậm chí ở mức 0,3 μGy tiếp xúc (tương ứng với khoảng 1/10 tiếp xúc trung bình được sử dụng trong CR) và do đó không thể có bất kỳ đóng góp đáng kể vào tổng thể NPS từ số hóa tiếng ồn chỉ ra rằng số lượng các a / d bit là đủ.
Hình 18: Minh họa về vai trò của tiếng ồn cấu trúc trong hiệu quả thám tử học lượng tử của CR. (A) DQE (f) vẽ như là một chức năng của tiếp xúc dành cho một ví dụ IP hệ thống / đầu đọc (Fuji ST-II / 901) (Dobbins et al 1995). Lưu ý rằng giá trị cao nhất của DQE là cho độ sáng thấp nhất do vào sự giảm tiếng ồn x-ray là một chức năng của tiếp xúc với tiếng ồn trong khi cấu trúc vẫn không đổi. (B) DQE (f) âm mưu chống lại nhiễm tại hai tần số không gian khác nhau như trong sơ đồ. Các kerma không khí ở đó DQE giảm theo hệ số 2 được minh họa.
Kết cấu tiếng ồn là một thực tế của cuộc sống cho cả CR và hệ thống màn hình-phim. Trong các hệ thống DR nó là bình thường để sửa chữa cho tiếng ồn cấu trúc hoặc cố định tiếng ồn mẫu. Tuy nhiên, hệ thống CR dựa trên máy quét tại chỗ bay thiếu sự liên kết hình học chính xác để điều chỉnh như vậy để đạt thanh công. Kết cấu ồn NNPSStruct biểu hiện ở độ phơi sáng cao vì nó là độc lập tiếp xúc trong khi NNPSX giảm tuyến tính với độ phơi sáng. Hình 18 chương DQE (f) cho Fuji ST-II / 901 IP / đọc kết hợp âm mưu chống lại f cho nhiều tiếp xúc giá trị (Dobbins et al 1995). Trong hệ thống này nhiễu lượng tử là thống trị lên đến một tiếp xúc
của ~10-20 μGy (tùy thuộc vào tần số không gian) như đã thấy trong hình 18 (b). Điều này là phù hợp khả năng miễn dịch với tiếng ồn cấu trúc cho hầu hết các mục đích y học của CR và đã được thực hiện bằng cách gia tăng cải tiến (Dobbins et al 1995, Ogawa et al 1995). thảo luận của chúng tôi về DQE bây giờ sẽ tập trung
về giá trị thực nghiệm thu được ở độ phơi sáng thấp, nơi ảnh hưởng của nhiễu cấu trúc có thể được làm ngơ. Không có bằng chứng trong một mất DQE như tiếp xúc giảm, thậm chí ở mức 0,3 μGy tiếp xúc (tương ứng với khoảng 1/10 tiếp xúc trung bình được sử dụng trong CR) và do đó không thể có bất kỳ đóng góp đáng kể vào tổng thể NPS từ số hóa tiếng ồn chỉ ra rằng số lượng các a / d bit là đủ.
Hình 19: Khai thác nhiễu lượng tử thứ cấp và tính toán lợi ly quang g. (A) Plots của NNPS (f) theo hướng subscan (mà tác dụng của các bộ lọc thời gian có thể được bỏ qua) và tại tiếp xúc thấp (nơi tiếng ồn cấu trúc có thể được bỏ qua) cho Fuji ST-V IP và AC3 đọc (Kengyelics et al 1998b). Sự sụt giảm phân đoạn giữa NNPS tại f = 0 (do cả x-ray tiếng ồn NNPSX và tiếng ồn lượng tử thứ NNPSSQ) và f rất lớn (nơi NNPSSQ là chỉ tiếng ồn) xấp xỉ bằng g và chính xác hơn g / AS + 1. (b) DQE (f) cho cùng một IP và hệ thống được hiển thị. Một phần lớn của sự sụt giảm trong DQE với tăng f là do sự gia tăng tầm quan trọng của NNPSSC. Điều này có thể được nhấn mạnh bằng cách ước tính giá trị của DQE (f) tại g khác chỉ đơn giản bằng cách thay đổi số lượng NNPSSC tần số độc lập.
Trong hình 19 một phân tích về ảnh hưởng của nhiễu lượng tử thứ cấp về DQE (f) được hiển thị.Trong hình 19 (a) đo quang phổ điện tiếng ồn bình thường (NNPSmeas) được vẽ như là một hàm của tần số không gian. Từ sự làm phẳng NNPSmeas ở tần số không gian cao, tần số không gian độc lập thứ lượng tử NNPSSQ tiếng ồn có thể được xác định. Sử dụng NNPSmeas, các DQE được tính toán. Kengyelics et al (1998) đã chỉ ra rằng DQE này là dành cho g = 14. Đơn giản chỉ cần rescaling các giá trị của NNPSSQ tương đương với thay đổi g. Thứ này đã được thực hiện cho các giá trị g lợi ích và giá trị kết quả của DQE được vẽ trong hình 19 (b).Thay đổi g có tác dụng trên DQE đặc biệt là ở f cao. Khi g giảm, DQE (f)
giảm chóng mặt. Nếu g tăng lên sau đó DQE (f) tăng lên, nhưng chỉ đến một điểm. Đối với g = 1000, tiếng ồn lượng tử thứ cấp là không đáng kể và bất kỳ sự gia tăng hơn nữa trong g làm cho không có ý nghĩa cải thiện DQE (f). DQE vẫn giảm nhanh như f tăng lên. Điều này là do các Lubberts (1968) có hiệu lực mà MTF cho MTFi lớp thứ i là một chức năng của chiều sâu của hấp thụ của x-ray. Nếu MTFi cùng là hợp lệ cho tất cả các độ sâu, sau đó các DQE sẽ độc lập của f, nghĩa là tỷ lệ thuận với DQE MTFi 2NPSi với NPS tỷ lệ thuận với MTFi
2.Tuy nhiên, trong trường hợp của MTFi sâu phụ thuộc, tổng MTF là tổng trọng số của MTFi.Tương tự như vậy, NPS là tổng trọng số của NPSi mỗi trong số đó là tỷ lệ thuận với MTFi 2 tại độ sâu tương ứng. Kể từ khi bất bình đẳng Schwartz nói rằng bình phương của tiền luôn luôn là lớn hơn (chỉ bằng đối với trường hợp của một lớp) so với tổng bình phương, DQE (f) / DQE (0) luôn ít hơn sự thống nhất và giảm khi f tăng lên. Điều này giải thích cho sự sụt giảm DQE thấy ngay cả khi tiếng ồn lượng tử thứ cấp là không đáng kể, ví dụ: g = 1000.
Các giá trị của (0) DQE có thể được thể hiện như thành phần, chủ yếu là hiệu suất lượng tử, nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi một số điều khoản sửa chữa khác (phương trình (5)). Một phân tích của các điều kiện đã được thực hiện cho ST-V và HR-V IP và kết quả được thể hiện trong bảng dữ liệu 3.Using thu được tại tiếp xúc x- ray thấp đã loại bỏ tiếng ồn cơ cấu. ASQ, phát sinh từ tiếng ồn lượng tử thứ cấp, đã được tính toán từ công thức ASQ = (NPStotal- NPSSQ) / NPStotal. Từ bảng 3 giá trị ước tính của AOPD (~0.6 cho HR-V với màu đen ủng hộ; ~0.9 Cho ST-V với sự ủng hộ phản
và khi được giả định rằng người đọc đã được thiết lập ở độ sâu readout F ~ 0.5
Hoặc nhiều hơn.
Đo có hệ thống các thông số phụ thuộc vào tần số không gian: điều chế chức năng chuyển MTF, Wiener NPS quang phổ điện tiếng ồn và hiệu suất lượng tử thám tử DQE (f), đã được thực hiện đối với nhiều thế hệ của hệ thống Fuji CR (Hillen et al 1987, Dobbins et al 1995, Kengyelics et al 1998b, Samei và Flynn 2002) và IP (Kengyelics et al 1998a). Một cải tiến dần dần trong công nghệ IP và đầu đọc CR là hiển nhiên và do để cải tiến gia tăng ở một số yếu tố độc lập (Ogawa et al 1995). khác độc giả và IP cũng đã được điều tra: Kodak (Bradford et al 1999), Lumisys (Fetterly và Hangiandreou et al 2000), liên so sánh của tất cả các hệ thống cũ với Agfa IP (Samei và Flynn 2002) và Fuji với Konica IP trên cùng một đầu đọc Konica (Nakano et al 2002). Quy tắc chung cho việc đánh giá các hệ thống đã được đề xuất (Samei et al 2001). Siêu hệ thống có độ phân giải cao đã được đánh giá (Flynn và Samei 1999, Kengyelics et al 1998a). Sự phụ thuộc của KVP DQE cũng đã được điều tra (Fetterly và Hangiandreou 2001).
Sự khác biệt giữa DQE (f) của ST-V và HR-V IP được tóm tắt trong hình 20 (a). Các DQE (0) của ST-V là khoảng hai lần mà HR-V có thể được dự kiến sẽ do gần như tăng gấp đôi tải trọng phosphor (bảng 2). Các DQE (f) ở tần số cao là cao hơn cho Nhân sự, ít nhất là nếu đọc được tối ưu hóa. Điều này cũng tương tự như kết hợp màn hình cuộn phim thông thường thể hiện trong hình 20 (b).
Các DQE (f) của hệ thống CR là thấp hơn so với một hệ thống hoàn hảo có thể thực hiện nhưng có thể hoàn toàn hiểu từ những hạn chế của các chất lân quang tán xạ và các độc giả CR.