ГОСТ Р 56811—2015
полупроводниковом матрицей экраны можно связать с матрицами посредством линз или оптико-волоконных кабе
лей. Оптические волокна позволяют как увеличивать, так и уменьшать изображение. Если используемый флуорес
центный фосфорный экран намного больше полупроводниковой матрицы, требуется соединение с помощью линз
(см. рисунки ДГ.9. ДГ.10).
ДГ.5.7.1.2 Поскольку полупроводниковая матрица представляет собой совокупность определенного количе
ства отдельных детекторов, это количество детекторов и определяет общее разрешение системы. Для линейной
полупроводниковой матрицы, состоящей из 1024 детекторов (диодов), отстоящих друг отдруга на 0.025 мм и непо
средственно воспринимающих рентгеновские лучи, разрешение в этом направлении составит 25 пар линий на мм.
Разрешение в другом направлении будет зависеть от скорости сканирования и при использовании флуоресцент
ного фосфорного экрана будет равно произведению 0,025 мм на длину экрана. Фактическая характеристика
будет ниже за счет оптических потерь. Перекрестная наводка размывает края изображения. Рассеивание
рентгеновских и световых лучей в сочетании с емкостным переключением уменьшают разрешение. Такие же
характеристики от носятся и к двумерным детекторам.
ДГ.5.7.1.3 Чувствительность детекторов полупроводниковой матрицы близка кчувствительности кремниевой
трубки-мишени камеры видикон. Она примерно равна 1,076-Ю3 лм/м2.
ДГ.5.7.2 Изменение сопротивления полупроводников
ДГ.5.7.2.1 Примером такого устройства является телевизионная передающая трубка типа видикон. чувстви
тельная к рентгеновским лучам (см. рисунок ДГ. 11). Этот эффект достигается за счет использования облучаемого
слоя оксида свинца в телевизионной передающей трубке типа видикон. Фронтальное стекло трубки должно быть
прозрачным для рентгеновских лучей низкой энергии. Чаще всего используется бериллиевое фронтальное стекло.
ДГ.5.7.2.2 Чувствительная зона стандартной 25.4 мм телевизионной передающей трубки типа видикон имеет
размеры 9,5x13 мм. поэтому поле обзора слишком мало. Некоторые трубки имеют большую площадь. Разрешение
составляет от 0.025 до 0.05 мм. Разрешение до 0,013 мм можно получить для высококонтрастных изображений.
ДГ.5.7.2.3 Реакция слоя оксида свинца на фотоны рентгеновских лучей слабая, поскольку его толщина очень
мала. Для создания изображений, пригодных для практического использования, необходим большой поток, по
этому требуемое напряжение превышает предпочтительное, что отрицательно сказывается на контрастности. До
биться контрастной чувствительности 2 % сложно.
ДГ.5.7.2.4 Сферой применения телевизионной передающей трубки типа видикон является создание изобра
жений мелких объектов с высокой контрастностью (например, тонких металлических проводников, соединяющих
чипы интегральных схем с разъемами в пластиковой упаковке). Считывание производится телевизионным монито
ром. а вся система относительно недорога.
ДГ.5.7.3 Микрокаиальные пластины
ДГ.5.7.3.1 Микрокаиальные пластины представляют собой тонкие (примерно 3 мм) пластины, изготовленные
из большого количества стеклянных трубок малого диаметра (примерно 15 мкм), сплавленных стенками. Каждая
трубка действует как электронный умножитель. Попадающий в один конец электрон под воздействием аксиально
приложенного высокого напряжения ускоряется и отскакивает от стенок трубки, испуская более одного вторичного
электрона. Каждый из них испускает еще несколько электронов при соударении со стенками трубки. В результате
на каждый попавший в трубку электрон из другого конца трубки вылетает примерно 10 000 электронов. Можно
последовательно использовать несколько пластин, что даст еще большее увеличение количества электронов. Эф
фективность обнаружения для рентгеновских фотонов составляет примерно 2 % при уровне энергии до 420 кэВ.
ДГ.5.7.3.2 Разрешение зависит от «размера пор» и межцентрового расстояния трубок. Имеются двухступен
чатые микрокаиальные пластины с межцентровым расстоянием 32 мкм идиаметром 75 мм. Разрешение для таких
моделей составляет 9 пар линий на мм. Итлеются и другие модели с разрешением до 32 пар линий на мм.
ДГ.5.7.3.3 Микрокаиальные пластиныдолжны работать в условиях вакуума, поэтомув корпуседолжно иметь
ся входное окно, прозрачное для рентгеновских лучей. Электроны, получаемые на выходном конце, должны пре
образовываться в изображение, пригодное для использования. Обычно этодостигается использованием экрана из
сульфида цинка, который преобразует электроны в видимый свет.
ДГ.5.7.3.4 Эффективность микроканальных пластин при прямом рентгеновском облучении низка, поэтому
изображение получается низкого качества. Добиться улучшения качества изображения можно, установив второй
приемопередатчик перед микроканальной пластиной для преобразования рентгеновских лучей в электронное или
ультрафиолетовое излучение (к которым пластина гораздо более чувствительна).
ДГ.5.8 Комбинация устройств формирования изображения
ДГ.5.8.1 Такие комбинации глотуг быть как простыми — установка большой увеличительной линзы перед
флуоресцентным фосфорным экраном — так и сложными системами, сочетающими в себе современную аппарат
ную часть из полупроводниковой электронной оптики и ядерной физики.
ДГ.5.8.2 При комбинации устройств создания изображения необходимо учитывать следующие факторы:
- подавление рассеянных рентгеновских лучей;
- подбор первого приемопередатчика (флуоресцентного фосфорного экрана и т. д.). соответствующего как
энергии поступающих рентгеновских лучей, так и входным характеристикам следующего приемопередатчика;
- проектирование оптикидля оптимизации функции моделирования переноса во всей системе и подавления
рассеянного света;
- характеристики электроники должны быть линейными, стабильными и не содержащими шумов;
34