РЭОП или плоскопанельные цифровые детекторы - что выбрать?

Содержание

1. Особенности РЭОП
2. Особенности плоскопанельных детекторов
3. Выводы: что выбрать?

Сегодня рентгенотелевизионные системы представлены двумя видами оборудования: плоскопанельные цифровые детекторы (ППД) и РЭОП. Рассмотрим их конструкционные особенности, а также преимущества и недостатки.

Особенности РЭОП

Основное назначение – это усиление яркости рентгеновского изображения. Рентгеновский электронно-оптический преобразователь берет за основу рентгенлюминисценцию или фотоэлектронную эмиссию.

Технологически РЭОП представляет электровакуумное оборудование с остаточным давлением до 5х10-7 рт.ст. Внутри расположен фотокатодный узел, который состоит из входного фосфорного окна, катода и системы фокусирующих электродов. Под действием рентгеновских лучей, фотоны света выбивают электроны из фотокатода. Они, в свою очередь, ускоряются и фокусируются электродами.

(Рис. 1. Схема рентгеновского электронно-оптического преобразователя)

Основные характеристики РЭОП:

• Коэф. преобразования. Отношение яркости выходного экрана к дозировке рентгеновских лучей.
• Коэф. усиления. Отношение интенсивности оптического излучения на входе к интенсивности РИ.
• Разрешение. Количество пар линий на 1 миллиметр в центре входного экрана.
• Частотноконтрасные характеристики. Контрастность изображения.
• Динамический диапазон. Отношение интенсивности рентгеновских лучей, при котором прибор может обеспечить различие порогового контраста (обычно 5%) в верхнем и нижнем интервалах.
• Отношение сигнал/шум. Соотношение между полезным сигналом и шумом. Чаще всего выражается в дБ. Чем выше отношение, тем слабее шум на итоговом изображении.

Преимущества рентгеновских электронно-оптических преобразователей:

• Высокое разрешение;
• Возможно просматривать объекты в реальном времени;
• Низкая цена, в сравнении с цифровым плоскопанельными детекторами.

Недостатки РЭОП:

• Большой вес и габариты;
• Нет настроек градации серого;
• Соотношение сигнал/шум смещены в пользу второго;
• На снимке много аберраций, в сравнении с детекторами;
• Из-за цифровых камер снижается устойчивость к рентгеновским лучам, поэтому на больших мощностях возможен выход из строя.

Особенности плоскопанельных детекторов

Устроены иначе: фотоны попадают на фотодиодную матрицу из кремния, где преображаются в электричество. Ток идет на тонкопленочные транзисторы, где происходит усиление. Сигнал из аналогового конвертируется в цифровой и передается в виде снимка на компьютер оператора.

(Рис. 2. Схема плоскопанельного цифрового детектора)

В отличие от РЭОП, качество снимка от модели к модели отличается. Принципиальная схема у большинства ППД одинаковая, но в зависимости от базовых компонентов и решений производителя, возможности детектора отличаются.

Основные характеристики:

• Размеры матрицы и пикселей;
• Аналогово-цифровой конвектор;
• Фреймрейт;
• Количество пар линий на мм;
• Соотношение сигнал/шум.

При этом ни одна из характеристик не может быть ключевой. Например, при слабом аналогово-цифровом конвекторе, большой размер матрицы и пикселей не смогут улучшить изображение.

Преимущества ППД:

• Малый размер и габариты, особенно в сравнении с РЭОП;
• Есть настройки градации серого, потому что на выходе получается цифровое изображение;
• Высокое разрешение;
• Минимальный шум;
• Аберрации изображения отсутствуют;
• Цифровой плоскопанельный детектор защищен от рентгеновских лучей.

Недостатки цифровых плоскопанельных детекторов;

• Большинство моделей лишены возможности просмотра изображения в реальном времени. Такая функция предусмотрена только у дорогих моделей.
• Высокая цена даже у бюджетных серий, если сравнивать с РЭОП.

Выводы: что выбрать?

Выбор между цифровым плоскопанельным детектором и РЭОПом обусловлен конкретными задачами производства и доступным бюджетом. Из описания видно, что ППД во многом лучше:

• Дают чистую картинку;
• Имеют меньший размер;
• В послед время появились цифровые плоскопанельные детекторы с высокой частотой кадров.

С другой стороны, они стоят дороже на треть, в сравнении с РЭОП. Многие предприятия не могут себе позволить даже бюджетный ППД, который в функциях будет ограниченнее, в сравнении с рентгеновским преобразователем.

Тем не менее, сегодня плоскопанельные детекторы постепенно дешевеют, а бюджетные модели «догоняют» премиальные по характеристикам. Поэтому все больше предприятий заказывают именно ППД. Также стоит учесть, что они не склонны к самоповреждению из-за сильного рентгеновского излучения.