工業(yè)CT光電二極管探測器特性研究.pdf

1、工業(yè)CT(IndustrialComputedTomography)是工業(yè)計算機斷層掃描成像的簡稱。工業(yè)CT系統(tǒng)主要由射線源系統(tǒng)、探測系統(tǒng)、機械掃描與控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)和計算機圖像處理系統(tǒng)組成。探測系統(tǒng)是工業(yè)CT系統(tǒng)的關鍵子系統(tǒng)。探測系統(tǒng)的性能優(yōu)劣將直接影響到整個工業(yè)CT系統(tǒng)的圖像質量和性能指標。提高探測器性能是工業(yè)CT系統(tǒng)研究和開發(fā)的重要內容，分析和研究工業(yè)CT探測器的特性具有重要的工程應用價值和學術價值。
　　為了在

2、工業(yè)CT系統(tǒng)設計過程中，對探測器的設計和器件選型做到有的放矢，同時為了有效提高和改善探測器性能，對影響探測器的靈敏度、線性范圍及穩(wěn)定性的諸多因素進行了分析和研究。首先分析比較了幾種常用的輻射探測器的優(yōu)缺點及其適用范圍，重點分析了工業(yè)CT系統(tǒng)中應用最廣泛的閃爍體光電二極管探測器的結構與工作原理，并對組成該探測器的兩個關鍵器件——閃爍體與光電二極管的特性進行深入研究。分析了工業(yè)CT探測器中常用閃爍體的發(fā)光效率、發(fā)射光譜、衰減時間等特性，并采

3、用蒙特卡洛方法對閃爍體的熒光收集效率進行仿真，給出了提高熒光收集效率的三點措施。設計了光電二極管的特性測試系統(tǒng)，包括光電二極管的低噪聲放大電路設計與光路設計兩個部分，并且使用該系統(tǒng)對光電二極管的特性進行了實驗測試和分析。
　　在對閃爍體與光電二極管特性研究的基礎之上，本文提出了改善探測器性能的三項措施：①提出了閃爍體與光電二極管的匹配度的概念，使閃爍體與光電二極管的選型有據(jù)可依；②在元器件采購時，可以采用本測試系統(tǒng)對光電二極管進行