Преобразовательный стек является наиболее технологически сложным оптическим элементом рентгеночувствительных панелей, применяемых в цифровой рентгеновской технике. Это обуславливает повышенное внимание к вопросам оптимальной конструкции стека с точки зрения технических параметров панели и ее технологичности. Проведено компьютерное моделирование оптических стеков преобразования рентгеновского излучения с использованием различных способов иммерсии, просветления и технологически обусловленной защиты поверхности. Разработана математическая модель оптического преобразовательного стека, представляющая собой набор функциональных слоев различной толщины. Рассмотрены основные элементы, которые могут входить в состав преобразовательного стека: сцинтиллятор; оптически прозрачный адгезив для сцинтиллятора; волоконно-оптическая плита; оптически прозрачный адгезив для волоконно-оптической плиты; защитно-просветляющее покрытие фотосчитывающего устройства; слой пассивации фотосчитывающего устройства. Предложены варианты построения исследуемых стеков, позволяющие сопоставить экспериментальные данные по работе традиционных для рентгенографии методов построения стека и оценить адекватность используемой модели. Разработанная математическая модель стека оптического преобразователя геометрически представляет набор слоев различной толщины: верхний слой подвергается воздействию рентгеновских лучей, нижний слой представляет собой фоточувствительную ячейку. Предложенная модель позволяет эффективно исследовать параметры оптического стека в зависимости от изменения составляющих его компонентов и, таким образом, формировать рекомендации по характеристикам адгезивов и защитных покрытий.
-
Ключевые слова:
оптический стек, плоскопанельный детектор, рентгеновское излучение
-
Опубликовано в разделе:
Элементы интегральной электроники
-
Библиографическая ссылка:
Анализ схем построения стеков преобразования рентгеновского излучения и моделирование процессов формирования сигнала рентгеновского изображения в фотоприемнике / З.В. Булатов, А.Н. Путилин, Д.А. Супонников и др. // Изв. вузов. Элек-троника. – 2018. – Т. 23. – № 2. – С. 173–185. DOI: 10.24151/1561-5405-2018-23-2-173-185
1. Вейп Ю.А. Разработка и исследование цифровых детекторов рентгеновского изображе-ния медицинского назначения: дис. ... канд. техн. наук. – СПб., 2011. – 215 с.
2. Трухин В.М., Рыжаков Д.В., Шестаков Е.А. Цифровая обработка сигналов полупро-водникового рентгеновского детектора // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. – 2013. – Т. 36. – Вып. 1. – С. 78–85.
3. Золочевский А.А., Гончарова Г.В., Бороденко Ю.А., Козьмин Ю.С. Моделирование де-градации сцинтилляционных детекторов. Машиностроение и САПР: сб. науч. тр. – К., 2008. – С. 79–86.
4. Шендрик Р.Ю. Введение в физику сцинтилляторов. Ч.1. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2013. – 110 c.
5. Салахутдинов Г.Х., Ефанов Д.В. Нелинейные эффекты в сцинтилляционных детекто-рах // Приборы и техника эксперимента. – 2015. – № 3. – С. 43–47.
6. Nikl M. Stintillation detectors for x-rays // Meas. Sci. Technol. – 2006. – № 17. – Р. 37–54.
7. URL: http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=4973 (дата обращения: 20.05.2017).
8. Boone J.M., Fewell T.R., Jennings R.J. Molybdenum, rhodium, and tungsten anode spectral models using interpolating polynomials with application to mammography // Medical Physics. – 1997. – Vol. 24. – No. 12. – С. 1883–1874.
9. Hubbell J.H., Seltzer S.M. X-ray mass attenuation coefficients. – URL: http://www.nist.gov/pml/data/xraycoef/index.cfm (дата обращения: 20.05.2017).
10. Савелов А.С., Салахутдинов Г.Х. Сцинтилляционные кристаллы для плазмофизиче-ского эксперимента. – М.: НИЯУ МИФИ, 2015. – 32 с.
11. URL: http://www.masterbond.com/tds/uv15 (дата обращения: 20.05.2017).
12. URL: http://www.oem-products.siemens.com/x-ray-spectra-simulation (дата обращения: 20.05.2017).