Разработка фоточувствительной ячейки матричного фотосенсора для детектора рентгеновского изображения

Разработка фоточувствительной ячейки матричного фотосенсора для детектора рентгеновского изображения

В настоящее время матричные фотосчитывающие устройства (фотосенсоры) являются основным элементом регистрации изображения в медицинских цифровых рентгеновских системах. Поскольку стоимость ошибки в задачах медицинской диагностики очень высока, требования к фотосенсору предъявляются максимально строгие. В работе рассмотрена последовательность процедур разработки матричного фотосенсора, целевой областью применения которого являются биомедицинские рентгеновские исследования с необходимостью уверенно различать низкоконтрастные детали размером до 80-100 мкм. Одна из целей разработки - совмещение отличающихся параметров, характерных для различных задач, где требуется или высокая частота кадров при пониженной разрядности, или широкий динамический диапазон в режиме медленного считывания изображения. Наиболее важными параметрами фотосенсора являются коэффициент заполнения оптического пиксела (фоточувствительной ячейки) и квантовая эффективность. Предложены схема и топология пиксела, а также разработано решение по объединению четырех соседних фотоячеек в отдельную функциональную группу, представляющую собой суперпиксел с большими совокупными площадью и потенциальной ямой. Проведенные расчеты и моделирование позволяют выработать конкретные рекомендации и требования к фотосчитывающему устройству для разрабатываемой рентгеночувствительной панели, определить диапазоны частоты кадров и битовых скоростей на линиях передачи.
Дмитрий Александрович Супонников
Московский физико-технический институт (технический университет), г. Долгопрудный, Россия
Андрей Николаевич Путилин
Физический институт им.П.Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва, Россия
Елена Александровна Татаринова
Московский физико-технический институт (технический университет), г. Долгопрудный, Россия
Жгунев Заур Геннадиевич
ООО «Лаборатория Инноваций МТ», г. Москва, Россия
Дабагов Анатолий Рудольфович
АО «Медицинские Технологии Лтд.», г. Москва, Россия
Поделиться