一文看懂各类X射线探测器的区别

2020-06-13 10:10

IGZO探测器

IGZO探测器就是把上述的几种带TFT阵列开关的探测器中的TFT阵列开关换成了IGZO传感器阵列。简单地说TNF的作用就是够提升显示屏幕的反应速度和精确控制画面灰度。TFT是由非晶硅薄膜晶体管制成，但随着显示器尺寸的不断增大，非晶硅薄膜晶体管会出现了电子迁移率不足、均一性差、占用像素面积等缺陷，导致透光率降低。用由铟、镓、锌三种金属元素组成的IGZO传感器阵列相比TFT阵列，晶体尺寸更小、全透明，可以使设备更轻薄，并对可见光不敏感，提高了亮度，又降低了功耗。另外，IGZO的电子迁移率与临界电压飘移几乎一致，比TFT阵列提升了20至50倍。既能大面积制造有更高的采集速度及更低的噪声。

钙钛矿探测器

在最新的探测器技术方面，钙钛矿材料的应用可能是未来X射线探测器的一个重要突破方向。钙钛矿是特定类型的周期性晶体结构的总称，主要是由银、铋等重元素组成，目前最受青睐的是Cs2AgBiBr6材料。由于这种材料能够结合银、铋两个重原子核，因此具有出色的电荷形成和传输性能，是替代非晶硒、碲化镉和碲锌镉等材料，实现X射线直接转换的理想材料选择。

各种X射线探测器的市场状况

非晶硅探测器以其相对低廉的成本、较高的成像质量、较长的使用寿命和适用大批量生产在X射线探测器市场上占据最大的份额，CMOS探测器则以其小而精的特性在小尺寸的X射线探测器中也占据主流。美国Varex、法国 Trixell则是平板探测器领域的两大巨头，两家合计占据了全世界一半左右的市场。

目前X射线探测器的主流是积分式探测器，但单光子计数技术是目前X射线探测器的一个重要发展方向。在这个领域，美国的Varex公司也做了布局，收购了在单光子计数技术很有优势的Direct Conversion公司。另外，芬兰的Detection Technology也收购致力于单光子计数方面研究的MultiX公司。预计未来单光子计数将不再是前沿技术层面的东西，而会被很快得到商业化。

在IGZO探测器方面，在2019年开始逐渐得到商业化，美国的Varex、韩国的Rayence和中国的奕瑞（iRay）都推出了IGZO探测器产品。在下一轮的X射线探测器的竞争当中，除了新材料的应用之外，人工智能可能是新的胜负手。因为光谱成像涉及大量数据的处理，通过结合人工智能，可以更快速、精确地得到图像。

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