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非晶硅探測器

非晶硅探測器是由閃爍體或熒光體層涂上有光電二極管作用的非晶硅層，再加上一個TFT陣列組成。它和CCD探測器的工作原理基本相同，都需要閃爍體將X射線轉(zhuǎn)換成可見光，再把轉(zhuǎn)換出的可見光通過光敏元件轉(zhuǎn)換成電信號，再通過TFT陣列開關(guān)成像，也是間接數(shù)字化攝影。而將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的過程也會存在散射，影響成像的清晰度。但可以通過將閃爍體加工成針狀以提高對X線的利用來降低散射，但散射光對空間分辨率的影響也不能完全消除。

根據(jù)其閃爍晶體涂層的材料不同，非晶硅探測器一般又分為碘化銫（CsI）非晶硅探測器和硫氧化釓（GOS）非晶硅探測器兩種主流。這兩種探測器的成像原理基本一致，但從性能上對比，碘化銫因為具有針狀晶體結(jié)構(gòu)，將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的綜合轉(zhuǎn)換效率比硫氧化釓?fù)繉痈�高，沖激響應(yīng)的光斑彌散也更小。因此，采用碘化銫作為閃爍體材料，X射線使用劑量更小，成像更清晰。但因為硫氧化釓?fù)繉硬恍枰�長時間的沉積過程，因此制造工藝簡單，成本低廉，碘化銫非晶硅探測器的生產(chǎn)成本比硫氧化釓非晶硅探測器更高，所以一般情況下，碘化銫非晶硅探測器更受青睞。

不過，就在前不久日本東麗公司也推出過一項新技術(shù)，據(jù)相關(guān)報道稱，該公司的科研人員在硫氧化釓?fù)繉由霞尤肓恕暗诙�種熒光層”(second phosphor)，可以把350-400納米之間的短波光能夠轉(zhuǎn)換成接近550納米的長波光，而光電傳感器對硫氧化釓?fù)繉影l(fā)射光譜中350-400納米的短波光靈敏度較低，對550納米長波光則具有較高的靈敏度。因此，它的這項技術(shù)可以將硫氧化釓非晶硅探測器的成像亮度提高30%，可以達(dá)到與碘化銫非晶硅探測器的成像效果。而其生產(chǎn)成本又比后者更低，具有相當(dāng)可觀的市場應(yīng)用前景。

CMOS/單晶硅探測器

互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）/單晶硅探測器的集成度非常高，將光電二極管陣列、讀出芯片等集成在一塊單晶硅晶圓上。相比于非晶硅探測器，CMOS探測器的分辨率更高、圖像噪聲更低、采集速度更快。但由于受到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中晶圓大小的限制，制作大尺寸探測器需要進(jìn)行拼接，工藝較為復(fù)雜，因此工藝和原材料成本均高于非晶硅探測器。因此，CMOS探測器主要應(yīng)用在齒科CBCT領(lǐng)域這種對小尺寸動態(tài)X線影像設(shè)備的需求上。

非晶硒探測器

非晶硒探測器是將非晶態(tài)硒涂在TFT陣列上構(gòu)成。與非晶硅探測器相比，它不需要通過閃爍晶體將X射線轉(zhuǎn)換成可見光。當(dāng)X射線射入非晶態(tài)硒層時會產(chǎn)生電子-空穴對。這些電子和空穴在外加偏壓電場作用下會向著相反的方向移動形成電流，電流在TFT積分形成儲存電荷。通過讀出電荷量，就可以知道每點的X射線劑量。

因此非晶硒探測器比非晶硅探測器是直接的數(shù)字化攝影，可以完全避免X射線轉(zhuǎn)換成可見光過程中的散射帶來的清晰度損失。但其缺陷在于其偏壓電場高達(dá)數(shù)千伏，高壓電場會對TFT開關(guān)造成損傷，減少使用壽命。并且生產(chǎn)成本也比非晶硅探測器更高。

碲化鎘/碲鋅鎘探測器

碲化鎘/碲鋅鎘探測器的工作原理和非晶硒探測器的工作原理完全一樣，就是把非晶態(tài)硒涂層換成碲化鎘涂層，或在碲化鎘中加入少量的鋅做成碲鋅鎘涂層，碲化鎘探測器比碲鋅鎘探測器成本更低，更適合大批量生產(chǎn)和可重復(fù)性。與非晶硅、非晶硒探測器相比，它最大的優(yōu)點在于非晶硅、非晶硒探測器一般要在低溫環(huán)境下使用，而碲化鎘/碲鋅鎘探測器則可以在普通室溫環(huán)境中使用，可以用于對環(huán)境要求不高的環(huán)境監(jiān)測、天體物理研究等領(lǐng)域。但缺陷在于碲化鎘的晶體最大尺寸只有3英寸，因此也只能用于小尺寸的探測器上面。