[00041962]基于像素化X射线转换屏和2×2光锥阵列的

　　数字X射线探测器是以DR和CT为代表的数字X射线成像设备的核心器件，在医学成像、无损检测和科学研究等领域有着广泛应用。高分辨率数字X射线探测器更是当前国际数字X射线成像技术研究的重点和难点。本成果以大面积像素化X射线转换屏、2×2光锥阵列和4颗CMOS芯片为主体，实现了一台高分辨率数字X射线探测器。 　　本数字X射线探测器的主要特点如下： 　　1、像素化X射线转换屏将X射线激发的荧光限制在彼此分离的深孔内，能有效抑制荧光的侧向散射和串扰，空间分辨率测试达到15lp/mm。其制作方法是，用光助电化学刻蚀法在5英寸硅片上制作高深宽比的硅基深孔阵列，然后对深孔内壁进行高温氧化形成均匀的全反射层，最后在深孔中填充CsI:Tl荧光材料，并完成密闭封装。 　　2、X射线转换屏与CMOS芯片之间采用2×2光锥阵列进行耦合，以压缩探测器体积，减少光能损失，并大幅消除图形畸变。为实现任意一路芯片可单独调节和拆卸维护，在光锥阵列与4颗CMOS芯片之间放弃了传统的胶粘方式，设计了一套可五维调节的弹性耦合装置。 　　3、针对探测器的结构特点，开发了基于4颗CMOS芯片的同步数据采集系统。完成了从硬件电路板、FPGA代码到ARM及PC机软件的全过程，实现了包括拍照参数设置、CMOS芯片驱动、DDR2 SDRAM数据缓存、以太网数据传输、图像数据处理等在内的各项功能。 　　以上成果均为本项目组独立研发，拥有完全知识产权。 　　市场前景及应用领域 　　数字X射线探测器是以DR和CT为代表的数字X射线成像设备的核心器件，在医学成像、无损检测和科学研究等领域有着广泛应用。中国作为一个新兴的医学和工业影像设备市场，对数字X射线成像设备的需求量巨大。 　　但是，目前我国的DR等市场几乎被西门子、飞利浦和通用电器等几家国外大的医疗设备供应商所垄断。科学研究用的高分辨率数字X射线探测器，更是依赖从仙童(Fairchild)和达尔萨(Dalsa)等少数几家国外公司进口。 　　开展数字X射线探测器技术的研究，不仅是打破垄断，实现DR等大型设备国产化的必由之路，也是解决高端科研设备进口困难问题的需要。