Digital Radiography - 2
Indirect Detection DR System
Indirct Detection Flat Pannel System में एक scintillation phosphor, amorphous silicon photo diode (a-Si) तथा flat TFT arrays होते है | इसमें CsI:Tl या Gd2O2S:Tb scintillation crystal काम में लिए जाते है | ये scintillation crystal incident x-ray photon को light photon में परिवर्तित कर देते है | इसका कार्य कैसेट में intensifying screen के समान होता है |
Phosphor Materialइसमें साधारणतया दो प्रकार के phosphor material काम में लिए जाते है |
- Terbium-dopped Gadolium Oxisulfide (Gd2O2S:Tb)
- Thalium-dopped Cesium iodode (CsI:Tl)
Gd2O2S:Tb unstructured crystal produce करता है | यह phosphor screen-film technology से लिया गया है | इस system में scatter के द्वारा light का loss होता है जो की light photon के lateral spread के द्वारा होता है | जिससे लाइट फोटोन पास के pixel से क्रिया करता है | अतः इमेज की spatial resolution कम हो जाती है |CsI:Tl image intensifier technology के द्वारा लिया गया है | इसमें 5-10 µm चौड़ी तथा 600 µm लम्बी भिन्न भिन्न monoclinic needles होती है | ये phosphor crystal hygroscopic (आद्रता ग्राही ) होते है तथा जल्दी degrade हो जाते है | अतः इन्हे पूरी तरह से seal किया जाता है | इन crystal needles के कारण light forward direction ( सीधी दिशा ) में जाता है जिससे लाइट फोटोन का lateral spread कम होता है | इसमें फॉस्फर की मोटाई अधिक ली जा सकती है जिससे phosphor से x-ray photon का interaction अधिक होता है तथा quantum effeciency अधिक प्राप्त होती है |
Detector का base glass substrate का बना होता है, जिसपर light sensitive a-Si, capacitor तथा TFT pixel के form में लगा होता है | इसके सबसे ऊपर का भाग scintillation phosphor होता है |
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| Flat Pannel Array |
a-Si तरल अवस्था में होता है जिसे paint के रूप में glass substrate पर फैला दिया जाता है | इस पूरी assembley को एक प्रोटेक्टिव आवरण के अंदर रखा जाता है जिसके बाहर cable connection के सॉकेट भी लगे होते है |
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| Indirect Conversion DR System |
TFT में तीन connection लगे होते है |
- Gate
- Source
- Drain
इसमें source एक capacotoe होता है | Drain readout line (Vertical line) से जुड़ा होता है तथा Gate horizontal (rows) से जुड़ा होता है | TFT साधारणतया एक electronic switch होता है जिसे ON या OFF किया जा सकता है | जब gate के सिरों पर negative voltage लगाया जाता है तो TFT switch OFF अवस्था में होता है | तथा अगर positive voltage apply किया जाता है तो ON अवस्था में होता है |
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| TFT Readout process |
सर्वप्रथम प्रत्येक detector element के capacitor जो charge को स्टोर करता को earthed कर दिया जाता है, जिससे की residual charge भूमि में चला जाता है |अब इसे X-rays से एक्सपोज़ किया जाता है तो scintillation crystal visible light उत्सर्जित करता है | ये द्रश्य प्रकाश photo-diode (a-Si) को एक्सपोज़ करता है | जिससे फोटो डायोड से इलेक्ट्रान निकलते है | जिससे प्रत्येक डिटेक्टर एलिमेंट में चार्ज बनता है | इस चार्ज को कैपेसिटर में स्टोर कर लिया जाता है | बाद में प्रत्येक डिटेक्टर एलिमेंट में चार्ज को readout किया जाता है |
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| Flat-panel digital detector fixed in a modified x-ray table |
X-ray exposure के दौरान gate पर negative voltage appply करके सभी transistor को OFF position में रखा जाता है | प्रत्येक detector element में उत्पन्न charge capacitor में store हो जाता है | Readout process के दौरान gate पर positive voltage इस प्रकार आरोपित किया जाता है की एक बार में एक row gate ON condition में हो | यह स्विच S1, S2 से होते हुए vertical wire c1,c2 के द्वारा digitizer से जुड़े होते है | Multiplexer sequence के रूप में एक बार में एक column select करता है | प्राप्त चार्ज को amplify किया जाता है तथा digitizer को स्थानांतरित कर दिया जाता है |
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| Analog to Digital Converter for Indirect Conversion |
अतः प्रत्येक detector element में gate, row को सेलेक्ट करता है तथा multiplexer कॉलम को सेलेक्ट करता है | इस प्रकार प्रत्येक डिटेक्टर एलिमेंट में चार्ज को readout कर लिया जाता है तथा सिगनल को डिजिटाइज़ करके इमेज एनालिसिस के लिए स्टोर किया जाता है |
Source- Radiographic imaging and Exposure
source : Basic radiological physics Kappusamy Thayalan
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