Flat panel versus intensificatori di immagini

Nel detettore cosiddetto Flat Panel gli elementi sensori sono un sottile strato di silicio amorfo (a-Si). Il detettore Flat panel consiste di uno scintillatore (in genere allo CsI, ioduro di cesio) ed un fotosensore. Il fotosensore consiste di fotodiodi e sistemi di switching. Lo scintillatore converte i raggi X in un segnale ottico, che il fotodiodo converte in un segnale elettrico (sfruttando l'effetto fotoelettrico, per cui un metallo investivo da un radiazione elettromagnetica cede elettroni), che a sua volta viene letto di un sistema di switching. Il detettore a pannello piatto non genera distorsioni. L'unico difetto è che non avendo un iride ottico come mezzo di aggiustamento per prevenire la saturazione dei pixel, a differenza degli intensificatori di immagine. Ciò può causare un aumento defli effetti generati dal beam hardening (streak and ring artefatti).

I detettori ad intensificazione di immagine sono invece composti in questo modo. I raggi X colpiscono da uno schermo ai fosfori (sono composti lumimescenti), che investiti dai raggi X emettono un segnale ottico (fotoni). Il segnale ottico è poi convertito in elettroni da un fotocatodo. Essendo debole il segnale eletttico generato in questo modo, gli elettorni vengono accelerati e moltiplicati da un campo elettrico (generato dai cosiddetti dinodi)  e direzionati verso e un nuovo schermo ai fosrori posto più all'interno che li trasforma di nuovo in un segnale ottico, però questa volta più intenso. L'intensità del segnale ottico, adesso moltiplicata, è aggiustata da un iride ottico e alla fine catturato da un CCD (Charged Couple Device). Tutto questo tragitto comporta una certa distorsione dell'immagine e un aumento del bagliore che tende a velare l'immagine.

 

Ciò si traduce così: i sensori Flat Panel generano un immagine con meno rumore di un sensore a intenficazione di immagine.

 

Rimando a questo articolo per una migliore comprensione:

Dentomaxillofacial Radiology 2004
Using a flat-panel detector in high resolution cone beam CT for dental imaging
R Baba, K Ueda and M Okabe

 

Che cosa è il silicio amorfo (di cui sono ricoperti i Flat panel)?

Il silicio amorfo (a-Si) è la forma allotropica non cristallina del silicio. Come ben sappiamo il silicio è ampiamente utilizzato in elettronica quanto è un semiconduttore. Il silicio è un atomo tetra-coordinato che forma normalmente legami tetraedrici con altri quattro atomi di silicio confinanti. Nel silicio cristallino questa struttura tetraedrica si ripete su larga scala a formare un reticolo cristallino ordinato. Nel silicio amorfo questo ordine a lungo raggio non è presente e gli atomi formano un reticolo disordinato e continuo. Non tutti gli atomi nel silicio amorfo sono tetra-coordinati. A causa della natura disordinata del materiale, alcuni atomi hanno dei legami disponibili. Questi legami disponibili costituiscono dei difetti nella reticolo disordinato e sono responsabili del suo comportamento elettrico.Per tale ragione il silicio amorfo è diventato il materiale ideale per gli strati attivi nei transistor a pellicola sottile (TFT), largamente usati per applicazioni elettroniche come i display a cristalli liquidi (LCD). È inoltre impiegato nella produzione di celle fotovoltaiche 

 

Cone-beam computed tomography with a flat-panel imager: Effects of image lag

J. H. Siewerdsena) and D. A. Jaffray

Department of Radiation Oncology, William Beaumont Hospital, Royal Oak, Michigan 48073