基于CsI:Tl的X射線探測器,作為在X射線圖像探測領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的探測器,因其制作成本低廉、光探測性能優(yōu)秀等特點,使得其在眾多研究領(lǐng)域中倍受青睞。隨著CsI:Tl集成薄膜的成功制備,CsI:Tl薄膜的光轉(zhuǎn)換性能,及其與光電探測器件的耦合性研究,更是成為提升探測器成像質(zhì)量的關(guān)鍵。本文通過建模仿真的手段,對CsI:Tl柱狀集成薄膜,研究了其光電傳輸特性,并對比了在不同的傳輸射線探測系統(tǒng)下,相應(yīng)探測系統(tǒng)的光轉(zhuǎn)換性能之間的差異。同時,針對直接耦合集成系統(tǒng)的CCD讀出系統(tǒng),進行了控制軟件的編寫工作。相關(guān)工作如下:首先建立了CsI:Tl的多層傳輸模型,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ),對模型中的部分參數(shù)進行了合理的設(shè)置,進而研究了集成的CsI:Tl柱狀薄膜的光轉(zhuǎn)換特性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著集成的晶體薄膜厚度的增加,材料中的光子激發(fā)系數(shù)及熒光光子的輸出率也逐漸增大。同時,以28kVp的Mo/Mo軟組織射線源的相關(guān)參數(shù)為數(shù)據(jù)依據(jù),得到了CsI:Tl薄膜在不同的厚度情況下的空間頻率分布情況,并發(fā)現(xiàn)隨著厚度的增加,CsI:Tl的空間分辨率在變壞。另外隨著能量注入的增加,材料的光轉(zhuǎn)換性能也在提升。通過對比分析了光學(xué)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 閃爍體探測器
    1.2 其他常用X射線探測器
        1.2.1 氣體電離探測器
        1.2.2 半導(dǎo)體探測器
    1.3 CsI:Tl閃爍體的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.4 CCD的發(fā)展與應(yīng)用
    1.5 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 集成化探測器的器件基礎(chǔ)
    2.1 光電倍增管（PMT）
        2.1.1 PMT的光電轉(zhuǎn)換原理與結(jié)構(gòu)
        2.1.2 PMT的性能參數(shù)
    2.2 CMOS圖像傳感器
        2.2.1 CMOS的結(jié)構(gòu)原理
        2.2.2 CMOS的主要性能參數(shù)
    2.3 CCD圖像傳感器
        2.3.1 CCD的電荷轉(zhuǎn)移機制
        2.3.2 CCD的主要指標參數(shù)
    2.4 CCD在X射線探測中的應(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
第三章 CsI:Tl光探測集成薄膜的光轉(zhuǎn)換模擬
    3.1 X射線探測系統(tǒng)
        3.1.1 間接探測
        3.1.2 直接探測
    3.2 CsI:Tl閃爍薄膜的制備
        3.2.1 制備方法與材料
        3.2.2 實驗裝置與測試儀器
        3.2.3 薄膜的結(jié)構(gòu)與發(fā)光特性
    3.3 CsI:Tl柱狀集成薄膜的性能模擬
        3.3.1 光傳輸機制
        3.3.2 空間頻域信號
        3.3.3 量子效率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 集成化的CsI:Tl X射線探測器的性能仿真
    4.1 模擬原理及方法
        4.1.1 Monte Carlo模擬
        4.1.2 Geant4
        4.1.3 建立模型
    4.2 間接耦合探測系統(tǒng)
        4.2.1 光學(xué)透鏡耦合
        4.2.2 光纖光錐耦合
        4.2.3 電子光激勵耦合
    4.3 直接耦合探測系統(tǒng)
        4.3.1 直接耦合系統(tǒng)的模擬
        4.3.2 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 集成用CCD相機的數(shù)據(jù)采集控制設(shè)計
    5.1 探測器的集成化設(shè)計
    5.2 實驗所用CCD的性能特性
    5.3 實驗所用相機的性能特性
    5.4 相機的數(shù)據(jù)采集控制驅(qū)動設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻碩期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]X射線安檢技術(shù)與設(shè)備的現(xiàn)狀和未來展望[J]. 崔玉華.  中國安防. 2008(07)
[5]無機閃爍探測器綜述[J]. 汪婧,陳伯顯,莊人遴.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2006(06)
[6]平板探測器DR與CCD探測器DR的基本結(jié)構(gòu)與比較[J]. 杜昱平,張永順.  醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2006(08)
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本文編號：3628369