플랫 패널 디텍터(Flat Panel Detector, FPD)는 X선과 같은 방사선 신호를 분석 가능한 전기 신호 또는 디지털 신호로 변환하여 이미지를 생성하는 데 사용되는 정밀 장비입니다.
평판탐지기(FPD)는 X선 에너지를 전기신호로 변환하고 디지털화된 이미지를 생성하는 데 주로 쓰이는 X선 검출 시스템의 핵심 부품으로 산업 검사, 의학 영상 등에 널리 활용된다.
FPD는 비실리콘이나 요오드화 세슘과 같은 반도체 소재를 통해 물체를 관통하는 X선을 광자나 전자로, 다시 광전 다이오드와 같은 부품을 통해 신호를 전기 신호로 변환한다.이러한 전신 번호는 확대, 모드 변환을 거친 후 이미지 재구성 알고리즘을 통해 물체 내부의 2차원 이미지를 생성한다.
작동 원리
간접 변환형: X선이 검출된 물체를 통과하여 탐지기에 도착하면 먼저 섬광체층 (예: 요오드화 세슘이나 황산화 멜도늄 등의 재료) 에서 X선 에너지를 가시광선으로 변환하고, 이어서 가시광선이 아래쪽의 광전 다이오드 배열에 의해 감지되어 전기신호로 변환되며, 전기신호는 박막 트랜지스터 (TFT) 매트릭스를 통해 읽고, 다시 모듈러 변환기 (ADC) 를 통해 디지털 신호로 변환되며, 컴퓨터가 이미지를 재구성한다.
직접전환형: X선이 탐측기에 비칠 때 그 내부의 특수반도체재료 (예를 들면 비결정셀렌) 는 직접 X선광자를 전자-공혈쌍으로 전환시킨다. 외가전장작용하에서 전자와 공혈은 각각 상반된 방향으로 이동하여 전류를 형성하며 전류는 TFT의 극간용량에 저장되여 TFT를 통해 읽고 디지털화한후 컴퓨터가 영상재건을 완성한다.
평면 탐지기는 광전 변환, 신호 수집 및 디지털 처리의 세 가지 핵심 단계를 통해 이미지를 완성합니다.
광전 변환: X선이 물체를 관통한 후 탐측기 표면의 섬광체 재료 (예: 요오드화 세슘 또는 황산화 멜도늄) 에 흡수되어 가시광선으로 변환됩니다.
신호 수집: 가시광선은 광전 다이오드 배열 (예: 비실리콘) 또는 광전도 재료 (예: 비셀렌) 에 의해 전기 신호로 변환됩니다.
디지털 처리: 전기 신호는 박막 트랜지스터 (TFT) 어레이를 통해 읽히고 A/D 변환기를 통해 디지털 신호로 변환되어 이미지를 생성합니다.