X射線探測(cè)器的基本原理是將X射線能量轉(zhuǎn)換為可供記錄的電信號(hào)。當(dāng)X射線穿過物體時(shí)，由于材料的密度和厚度不同，X射線會(huì)發(fā)生不同程度的衰減。這些衰減后的X射線被探測(cè)器接收，探測(cè)器內(nèi)部的轉(zhuǎn)換元件將X射線能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而形成圖像數(shù)據(jù)，作為CT成像和其他X射線檢測(cè)技術(shù)的核心組件，在醫(yī)療、工業(yè)無損檢測(cè)、安防檢查等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
X射線探測(cè)器根據(jù)其工作原理和結(jié)構(gòu)可以分為多種類型，主要包括氣體探測(cè)器、閃爍探測(cè)器和半導(dǎo)體探測(cè)器等。
氣體探測(cè)器：氣體探測(cè)器以氣體作為探測(cè)介質(zhì)，內(nèi)部充有惰性氣體混合物，并在兩極加上電壓形成小室。當(dāng)X射線進(jìn)入小室時(shí)，會(huì)使氣體分子電離，產(chǎn)生電子和離子。這些電離產(chǎn)物在電場(chǎng)作用下形成電流，電流的大小與X射線的強(qiáng)度成正比。氣體探測(cè)器具有制備簡(jiǎn)單、性能可靠、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但探測(cè)效率相對(duì)較低。
閃爍探測(cè)器：閃爍探測(cè)器利用某些物質(zhì)在X射線輻射下會(huì)發(fā)光的特性工作。它主要由閃爍體、光電轉(zhuǎn)換器件和后續(xù)電路組成。當(dāng)X射線照射到閃爍體時(shí)，閃爍體會(huì)發(fā)出熒光。熒光光子被光電轉(zhuǎn)換器件接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。閃爍探測(cè)器具有探測(cè)效率高、時(shí)間特性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高能物理學(xué)、地球物理學(xué)、輻射醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
半導(dǎo)體探測(cè)器：半導(dǎo)體探測(cè)器以半導(dǎo)體材料為探測(cè)介質(zhì)，如鍺和硅等。當(dāng)X射線照射到半導(dǎo)體材料時(shí)，會(huì)使材料中的原子電離，產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。這些電子-空穴對(duì)在電場(chǎng)作用下形成電流，電流的大小與X射線的強(qiáng)度成正比。半導(dǎo)體探測(cè)器具有能量分辨率高、探測(cè)效率高、響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，但制備成本相對(duì)較高。
X射線探測(cè)器在多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，包括但不限于：
醫(yī)療影像：是CT成像技術(shù)的核心組件，能夠?qū)θ梭w進(jìn)行高精度的斷層掃描，幫助醫(yī)生診斷疾病。此外，還廣泛應(yīng)用于X光機(jī)、DR(數(shù)字X射線成像系統(tǒng))等設(shè)備中，為醫(yī)療診斷提供重要依據(jù)。
工業(yè)無損檢測(cè)：在工業(yè)領(lǐng)域，用于對(duì)材料、零件和設(shè)備進(jìn)行無損檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的缺陷、裂紋和異物等。這種檢測(cè)方式具有非破壞性、高精度和高效率等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車、電子、鐵路、航空航天等領(lǐng)域。
安防檢查：在安防領(lǐng)域，用于對(duì)行李、包裹和貨物進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)潛在的違禁品和危險(xiǎn)品。這種檢查方式具有準(zhǔn)確和便捷等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、火車站、地鐵站等公共場(chǎng)所。
