NOTA - FLAT PANEL DETECTORS (FPD)
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FLAT PANEL (DETETTORI)
PANNELLI PIATTI A MULTI PIXEL
Nell’ultimo decennio, lo sforzo scientifico e tecnologico è stato prevalentemente rivolto allo sviluppo di rivelatori a pannelli piatti (Flat Panel Detectors – FPD), questi pannelli sono rilevatori a multi pixel con distribuzione rettilinea a matrice bidimensionale, che possono essere indirizzati elettronicamente in progressione linea per linea da una elettronica interna.Questi sistemi possono essere inseriti stabilmente in postazioni fisse al posto dei intensificatori di brillanza o delle lastre radiografiche.Connessi a computer possono essere sincronizzati con il tubo radiogeno a raggi X in modo di avere una visualizzazione delle immagini in modalità real time.La lettura ed il trasferimento dell’immagine avviene in un tempo estremamente rapido, e la velocità di lettura, nei nuovi sistemi, può arrivare a superare i 30 frame/sec.La velocità nella visualizzazione dell’immagine è sicuramente il vantaggio principale di questa tecnologia, poiché consente di diminuire in modo considerevole il tempo di esecuzione di un esame e quindi in generale un aumento di produttività.Ogni pixel ha un elemento di commutazione (transistor / TFT) e un elemento per la lettura del segnale di accumulo (capacità di accumulo).L'elemento di commutazione permette a ogni pixel di essere indirizzato per la trasmissione del valore acquisito, mentre l'elemento di lettura (elettrodo) del segnale è progettato per registrare il valore acquisito durante l’irraggiamento, questo processo viene effettuato e ripetuto ad ogni frame di acquisizione.L’insieme dei dati prodotti da tutti i pixel del flat panel crea l’immagine dell’oggetto in esame, con una dinamica che può arrivare ai 16 bit (65.356 livelli di grigio).Le dimensioni dei singoli pixel può differenziarsi a seconda del processo di lavorazione e dal produttore e può variare da 50 a 400µm, si può così immaginare come ogni pannello sia formato da milioni di pixel.

Componenti principali dei rivelatori a pannelli piatti (Flat Panel Detectors – FPD)
L’aspetto più importante dei sistemi FPD è la possibilità di offrire un’efficienza di conversione quantistica più elevata sia dei sistemi tradizionali schermo-pellicola, radioscopia (IB-TV), e Computer Radiography (CR).Questi sistemi, inoltre, semplificano il processo di lavoro in applicazioni in campo radioscopico con possibilità di usufruire di sofisticati software per la creazione di immagini bidimensionali e tridimensionali CT.

Schema circuitale di un pixel con i principali componenti elettronici che lo compongono.
Ciclo di acquisizione immagine (Frame).
- Con l’esposizione ai raggi-X, viene trasmessa un’energia sull’elettrodo esterno.
- L’elettrodo di raccolta, posto alla base del pixel, è collegato ad un condensatore di memorizzazione del segnale Cst, che è a sua volta collegato al contatto del TFT.
- Durante l’esposizione, l’energia acquisita viene accumulata sul condensatore di memoria Cst, il TFT è nello stato OFF fintanto non viene richiesto l’acquisizione del valore accumulato.
- Per ogni frame acquisito durante l’esposizione, un impulso positivo è applicato al gate del TFT, che diventa ON, e la carica accumulata nel condensatore Cst viene trasmessa attraverso la propria linea dati all’amplificatore.
- Questo ciclo viene effettuato per ogni frame acquisito e ogni pixel viene comandato a un determinato momento predefinito in modo sequenziale dall’elettronica del flat panel

Indicazione della risoluzione spaziale e della sensibilità a seconda del tipo di pixel utilizzato