塑料闪烁光纤阵列结合CCD的X射线成像与检测性能

本文主要探讨了塑料闪烁光纤阵列（Plastic Scintillation Fiber Array, PSF）与电荷耦合器件（Charge-Coupled Devices, CCD）结合在X射线成像和检测中的性能。塑料闪烁光纤阵列作为一种低成本且操作简单的解决方案，被用于提升X射线探测系统的灵敏度和图像质量。研究者们在宁波理工大学电子与信息工程学院和合肥电子工程学院的电子工程系进行了实验，并展示了相应的实验装置和获取的一些图像。 文章首先介绍了X射线成像技术在各个领域的广泛应用，随着技术的发展，对高效率、低成本的探测设备需求日益增长。塑料闪烁光纤因其优良的光转换性能和对X射线的高效吸收，成为了一种潜在的替代材料。PSF能够将X射线的能量转化为可见光信号，然后通过光纤传输到CCD相机，经过光电转换和数字处理，形成清晰的X射线图像。 实验部分详细描述了PSF阵列与CCD相机的集成方法，包括光纤的选择、耦合方式以及光学系统的设计。通过实际操作，研究人员成功地实现了X射线的成像，展示了一些具有较高对比度和清晰度的图像。这证明了该技术在特定环境下的可行性，尤其是在辐射环境下进行非接触式或低剂量成像。 文章还深入分析了PSF阵列的模态传递函数（Modulation Transfer Function, MTF），这是衡量图像质量的重要指标，它反映了系统的空间分辨率和对比度特性。作者将PSF阵列的MTF结果与先前的研究进行了比较，显示其性能在某些方面优于或者至少具有竞争力，这进一步支持了PSF阵列在X射线成像领域的应用潜力。 这篇论文提供了一个实用且经济的X射线探测方案，通过塑料闪烁光纤阵列和CCD相机的结合，可以实现高效的X射线成像，对于医疗诊断、工业检测和科学研究等领域具有重要的意义。然而，为了全面推广，未来可能还需要对系统的稳定性和可靠性进行更深入的评估，并优化设计以适应更广泛的环境和应用需求。