成像板（IP板）优化方案：探究IP板在成像中的作用

成像板常简单称为IP板，它是CR技术这种间接数字化射线检测技术系统的辐射探测器。

1.IP板简介

IP板是一种储存荧光成像板，它是采用特殊荧光物质制作的辐射探测器。所采用的荧光物质受到射线照射时，在较高能带俘获的电子形成光激发射荧光中心（PLC），以潜在图像保留照射射线信息。采用激光激发时，光激发射荧光中心的电子将返回它们初始能级，并以发射可见光的形式输出能量。这种光发射与原来接收的射线剂量成比例。这样，当用激光束扫描储存荧光成像板时，就可将射线照相图像转化为可见的图像。

IP板的基本结构如图2-11a所示，其主要由保护层、荧光层、支持层、背衬层构成。

保护层为非常薄的聚酯树脂类纤维，保护荧光层不受外界的影响。荧光层采用特殊的荧光物质，即光激发射荧光物质构成。荧光物质目前主要采用的是氟卤化钡（二价铕激活）。氟卤化钡（二价铕激活）荧光物质的晶体结构如图2-11b所示。支持层常用聚酯树脂类纤维胶制作。它具有良好的力学强度，保护荧光层免受外力损伤。背衬层制成黑色，防止激光在荧光层和支持层的界面反射。

图2-11 IP板结构

a）IP板的基本结构示意图 b）氟卤化钡的晶体结构

在IP板上储存的潜在射线图像，可用激光束扫描读出，图像读出后，经过光照射，可擦除IP板上的潜在射线图像，IP板可再次用于记录射线图像。

IP板的主要特性参数有：分辨率、动态范围、谱特性（吸收谱、发射谱、激发谱）、时间响应特性、衰退特性。图2-12显示了IP板的主要特性。

IP板的（空间）分辨率由荧光层的特性决定，与测定时的射线能量相关。荧光层的氟卤化钡晶体尺寸越大，分辨率越低，但光激发的光现象越强。IP板的谱特性可以分为吸收谱特性、发射谱特性和激发谱特性。吸收谱特性给出的是采用不同能量射线照射时，IP板吸收射线的情况。发射谱特性给出的是在射线照射时，IP板吸收射线发射荧光的谱分布。激发谱特性给出的是IP板采用不同波长激光激发时，IP板发射荧光的相对值。

IP板的时间响应特性描述的是IP板受到X射线或激光激发时，产生的发射荧光强度随时间减弱的关系，如图2-12b所示。从图中可见，激发后经约0.8μs的时间，发射强度即降到初始强度的1/e。IP板的衰退特性描述的是IP板受到X射线照射后，以准稳态储存的X射线能量（形成的潜在射线检测图像）随储存时间增加而减弱的情况，如图2-12c所示。

IP板具有很宽的动态范围，其输出的荧光信号在相当大的射线照射剂量变化范围内，都显示为线性响应的特点，一般可达到10⁴∶1以上。图2-12d显示了IP板的动态特性。(www.xing528.com)

2.IP板系统

IP板系统，即CR技术的辐射探测器系统，是由IP板、IP板信息扫描读出单元、扫描读出参数组成的整体。很多时候，所称的CR系统实际指的是IP板系统。

图2-12 IP板的主要特性

a）IP板的谱特性 b）IP板的时间响应特性 c）IP板的衰退特性 d）IP板的动态特性

3.IP板分类

IP板作为CR技术的辐射探测器，对CR系统性能以及获得的检测图像质量具有基本性影响。不同IP板的性能不同，正确选用IP板是构成符合检测要求CR系统的基本保证。在有关标准中对IP板进行了分类，分类指标是IP板与一定的IP板扫描读出单元、扫描读出参数结合成系统可达到的最低规格化信噪比值SNR_N，因此IP板分类实际是IP板系统分类。

不同标准做出了不同分类，表2-2列出的是欧洲标准和美国材料试验学会标准关于IP板的类别。表中出现的IP板类别的表示方式是：IPX/Y。其中，X为类别代号：I、Ⅱ、Ⅲ、…（或1、2、3、…），Y为IP板系统的基本空间分辨率，以微米（μm）为单位表示。

表2-2 IP板的分类

例如，IPⅡ/100，表示ASTM标准的Ⅱ类IP板（系统），该IP板系统的最低规格化信噪比不小于52，系统的基本空间分辨率为100μm。IP3/140，表示欧洲标准的3类IP板（系统），该IP板系统的最低规格化信噪比不小于78，系统的基本空间分辨率为140μm。

需要注意的是，由于IP板系统的分类，相关于IP板的性能，也相关于扫描读出单元和扫描参数，因此IP板本身性能并不能完全决定其类别。性能好的IP板在不同条件下可以显示为不同类别的IP板，但性能差的IP板不能显示为更好类别的IP板。