Fundamentos

Fundamentos de Física Médica
Volumen 2. Bases físicas, equipos y control de calidad en radiodiagnóstico
se produce de la manera siguiente: Bajo una diferencia de potencial, los pares
electrón-hueco que se generan en la capa de selenio y que son proporcionales a
la cantidad de rayos X absorbidos se separan por medio de un campo eléctrico y
son acumulados en cada uno de los píxeles para producir la información digital
necesaria para la formación de las imágenes y su visualización en un monitor.
Rayos X
+
Fuente de
alimentación
programable
Línea de puerta
- - -
- + + - SELENIO
D 2
D 3
D 4
D n
+ + +
G G G G
Electrodo superior
Capa dieléctrica
Mat. fotoconductor
Bloqueo de electrones
Electrodo recolector
de carga
Thin-film transistor
Condensador
C 1
V 1
C 2
V 2
C 3
V 3
+
V
Figura 17. Sección de un "flat" panel de selenio, proceso de captura de los rayos X y circuito
eléctrico equivalente.
Entre las ventajas que podemos citar de estos detectores frente a los fósforos
fotoestimulables figura el hecho de que los fotones de rayos X son absorbidos de
manera uniforme sobre la superficie del selenio y la dispersión de la correspondiente
nube electrónica es despreciable cuando se compara con la de la luz en
un fósforo (incluso cuando se compara con una pantalla de CsI) de manera que
la resolución inherente no depende demasiado del espesor de la capa de selenio.
Por otra parte, el número de pares electrón-hueco producido es significativamente
superior; la energía requerida para producir un par electrón-hueco
con un campo eléctrico de 3 V/nm es de aproximadamente 110 eV. Por tanto
cuando se absorbe un fotón de 70 keV la ganancia es de aproximadamente 600,
mientras que en un sistema de fósforo fotoestimulable es de tan sólo 11,5 fotoelectrones
producidos en el fotomultiplicador por fotón de rayos X absorbido.
De este modo si el resto de los factores fuera igual, para obtener un ruido
cuántico equivalente, sólo el 0,6% de los fotoelectrones producidos en el panel
de selenio necesitarían ser detectados. Aunque estos son todos ellos factores
que contribuyen a mejorar la DQE de los detectores de selenio, también existen
otros que actúan en sentido contrario, como es la relativamente baja energía de
enlace de la capa K que reduce la probabilidad del efecto fotoeléctrico a energías
de rayos X moderadas y altas.
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