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數(shù)字化X射線平板探測器行業(yè)應用及市場規(guī)模分析(附報告目錄)
1、數(shù)字化X射線平板探測器的分類
數(shù)字化X射線平板探測器的作用是采集X射線信息,將透過物體的X射線轉換為相應的數(shù)字信號,可按能量轉換方式、工作模式等進行分類。
(1)按能量轉換方式
根據(jù)能量轉換方式的不同,數(shù)字化X射線平板探測器可分為直接轉換和間接轉換兩類。
直接轉換探測器的基本原理是X射線投射到探測器上,光導半導體材料采集到X射線光子后,直接將X射線強度分布轉換為電信號。目前,直接轉換方式常用的光導半導體材料包括非晶硒(a-Se)、碲化鎘(CdTe)、碲鋅鎘(CdZnTe或CZT)等,已經(jīng)較為成熟的產(chǎn)品主要包括非晶硒平板探測器和碲化鎘/碲鋅鎘線陣探測器。
間接轉換是相對于直接轉換而言,X射線投射到探測器上先照射到閃爍體,閃爍體吸收X射線后以可見光的形式將能量釋放出來,經(jīng)過空間光路傳遞,由光電二極管采集并轉換為電信號。目前,常用的閃爍體材料主要有碘化銫(CsI)和硫氧化釓(Gd2O2S:Tb或GOS)。根據(jù)傳感器材料的不同,采用間接轉換方式的傳感器包括非晶硅(a-Si)平板探測器、電荷件(CCD)探測器、互補型金屬氧化物(CMOS)半導體探測器等。
相關報告:北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2026年數(shù)字化X射線平板探測器行業(yè)競爭格局調研及投資前景預測報告》
(2)按工作模式
根據(jù)工作模式的不同,數(shù)字化X射線平板探測器可分為靜態(tài)和動態(tài)兩類。
靜態(tài)平板探測器指單次X射線或由單次X射線組合的序列拍片下成像的平板探測器。利用靜態(tài)平板探測器制造的數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)在成像時主要凸顯被檢測物體的大小與形狀,無時間維度上的變化。
動態(tài)平板探測器指脈沖式或連續(xù)X射線曝光拍片下成像的平板探測器。相比靜態(tài)平板探測器而言增加了時間維度的連續(xù)觀察攝影功能,能在透視的情況下動態(tài)觀察被檢測物體的情況,可更好地滿足特定使用需求。
隨著技術的不斷進步,靜態(tài)和動態(tài)平板探測器的界限正逐漸模糊,預計未來將有更多的產(chǎn)品能同時在兩種模式下工作。
2、數(shù)字化X射線平板探測器的技術特點
目前,數(shù)字化X射線平板探測器采用的能量轉換方式以間接轉換為主,即采用TFT/PD或CMOS作為傳感器,采用碘化銫或硫氧化釓作為閃爍體。
在傳感器方面,TFT/PD使用的半導體基底材料主要包括非晶硅(a-Si)、低溫多晶硅(LTPS)和金屬氧化物(Mental Oxide)三類,其中非晶硅是目前最主流的技術,自投入市場至今已超過25年,經(jīng)歷了大量應用、改進和優(yōu)化,具有成像速度快、材料穩(wěn)定可靠、環(huán)境適應性好等特點,可同時滿足靜態(tài)和動態(tài)數(shù)字化X射線平板探測器的需求。
目前,平板探測器生產(chǎn)企業(yè)在傳感器技術方面的應用均以非晶硅為主,系行業(yè)平均技術水平、生產(chǎn)成本、下游客戶應用需求等多因素共同作用的結果。
在閃爍體方面,目前市場上主流的閃爍體材料包括碘化銫和硫氧化釓。由于碘化銫相比硫氧化釓對X射線的靈敏度更高,故其允許使用更低劑量的X射線來實現(xiàn)成像。在像素大小相同、電路附加噪聲相同、X射線劑量相同的情況下,使用碘化銫作為閃爍體的探測器性能要明顯優(yōu)于使用硫氧化釓作為閃爍體的探測器。在實際生產(chǎn)中,為更好地與非晶硅接收光譜靈敏度構成良好的光譜響應匹配關系,碘化銫中通常還會被摻入一定比例的碘化鉈,以更好地發(fā)揮其光傳導性能。在放療及工業(yè)等領域,由于使用場景本身對放射劑量的要求較高,故多使用硫氧化釓作為閃爍體材料。
3、數(shù)字化X射線平板探測器的應用
數(shù)字化X射線平板探測器可用于探索人體及其他生命體或物體的內(nèi)部構造并成像,是用于生產(chǎn)數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)的關鍵部件。在醫(yī)療領域,數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)根據(jù)應用場景的不同可分為普放數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)、DM系統(tǒng)、診斷影像系統(tǒng)(包括C型臂、DSA、DRF、口腔CBCT等)、放療設備等;在非醫(yī)療領域,數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)主要可應用于工業(yè)無損探傷檢測、安全檢查、寵物醫(yī)療診斷等領域。目前,數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)的應用仍以醫(yī)療領域為主,2018年全球數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)在醫(yī)療領域的應用占比達到76%。
數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)的應用領域
資料來源:普華有策
4、國內(nèi)外平板探測器市場分析
在醫(yī)療和寵物醫(yī)療領域,2017年和2018年全球平板探測器出貨量分別為70,788臺和76,763臺,其中美國是全球最大的市場,出貨量分別為23,401臺和25,721臺。我國的市場規(guī)模在國家政策和下游需求的共同作用下迅速增加,2017年和2018年出貨量分別為15,227臺和16,748臺,已成長為僅次于美國的第二大市場。