X射线是如何检测的？

X射线探测方法

X射线是一种电磁辐射，其波长短于可见光，人眼无法察觉。它们广泛应用于医学成像、材料分析和安全系统。X射线探测需要将X射线光子携带的能量转换成可测量和分析的形式，通常涉及气体电离、闪烁体材料的激发或在半导体材料中产生电荷。

充气探测器

• 电离室：当X射线穿过这些室内的气体时，它们会使气体分子电离，产生离子和自由电子。在电场的作用下，这些电荷的收集可以测量X射线的强度。
• 正比计数器：它们的工作原理与电离室类似，但设计为在更高的电压下工作，不仅可以收集离子，还可以通过引起二次电离来放大信号。
• 盖革-米勒管：用于探测各种类型的辐射。当X射线光子进入管内时，它会电离气体，引发级联电离，产生可探测的电流脉冲。

固态探测

• 硅漂移探测器：这些探测器通过将X射线直接转换为电信号来测量X射线。X射线光子撞击半导体材料会产生电子空穴对，然后收集这些电子空穴对以测量X射线束的强度。
• 电荷耦合器件 (CCD)：CCD通常用于数码相机，也可以探测X射线。它们将X射线光子的能量转换为电荷，并以受控阵列的形式存储，从而可以捕获X射线图像。

闪烁探测器

闪烁探测器使用在受到X射线照射时会发光的材料。然后，光电倍增管或类似装置将光转换为电信号，从而测量X射线的强度。

直接检测和间接检测

X射线检测可分为直接检测和间接检测。直接检测是指X射线与探测器材料相互作用，产生可测量的电信号。间接检测则使用闪烁体先将X射线转换为可见光，然后再进行测量。

应用

X射线检测是各个领域的基础，包括医疗诊断（用于骨骼和器官成像）、安保（机场行李扫描）和工业检测（评估材料缺陷）。检测方法的选择取决于应用的具体要求，例如灵敏度、分辨率以及待检测X射线的性质。