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Digitales Röntgen umfasst radiologische Verfahren, bei denen Röntgenbilder nicht mehr auf analogen Röntgenfilmen, sondern digital aufgenommen werden. An Stelle des Films enthalten die Geräte einen Szintillator, der auftreffende Röntgenphotonen entweder in sichtbares Licht oder direkt in Elektrizität umwandelt. Ältere DR-Systeme erfassten die Szintillation der Leuchtschicht optisch verkleinert mit einer Videokamera, einem CCD-Sensor oder CMOS-Chip. Heute setzt man zur Erhöhung der Ortsauflösung Vollfelddetektoren (engl. flat panel detector) ein, die mindestens so gross wie das Röntgenbild sind. Sie enthalten eine Leuchtschicht etwa aus Cäsiumjodid, eine Schicht aus Mikrolinsen und eine Schicht aus Photodioden. Noch bessere Auflösung haben Festkörperdetektoren aus seltenen Erden wie Gadoliniumoxysulfid oder amorphem Selen, die die auftreffenden Röntgenphotonen ohne Umweg über sichtbares Licht direkt in Elektrizität umwandeln und an die angrenzende TFT-Schicht abgeben. Die im Detektor erfassten Daten werden digital an einen Computer weitergegeben.
Um ältere Röntgenanlagen nachzurüsten, gibt es photostimulierbare Speicherplatten (PSP) aus speziellen phosphoreszierenden Substanzen (Bariumfluorhalogenide). Diese Röntgenspeicherfolien können wie ein Film in Wechselkassetten belichtet, transportiert und anschliessend in einem Lesegerät „entwickelt“, d. h. ausgelesen werden. Die Speicherfolien halten das latente Bild bis zu acht Stunden; zur Auslesung werden sie mit einem He-Ne-Laserstrahl pixelweise abgetastet und das abgestrahlte Licht gemessen. Die Ortsauflösung dieser Abtastung ist begrenzt. Üblicherweise werden Direktradiographiesysteme mit DR abgekürzt, Speicherfoliensysteme mit CR (computed radiography).