Abstract
Results of Monte Carlo simulations on amorphous silicon based x-ray imaging arrays are described. In order to investigate the characteristics of amorphous silicon x-ray imaging devices and to provide the optimum design parameter, Monte Carlo simulations were performed. Monte Carlo simulation codes for our purpose were developed and various combinations of x-ray peak voltages, aluminum filter thicknesses, CsI(TI) thicknesses, and amorphous silicon photodiode pixel sizes were tested in connection with detection efficiency and spatial resolution of the amorphous silicon based x-ray imager. With usual Csl(TI) thickness of 300${\mu}{\textrm}{m}$-500${\mu}{\textrm}{m}$, detection efficiency was in the range of 70%-95% and energy absorption efficiency was in the range of 40%-70% for 60kVp-120kVp x-ray. From the simulations it was found that amorphous silicon pixel size and Csl(TI) thickness were the most important parameters which determine the resolution of the imager. By use of our simulation results we could provide proper combinations of Csl(TI) thicknesses and pixels sizes for optimum sensitivity and resolution.
무정형 실리콘을 기반으로 한 X-선 영상기기에 대한 Monte Carlo 시뮬레이션 결과를 기술하였다. 무정형 실리콘 X-선 영상기기의 특성을 조사하고 최적의 설계변수들을 제공하기 위하여 Monte Carlo 시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구의 목적에 맞도록 Monte Carlo simulation codes를 개발하였고, X-선 최대전압, 알루미늄 필터 두께, Cal(T1)두께, 그리고 무정형 실리콘 광다이오우드 픽셀 크기들을 변화시키면서 무정형 실리콘 X-선 영상기기의 계측 효율과 해상도의 변화를 연구하였다. 60kVP-120kVp의 X-선에 대하여, CsI(TI)의 두께가 300um-500um일 때 계측효율은 70%-95% 였고 에너지 흡수효율은 40%-70%였다. 시뮬레이션 결과로부터, 무정형 실리콘 픽셀크기와 Csl(TI) 두께가 해상도를 결정하는 가장 주된 요소임이 밝혀졌다. 본 연구에서 개발한 시뮬레이션을 사용하여 감도와 해상도를 최적화할 수 있는 적절한 픽셀 크기와 CsI(TI) 두께를 찾아낼 수 있었다.