x射线探测器行业现状分析非晶硅平板探测器为主流国产化替代脚步加快

2024-05-20 08:56

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一、x射线探测器分类

根据观研报告网发布的《中国X射线探测器行业发展现状分析与投资前景研究报告（2024-2031年）》显示，x射线探测器是一种将X射线能量转换为可供记录的电信号的装置。它接收到射线照射，然后产生与辐射强度成正比的电信号。

按照光电转化过程的不同，X 射线探测器分为间接型探测器和直接型探测器。间接型探测器和直接型探测器的区别在于是否需要通过闪烁体转化为荧光信号。由于间接型 X 射线探测器比直接型 X射线探测器造价便宜、性能稳定且响应速度快，适用于动态扫描检测诊断，已广泛应用于普通平板 X 射线探测器中。

按照传感器材料的不同，间接型探测器分为非晶硅平板探测器、CMOS 探测器、IGZO 探测器和柔性基板探测器，其中非晶硅平板探测器具有大面积、工艺成熟稳定、普通放射的能谱范围响应好、材料稳定可靠、环境适应性好等特点，可同时满足静态和动态探测器的需求，其市场占比较大，2018年达55%，为目前主流产品。

间接型探测器分类

传感器材料	技术特点	应用领域
非晶硅	指以玻璃元件作为基板的非晶硅传感器，工作原理系通过闪烁体与非晶硅TFT/PD耦合（PD具有PIN结构）。当X射线入射时，闪烁体的原子或分子的内层电子被X射线激发后返回原有状态时会以可见光光子的形式释放能量。X射线曝光完成后，累积的电子通过TFT开关，经过电荷放大和A/D转换，逐行读出而成为图像	可同时满足静态和动态探测器的需求
CMOS	可降低电子噪声，使得低剂量下的图像质量相比非晶硅平板探测器而言出现显著提升。由于CMOS单晶硅下的电子迁移速度远高于非晶硅，故其图像读取速度相比非晶硅材料有较大提升。CMOS抗X射线和高能粒子辐射的能力尚不如非晶硅，因此不能用于工业无损探伤和高能射线辐射应用领域	主要应用于数字减影血管造影系统（DSA）、数字胃肠机（DRF）、C型臂X射线机（C-Arm）、齿科CBCT等动态X线透视设备中
金属氧化物	由于使用金属氧化物的MOTFT（如IGZO TFT等）的电子迁移率介于非晶硅和CMOS之间，因此，基于MOTFT技术的TFT/PD可以获得比普通非晶硅TFT/PD更高的图像刷新频率和更低的TFT漏电流指标，使用MOTFT/PD的平板探测器可以使用较少的读出芯片获得较高的读出速度和帧率，从而在动态透视、C型臂、DRF、介入式手术等临床场景。	CMOS探测器在小尺寸动态 X线影像设备应用上具有明显的优势，在齿科CBCT领域，因其低剂量和高帧率的特点而获得越来越大的市场空间
柔性基板	系以薄而柔软的材料（如光学透明的聚亚酰胺）代替传统玻璃元件制作柔性基板，具备轻便、抗冲撞、不易破损等特点，可应用于移动式医疗设备、工业无损检测、便携式安检等场景	可适应条件恶劣的战场环境、复杂工业现场等场景下应用，在移动医疗等方面将具有非常广阔的应用前景

资料来源：观研天下整理

数据来源：观研天下数据中心整理

二、X射线探测器下游市场

医疗领域是X射线探测器最主要的应用领域，近年来全球XR设备市场保持稳定增长。根据数据，2020年全球XR设备市场规模约120.8亿美元，预计2030年XR市场规模将达到202.7亿美元。2020年，中国XR市场规模约123.8亿元，预计2030年市场规模将达到206.0亿元，年复合增长率达到5.2%。