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第四节 直热式热敏成像
一、微胶囊式直热热敏成像
热敏干式胶片结构如图1-5-9所示。
图1-5-9 热敏干式胶片结构
热敏层中含有许多微胶囊，胶囊壁是热敏性高分子材料，胶囊内含有无色的可发色材料（成色剂），胶囊周围含有无色的显色剂。
微细的加热头对胶片表面加热，微胶囊壁软化，渗透性增加，胶囊外的显色剂渗到胶囊内，与成色剂结合生成黑色染料，加热停止胶囊壁硬化，发色反应停止（图1-5-10）。热敏头直接接触胶片加热、热敏头温度变化由电脑数据控制。同时，可以使用胶囊壁的软化温度（Tg）不同的胶囊组合，并优化各种胶囊的比例，可获得预期的灰阶特性。
材料的开始发色的温度称为发色起始温度，医疗干式胶片的发色起始温度大约为100℃。
热力头由放热部分，控制电路部分和散热片组成。放热部分，在11.8l/mm的直线上配置了3072个放热电阻和电极，通过放热电阻进行放热，以获得图像（图1-5-11）。在控制电路部分有控制数字图像数据转换成放热图像灰阶的IC元件。放热部分整体由一片散热片负责冷却，以防止温度过高。
图1-5-10 热敏干式胶片的成像原理示意图
图1-5-11 直热式热敏成像过程示意图
直热式热敏打印的胶片及设备主要由AGFA和FUJI公司采用（表1-5-3）。
表1-5-3 直热式热敏打印的胶片及设备
二、有机羧酸银式直热热敏成像——TG成像
（一）直热式成像（TG）胶片
这种直热式成像技术（thermo graphic，TG）实际与光热成像技术（photo thermo graphic）的成像原理很相似，都是基于有机羧酸银的热敏作用。TG和PTG材料的组分清单也大致相同。
构成实用性的TG和PTG的基本组分是：热敏性银源（山嵛酸银）、还原剂、稳定剂、以及将所有组分涂缚于片基上的黏合剂等。不同的是，PTG材料中含有光敏性卤化银，它首先是一个光敏材料（对激光感光），也是一个热敏材料（热显影成像）；而TG材料则不含有光敏性卤化银，它完全是靠有机羧酸银的热敏作用成像。也就是通过微细的加热头直接对胶片表面加热，热敏性有机羧酸银分解并还原成黑色银影像（图1-5-12）。
这种技术的代表相机是AGFA公司的DRYSTAR5300、5302、5500、5503。代表胶片是AGFA公司的DRYSTAR（TM）DT2胶片。
图1-5-12 有机羧酸银式直热热敏成像——TG成像原理图
（二）直热式数字打印机工作原理
1.直热式数字打印机结构
主要由开关电源系统、控制系统、打印引擎系统三部分组成：
（1）开关电源系统：为数字胶片打印机各工作单元提供相匹配的电源供应。
（2）控制系统：通过以太网络接收数字图像数据，并将图像数据存储到计算机硬盘；由计算机控制的影像控制系统负责把主机的图像数据进行整理，调整图像的尺寸、大小、版面，同时可对图像的对比度、密度进行调节等；控制系统产生程控信号控制打印引擎工作。
（3）打印引擎系统：负责控制胶片经过各个工作单元的胶片机械传送过程及数字热敏成像控制。
2.直热式数字胶片打印机系统流程
通过以太网络接收数字图像数据，并将图像数据存储到计算机硬盘；由计算机控制的影像控制系统负责把主机的图像数据进行整理，调整图像的尺寸、大小、版面，同时可对图像的对比度、密度进行调节等；控制系统产生程控信号控制打印引擎从胶片输入盘选择合适尺寸的胶片，传送到14英寸宽的打印头电阻器线，一行连一行的直接完成数控热敏成像过程。成像完毕后的胶片由分拣器输出到指定的输出盘。干式数字胶片打印机内置密度检测调节装置，密度检测调节装置将得到的图像密度检测信息送回图像信息处理单元的计算机，这样就形成了一个闭环的图像质量调控体系，使干式数字胶片打印机的图像质量始终保持如一，保证了每张胶片的一致性，确保了影像的诊断质量。