自1995第壹臺平板探測器問世以來，隨著近年來平板檢測技術的快速發展，平板檢測技術在平板探測器的研制和生產中可分為直接和間接兩大類。
間接能源轉換
間接平板探測器(FPD)的結構主要由閃爍體或熒光粉層、具有光電二極管功能的非晶矽(a-Si)和TFT陣列組成。其原理是經過X射線曝光後，閃爍體或熒光粉層將X射線光子轉化為可見光，然後具有光電二極管功能的非晶矽層變成圖像電信號，最終得到數字圖像。在間接FPD的圖像采集中，由於轉換成可見光的過程，會出現光散射問題，導致圖像的空間分辨率和對比度分辨率降低。目前閃爍體主要是碘化銫(CsI，也用作影像增強器)，熒光粉是硫化釓氧化物(GdSO，也用作增感屏)。
1、碘化銫(CsI)+a-Si+TFT:當X射線入射到CsI閃爍晶體層上時，X射線光子能量轉化為可見光光子發射，可見光激發光電二極管產生電流，電流集成在光電二極管自身電容上形成存儲電荷。每個像素的存儲電荷量和相應範圍內的入射X射線光子能量與該數量成正比。
2.硫氧化釓(Gd2O2S)+a-Si+TFT:硫氧化釓(Gd2O2S)是壹種敏感的屏幕材料，用於將X射線光子轉化為可見光。這種材料制作的TFT平板探測器成像速度快，成本低，但壹般灰度動態範圍較低(12 bit以下)，在圖像診斷質量上與其他高階14 bit產品相比不足。
3.碘化銫(CsI)/硫氧化釓(gd2 o2s)+透鏡/光纖+CCD/CMOS: X射線首先通過由閃爍體或熒光粉組成的可見光轉換屏，將X射線光子轉變為可見光圖像，然後可見光圖像通過透鏡或光纖送入光學系統，由CCD采集並轉換為圖像電信號。新醫療技術的CCD DR為2K×2K，圖像輸出為12Bit，無論從圖像還是價格上，都是替代CR的最佳產品。
4.CsI (Gd2O2S)+CMOS:這類技術受限於間接能量轉換空間分辨率差的缺點。雖然采用大量低分辨率的CMOS探針形成大面積矩陣，但無法有效抗衡TFT平板的優勢。
(2)直接能量轉換
直接FPD的結構主要是由非晶硒(a-Se)和薄膜晶體管陣列(TFT)組成的平板探測器。由於非晶硒是壹種光電導材料，X射線曝光後直接形成電子-空穴對，產生電信號，由TFT陣列檢測，然後通過A/D轉換得到數字化圖像。從根本上避免了間接轉換模式下可見光散射導致圖像分辨率降低的問題。雖然對技術和制作工藝要求很高，但卻是獲得高畫質的理想方式。業內普遍認為，直接轉換是FPD的最終發展方向。
直接轉換FPD具有優異的分辨率和量子探測率，受到理論界的限制。它不僅具有清晰顯示微小血管和病變的高分辨率，還具有大幅降低曝光輻射的高靈敏度。直接轉換FPD在低分辨率和高分辨率下都具有非常高的DQE值。對大物體的探測能力與間接轉換FPD相差無幾，但直接轉換FPD對小病竈的探測能力更強。(間接轉換型的DQE在低頻下顯示出高值，但是其值在2lp/mm以上急劇下降..為了獲得更高的DQE值和更好的S/N特性，直接轉換FPD廠商在降低噪聲成分方面做了更多的努力，尤其是對畫質影響最大的讀出放大器的布線阻抗噪聲和熱噪聲方面，需要進行創新性的改進，將這兩種噪聲控制在最低程度，使實測值與理論值基本壹致。直接轉換FPD對大物體的檢測能力與間接轉換FPD幾乎相同，但對於小病竈，直接轉換FPD的檢測能力更強。(間接轉換型的DQE在低頻下顯示出高值，但是其值在2lp/mm以上急劇下降..)
(3)像增強器采用的新技術
像增強器是壹種基於熒光板成像將X射線轉換成高亮度可見光的裝置。由於熒光板照射後發出的熒光強度較低，通過光電增強可以在輸出屏上獲得明亮的可見光圖像。早期的像增強器分辨率低、對比度低、信噪比低、使用壽命短。目前，像增強器在輸入窗口和輸出窗口的熒光材料和結構上有了很大的改進，正在向高對比度、高靈敏度和高分辨率方向發展。
采用超細針結構碘化銫熒光屏輸入窗口
碘化銫晶體壹般用作輸入熒光屏，它對像增強器的分辨率影響最大。早期像增強器使用的碘化銫晶體密度松散，結構不規則，最高分辨率只能達到4~5Lp/mm，圖像噪聲高。近年來，碘化銫晶體的制造在密度和結構方面取得了重要進展。高密度超細針狀結構碘化銫晶體的應用，大大提高了像增強器的分辨率和信噪比。
由於晶體密度低，大部分X射線直接穿過，不能被晶體吸收產生光電效應，降低了熒光屏的吸收系數。吸收系數是影響像增強器信噪比的主要因素。吸收系數越低，信噪比越低，因此高密度碘化銫晶體可以有效提高像增強器的信噪比，降低像噪。
(4) X射線熒光屏
X射線熒光屏的工作原理不同於同位素熒光屏。壹般情況下，X射線信號通過塗在熒光屏上的閃爍體轉換成可見光信號或電荷信號，然後由探測器直接探測，不需要二次激發。
閃爍體是壹種能夠吸收X射線並將能量轉化為可見光的化合物。閃爍體在吸收能量後大約1微秒或更短的時間內，可以將吸收的部分能量以光的形式重新發射出來，分為無機閃爍體和有機閃爍體兩大類。
壹個好的閃爍體每X光子可以產生很多可見光子，每1kV X線輸出20-50個可見光子。閃爍體通常由高原子序數的物質組成，直接將X射線轉化為可見光，並通過直接光學系統將X射線引起的可見光傳輸到采集電路層，讀出每個像素產生的信號發送給計算機。其工作方式如圖所示。
在常見的X射線平板探測器中，使用半導體材料非晶硒(a-Se)直接將X射線轉換成電荷，直接生成數字圖像，不需要任何中間步驟。普通X射線數字平板探測器分兩步工作。x射線穿過閃爍體(碘化銫或磷)產生可見光，通過光電轉換由TFT或CCD轉換成電荷。由於工藝的改進，新壹代閃爍體材料可以做成“松針”形狀，種植在非晶矽上，比傳統的整塊閃爍體材料產生的光散射更少，但基本的工作原理沒有改變。工作過程中仍然需要產生可見光，因此必然伴隨著光散射，導致圖像質量下降。
x射線通過熒光屏後被轉換成可見光信號。熒光屏的具體參數和閃爍體材料未知。但從光路圖分析，其工作原理應該類似於普通數字平板探測器的兩步模式。X射線源發出的X射線穿過檢測樣品，在熒光屏上產生可見光，可見光信號由CCD檢測。
總之，碘化銫在X射線接收和轉換裝置中起轉換作用:
X射線接收轉換裝置的作用是將不可見的X射線轉換成可見光，可以是圖像增強器、成像面板、線性掃描儀等射線敏感器件。X射線接收和轉換裝置的分辨率應不低於3.0lp/mm..
x射線接收與轉換裝置子系統又稱為圖像成像系統，根據目前的成像技術水平可分為兩種類型。壹種是基於圖像增強器的傳統成像系統。圖像增強器是壹個真空管。X射線輸入屏由薄的鋁或鈦材料制成，屏的基層塗有鈉(Na)-碘化銫(CsI ∶ Na)作為輸入閃爍體。它可以將不透明的X射線圖像轉換成可見光圖像，然後可見光圖像在光陰極的作用下轉換成相應的電子束。電子束在高壓作用下加速聚焦在熒光輸出屏(ZnCDs: Ag閃爍體材料)上。輸出屏幕的後端裝有聚焦光學鏡頭和CCD(電荷耦合器件)攝像機。可見光圖像的模擬信號被采集並輸入圖像采集卡進行A/D轉換，然後輸入計算機進行圖像處理。目前根據輸入屏幕直徑有三種像增強器可供選擇:φ 225mm (9 ″)、φ 150mm (6 ″)和φ 100mm (4 ″)。φ225mm(9″)像增強器直徑大，視場寬，探測長度長，但清晰度低，價格高。φ100mm(4″)像增強器直徑小，重量輕，便於便攜操作，清晰度高，但視場窄，壹次探測長度短，工作效率低；壹般選用φ 150 mm (6 ″)像增強器為宜。常用的CCD相機有芯片尺寸為1/2”分辨率為752×582線的CCD相機，芯片尺寸為1/3”分辨率為1000×752線的CCD相機。目前清晰度更高的CCD相機最近也上市了。
另壹種是基於線性掃描探測器(LDA-線性二極管陣列探測器)的成像系統。LDA包含大量的電子元器件和成像點，主要由發光晶體、光電二極管顯示器、前端數據采集系統等組成。X射線閃爍體材料(常用的晶體是基於熒光屏的釔、GdWO4和CsI)可以將X射線轉化為可見光。晶體安裝在許多光電二極管的表面，按照壹定的規則排列成光電二極管陣列(大規模集成電路)，按掃描方式分為行掃描(線陣列)和面掃描(面陣列)。面陣探測器價格昂貴，目前多采用線陣探測器。線性掃描探測器的LDA成像系統按組合方式分為兩種類型。壹種是LDA成像系統直接與圖像采集卡結合，LDA成像系統采集的模擬圖像送到采集卡進行A/D轉換，然後由計算機圖像處理。其工作原理與像增強器基本相同，但LDA成像系統的分辨率相比像增強器成像系統有很大提高。另壹種是將LDA成像系統與CMOD(互補金屬氧化物半導體(晶體管))傳感器相結合，壹步完成光電轉換和數字采集的全過程。這種成像系統稱為LDA-CMOS數字直接成像系統。LDA-CMOS X射線數字直接成像系統目前在各種成像系統中處於先進水平。LDA-CMOS射線-數字直接成像系統的轉換方式大大降低了長距離信號傳輸和轉換過程中的信號幹擾，光電陣列的像素尺寸非常小，因此空間分辨率大大提高。