DDR的核心部分是平板探测器。可以概括的说，它是一种采用半导体技术，将X线能量直接转换为电信号，产生X线图像的检测器。平板探测器可以取代现在的所有类型的X线检测器，如电视影像增强系统。它最突出的特点就是输出的是高质量的数字化影像。在直接转换类型中，其制传递函数（MTF）特点较图像屏幕系统好，敏感性则可与电视增强系统相比。平板探测器的发展和进一步完善将可逐步取代传统的X线探测装置。

1、平板探测器的类型大致可分为CCD型和非晶硅型、非晶硒型。CCD型平板探测器的主要原理是光信号由探测器内的CCD接受，读出并形成数字图像。

2、非晶硅类型的平板探测器，它的核心是由非晶硅和薄膜晶体管构成的矩阵板，矩阵板的每一个单元包含一个存储电容和非晶硅的场效应管。整个数字矩阵封装在一个像“片夹”的盒里，它主要由闪烁层或硒层、矩阵板和玻璃衬底、读出线路等组成。其好的密度及空间分辨力代表了目前发展的主要方向。

碘化铯（cesium iodide,CsI）具有高X线接收和可视光子产量。因为铯具有高原子序数，它是X线接收器的最佳选择材料，所以这种金属对于输入的X线非常适用。产生每个光子需要20~25电子伏。搀入铯CsI激发出550nm的光，正是非晶硅光谱灵敏度的峰值。

3、以硒作为光导材料，有两个原因：①光敏电阻自身具有的高分辨力特性；②用更厚的光导吸收层,可获得更高的X线灵敏度.硒可以直接将X线能量转换为电信号,硒光电导层被X线照射后产生的电子——空穴对在6KV偏移电压下被电场分离，被每个像素单元收集并转换成X线数字影像的数据。

矩阵板包括薄膜三极管（thin-film transistor,TFT）储能电容和集电器，其上沉积着无定型硅层，厚约500μm。诸多像素（139×139μm）被安排为二维矩阵，按行设门控线。TFT像素的大小直接决定图像的空间分辨力，每一个像素具有电荷接收电极，信号存储电容及信号传输器，通过数据网与扫描电路连接。最后由读出电路读取数字信号并还原成影像。

非晶硅对于X线接收器来说是最理想的材料，因为非晶硅对放射线的伤害是免疫的。

以上是平板探测器的主要构成结构，平板探测器和X线球管组成了直接数字成像的主要部分。另一部分则是操作、质量控制和后处理部分。大部分的工作都是由计算机承担。

主处理器实时的功能包括：偏移量的校正和增益；黑电平箝定；污点插补；帧积累和均化。而对于图像的后处理，可以利用辅助处理器完成，包括X线曝光控制、图像数据图形窗口化、扫描转化为常规模式、查找目录、降噪可变递归滤波等。

最佳的性能是要求噪声低、动态范围宽和响应速度快。

DDR成像系统可组合到用户原有X线机上使用，提供数字X线影像数据。其它辅助设备还有：扫描控制器、系统控制器、影像监视器等。扫描控制器主要由计算机控制的矩阵扫描电路、恢复电路及扫描数据转换装置组成。系统扫描器是计算机主机系统，包括操作程序、图像处理程序、图像存储、打印网络管理等。影像监视器可显示摄影图像，为工作人员提供摄影质量参考。

X线转换为电信号可由直接和间接两种方式完成。在直接转换方式中，电压加于作为光电导体的硒层上，X线的能量直接转换为电信号。而在间接转换方式中，X线先由闪烁提转换为光信号，光信号再由光电二极管转换为电信号。

平板探测器可有以上两种方式的转换形式，它们的主要不同点在于其制造结构上的差异上。以上两种类型的探测器各有优缺点。CsI闪烁体层由于晶体结构的关系，在传递信号的同时不可避免的光散射的发生，吸收率有所下降，但对最终图像质量影像不大。其较高的量子检测效能（DQE）可在较低剂量曝光情况下获得高质量的图像。由于成像快，可用于透视及时间减影等领域，大大增加了X线检查的使用范围。而以硒作为光电导体可以直接将光信号转换为电信号，避免散射的发生。但是对X线吸收率较低，在低剂量条件下图像质量不能很好保证。且硒层对于温度较敏感，使用条件受到限制。

DR和DDR的平板探测器可方便应用于目前常规X线摄影设备上，固定于立式胸片架或平床的滤波器。在曝光后几秒即可显示图像，无虚来回搬运暗盒；系统本身全固体化结构，无任何机构运动。在曝光同时操作室监视器上即可显示摄影图像,工作人员可对投照质量作出判断,缩短了检查时间,避免了因技术原因对患者的重复检查

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