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非晶硒（a-Se）为直接式平板探测器结构，主要由集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层等构成。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管（TFT）组成。非晶硒半导体材料在薄膜晶体管阵列上方通过真空蒸镀生成约0.5 mm厚、38 mm×45 mm见方的薄膜，它对X射线很敏感，并有很高的图像解析能力。

顶层电极接高压电源，当有X射线入射时，由于高压电源在非晶硒表面形成的电场，它们只能沿电场方向垂直穿过绝缘层、X射线半导体、电子封闭层，到达非晶硒，不会出现横向偏离从而出现光的散射。非晶硒阵列直接将X射线转变成电信号，记忆在存储电容器里，脉冲控制门电路使薄膜晶体管导通，把记忆在存储电容器里的电荷送达电荷放大器输出，完成光电信号的转换，再经数字转换器转换，形成数字图像输入计算机，并由计算机将该影像还原在监视器上由医生观察监视器直接诊断。

直接转换平板探测器主要由非晶硒层 (Am orph ou s S elenium , a -S e ) T FT 构成 。入射的 X 射线使硒层产生电子空穴对, 在外加偏压电场作用下 , 电子和空穴对向相反的方向移动形成电流 , 电流在薄膜晶体管中形成储存电荷 。每一个晶体管的储存电荷量对应于入射 X 射线的剂量 , 通过读出电路可以知道每一点的电荷量 ,进而知道每点的 X 射线剂量 。由于非晶硒不产生可见光 , 没有散射线的影响 , 因此可以获得比较高的空间分辨率。

评价平板探测器成像质量的性能指标主要有两个 : 量i子探测效率 ( Detective Q uantum E fficiency , DQE)和空间分辨率 。 DQ E 决定了平板探测器对不同***密度差异的分辨能力 ;而空间分辨率决定了对***细微结构的分辨能力 。考察 DQ E和空间分辨率可以评估平板探测器的成像能力。

直接转换平板探测器中 , X 射线转换成电信号完全依赖于非晶硒层产生的电子空穴对, DQ E 的高低取决于非晶硒层产生电荷能力 。总的说来 ,C sI +T FT 这种结构的间接转换平板探测器的极限 DQE 高于 a -Se 直接转换平板探测器的极限DQ E。在直接转换平板探测器中 , 由于没有可见光的产生 , 不发生散射 , 空间分辨率取决于单位面积内薄膜晶体管矩阵大小 。矩阵越大薄膜晶体管的个数越多 , 空间分辨率越高 , 随着工艺的提高可以做到很高的空间分辨率。