X射线探测技术在科研、生产、生活中的应用越来越广泛,其中转换屏的性能和图像传感器的参数是影响探测器性能的两个关键性因素。本文针对CsI:Tl为转换屏的X射线探测器,以提高CsI:Tl薄膜的光光转换效率和制备工艺为主要目的,研究了CsI:Tl薄膜探测X射线的性能和工艺参数对薄膜的影响,并设计了一种以CsI:Tl为转换屏,CCD为荧光接收器的集成化X射线探测器。在薄膜的光光转换效率研究上,通过建立各种物理模型,利用X射线的荧光透过特性以及CsI:Tl薄膜的性质,计算出荧光透过率和空间分辨率跟各参数的关系,并从实际制备的工艺局限着手,分析了在CsI薄膜连续性和密度不够理想的情况下,X射线光子和可见光光子在薄膜中的传播特性。得出的结论有:入射X射线光子的能量越低,CsI:Tl薄膜的最佳厚度越薄;低能情况下,CsI:Tl薄膜等效厚度在10μm—80μm时,X射线的荧光透过率较高;就实际制备的理想厚度的薄膜来说,连续性越好、致密度越高,薄膜的荧光透过率越高。在工艺上,针对CsI:Tl薄膜的制备进行了相关研究。首先,采用Matlab软件模拟仿真了工艺参数对薄膜成核的影响。然后,通过真空蒸发沉积实验制备了多组CsI:Tl薄膜,并使用光学金相显微镜对薄膜的生长情况和结晶状态进行了观测,并与理论计算结果进行了对比,分析了真空度、衬底温度、衬底材料、薄膜厚度对CsI:Tl薄膜微结构的影响。得到的结论是,真空度越高,衬底温度越低,衬底材料为晶体结构,薄膜厚度越薄时,CsI:Tl薄膜的结晶质量越好。