專利名稱：用于x射線成像的硅檢測器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線成像，尤其是涉及用于X射線成像的硅檢測器組件。
背景技術(shù)：
X射線成像是在醫(yī)療成像領(lǐng)域的一個(gè)常用方法，用于X射線成像的能量范圍通常是10 keV至200 keV，在非損害性試驗(yàn)或者安全篩查中，所用的能量更高。在這個(gè)范圍內(nèi)， X射線主要通過康普頓效應(yīng)和光子效應(yīng)來與物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在第一個(gè)例子即康普頓效應(yīng)的例子中，僅有一部分X射線光子的能量是轉(zhuǎn)移到電子上，而在這次散射之后，X射線持續(xù)減少能量。再后面的例子即光子效應(yīng)的例子中，所有能量都轉(zhuǎn)移到電子上，而X射線完全被吸收。對(duì)于X射線檢測器的挑戰(zhàn)是從所檢測的X射線中獲取最大量的信息，以提供對(duì)一個(gè)對(duì)象的圖像的輸入，在該圖像中，描述了對(duì)象的密度、成分和結(jié)構(gòu)。通過還采用薄膜過濾作為檢測器，但目前這些檢測器多數(shù)提供數(shù)碼圖像。檢測器需要將入射的X射線轉(zhuǎn)變成電子，這通常通過光子效應(yīng)或者通過康普頓相互作用來產(chǎn)生，因此而得到的電子通常產(chǎn)生第二級(jí)的可見光，直至它的能量喪失，接著，由光敏材料檢測這個(gè)光。還由一些不常見的檢測器，它們是基于半導(dǎo)體例如非晶硒或者硅，在這個(gè)例子中，由X射線所產(chǎn)生的電子是根據(jù)電子和空穴對(duì)來產(chǎn)生電子改變，通過施加的足夠強(qiáng)度的電場來收集電子和空穴對(duì)。到目前為止，大部分檢測器是在綜合模式下操作，在這種情形中，這些檢測器整合了來自多數(shù)X射線的信號(hào)，而該信號(hào)僅是推后數(shù)字化以找回對(duì)于在某個(gè)像素的入射X射線的數(shù)量的最佳推測。近年來，又稱為光子計(jì)數(shù)檢測器在一些應(yīng)用中已經(jīng)形成可行的替代物。 目前那些檢測器主要在乳房X線照相術(shù)中應(yīng)用。光子計(jì)數(shù)檢測器具有優(yōu)勢，因?yàn)樵谠砩希?對(duì)于每束X射線的能量可被測算，這產(chǎn)生關(guān)于對(duì)象的成分的附加信息，這可被用于增強(qiáng)圖像的質(zhì)量和/或減少輻射的劑量。對(duì)于這種檢測器的一個(gè)非常普通的構(gòu)造是在美國專利US 7471765“帶有平板成像器的錐形束計(jì)算機(jī)斷層成像”中所揭示。該檢測器合成了一個(gè)512次512陣列的Si:H光電二極管和聯(lián)接到閃爍器的薄膜晶體管，該檢測器可在整合模式下操作。在這個(gè)例子中，其應(yīng)用是優(yōu)化輻射治療，但這些檢測器也是非常普遍地應(yīng)用于診斷成像和其他應(yīng)用。在美國專利US 4785186中，提出了一種用于計(jì)數(shù)高能微粒(包括X射線)的非晶硅檢測器。這個(gè)發(fā)明不是開發(fā)用于X射線成像，可能因?yàn)樵谠搼?yīng)用中的非晶硅材料的問題，也可能由于吸收效率的問題。當(dāng)在光子計(jì)數(shù)模式時(shí)，來自個(gè)別X射線的信號(hào)是非常弱的，你需要通過優(yōu)化從X射線能量到收集對(duì)于每個(gè)事件的電荷的轉(zhuǎn)換效率來使該信號(hào)最大化。這意味著， 在檢測器中采用晶體材料通常是可取的。光子計(jì)數(shù)的優(yōu)勢和缺陷已描述在文獻(xiàn)Borje Norlin, "Characterisation and application of photon counting X- ray detector systems" Mid Sweden University Doctoral Thesis 26, ISSN 1652-893X, ISBN978-91-85317-55-4 Electronics Design Division 中，在瑞典松茲瓦爾 SE-851 70 的中瑞典大學(xué)的信息計(jì)數(shù)與傳媒系，也描述在Mats Lundqvist Mats Lundqvist Silicon Strip Detectors for Scanned Multi-Slit X-Ray Imaging中。這兩篇論文都涉及基于單光子處理的X射線成像系統(tǒng)的特征和發(fā)展。人們可通過看X射線的顏色來比較每束X射線的能量的測量結(jié)果，類似于在可見光范圍內(nèi)的色彩成像?！安噬?X射線成像打開了在醫(yī)療X射線診斷和其他應(yīng)用中的新觀點(diǎn)。對(duì)于不同顏色的吸收的差異可被用于辨別在對(duì)象中的材料， 在原理上，對(duì)象的元素組成可被確定，而不僅僅是灰度。例如，這個(gè)信息可被用于識(shí)別造影劑，造影劑被用于大量的診斷X射線成像的實(shí)驗(yàn)中。Lundqvist和Norlin指出，目前的技術(shù)有可能構(gòu)造可解決約50 μ m水平的光子計(jì)數(shù)檢測器系統(tǒng)。然而，這樣小的像素也有復(fù)雜性，因?yàn)樵诎雽?dǎo)體檢測器中，每個(gè)吸收的X 射線光子產(chǎn)生一個(gè)用于成像的電荷云。對(duì)于高光子能量，電荷云的尺寸是可與50 μπι相比較的，并可分布在圖像中的幾個(gè)像素之間。電荷共享是一個(gè)關(guān)鍵問題，因?yàn)椴粌H是分辨率降低，而且也損壞了圖像中的“彩色”信息。它們也勾畫出考慮這個(gè)問題的方法，例如在相鄰像素之間的電荷總計(jì)。在文獻(xiàn) Μ. G. Bisognij A. Del Guerraj N. Lanconellij A. Lauriaj G. Mettivierj Μ. C. Montesi，D. Panettaj R. Panij Μ. G. Quattrocchij P. Randaccioj V. Rosso and P. Russo "Experimental study of beam hardening artifacts in photon counting breast computed tomography^ Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment Volume 581，Issues 1-2，21 October 2007，Pages 94-98 中提出了一種用于乳房成像的計(jì)算機(jī)斷層成像的檢測器。這是一個(gè)當(dāng)能量非常低以致硅可被用作檢測器仍保持一些檢測器效率的例子。該X射線乳房計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)系統(tǒng)是在專用于乳房1^-99 成像的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)上執(zhí)行的。該單光子計(jì)數(shù)硅像素檢測器是 0.3 mm厚、256x256像素，55μπι斜度，凸點(diǎn)鍵合到Medipix2光子計(jì)數(shù)讀取芯片。由于低的檢測效率以及硅像素檢測器的電荷共享效應(yīng)而導(dǎo)致假象。對(duì)于低能量的另一種光子計(jì)數(shù)檢測器是在文獻(xiàn)V. Rosso, N. Belcari, Μ. G. Bisognij C. Carpentierij A. Del Guerraj P. Deloguj G. Mettivierj Μ. C. Montesij D. Panettaj Μ. Quattrocchij P. Russo and Α. Stefanini "Preliminary study of the advantages of X-ray energy selection in CT imaging" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Volume 572，Issue 1，1 March 2007，Pages 270-273 中提出。這種檢測器確保在所用的能量范圍(60 kVp)有良好的檢測效率(46%)，帶有良好的空間分辨率，來自55 ym平方像素。硅作為檢測器材料具有許多優(yōu)勢，例如，對(duì)于創(chuàng)建電荷載體(電子空穴對(duì))所需的高純度和低能量，以及對(duì)于這些電荷載體的高遷移性，這意味著，該材料能用于高光子數(shù)的 X射線。至少它也是可用于大體積的應(yīng)用。采用硅的主要問題是它的低原子序數(shù)和低密度，這意味著，對(duì)于較高能量，它必須被制成非常厚，以形成有效的吸收物。該低原子序數(shù)也意味著康普頓散射的X射線光子的片段在檢測器內(nèi)將占光吸收光子的主要部分，這將產(chǎn)生關(guān)于散射光子的問題，因?yàn)樵谠摍z測器內(nèi)它們會(huì)誘導(dǎo)出其他像素的信號(hào)，這會(huì)等同于在那些像素的噪聲。然而，硅已經(jīng)被成功地用于較低能量的應(yīng)用，例如由文獻(xiàn)M. Danielsson, H. Bornefalk, B. Cederstr m, V. Chmill, B. Hasegawa, M. Lundqvist, D. Nygren and Τ. Tabar, "Dose-efficient system for digital mammography", Proc. SPIE, Physics of Medical Imaging, vol. 3977，pp. 239-249 San Diego, 2000所提出的例子。一種克服對(duì)于硅的低吸收效率的問題的方法是簡單地使它非常厚，硅是在約500 μ m厚度的晶片上制造，這些晶片可以是導(dǎo)向的，以致X射線是在入射邊緣，而硅的深度可以是與所需要的晶片的直徑差不多。另一個(gè)方法是將硅制成足夠深以獲得高效率，例如在Sierwood Parker的1999年名稱為“三維結(jié)構(gòu)的固態(tài)輻射檢測器”的美國專利US 5889313中所揭示，這是一個(gè)方法發(fā)明，但涉及一些非標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)方法，這些方法可以是它不能用于商業(yè)化的成像檢測器的原因。首次提及在邊緣上幾何構(gòu)形的晶體硅條檢測器作為X射線檢測器的是在文獻(xiàn)R. Nowotny: "Application Of Si-Microstrip-Detectors In Medicine And Structural Analysis" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 226 (1984) 34-39 中找到。它總結(jié)了 硅可在低能量工作，以致用于乳房成像，但不能用于高能量，例如計(jì)算機(jī)斷層成像，主要是由于康普頓散射的較高片段和與之有關(guān)的問題。對(duì)于半導(dǎo)體檢測器的邊緣上幾何構(gòu)形也在Robert Nelson的名稱為“用于X射線成像的X射線檢測器”(邊緣上)的美國專利US 4937453, David Nygren的名稱為“高分辨率能量感應(yīng)數(shù)字X射線”的美國專利US M34417以及Robert Nelson的美國專利申請US 2004/0251419中提出。在美國專利申請US 2004/0251419中，邊緣上檢測器被用于稱為康普頓成像，其中，測量康普頓散射的X射線的方向和能量，以便估算原始X射線的能量?？灯疹D成像的方法已經(jīng)在文獻(xiàn)中廣泛討論很長時(shí)間，但主要應(yīng)用于比應(yīng)用X射線成像更高能量的應(yīng)用，例如正電子發(fā)射斷層成像。康普頓成像不涉及本發(fā)明。在論文 S Shoichi Yoshida, Takashi Ohsugi "Application of silicon strip detectors to X-ray computed tomography" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 541 (2005) 412-420中描述了一種邊緣上概念的實(shí)施方式。在這個(gè)實(shí)施方式中，薄鎢片放置在邊緣上硅條檢測器之間，減少散射X射線的背景，并改善低劑量的圖像對(duì)照。這個(gè)實(shí)施方式是非常類似于在文獻(xiàn)R. Nowotny: "Application Of Si-Microstrip-Detectors In Medicine And Structural Analysis" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 226 (1984) 34-39 中提出的方式。已經(jīng)制造了幾種基于高Z材料(例如CdZnTe)的光子計(jì)數(shù)半導(dǎo)體檢測器，也已經(jīng)以原型檢測器獲得臨床圖像。這些材料的缺陷是成本和在生產(chǎn)容量的不足。人們已經(jīng)相當(dāng)關(guān)注光子計(jì)數(shù)檢測器，尤其是用于醫(yī)療成像的檢測器，但至今還沒有比約40 keV更高的能量的商業(yè)化解決方案。這是因?yàn)橹圃鞕z測器的問題，缺乏切實(shí)可行的和容易獲得的材料；極不穩(wěn)定的高Z半導(dǎo)體仍是昂貴的和未經(jīng)證實(shí)的。硅可用于較低能量，但不能用于較高能量，康普頓散射的高片段問題已經(jīng)成為檢測器的工作系統(tǒng)組件的一個(gè)抑制問題，在幾何構(gòu)形和吸收的高檢測效率的合并方面，完成例如目前的CT形態(tài)的幾何構(gòu)形需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的總體目標(biāo)是提供一種用于X射線成像的硅檢測器組件。這個(gè)目標(biāo)是通過由所附的專利權(quán)利要求所定義的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)的。一種基本構(gòu)思是提供一種X射線成像的硅檢測器，該硅檢測器是基于多個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊的，這些模塊配置在一起以形成一個(gè)整體探測器區(qū)域。每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊包括邊緣上導(dǎo)向入射X射線的晶體硅的X射線傳感器，通過光子效應(yīng)和通過康普頓散射連接到在所述X射線傳感器內(nèi)用于X射線交互作用的配準(zhǔn)的集成電路，對(duì)于在40 keV至250 keV的X射線能量范圍，從這些交互作用中提供空間和能量信息，以使得能對(duì)所述對(duì)象成像。進(jìn)一步，反散射模塊被交錯(cuò)折疊在所述半導(dǎo)體檢測器模塊的至少一個(gè)子組之間，以便至少部分地吸收康普頓散射的X射線。優(yōu)選地，每個(gè)反散射模塊包括了由相對(duì)重的材料制成的薄片，以阻止大部分康普頓散射的X射線從一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊到達(dá)另一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊。舉例來說，在一個(gè)有利的具體實(shí)施方式
中，每個(gè)所述的半導(dǎo)體檢測器模塊作為多芯片模塊(MCM)來實(shí)施，且所述集成電路包括至少兩個(gè)集成電路塊，這些集成電路塊是以倒裝芯片方式安裝的。這應(yīng)該被認(rèn)可為一種可行的實(shí)施方式，所述的半導(dǎo)體檢測模塊只有一個(gè)單一的集成電路。概要地說，本發(fā)明將會(huì)克服這些問題，可使得光子計(jì)數(shù)檢測器利用較高X射線能量的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明可以用于很多不同的應(yīng)用，包括計(jì)算機(jī)斷層掃描、安全掃描和無損測試。本發(fā)明所提供的其他優(yōu)勢和特征將通過閱讀下面的本發(fā)明的實(shí)施例的說明而得以清楚的了解。


本發(fā)明以及它的進(jìn)一步目標(biāo)和它們的優(yōu)勢，將通過結(jié)合附圖的下面的描述來得以最好的闡明，在這些附圖中
圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)X射線探測器的示意圖。圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊的圖解示意圖。圖3是根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例所述的半導(dǎo)體檢測器模塊的圖解示意圖。圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊以多芯片模塊來實(shí)施的圖解示意圖。圖5是一個(gè)示意圖，顯示了多個(gè)半導(dǎo)體檢測模塊是如何能被定位為互相鄰近以便建立一個(gè)完整的χ射線檢測器的例子。圖6是一個(gè)示意圖，顯示根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例所述的半導(dǎo)體檢測器模塊的一個(gè)例子。圖7是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何定位為與反散射薄片彼此相鄰的不同例子，這些反散射薄片定位在半導(dǎo)體探測器模塊之間。圖8是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何能在X射線的入射方向的深處分段的一個(gè)例子。圖9是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊的集成電路是如何能被保護(hù)而免受電離輻射的一個(gè)例子。圖IOa-C是不同的示意圖，顯示了在兩個(gè)水平(B)的半導(dǎo)體探測器模塊的配置的一個(gè)例子，以使得半導(dǎo)體探測器模塊能無縫拼接。圖10 d顯示了用于半導(dǎo)體探測器模塊的機(jī)械框架的一個(gè)例子。圖11是一個(gè)示意圖，顯示了一個(gè)完整的探測器是如何由兩個(gè)半檢測器無縫組裝在一起而構(gòu)建，以便建立更寬的探測器的一個(gè)例子。圖12是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何互相相對(duì)移置以優(yōu)化空間分辨率的例子。
具體實(shí)施例方式一種基本構(gòu)思是提供一種X射線成像的硅檢測器，該硅檢測器是基于多個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊的，這些模塊配置在一起以形成一個(gè)整體探測器區(qū)域，其中，每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊包括邊緣上導(dǎo)向入射X射線的晶體硅的X射線傳感器，通過光子效應(yīng)和通過康普頓散射連接到在所述X射線傳感器內(nèi)用于X射線交互作用的配準(zhǔn)的集成電路，對(duì)于在40 keV至 250 keV的X射線能量范圍，從這些交互作用中提供空間和能量信息，以使得能對(duì)所述對(duì)象成像。進(jìn)一步，反散射模塊被交錯(cuò)折疊在所述半導(dǎo)體檢測器模塊的至少一個(gè)子組之間，以便至少部分地吸收康普頓散射的X射線。如前所述，每個(gè)半導(dǎo)體檢測模塊包括一個(gè)X射線傳感器，這些半導(dǎo)體檢測模塊是鋪在一起以形成完整的檢測器，它以幾乎任意的尺寸而帶有幾乎完美的幾何效率，除了在至少一些半導(dǎo)體探測器模塊之間整合了一個(gè)反散射網(wǎng)格。該χ射線傳感器被附著到集成電路，該集成電路同時(shí)使用來自傳感器中康普頓散射的X射線的信息和通過光子效應(yīng)作用的 X射線的信息。這些信息被用于特定的成像任務(wù)，以優(yōu)化的對(duì)比度重建最終圖像。優(yōu)選地， 每束X射線的能量可以在半導(dǎo)體傳感器內(nèi)所積累的能量與用于該X射線的相互作用的深度的綜合信息來推導(dǎo)。反散射網(wǎng)格通常是由較重的材料制成，該網(wǎng)格不僅從對(duì)象上阻斷康普頓散射的X射線，還可以防止康普頓散射的X射線從一個(gè)半導(dǎo)體傳感器達(dá)到其他的傳感器。 否則，這些康普頓散射的X射線會(huì)主要地添加到噪聲中。優(yōu)選地，每個(gè)反散射模塊包含一個(gè)相對(duì)重的材料的薄片，可以防止大部分康普頓散射的X射線從一個(gè)半導(dǎo)體模塊到達(dá)相鄰的傳感器模塊。圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)X射線探測器的示意圖。在這個(gè)例子中，顯示了一個(gè)X射線探測器(A)的示意圖，它帶有發(fā)射X射線(C)的X射線源(B)。探測器(D)中的元素都回指向到該X射線源，因此優(yōu)選地配置為略微彎曲的整體構(gòu)造。檢測器的兩種可能的掃描運(yùn)動(dòng)(E，F(xiàn))都被指示。在每種掃描運(yùn)動(dòng)中，所述X射線源可以是固定的或移動(dòng)的，在掃描運(yùn)動(dòng)(E)中，X射線源和探測器可以圍繞定位在它們之間的一個(gè)對(duì)象而旋轉(zhuǎn)。在掃描運(yùn)動(dòng)(F)中，探測器和X射線源可以相對(duì)于對(duì)象而被轉(zhuǎn)換，或者該對(duì)象可以是移動(dòng)的，例如，該對(duì)象是定位在傳送帶上。此外，在掃描運(yùn)動(dòng)(E)中，該對(duì)象可在旋轉(zhuǎn)過程中被轉(zhuǎn)換，因此稱為螺旋掃描。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，由晶體硅制成的半導(dǎo)體傳感器被用于將X射線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。為了吸收χ射線，傳感器是在邊緣上導(dǎo)向到χ射線的入射方向，并且其深度必須足夠能吸收至少大于50%的入射X射線，對(duì)于在計(jì)算機(jī)斷層成像的應(yīng)用中深度必須在30mm左右。半導(dǎo)體傳感器的厚度是約0. 5mm,并且優(yōu)選地被能夠再分成像素，例如，每個(gè)像素是通過一個(gè)可被完全耗盡的反偏置二極管來形成，以致整體容量可用作X射線的傳感器。在一種示例性的應(yīng)用中，像素的寬度可以是約0. 4 mm。在優(yōu)選的示例性實(shí)施例中，每個(gè)像素二極管可被再分為深度片段以減少計(jì)數(shù)率，這些深度片段的長度應(yīng)該是優(yōu)選地指數(shù)性變化，以確保檢測率，隨深度而呈指數(shù)級(jí)下降，使這些深度片段的長度保持大致均勻。圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊的圖解示意圖。這是一個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊(A)的例子，帶有分成像素(B)的傳感器部分，其中每個(gè)傳感器的像素是通過二極管來構(gòu)成的。X射線(C)穿過半導(dǎo)體傳感器的邊緣(D)而射入。圖3是根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例所述的半導(dǎo)體檢測器模塊的圖解示意圖。在本例中，半導(dǎo)體探測器模塊傳感器零件(A)被分成像素(B)，其中每個(gè)傳感器是由二極管構(gòu)成的。在這種情況下，半導(dǎo)體傳感器零件也在深度方向被分成所謂的深度片段，再假設(shè)X射線 (C)穿過邊緣(D)射入。半導(dǎo)體傳感器也可以被用作所謂的多芯片模塊，也就是說，它們被用作基底，用于電路和用于一定量的特定用途集成電路(ASICs)。電路可包括從每個(gè)像素到ASIC輸入的信號(hào)的連接，以及從ASIC到外部存儲(chǔ)器和/或者數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理的連接。對(duì)于ASICs的電能可以是通過類似的電路來提供，考慮在橫截面的電路增加，在這些連接需要用于大的電流，但是電能也可以通過分開的連接來提供。ASICs被定位在有源傳感器的一側(cè)，這意味著如果吸收的覆蓋物被安置在頂面，它可以被保護(hù)免受入射的X射線，并且它也能保護(hù)放置吸收體的這個(gè)方向上免受散射的X射線。這是重要的，因?yàn)閄射線主要通過在集成電路的氧化層的充電，可短期與長期地?fù)p害ASICs并導(dǎo)致錯(cuò)誤。在一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例中，該ASICs是硅基的，并通過互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)來制造。圖4是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例所述的一個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊以多芯片模塊來實(shí)施的圖解示意圖。這個(gè)例子顯示了在一個(gè)多芯片模塊(MCM)中，半導(dǎo)體傳感器是怎樣能夠具有基體(A)的功能。信號(hào)是從像素(C)通向(B)并行處理集成電路(例如ASICs) (D)的輸入，該集成電流被定位在有源傳感器區(qū)域旁邊。需要明確的是，術(shù)語“特定用途集成電路 (ASIC)”應(yīng)作寬泛解釋為用于和配置用于特定應(yīng)用的任意的一般集成電路。該ASICs處理從每束X射線產(chǎn)生的電荷并把電荷轉(zhuǎn)換成能夠用于評(píng)估能量的數(shù)字化數(shù)據(jù)。該ASICs被配置為連接一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理電路，以致數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可被發(fā)送到進(jìn)一步的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器(E) 和位于MCM外面的存儲(chǔ)器，并最后將該數(shù)據(jù)輸入到重建的圖像。在該ASICs中，測量來自每束X射線的信號(hào)，并且估算由每束X射線積累的能量。 所測量的每束X射線的能量將被用于增加在圖像中想要元素的對(duì)比度。為了獲得這個(gè)效果，能量信息將被用于從X射線中分離來自在半導(dǎo)體傳感器中康普頓散射的X射線以及來自通過光子效應(yīng)起作用的X射線的電子噪聲。這些信息優(yōu)選地是被一起加權(quán)的，以使在對(duì)象中的想要的元素和結(jié)構(gòu)的對(duì)比度最大化。也會(huì)有一些來從X射線相互作用的深度測量的能量信息，它是可執(zhí)行的，因?yàn)樗杀３諼射線轉(zhuǎn)換的深度片段的蹤跡。這對(duì)于在探測器內(nèi)的康普頓散射的X射線是特別重要的，因?yàn)閷?duì)于這些X射線，能量將是不確定的，因?yàn)閮H有部分的原始能量積累在半導(dǎo)體傳感器上。對(duì)于較小的像素，需要考慮在像素之間的電荷分享，如果沒有校正，將惡化這些事件的信息，否則因?yàn)橐粋€(gè)事件將會(huì)對(duì)于低能量的兩個(gè)事件產(chǎn)生錯(cuò)誤。該ASIC電子元件和半導(dǎo)體傳感器的組合理想地應(yīng)具有足夠短的非可阻礙的死時(shí)間以便保持高流量的X射線并避免所謂的積累，這意味著兩個(gè)事件將會(huì)對(duì)于帶有這兩個(gè)起作用的事件的合并能量的一個(gè)事件產(chǎn)生錯(cuò)誤。該死時(shí)間可被校正，以便在圖像中不會(huì)產(chǎn)生假象，但也意味著會(huì)損失圖像質(zhì)量，因而應(yīng)保持在盡可能低。區(qū)別能量超出入射X射線的最大能量的積累事件是可能的，盡管這是實(shí)際上不可行的。圖5是一個(gè)示意圖，顯示了多個(gè)半導(dǎo)體檢測模塊是如何能被定位為互相鄰近以便建立一個(gè)完整的X射線檢測器的例子。在這個(gè)特例中，根據(jù)圖4所示的幾個(gè)多芯片模塊 (MCMs) (A)是定位為互相鄰近，以便構(gòu)造整體的X射線探測器。該MCMs是由重元素(例如鎢)(B)的薄片交錯(cuò)折疊而成，以便吸收在半導(dǎo)體傳感器(C)內(nèi)康普頓散射的X射線或者在對(duì)象(D)中的X射線，否則，這些X射線將造成在圖像的噪聲。圖6是一個(gè)示意圖，顯示根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例所述的半導(dǎo)體檢測器模塊的一個(gè)例子。這個(gè)例子顯示，多芯片模塊(A)為了使輸入到ASICs的電容減到最小，延長了 ASICs (B)的傳感器面積。電容會(huì)增加電子噪聲，這可以對(duì)圖像質(zhì)量造成不利的沖擊。延長ASICs 超出半導(dǎo)體傳感器之上，意味著電路長度應(yīng)當(dāng)非常短，它與電容是成比例的，它可以是更短的。這個(gè)配置的缺點(diǎn)是將ASICs暴露在直接的X射線輻射(C)中，這是有害的，該ASICs將要采取措施，并使非常密集的包裝是可行的，除非它們被制成非常薄。甚至可以想象的是， 該ASICs是與大的ASIC合并，覆蓋大部分的傳感器或者完整的半導(dǎo)體傳感器。因此，需要明確的是，它可應(yīng)用于實(shí)踐，其中所述的半導(dǎo)體探測器模塊只有一個(gè)唯一集成電路。圖7是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何定位為與反散射薄片彼此相鄰的不同例子，這些反散射薄片定位在半導(dǎo)體探測器模塊之間。在本例中，顯示了幾個(gè)例如多芯片模塊(A)的探測器模塊是定位在彼此附件，如圖5所示，它們帶有由重材料(B)制成的薄片。這些薄片可以如圖所示地安置在每個(gè)MCM之間的左邊，或者如圖所示地安置在每三個(gè)MCM之間的右邊，取決于信號(hào)針對(duì)噪音水平的優(yōu)化方案。圖8是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何能在X射線的入射方向的深處分段的一個(gè)例子。這個(gè)例子顯示了帶有防護(hù)物(B)并且?guī)в许斆?C)和底面(D)的深度分割片段的半導(dǎo)體探測器模塊(A)。半導(dǎo)體探測器模塊的左邊是相對(duì)于來自輻射源的入射 X射線對(duì)準(zhǔn)的。半導(dǎo)體探測器模塊的右邊是相對(duì)于來自輻射源的X射線未對(duì)準(zhǔn)的。對(duì)于長的半導(dǎo)體探測器，機(jī)械校準(zhǔn)會(huì)成為一個(gè)問題，并且未對(duì)準(zhǔn)的情形會(huì)在圖像中導(dǎo)致假象，因?yàn)榘雽?dǎo)體傳感器的部分區(qū)域可能被交錯(cuò)折疊的重的材料薄片防護(hù)。已被防護(hù)(E)的探測器模塊的容量顯示在右邊。通過深度分割半導(dǎo)體探測器模塊，可測量和校正這個(gè)問題。對(duì)于任何對(duì)象和X射線的成像設(shè)置，所檢測的X射線在頂面和底部片段的期望率是眾所周知的。這方面的知識(shí)可被用于使被測量的比率正?；?，并且這將有效的降低任意假象。例如，深度片段的長度是精選的，以致與其他片段相比，在該深度片段內(nèi)計(jì)數(shù)最大 X射線的計(jì)數(shù)率是低于因數(shù)10，比該深度片段計(jì)數(shù)X射線光子的中間數(shù)更高。深度片段的長度也可以是精選的，以致與其他片段相比，在該深度片段內(nèi)計(jì)數(shù)最小X射線的計(jì)數(shù)率是低于因數(shù)10，比該深度片段計(jì)數(shù)X射線光子的中間數(shù)更低。圖9是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊的集成電路是如何能被保護(hù)而免受電離輻射的一個(gè)例子。ASICs可以是對(duì)電離輻射敏感的，例如X射線(A)，并且在本例中顯示了它們是如何通過在被輻射的體積和所述的ASICs之間增加由例如鎢或銅等重的材料(B) 制成的吸收體而非常有效地防護(hù)。因此，防護(hù)材料將保護(hù)ASICs免受來自上面(A)和側(cè)面 (C)的輻射。主要插入重的物質(zhì)薄片(D)以吸收在半導(dǎo)體探測器內(nèi)和在對(duì)象內(nèi)散射的X射線，也用作ASICs的輻射防護(hù)作用。如前所述，為避免在半導(dǎo)體傳感器內(nèi)康普頓散射的X射線到達(dá)其他半導(dǎo)體傳感器，X射線吸收材料的薄片交錯(cuò)折疊在至少一些探測器模塊之間。優(yōu)選地，這些薄片可以諸如鎢等高原子序數(shù)的重材料來制造。還已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，整體探測器的一個(gè)特別有利的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體檢測器模塊在數(shù)量級(jí)上的安排，該數(shù)量級(jí)是等于或大于2。該數(shù)量級(jí)也可指層數(shù)，因此，整體探測器的結(jié)構(gòu)是指分層的探測器，在入射X射線的方向設(shè)置不同的層。例如，帶有兩層的半導(dǎo)體探測器模塊，第一組探測器模塊在被設(shè)置在上層，而第二組探測器模塊被設(shè)置在下層。優(yōu)選地，其中一層的探測器模塊數(shù)是相對(duì)于另一層的探測器模塊交錯(cuò)(移置)的， 以便獲得有效的幾何覆蓋的有源探測器區(qū)域和/或有效的分辨率。通常，其中一層的探測器模塊被配置為預(yù)定的在與入射X射線成直角的方向上具有偏移，相對(duì)于另一層探測器模塊而言，以使能夠產(chǎn)生一個(gè)有效的有源探測器區(qū)域。圖IOa-C是不同的示意圖，顯示了在兩個(gè)層或水平(B)的半導(dǎo)體探測器模塊的配置的一個(gè)例子，以使得半導(dǎo)體探測器模塊能無縫拼接。這個(gè)例子顯示了例如MCMs (A)等探測器模塊在兩個(gè)水平(B)的機(jī)械配置以使得半導(dǎo)體探測器模塊能無縫拼接。此外，從兩個(gè)視圖顯示了一個(gè)放大的視圖。在探測器模塊(例如MCMs)之間的空間(C)允許ASICs的有效冷卻，這會(huì)消耗顯著的電能。熱膨脹需被考慮，因?yàn)槊總€(gè)MCM是分別附著的，且該膨脹并未增加，如果它們是定位為互相并排直接接觸的情形。根據(jù)附圖的機(jī)械配置也留有用于數(shù)據(jù)傳輸和用于電源的連接的空間。這也便于安裝和精確對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)圖IOa-C所示，半導(dǎo)體探測器模塊被設(shè)置在一個(gè)機(jī)械夾具或框架中，包括傳感器的每個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊是被配置用于回指向X射線源，這對(duì)于在探測器模塊的半導(dǎo)體傳感器中的各個(gè)像素也是真的。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，交錯(cuò)排列的多個(gè)(兩個(gè)或更多)水平的配置提供了用于夾具或框架的裝置，以保持和精確地定位包括有源傳感器的每個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊，使有源探測器區(qū)域?qū)τ谌肷鋁射線達(dá)到最大的幾何覆蓋面積。而且提供了用于ASICs和讀取電子元件的空間。圖IOd顯示了用于半導(dǎo)體探測器模塊的機(jī)械框架的一個(gè)例子。用于每個(gè)半導(dǎo)體探測器模塊(包括傳感器)的精確對(duì)準(zhǔn)的特征(圖IOd中加點(diǎn)的區(qū)域)，優(yōu)選是動(dòng)力學(xué)類型的，在機(jī)械夾具或框架中形成。該半導(dǎo)體探測器模塊(包括傳感器)是通過支持裝置/特征 (A)來相對(duì)于這些對(duì)準(zhǔn)特征而被支持/固定/鎖定的，尤其是彈性的類型。必須強(qiáng)調(diào)的是， 在圖IOd所示的解決方案僅僅是一種可行的解決方案的例子。無論如何，只要由機(jī)械夾具或框架提供了半導(dǎo)體傳感器的精確對(duì)準(zhǔn)，該配置就能確保所有半導(dǎo)體傳感器精確地保持在已知的位置，并確保所述的傳感器各自容忍不會(huì)增加貫穿該結(jié)構(gòu)破壞它們的對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明所提出的這種多水平配置的另一優(yōu)勢是只有在半導(dǎo)體探測器模塊上的最后的非活躍層(散射防護(hù)、發(fā)送層、鈍化層等)在頂層需要在X射線光束中被定位，因此更能使有源探測器區(qū)域的幾何覆蓋面增加更多。而且，夾具或框架材料自身的熱膨脹在這個(gè)配置中是不需要與傳感器材料(這里采用硅)的膨脹系數(shù)相匹配，這意味著它可以用標(biāo)準(zhǔn)的材料例如鋁制成，它能被容易地處理為想要的形狀，并容易利用。該組件也允許用高效空氣來冷卻ASICs和MCMs，作為的，當(dāng)空氣通過在MCMs之間的空間被壓入/吹入時(shí)，在空氣和MCMs之間存在用于熱傳遞的大的表面積。MCMs自身可作為散熱片。圖11是一個(gè)示意圖，顯示了一個(gè)完整的探測器是如何由兩個(gè)半檢測器無縫組裝在一起而構(gòu)建，以便建立更寬的探測器的一個(gè)例子。這個(gè)例子顯示一臺(tái)完整的探測器可以由兩個(gè)半組件(A)無縫地組裝而成，以便構(gòu)造為一個(gè)更寬廣的檢測器，也如放大的圖所示。 這將增加費(fèi)用，來自對(duì)象的的噪音也將增加一定量的散射的輻射。但是仍然值得肯定的是， 因?yàn)橐慌_(tái)更寬廣的探測器縮短圖像的采集時(shí)間，這對(duì)于運(yùn)動(dòng)對(duì)象例如人的心臟的成像具有非常重要的意義。為了增加空間分辨率，各自的半導(dǎo)體傳感器可以相對(duì)于彼此在掃描方向的90度的方向上被移置，如圖12所示。圖12是一個(gè)示意圖，顯示了半導(dǎo)體探測器模塊是如何互相相對(duì)移置以優(yōu)化空間分辨率的例子。為了使掃描探測器的空間分辨率最優(yōu)化，垂直于掃瞄方向的半導(dǎo)體探測器的機(jī)械配置可以相對(duì)于彼此以該半導(dǎo)體探測器的試劑像素尺寸(B)的已知片段(A)來移置。該圖顯示了這樣的兩個(gè)例子一個(gè)例子是每個(gè)像素是相對(duì)于相鄰檢測器像素移置1/3 (C)，另一個(gè)例子是移置1/5 (D)0更普通的是，可在像素的一半和十分之一之間進(jìn)行偏移。根據(jù)上述而裝配的探測器可以被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)斷層掃描術(shù)，也可用于為其他成像應(yīng)用，例如安全篩選和無損性測試。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是在半導(dǎo)體傳感器的頂部配置ASICs，這個(gè)配置將削減用于MCM所需的面積。而且，更為重要的是，這將削減ASIC的輸入電容，可增加性能并且減少噪聲，這對(duì)于圖像質(zhì)量是有益的。這個(gè)配置的主要問題是ASICs將暴露于輻射下，這將會(huì)產(chǎn)生短期與長期的故障。然而，可以通過ASIC的特別設(shè)計(jì)方法來減輕這個(gè)問題。另一個(gè)問題是在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，ASICs將遮蓋安置在下面的半導(dǎo)體傳感器，并且在該ASIC中吸收的X 射線將只能促成劑量的改變，而不能促成圖像質(zhì)量的改變。這種吸收也可以導(dǎo)致在圖像中的假象。上面所描述的具體實(shí)施例僅是作為本發(fā)明的一些示例性例子來被理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員所應(yīng)當(dāng)明確的是，有各種不同的修改、組合和變動(dòng)可應(yīng)用到這些實(shí)施例中，它們都不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。特別是，在不同實(shí)施例中的不同部分的解決方案可以在其他構(gòu)造中被結(jié)合，只要在技術(shù)上是可行的。本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附的權(quán)利要求來定義的。參考文獻(xiàn)
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權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)象的X射線成像的硅檢測器，其特征在于所述檢測器是基于多個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊，這些模塊配置在一起以形成一個(gè)整體探測器區(qū)域，每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊包括邊緣上導(dǎo)向入射X射線的晶體硅的X射線傳感器，通過光子效應(yīng)和通過康普頓散射連接到在所述X射線傳感器內(nèi)用于X射線交互作用的配準(zhǔn)的集成電路，對(duì)于在40 keV至250 keV的X射線能量范圍，從這些交互作用中提供空間和能量信息，以使得能對(duì)所述對(duì)象成像，其中，反散射模塊被交錯(cuò)折疊在所述半導(dǎo)體檢測器模塊的至少一個(gè)子組之間，以便至少部分地吸收康普頓散射的X射線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述反散射模塊是被配置為從所述對(duì)象至少部分地吸收康普頓散射的X射線，并至少部分地阻止康普頓散射的X射線從一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊到達(dá)另一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硅檢測器，其特征在于每個(gè)所述的反散射模塊包括由平均原子序數(shù)超過25且厚度低于200 μ m的元素成分制成的薄片，以阻止大部分康普頓散射的X射線從一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊到達(dá)另一個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述反散射模塊是被交錯(cuò)折疊在以下模塊之間每個(gè)檢測器模塊之間，每個(gè)第二檢測器模塊之間，每個(gè)第三檢測器模塊之間， 或者任意數(shù)量的檢測器模塊之間；每個(gè)交錯(cuò)折疊的薄片是少于10，取決于想要的對(duì)于噪聲水平的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述集成電路是被構(gòu)造為使得每束 X射線的能量能基于在相應(yīng)的X射線檢測器的積累能量和X射線的交互作用的深度的合并的信息而被推導(dǎo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于每個(gè)所述的半導(dǎo)體檢測器模塊是被實(shí)施為多芯片模塊(MCM)，且所述集成電路包括至少兩個(gè)集成電路塊，這些集成電路塊是以倒裝芯片方式安裝的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硅檢測器，其特征在于所述集成電路塊被配置為處理從每束X射線產(chǎn)生的電荷，以將該電荷轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而所述集成電路是被配置為用于連接到圖像處理電路，以用于重建所述對(duì)象的所述圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述X射線傳感器是被分為在與深度方向成直角的方向上的多個(gè)像素，假設(shè)X射線穿過所述X射線傳感器的邊緣而射入。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是再被劃分為至少兩個(gè)深度片段，以使它可被用于處理高光子數(shù)的入射X射線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于所述深度片段的長度是精選的以致與其他片段相比，在該深度片段內(nèi)計(jì)數(shù)最大X射線的計(jì)數(shù)率是低于因數(shù)10，比該深度片段計(jì)數(shù)X射線光子的中間數(shù)更高。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于所述深度片段的長度是精選的以致與其他片段相比，在該深度片段內(nèi)計(jì)數(shù)最小X射線的計(jì)數(shù)率是低于因數(shù)10，比該深度片段計(jì)數(shù)X射線光子的中間數(shù)更低。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于每個(gè)所述的深度片段是連接到用于測量對(duì)于每束X射線相互作用的能量積累的裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于數(shù)據(jù)處理電路是被配置用于對(duì)任何入射X射線計(jì)算改進(jìn)的能量評(píng)估，基于由集成電路所測量的能量的結(jié)合，該集成電路帶有信息，深度片段在該信息中發(fā)生交互作用。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理電路是被配置用于將在幾個(gè)深度片段內(nèi)的事件總計(jì)在一起，以獲得全面的像素?cái)?shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅檢測器，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理電路是被配置用于比較在上面的深度片段與在下面的深度片段的計(jì)數(shù)率，獲得對(duì)于任意X射線能量的期待比率，并采用該結(jié)果來校正對(duì)準(zhǔn)誤差。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置在一定數(shù)量的層中，層數(shù)是等于或大于2。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的硅檢測器，其特征在于所述層是被配置為獲得在X射線的入射方向上的分層的硅檢測器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的硅檢測器，其特征在于第一組所述的檢測器模塊是被配置在上面的層，而第二組所述的檢測器模塊是被配置在下面的層。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的硅檢測器，其特征在于所述層的一層內(nèi)的檢測器模塊是與所述層的另一層內(nèi)的檢測器模塊交錯(cuò)的，以能夠得到有效的主動(dòng)檢測器區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的硅檢測器，其特征在于所述層的一層內(nèi)的檢測器模塊是被配置為在與X射線入射方向成直角的方向上有預(yù)定的偏移，相對(duì)于所述層的另一層內(nèi)的檢測器模塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的硅檢測器，其特征在于個(gè)別層內(nèi)的檢測器模塊是被配置為在相互之間有間距，以允許熱膨脹和冷卻和電連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置在機(jī)械框架內(nèi)，其中每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊包括傳感器，被配置用于往回指向預(yù)期的X射線源；以及精確對(duì)準(zhǔn)裝置，在每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊的所述機(jī)械框架內(nèi)提供，以支持和精確定位每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊，使得對(duì)于入射的X射線能激活最大幾何覆蓋面的主動(dòng)檢測器面積。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是相對(duì)于由相應(yīng)的支持裝置所支持的精確對(duì)準(zhǔn)裝置來緊固的。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置為以這樣的方式聯(lián)接防護(hù)材料，以致所述集成電路被防護(hù)而免受入射的X射線的照射。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置為以這樣的方式聯(lián)接防護(hù)材料，以致所述集成電路被防護(hù)而免受在所述硅檢測器內(nèi)散射X射線的照射。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置為這樣的方式，以致允許在與入射的X射線成直角的兩個(gè)方向上以最小死面積鋪設(shè)檢測器模塊。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅檢測器，其特征在于所述硅檢測器是被配置用于相對(duì)于對(duì)象來掃描，所述半導(dǎo)體檢測器模塊是被配置為這樣的方式，以致它們是通過在與所述硅檢測器的掃描方向成直角的方向上的像素尺寸的已知片段而互相偏移的。
全文摘要
基于多個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊(A)的用于X射線成像的硅檢測器，這些模塊配置在一起以形成一個(gè)整體探測器區(qū)域，每個(gè)半導(dǎo)體檢測器模塊包括邊緣上導(dǎo)向入射X射線的晶體硅的X射線傳感器，通過光子效應(yīng)和通過康普頓散射連接到在所述X射線傳感器內(nèi)用于X射線交互作用的配準(zhǔn)的集成電路，對(duì)于在40keV至250keV的X射線能量范圍，從這些交互作用中提供空間和能量信息，以使得能對(duì)所述對(duì)象成像，其中，反散射模塊(B)被交錯(cuò)折疊在所述半導(dǎo)體檢測器模塊的至少一個(gè)子組之間，以便至少部分地吸收康普頓散射的X射線。
文檔編號(hào)G01T1/29GK102224434SQ201080007458
公開日2011年10月19日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者斯塔凡·卡爾森, 馬特斯·丹尼爾森 申請人:馬特斯·丹尼爾森