專利名稱：輻射檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輻射檢測(cè)器，包括-多個(gè)檢測(cè)器單元；-X射線吸收組件，沿側(cè)向分離各個(gè)檢測(cè)器單元的至少一部分；-包括傳感元件以及讀出電路的單個(gè)檢測(cè)器單元。
背景技術(shù)：
這種輻射檢測(cè)器可以從國(guó)際申請(qǐng)WO 00/25149中獲知。
已知的輻射檢測(cè)器是X射線計(jì)算機(jī)斷層成象檢測(cè)器。所述已知的輻射檢測(cè)器包括被構(gòu)造為閃爍器元件矩陣的閃爍器。已知的輻射檢測(cè)器的單個(gè)檢測(cè)器單元包括閃爍器元件以及充當(dāng)所述傳感器元件的光電傳感器。所述閃爍器將入射輻射轉(zhuǎn)換為所述光電傳感器能夠感測(cè)的低能量級(jí)的輻射。特別的是，將單晶的或者多晶的鎢酸鎘或者釓氧化-硫化物用于這種閃爍器元件。在已知的輻射檢測(cè)器中，所述傳感元件是優(yōu)選的是使用CMOS工藝來制造的檢測(cè)器芯片。X射線吸收組件設(shè)置作為吸收體層，該層相對(duì)于閃爍器的表面縱向延伸。所述單個(gè)檢測(cè)器單元具有它們各自的放大器元件，將這些放大器元件直接放置在所述吸收體層的下面，以便保護(hù)單個(gè)放大器免受入射輻射。單個(gè)檢測(cè)器單元具有它們各自的讀出電路，其中相關(guān)檢測(cè)器單元的放大器形成其一部分。
因?yàn)樗龇糯笃髟仨毞浅＞_地與吸收體層對(duì)準(zhǔn)，所以所述放大器元件必須被準(zhǔn)確地定位，并且這樣導(dǎo)致在已知的輻射檢測(cè)器的制造工藝中存在繁重的步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于在于提供一種輻射檢測(cè)器，其中對(duì)輻射敏感的電子電路受到保護(hù)，并且能夠以更加簡(jiǎn)單的方式來制造它。
此目的是在依照本發(fā)明的輻射檢測(cè)器中實(shí)現(xiàn)的，其中-所述X射線吸收組件具有較寬部分以及較窄部分，-所述讀出電路被容納在所述X射線吸收組件的較窄部分。
依照本發(fā)明，所述讀出電路被置于吸收組件的例如具有凹槽形狀的較窄部分中。由此，設(shè)置在所述較窄部分例如所述凹槽中的讀出電路通過所述較寬部分而被保護(hù)以免受到入射輻射。因此特別的是，諸如所述放大器的對(duì)輻射很敏感的讀出電路部分受到保護(hù)。依照本發(fā)明，只將整個(gè)單個(gè)讀出電路的一部分、尤其是對(duì)輻射最敏感的部分設(shè)置于所述較窄部分中，例如設(shè)置于所述吸收組件的凹槽中。將所述檢測(cè)器單元作為線性陣列或者作為具有檢測(cè)器單元行以及列的矩陣來布置。所述側(cè)向是沿線性陣列的縱軸，或者處于矩陣的表面。所述X射線吸收組件例如分離各個(gè)相鄰的檢測(cè)器單元，以便避免可能由散射X-射線引起的串?dāng)_。本發(fā)明的這些以及其他方面將參照在從屬權(quán)利要求中定義的實(shí)施例來進(jìn)一步作詳細(xì)說明。
在本發(fā)明的輻射檢測(cè)器的優(yōu)選實(shí)施例中，所述單個(gè)檢測(cè)器單元具有沿橫向堆疊的多個(gè)傳感器元件。橫向基本上與側(cè)向橫切，在側(cè)向中將所述檢測(cè)器單元一個(gè)緊挨一個(gè)地布置。在討論中，對(duì)檢測(cè)器單元的各個(gè)傳感器元件而言輻射敏感的所述讀出電路、尤其是至少部分讀出電路被設(shè)置于吸收組件的較窄部分。在這優(yōu)選實(shí)施例中，在討論中，將所述檢測(cè)器單元中堆疊的多個(gè)傳感元件沿入射輻射方向周圍設(shè)置。也就是說，將單個(gè)檢測(cè)器單元中的傳感器元件沿入射輻射的傳播方向彼此向后設(shè)置。由于每個(gè)傳感元件吸收和/或衰減一些入射輻射，由于將傳感器元件設(shè)置在輻射檢測(cè)器的后方，所以相對(duì)于接收輻射的輻射檢測(cè)器一側(cè)、到達(dá)所述傳感元件的輻射能量較高。因此，此實(shí)施例十分適合于檢測(cè)輻射，其中可以從空間以及能量譜兩方面來分析輻射強(qiáng)度。
特別的是，所述輻射檢測(cè)器能夠檢測(cè)X輻射。這是通過采用對(duì)X-射線敏感的閃爍器來實(shí)現(xiàn)的，其中所述閃爍器將X輻射轉(zhuǎn)換為低能量的輻射，所述低能量輻射具有380nm至750nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，優(yōu)選的是，例如將綠光用作低能量的輻射。閃爍器的適當(dāng)材料例如是鎢酸鎘(CdWO4)或者摻雜鐠，氟或者鈰(Gd2O2S:Pr，F(xiàn)，Ce)的釓-硫氧化物。所述傳感元件具有對(duì)低能量輻射很敏感的光電傳感器。應(yīng)注意的是，所述X射線吸收組件優(yōu)選的是也吸收低能量輻射，以便避免所謂的光學(xué)串?dāng)_，當(dāng)允許低能量輻射到達(dá)相鄰檢測(cè)器單元時(shí)可能發(fā)生所述光學(xué)串?dāng)_。作為選擇，所述傳感元件可以包括X輻射敏感光電導(dǎo)體元件，用于將入射X射線轉(zhuǎn)換為隨后通過讀出電路讀出的電荷。
作為X射線檢測(cè)器的本發(fā)明的輻射檢測(cè)器尤其適合用于X射線檢查設(shè)備，其中所述X射線檢測(cè)器接收X射線投影圖像，它可以從該X射線投影圖像得出圖像信號(hào)，諸如電子視頻信號(hào)。本發(fā)明的輻射檢測(cè)器還尤其適合用于計(jì)算機(jī)斷層成象系統(tǒng)，其中所述X射線檢測(cè)器根據(jù)入射的X射線形成衰減分布圖，其中所述入射X射線從多個(gè)方位通過將要檢查的對(duì)象。根據(jù)這些衰減分布圖，可以重構(gòu)表示對(duì)象中的局部密度的圖象數(shù)據(jù)組。所述圖象數(shù)據(jù)組可能涉及一個(gè)或者多個(gè)通過對(duì)象的橫截面，但是所述圖象數(shù)據(jù)組還可以涉及將要檢查的對(duì)象的重構(gòu)體積。特別的是，當(dāng)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)時(shí)，所述X射線檢測(cè)器優(yōu)選的是作為二維檢測(cè)器來布置，所述二維檢測(cè)器可以同時(shí)根據(jù)所述對(duì)象中的多個(gè)切片來獲得衰減分布圖，或者可以根據(jù)錐形的X射線束獲得衰減分布圖。
特別的是，依照本發(fā)明的所述輻射檢測(cè)器能夠檢測(cè)正電子發(fā)射。這是通過采用對(duì)X-射線敏感的閃爍器來實(shí)現(xiàn)的，其中所述閃爍器將正電子發(fā)射轉(zhuǎn)換為低能量輻射，所述低能量輻射具有300nm至550nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)，例如紫外線、藍(lán)色或者綠光。適當(dāng)閃爍器材料例如是NaI:Tl、LaBr3:Ce、Gd2SiO5:Ce或者Lu2SiO5:Ce。所述傳感元件具有光電傳感器，其對(duì)所述低能量輻射較為敏感，或者作為選擇采用轉(zhuǎn)換層來將例如紫外線的低能量輻射轉(zhuǎn)換為更低能量，例如綠光。作為選擇，所述傳感元件可以包括正電子發(fā)射敏感光電導(dǎo)體元件，用于將入射的正電子發(fā)射轉(zhuǎn)換為隨后通過讀出電路讀出的電荷。
在本發(fā)明的輻射檢測(cè)器的進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述檢測(cè)器單元的一部分基本上對(duì)X輻射敏感。這些X射線敏感檢測(cè)器單元形成第一組。所述檢測(cè)器單元的另一部分基本上對(duì)正電子輻射敏感。這些正電子輻射敏感檢測(cè)器單元形成第二組。所述輻射檢測(cè)器的此實(shí)施例能夠同時(shí)檢測(cè)X輻射以及正電子輻射。據(jù)此，輻射檢測(cè)器的此實(shí)施例有益的是用于組合檢查，所述檢查例如涉及X射線計(jì)算機(jī)斷層成象(CT)與正電子發(fā)射斷層成象(PET)。因?yàn)橐勒毡景l(fā)明對(duì)組合檢查的應(yīng)用使用了相同的輻射檢測(cè)器，所以存在較小需要或者根本不需要對(duì)例如CT以及PET圖像進(jìn)行相互注冊(cè)(mutual registration)。此外，因?yàn)樵趩蝹€(gè)檢查中執(zhí)行了例如CT以及PET掃描以便同時(shí)獲得X射線CT數(shù)據(jù)以及PET數(shù)據(jù)，所以減少了病人通過時(shí)間。據(jù)此，所述組合檢查方法對(duì)于將要檢查的病人來說更加舒適。
此外，本發(fā)明的輻射檢測(cè)器適合應(yīng)用于涉及X射線CT以及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成象(SPECT)的組合檢查中。SPECT涉及γ輻射光子的發(fā)射。已經(jīng)顯而易見的是，所述檢測(cè)器單元在對(duì)X-射線以及對(duì)γ射線的敏感性方面具有某些重疊處。


將參照下文描述的實(shí)施例并且參照附圖來闡明本發(fā)明的這些以及其他方面，其中圖1利用圖表示出了計(jì)算機(jī)-層析成象系統(tǒng)，其中依照本發(fā)明的X射線檢測(cè)器作為由檢測(cè)器陣列形成的多線檢測(cè)器3來利用，圖2示出了圖1計(jì)算機(jī)-層析成象系統(tǒng)中的X射線檢測(cè)器的略圖，以及圖3示出了圖2X射線檢測(cè)器的一部分的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
圖1利用圖表示出了帶有被形成為檢測(cè)器陣列的多線檢測(cè)器3的計(jì)算機(jī)-斷層成象系統(tǒng)。X射線源2以及其面對(duì)的多線檢測(cè)器3被安裝在環(huán)形門架或者臺(tái)架1中。所述X射線源2發(fā)射通過病人5的錐形X射線束4并且發(fā)射到多線檢測(cè)器3上。將被檢查的病人5在桌子6上被傳送至旋轉(zhuǎn)臺(tái)架1中。
所述檢測(cè)器陣列3被設(shè)置在遠(yuǎn)離X射線源2的焦點(diǎn)距離r的位置。在臺(tái)架1的整轉(zhuǎn)期間，所述X射線束4相對(duì)于法線從不同方向φ輻射臺(tái)架平面中的病人5，以便形成相應(yīng)的衰減分布圖，所述衰減分布圖由所述多線檢測(cè)器接收?；谶@些衰減分布圖來重構(gòu)輻射區(qū)域中的病人的橫截面圖像7。
所述檢測(cè)器陣列3包括被布置在多個(gè)行中的多個(gè)檢測(cè)器單元。這些行沿旋轉(zhuǎn)軸方向(z方向)平行延伸。
圖2示出了作為圖1計(jì)算機(jī)-斷層成象系統(tǒng)中X射線檢測(cè)器操作的輻射檢測(cè)器的略圖。圖3示出了圖2的X射線檢測(cè)器的一部分的細(xì)節(jié)。圖2的X射線檢測(cè)器具有兩行111，112的檢測(cè)器單元10。相鄰檢測(cè)器單元通過鉛薄片11形式的吸收組件來分離，其橫向地延伸至X射線檢測(cè)器的表面。這些鉛薄片11阻斷散射的X-射線并且避免相鄰檢測(cè)器單元之間的串?dāng)_。單個(gè)吸收組件包括寬部分12以及窄部分13以便形成凹槽14。所述寬部分朝向輻射檢測(cè)器一側(cè)定位，在所述輻射檢測(cè)器該側(cè)入射有例如X-射線的輻射。單個(gè)檢測(cè)器單元包括多個(gè)傳感元件，其包括閃爍器晶體21，22以及23、光電二極管24，25以及26以及讀出電路20。單個(gè)傳感元件具有反射層31，34。優(yōu)選的是，這些反射層環(huán)繞大多數(shù)相應(yīng)的閃爍器晶體。在所述閃爍器晶體中將入射的X-射線轉(zhuǎn)換為低能量的輻射，例如綠光，并且由所述光電二極管來檢測(cè)。當(dāng)首先遠(yuǎn)離所述光電二極管的傳送生成時(shí)，綠光通過所述反射層31，34被導(dǎo)向所述光電二極管。所述光電二極管根據(jù)入射的低能量輻射形成電荷，所述低能量輻射諸如綠光，所述光電二極管對(duì)所述低能量輻射敏感。由單個(gè)讀出電路20讀出來自于相應(yīng)的傳感元件的電荷。各個(gè)傳感元件的所述讀出電路被置于凹槽14中。因此，所述讀出電路被保護(hù)以免受到入射以及散射的X-射線的影響，其中所述入射以及散射的X-射線被X射線吸收薄片11的較寬部分12阻斷。特別的是，將諸如讀出電路的放大器的輻射敏感部分置于所述凹槽14中。
所述讀出電路讓它們的輸出端口41與信號(hào)通道41電氣耦合，所述信號(hào)通道41用于將信號(hào)運(yùn)送到圖像信號(hào)輸出端(未示出)。
權(quán)利要求
1.一種輻射檢測(cè)器，包括多個(gè)檢測(cè)器單元；X射線吸收組件，沿側(cè)向分離各個(gè)檢測(cè)器單元的至少一部分；單個(gè)檢測(cè)器單元，包括傳感器元件以及讀出電路，其中所述X射線吸收組件具有較寬部分以及較窄部分所述讀出電路被容納在所述X射線吸收組件的較窄部分。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射檢測(cè)器，其中單個(gè)檢測(cè)器單元包括沿橫向堆疊的多個(gè)傳感器元件。
3.如權(quán)利要求1所述的輻射檢測(cè)器，其中所述檢測(cè)器單元基本上對(duì)X輻射敏感。
4.如權(quán)利要求1所述的輻射檢測(cè)器，其中所述檢測(cè)器單元基本上對(duì)正電子輻射敏感。
5.如權(quán)利要求1所述的輻射檢測(cè)器，具有基本上對(duì)X輻射敏感的第一組檢測(cè)器單元和基本上對(duì)正電子輻射敏感的第二組檢測(cè)器單元。
全文摘要
一種輻射檢測(cè)器，包括多個(gè)檢測(cè)器單元以及設(shè)置在各個(gè)檢測(cè)器單元之間的X射線吸收組件。單個(gè)檢測(cè)器單元包括傳感器元件以及讀出電路。所述X射線吸收組件具有較寬部分以及較窄部分，并且所述讀出電路被容納在X射線吸收組件的較窄部分。因此，所述讀出電路由所述較寬部分保護(hù)以免受到入射X－射線的影響。
文檔編號(hào)H01L27/14GK1682128SQ03822090
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月18日
發(fā)明者H·K·維佐雷克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司