[发明专利]包括成像辐射校准结构的辐射探测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射探测器，包括：

-具有探测器元件的周期性图案的探测器阵列，每个探测器元件包括用于将入射辐射转化成电荷的传感器元件，并且所述传感器元件以传感器中心距(center-to-center distance)隔开，

-成像辐射校准结构，所述成像辐射校准结构设置在所述探测器阵列上并且具有辐射吸收元件的周期性图案，所述辐射吸收元件以校准器中心距隔开。

背景技术

从美国专利申请US2003/0076929已知这样的辐射探测器。已知的辐射探测器包括探测器元件的阵列和吸收剂结构元件的校准器或杂散辐射栅格以减少入射到探测器元件上的辐射的散射的量。吸收剂结构元件的样式为使得在至少一个方向(即，在行方向或列方向)它们的探测器中心间距(center-to-center spacing)比探测器元件的中心间距大一个整数因子，从而在通过探测器成像的对象的图像中避免会产生干扰的莫尔效应。

已知的辐射探测器的缺点在于需要成像辐射校准结构的吸收剂结构元件相对于探测器元件足够精确地制造和定位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种首段提到的这类辐射探测器，所述辐射探测器比已知的辐射探测器更易制造，并且在通过探测器成像的对象的图像中不引入可见的莫尔效应的情况下对用于成像辐射校准结构的辐射吸收元件的定位精度要求相对低。

该目的通过根据本发明的辐射探测器实现，其特征在于，

-辐射探测器包括用于由电荷产生组合器信号的组合器，所述电荷来自在辐射吸收元件的图案的周期方向上相邻的偶数个传感器元件构成的组中的传感器元件，

-校准器中心距约等于相邻传感器元件构成的组的中心距的两倍，以及

-辐射探测器包括低通滤波器，所述低通滤波器用于接收组合器信号并且抑制组合器信号的频率等于或高于与校准器中心距对应的校准器频率的分量。

通过从偶数个相邻传感器元件构成的组中的传感器元件的电荷产生组合器信号，引入了探测器阵列的有效(functional)调制传递函数(MTF)。组合器信号的有效MTF在探测器阵列的有效采样频率对应于传感器构成的相邻组的中心距处具有零调制响应。奈奎斯特频率(Nyquist frequency)与有效采样频率有关。在采样过程期间，对直到有效奈奎斯特频率的频率，对组合器信号的调制响应进行采样。对高于有效奈奎斯特频率的频率，组合器信号的调制响应相对于有效奈奎斯特频率折回(fold back)。对于这些频率，组合器信号的调制响应不含图像信息，仅含噪声。因此，对高于有效奈奎斯特频率的频率，组合器信号的调制响应对通过探测器形成的图像起负面作用。

成像辐射校准结构设置于探测器上，使得辐射吸收元件图案的周期方向与传感器元件和传感器元件构成的组相邻的方向相对应。组合器信号的调制响应等于探测器阵列的有效MTF和成像辐射校准结构的频率特性的乘积(其中后者是成像辐射校准结构的本征性质)。当组合器信号的调制响应超过特定的阈值时，在通过探测器形成的图像中开始可以看到莫尔效应，从而显著降低通过探测器形成的图像的图像质量。

当成像辐射校准结构的辐射吸收元件的校准器中心距约等于相邻传感器元件构成的组的中心距的两倍时，相应的校准器频率约等于有效奈奎斯特频率。低通滤波器抑制组合器信号的调制响应在校准器频率处的一阶谐波分量(基础调制(ground modulation))。组合器信号的调制响应的二阶谐波分量位于探测器阵列的有效采样频率附近，并且值接近于零，因为探测器阵列的有效MTF在有效采样频率处等于零。由于该值接近于零，所以组合信号的调制响应的二阶谐波分量不超过上述阈值并且不在通过探测器形成的图像中引入可见的莫尔效应。特别地，当传感器元件在辐射吸收元件的图案的周期方向上尺寸相同且间距相同，则对组合信号的调制响应的二阶谐波分量获得最小值，这引起通过探测器形成的图像中的莫尔效应的最大抑制。

组合器信号的调制响应的高阶谐波分量本征地具有低值，特别是组合器信号的调制响应的高阶谐波被探测器阵列的有效MTF抑制。

与已知的辐射探测器相比，根据本发明的辐射探测器不需要具有校准器中心距正好等于传感器中心距整数倍的成像辐射校准结构。对于根据本发明的辐射探测器，使成像辐射校准结构的校准器中心距大致等于相邻传感器元件构成的组之间的中心距的两倍就足够。这使得根据本发明的辐射探测器比已知的辐射探测器更易制造，且成像辐射校准结构的辐射吸收元件相对于探测器元件的定位所需的精确度相对低。