[发明专利]X射线探测器中的直接探测事件的抑制

说明书

背景技术

本发明涉及抑制X射线探测器中的直接探测事件的探测器和方法。

发明背景

WO 2005088345公开了具有光敏探测器层的X射线探测器，在所述层上设置了用于将X射线转换为光子的闪烁层。

通过将闪烁器或光电导体与半导体成像设备进行组合建立半导体X射线探测器。在第一种情况中，闪烁体将X射线量子转换为光，并且光在半导体成像设备中被转换为电荷，所述电荷最终被读出以得到图像。在第二种情况中，光电导体直接将所吸收的X射线量子转换为电荷，所述电荷由成像器收集并最终被读出以得到图像。

成像设备可以包括基于非晶硅或多晶硅的平板成像器，所述成像器具有像素矩阵中的光电二极管或电荷收集电极。成像设备的其他形式为电荷耦合设备(CCD)和基于互补金属氧化物半导体的成像器(CMOS成像器)。后一成像设备常常采用所谓的有源像素传感器的形式，这是由于其在像素中包含用于放大信号的晶体管。

半导体X射线探测器的常见问题为不是所有X射线量子在转换层，即：在闪烁体或光电导体中被吸收。

通过转换层的X射线量子只有低概率地可能引起半导体成像设备中的相互作用，在单像素中沉降通常大量的电荷。这导致每幅图像中若干非常亮的像素。在下文中，该事件将被称为“寄生直接探测事件”。

转换层中的X射线量子的转换和由成像器的光或电荷的收集的预期过程通常更经常地发生，但是生成低得多的电荷。

因此，除了正常图像之外，在每幅图像中可以观察到少数非常亮的像素。亮像素的数量和位置在图像之间发生改变，并且实质上干扰预期图像。

发明内容

因此，本发明的目的为克服现有技术的这些缺点。这在所附独立权利要求中所提出的内容而实现，而所附从属权利要求限定其有利的修改。

特别地，根据在权利要求1中描述的本发明的第一方面，提供了包括如下部件的X射线探测器装置：

-像素布置的阵列，

-每个像素布置包括用于将入射辐射转换为收集设备信号的至少一个辐射收集设备，

-判优或切换布置，其用于分别向输出元件提供从至少一个像素布置的多个辐射收集设备的收集设备信号中导出的信号。判优布置可以为判优(从)至少一个像素布置的多个辐射收集设备的收集设备信号(得出的信号)的任意布置，即：例如，该任意布置以某种方式考虑那些信号并试图抑制由于直接探测事件导致的比来自其他辐射收集设备的信号亮得多或暗得多的(来自辐射收集设备)信号，从而，与输出在没有判优设备的情况下对信号的依赖相比，输出显著地更少取决于(由于直接探测事件导致其亮得多或暗得多的)所述信号(即：优选地比具有例如仅平均单元的情况更少)。

优选地，判优布置被设计为用于抑制辐射收集设备的辐射收集设备输出信号，所述辐射收集设备输出信号的亮度与多个其他辐射收集设备的辐射收集设备输出信号的亮度的区别大于预定值或因子。取决于例如，探测器装置，该预定值或因子可以具有非常宽的值的范围。根据探测器装置以以下方式选择预定值或因子：其在不使所接收的图像恶化到不可接受的情况下，提供对亮或暗直接探测事件像素的令人满意的抑制-如果没有找到更令人信服的标准时，对确定值或因子的选择理论上也可以根据开发者对所接收图像的印象而完成。

优选地，每个像素布置包括一个辐射收集设备，其中，切换布置包括分别可操作地引起多个像素布置连接到一条读出线的选择线，并且其中，切换布置还包括可操作地连接探测器像素的阵列的邻近读出线的开关，其中，所连接的邻近读出线连接到一个输出元件或若干输出元件。

优选地，将从四个辐射收集设备的收集设备信号导出的信号提供给输出元件。

优选地，当来自至少两个，优选地至少四个辐射收集设备的信号被提供给输出元件时，所有放大器晶体管的源极被连接到一起，但是，连接到其相应辐射收集设备的放大器晶体管的栅极在不同电位。

优选地，受寄生直接探测事件影响的像素布置中的晶体管具有较低栅极电位，并且晶体管在较小程度上对输出信号有贡献以允许来自寄生直接探测事件的信号被抑制。

优选地，输出元件包括放大器。

优选地，像素布置还包括采样和保持电路，包括采样开关、采样电容器和缓冲放大器。

优选地，连接贯通时的附加开关和线在控制电路的控制下沿阵列的水平方向连接采样电容器。

优选地，被连接用于判优的邻近像素布置的数目是被连接用于判优之后的分组(binning)的邻近像素布置的数目的最小约数。

优选地，连接贯通时的附加开关和列线在控制电路的控制下沿阵列的垂直方向连接采样电容器。