[发明专利]风冷检测器装置和用于冷却检测器装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CT系统的检测器装置，该检测器装置具有检测器支座、多个固定在检测器支座上的检测器模块和沿辐射方向设置在检测器模块前方的准直器，其中，检测器模块具有设置在待测量的入射辐射侧的测量传感器。此外，本发明还涉及一种用于冷却CT系统的围绕系统轴线旋转的检测器的检测器装置的方法，该检测器装置具有多个并排布置的测量传感器和沿辐射方向设置在测量传感器前方的准直器。

背景技术

成像系统的检测致电离辐射的检测器的风冷检测器装置和这种检测器装置的冷却方法是众所周知的。例如参考公开文本US2005/0117698A1。在该文本中介绍了一种CT系统的辐射检测器，其中，环绕的空气流通过主动的冷却元件（例如珀尔帖元件）冷却并且为冷却检测器而导引通过检测器电子设备的间隙。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种改进的、成像系统的检测致电离辐射的检测器的风冷检测器装置和一种改进的冷却检测器装置的方法。

CT检测器的测量模块一般具有与温度有关的特性，因此在没有修正措施（如冷却、温度稳定等）的情况下传感器的温度相关性导致在测量辐射强度时出错并因此导致图像伪影。这尤其适用于测量模块，其中，在三明治结构方式中，紧邻在由闪烁体阵列和光电二极管阵列组成的传感器下方设有模拟/数字转换器元件。该A/D转换器产生必须要排走的损耗热。在光子计数的直接转换系统中，所谓的“计数的检测器”中传感器的温度相关性仍然更重要，其传感器材料例如基于CdTe并且传感器材料的辐射以及在该处产生的电荷由于所施加的电压的排出本身产生热量。

此外，通过具有设计成ASIC的传感器电子设备的传感器的功能所需的并且也难以避免地热耦合的三明治结构(尽管背面耦合有冷却体或否则必要时对传感器电子设备进行冷却)使不显著并因此对成像不重要的热量输入传感器材料本身。

本发明人已经认识到，当保证冷却空气流直接掠过传感器材料的表面上并因此使它在测量过程中总是保持均匀的温度时，这种检测器，尤其是计数检测器的测量精度得到明显改善。尤其有利的是，在平面结构的检测器中，流动方向选择为，使得它沿由传感器材料构成的面的最短长度导引，以便在掠过传感器面时尽可能不会存在冷却空气重要的加热过程。因此，保证在检测器的整个面上均匀的冷却并且大大减少直至避免尤其是计数检测器的温度有关的漂移。

根据该认识，本发明人建议一种成像系统的检测致电离辐射的检测器的检测器装置，该检测器装置具有检测器支座、多个固定在检测器支座上的检测器模块、沿辐射方向设置在检测器模块前方的准直器，其中，检测器模块具有设置在待测量的入射辐射侧的测量传感器，如下地改进，使得在准直器与检测器模块的测量传感器之间设有至少一个用于使冷却空气导引通过的空隙。

所述起通道作用的空隙用于使用于传感器材料的冷却空气直接掠过传感器材料并因此在该处产生的热量持续地并且至少在工作时排出。因此，传感器材料总是保持在一个相同的温度上，以便尽可能避免传感器漂移。

在该检测器装置中，有利的是，在检测器支座上设置多个空气通道，以便将冷却空气输入和输出至少一个空隙。据此，冷却空气流定向为尽可能不产生冷却效率的损失。

当存在这种空气通道时有利的是，空气通道至少部分地设计成进气通道，该进气通道使冷却空气有针对性地输入至少一个测量传感器与准直器之间的空隙。另一方面，空气通道可以至少部分地设计成排气通道，该排气通道使冷却空气有针对性地从该至少一个空隙中排出。总的来说，通过进气和排气通道可实现有针对性的空气导引，以便最优地冷却测量传感器。

在此，特别有利的是，为各检测器模块设计恰好一个空隙并且分别设计进气通道和排气通道。据此，可以有针对性地给各检测器模块配设个性化的气流，该气流必要时也可个别地(例如通过可调节的节流元件)受影响，因此通过控制和调节流量，对于每个检测器模块而言，总体上实现在整个检测器上均匀的温度。

为了空气通道供应冷却空气，例如可以在机架的检测器支座上设置施加过压的、输入冷却空气的压力通道。

作为补充或备选，也可以在检测器支座上设置施加负压的、排出已消耗的冷却空气的吸气通道以便输出冷却空气。

对于设置在围绕z轴旋转的机架上的、具有沿圆周方向更大的长度尺寸的检测器装置的均匀冷却是特别有利的，进气通道或排气通道分别这样设置在检测器模块各自的同一侧，使得平行于z轴地，也即在系统轴线方向上产生冷却空气流。由此，避免了在冷却空气沿传感器面的路径中出现重要的加热，并且沿冷却空气在传感器面上的路径的冷却效果在很大程度上保持相同。