[发明专利]X射线辐射检测器和CT系统

说明书

技术领域

本发明涉及特别地使用在CT系统内的用于检测X射线辐射的直接转换式X射线辐射检测器，其至少具有用于检测X射线辐射的半导体和至少一个安装在半导体上的电极，其中半导体和至少一个电极导电连接，并且本发明涉及带有X射线辐射检测器的CT系统。

背景技术

对于特别是在CT系统、双能量CT系统、SPECT系统和PET系统中的伽马辐射、X射线辐射的检测，使用基于半导体材料的直接转换式检测器等，所述半导体材料例如为CdTe、CdZnTe、CdZnTeSe、CdTeSe、CdMnTe、InP、TIBr2、HgI2。但这些材料具有大量晶体缺陷或晶格缺陷，其可作为初始中心和重组中心而变得电有效，并且例如以图像伪影的形式不利地影响X射线辐射的检测。

为优化X射线辐射检测，已知将用于检测的半导体以附加的辐射照射以产生附加的电荷载体。作为附加的辐射，例如使用IR、UV或可见光辐射。但在目前已知的X射线辐射检测器中使用非透明的或不透光的电极，所述电极布置在半导体的朝向附加辐射的侧面上。这些非透明的电极此外将半导体的材料与高压源或通向高压源的导电连接部连接。所施加的高压在半导体的材料的内部内产生电场，所述电场实现了所产生的电荷载体向电极的运动。但在非透明的电极的情况中，半导体几乎完全地相对于附加辐射被屏蔽，使得不产生附加的电荷载体。

此外，常规的电极具有对于被检测的X射线辐射的明显的吸收作用。由于保持CT设备内的患者的剂量率尽可能低的要求，力求使用带有尽可能低的吸收作用的电极。这与用于优化X射线辐射检测的检测器是否以附加的辐射照射无关。

从文献US 7 652 258 B2中已知根据权利要求1的前序部分的直接转换式X射线检测器，其中借助于在透明的中间层内附加射入的IR辐射降低极化效果。

此外，参考文献US 2012/0068078 A1，所述文献示出了带有由HgJ2制造的半导体的辐射检测器，其中电极由钯、TiW、ITO、SnO2、InO3或碳膜制成，然后形成由硅或聚对二甲苯制成的保护层。

此外，文献US 6,163,030A示出了带有半导体的辐射检测器，其中使用由TCO、以Au或Pt制成的薄金属层或例如聚苯胺的有机导体制成的电极。

最后，也参考US 2011/0253886 A1，所述文献描述了直接转换式辐射检测器，其中借助于光源将光耦合到半导体层内。

发明内容

因此，本发明的任务是完成改进的直接转换式X射线辐射检测器，其检测材料不被非透明的电极相对于附加的辐射屏蔽，并且其电极具有对于待检测的伽马辐射和/或X射线辐射的低的吸收作用。

此任务通过独立权利要求的特征解决。本发明的有利的扩展是从属权利要求的内容。

本发明人已认识到，可完成由带有低吸收作用的材料制成的导电并且透明的电极，所述电极特别地适合于使用在CT系统内。电极的透明性在此涉及所使用的半导体的附加辐射，例如IR辐射、UV辐射或可见光辐射。通过使用此类电极，一方面附加的辐射几乎完全地到达用于检测的半导体，并且另一方面所使用的X射线辐射的剂量可保持为低剂量，因为电极的吸收作用低。

为实现此效果，即透明性和低的吸收作用，可构建包括多个层的电极。导电并且透明的电极安装在半导体的朝向X射线辐射的侧面上。直接安装在半导体的材料上的第一层可形成为导电并且至少部分地透明的接触层。为此，合适的是导电的金属，如铂、铟、钼、钨、钌、金、银、铝或这些金属的组合。接触层可形成为厚度最多200nm的贯通层或形成为带有不均匀地分布的透明的孔的多孔层，或形成为结构化的层，例如具有带有规则地分布的透明的孔洞或网眼的网状的层。通过层或孔、孔洞或网眼，附加辐射的至少10％、更好地至少50％到达半导体的材料上。例如接触层越薄和/或孔、孔洞或网眼形成得越大或越频繁，则越多的辐射通过接触层到达。但接触层的导电性随着层内的孔、孔洞或网眼的数量的增加而降低。