[发明专利]一种光子计数探测器

说明书

技术领域

本发明涉及辐射成像技术领域，尤其涉及一种光子计数探测器。

背景技术

在医学辐射成像领域中，光子计数成像技术因所需X射线剂量较低，目前正成为业内的研究热点。以CdTe和CdZnTe为代表的化合物半导体探测器具有能量分辨率高、能够在室温成像等优点，是光子计数探测器的理想材料，但受到工艺限制，单块低缺陷晶体的尺寸较小，无法满足大面积成像的需求，以CdTe为例，单块低缺陷晶体的最大面积不超过4cm×4cm，若要实现大面积成像必须将多块小尺寸探测器排布成阵列，如图1所示，由于小尺寸探测器91的读出芯片92的面积比探测器略大，这样在平面内拼接成大尺寸阵列会形成较大的缝隙A，无法直接实现大面积成像，只能通过多帧不同位置的图像重建出完整图像，而图像重建计算量巨大，同时还存在伪影和射线利用率低的缺点，无法满足医学成像的需求。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光子计数探测器，旨在解决现有技术中光子计数探测器由于探测器单元的拼接缝隙过大影响成像质量的问题。

本发明的技术方案如下：

一种光子计数探测器，包括若干探测器单元，所述若干探测器单元排列成若干列，具有柱面形状的光子计数探测器探测面；

外侧的探测器单元列相对于内侧相邻的探测器单元列向光子计数探测器探测面朝向的一侧弯折预定的角度；

所述探测器单元包括封装在一起的探测器和读出芯片，所述探测器设有探测面；

外侧探测器单元列相对于内侧探测器单元列向光子计数探测器探测面朝向的一侧弯折预定的角度，外侧探测器单元的探测面的边缘和内侧探测器单元的探测面的边缘之间的距离小于一行像素宽度；

每一探测器单元列包括若干探测器单元，所述探测器单元列的若干探测器单元依次设置在一块条形基板上，沿所述条形基板的长度方向排列，所述读出芯片固定在所述条形基板上，所述探测器固定在所述读出芯片上与所述条形基板相对的面；

所述读出芯片设有数据读取部，所述条形基板上对应各探测器单元的数据读取部分别设有数据连接部，所述外侧探测器单元和所述内侧探测器单元相向的侧壁之间具有容置空间，所述内侧探测器单元的读出芯片的数据读取部延伸到所述容置空间中，所述内侧探测器单元对应的数据连接部也延伸到所述容置空间中；

所述数据读取部包括数据读取端口和芯片扇出线，所述数据连接部设有芯片扇出线连接端口，所述芯片扇出线连接所述数据读取端口和相应的数据连接部上的芯片扇出线连接端口；

所述探测器单元还包括高压偏置线，所述探测器设有金属薄膜电极，所述条形基板的数据连接部设有高压偏置线连接端口，内侧探测器单元的所述高压偏置线的一端连接金属薄膜电极，另一端延伸到所述容置空间中并连接相应的数据连接部上的高压偏置线连接端口；

所述数据连接部的下方连接一个数据导出部件，所述数据导出部件用于将所述探测器单元的数据扇出至板级系统；

中间的两列探测器单元并排设置，所述两探测器单元列的探测器单元的探测面彼此持平，所述中间两探测器单元列左右两侧的其它探测器单元列依次相对于与其内侧相邻的探测器单元列弯折预定的角度，所述预定的角度为10°~30°。

本发明的光子计数探测器通过将探测器单元设置成阵列结构并形成柱面形状的光子计数探测器探测面，有效地解决了现有小尺寸探测器拼接时出现的缝隙过大而影响图像重建等问题。在本发明光子计数探测器中，外侧探测器单元列相对于内侧相邻的探测器单元列向光子计数探测器探测面朝向的一侧弯折预定的角度，并且将读出芯片的数据读取部和条形基板的数据连接部设置在上述相邻两列探测器单元列弯折时形成的容置空间中，使得相邻两探测器单元列上的探测器单元的探测面紧邻，解决了现有技术中存在的光子计数探测器阵列拼接缝隙大的问题，能够实现大面积成像，满足医学成像系统的需求。

附图说明

图1为现有技术中光子计数探测器的结构示意图。

图2为本发明光子计数探测器较佳实施例的结构示意图。

图3为本发明光子计数探测器的探测面的结构示意图。

图4为图2所示光子计数探测器中的剖面图。

图5为本发明光子计数探测器中单列探测器单元的结构示意图。

图6为图5所示单列探测器单元中单个探测器单元的结构示意图。

图7为图6所示单个探测器单元的剖面图。