[发明专利]光谱CT的检测器阵列

说明书

一种辐射检测器（24），包括上部闪烁体（30T）的二维阵列，其设置在面对x射线源的位置来接收辐射，将低能量辐射转换成可见光并透射高能量辐射。下部闪烁体（30B）的二维阵列，其设置在与上部闪烁体（30T）相邻并距离x射线源（14）较远的位置来将透射的高能量辐射转换成可见光。上部和下部光电检测器（38 T、38B）光学耦合至位于闪烁体（30T、30B）内侧（60）上的各个上部和下部闪烁体（30T、30B）。光学元件（100）光学耦合至上部闪烁体（30T），来收集和引导从上部闪烁体（30T）发出的光进入相应的上部光电检测器（38T）。

技术领域

本发明涉及一种成像系统的应用。本发明的主题涉及光谱计算机断层造影（CT）扫描仪的特殊应用，将在下文中详细进行描述。然而，本发明还涉及其与DF和RF成像、X射线荧光检查法、X光照相术和其它成像系统组合用于医学和非医学检查的用途。

背景技术

计算机断层造影（CT）成像通常采用一个x射线源，其产生横穿过检查区域的x射线的扇形射束、楔形射束或锥形射束。安排在检查区域中的对象与横穿的x射线相互影响并吸收一部分的x射线。在x射线源对面设置了包括检测器元件阵列的二维辐射检测器。辐射检测器包括测定传输的x射线的强度的闪烁体层和下层的光电检测层。在双能CT系统中，闪烁晶体分别粘附在两个光电倍增管上，例如，氟化钙（CaF）和碘化钠（NaI）。两种闪烁体可以并排设置，或者，如US4247774中所示的，闪烁体可局部交迭成形，使得一部分x射线通过两种闪烁体。较低能量的x射线被上层CaF闪烁体吸收并在其中引起闪烁，而较高能量的x射线穿过NaI闪烁体并在其中闪烁。这种闪烁升高了相应光电倍增管中的电流。

通常，x射线源和辐射检测器安装在旋转托台的相对两侧上，由此旋转该托台可获得对象的一定角度范围的投影视图。在一些结构中，x射线源安装在旋转托台上，而辐射检测器安装在固定托台上。在另一种结构中，投影视图利用过滤后的背面投影或其它重建方法根据电信号进行重建，产生对象或其选定区域的三维图像显示。

在双能CT系统中，可连续收集与较高和较低能量x射线相对应的电信号并重建成自然对齐的单独图像。双重能量切片数据还可用来产生射束硬化校正。

一些当前使用的CT检测器采用的是氧硫化钆（GOS）层。在光谱CT检测器中，感应低能x射线的上层通常构建来吸收大量能量低于50keV的x射线光子，而将让能量高于90keV的大量x射线光子通过。这些标准需要上层GOS薄于大约0.1mm才能符合。通常，每个光电检测器的活性区域与相应的闪烁体层的厚度相匹配。因为光电检测器的光收集效率与光电检测器的活性区域直接成比例，光电检测器的0.1mm高的活性区域将产生不恰当的低的光收集效率。

本发明提出一种克服了上述问题以及其它问题的改进的方法和设备。

发明内容

依据本发明的一方面，公开了一种辐射检测器。在面对x射线源的地方设置了上部闪烁体来接受辐射，将低能辐射转换成光并透射高能辐射。第一光电检测器与上部闪烁体光学耦合来接受上部闪烁体发出的光并将其转换成电信号。一个光学元件与上部闪烁体和第一光电检测器光学耦合，以收集从上部闪烁体发出的光并将其导入第一光电检测器中。在与上部闪烁体相邻并远离x射线源的地方设置了下部闪烁体来将从上部闪烁体透射的高能辐射转换成光。第二光电检测器与下部闪烁体光学耦合，以接受下部闪烁体发出的光并将其转换成电信号。