[发明专利]从半导体图像检测器输出数据的方法有效

专利信息
申请号: 201680081972.5 申请日: 2016-02-26
公开(公告)号: CN108701490B 公开(公告)日: 2022-07-12
发明(设计)人: 曹培炎;程华斌;刘雨润 申请(专利权)人: 深圳帧观德芯科技有限公司
主分类号: G11C29/24 分类号: G11C29/24;G01T1/24
代理公司: 深圳市六加知识产权代理有限公司 44372 代理人: 罗水江
地址: 518000 广东省深圳市南山区招商街道沿山*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 半导体 图像 检测器 输出 数据 方法
【说明书】:

本文公开了一种适合于检测图像的装置,该装置包括:多个像素(150),其被配置成在暴露于辐射时产生电信号;电子系统(121),该电子系统(121)与每个所述像素(150)相关联,其中电子系统(121)包括第一信号路径(631)上的第一内存(641)和第二信号路径(632)上的第二内存(642),两个信号路径(631,632)在电子系统(121)的输入端子(601)与输出端子(602)之间;其中所述第一内存(641)和所述第二内存(642)中的每个被配置成存储由与电子系统(121)关联的像素(150)产生的电信号、被配置成存储在另一个像素(150)中产生的电信号以及被配置成将电子系统(121)中存储的电信号传送到另一个像素(150);其中电子系统(121)包括开关(610,620),其被配置成选择信号路径(631,632)中的一个。

技术领域

本公开涉及从半导体图像检测器,特别是半导体X射线图像检测器,读取数据的方法。

背景技术

X射线检测器可以是用于测量X射线的通量、空间分布、光谱或其他性质的设备。

X射线检测器可用于许多应用。一个重要应用是成像。被配置成检测X射线图像的X射线检测器可叫作X射线成像检测器。X射线成像是一种放射摄影技术,可以用于揭示组成不均匀和不透明物体(例如人体)的内部结构。

早期用于成像的X射线检测器包括照相底片和照相胶片。照相底片可以是具有感光乳剂涂层的玻璃底片。尽管照相底片被照相胶片取代,由于它们所提供的优越质量和它们的极端稳定性而仍可在特殊情形中使用它们。照相胶片可以是具有感光乳剂涂层的塑胶胶片(例如,带或片)。

在20世纪80年代,出现了光激励萤光板(PSP板)。PSP板可包含在晶格中具有色心的萤光材料。在将PSP板暴露于X射线时,X射线激发的电子被困在色心中直到它们受到在板表面上扫描的激光光束的激励。在激光扫描该板时,捕获的激发电子发出光,其被光电倍增管收集。收集的光转换成数字图像。与照相底片和照相胶片相比,PSP可以被重复使用。

另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线图像增强器的部件通常在真空中密封。与照相底片、照相胶片和PSP板相比,X射线图像增强器可产生即时图像,即不需要曝光后处理来产生图像。X射线首先撞击输入萤光体(例如,碘化铯)并且被转换成可见光。可见光然后撞击光电阴极(例如,包含铯和锑复合物的薄金属层)并且促使电子发射。发射电子数量与入射X射线的强度成比例。发射电子通过电子光学器件投射到输出萤光体上并且促使该输出萤光体产生可见光图像。

闪烁体的操作与X射线图像增强器有些类似之处在于闪烁体(例如,碘化钠)吸收X射线并且发射可见光,其然后可以被适用于可见光的图像感测器检测到。在闪烁体中,可见光在各个方向上传播和散射,从而降低空间解析度。降低闪烁体厚度有助于提高空间解析度但也减少X射线吸收。从而,闪烁体必须在吸收效率与解析度之间达成妥协。

半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号而在很大程度上克服该问题。半导体X射线检测器可包括半导体层,其吸收感兴趣的波长的X射线。当在半导体层中吸收X射线光子时,产生出多个载流子(例如,电子和空穴),这些载流子在朝向半导体层上的电触点的电场下被扫描。当前可用半导体X射线检测器(例如,Medipix)中需要的繁琐的热管理,这就使得具有大面积和大量像素的检测器难以生产或不可能生产。

发明内容

本文公开了适合于检测图像的装置,其包括:多个像素,所述多个像素被配置成在暴露于辐射时产生电信号;电子系统,所述电子系统与所述多个像素中的每个像素相关联,其中电子系统包括第一信号路径上的第一内存和第二信号路径上的第二内存,所述第一信号路径和所述第二信号路径在所述电子系统的输入端子与输出端子之间;其中所述第一内存和所述第二内存中的每个内存被配置成存储由与所述电子系统相关联的像素产生的电信号,被配置成存储在另一个像素中产生的电信号以及被配置成将所述电子系统中存储的电信号传送到另一个像素;其中所述电子系统包括开关,所述开关被配置成选择所述第一信号路径和所述第二信号路径中的一个信号路径。

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