[发明专利]能识别和管理电荷共享的X射线检测器

说明书

本文公开了一种适于检测X射线的仪器。在一个示例中，所述仪器包括X射线吸收层(110)和控制器(310)。X射线吸收层(110)包括第一像素(210‑1)和第二像素(210‑2)。所述控制器(310)被配置成确定由第一X射线光子产生的载流子被第一像素(210‑1)和第二像素(210‑2)收集，并复位与所述第一像素(210‑1)和所述第二像素(210‑2)所收集的载流子相关联的信号。

【技术领域】

本发明涉及X射线检测器，尤其涉及能识别和管理电荷共享的X射线检测器。

【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、光谱或其它特性的器件。

X射线检测器可用于许多应用。一种重要的应用是成像。X射线成像是一种射线照相技术，可用于揭示非均匀组成的以及不透明物体(例如人体)的内部结构。另外一个重要应用是元素分析。元素分析是对某些材料的样品分析其元素组成的过程。

早期X射线检测器包括摄影板和摄影胶片。摄影板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板。

在20世纪80年代，出现了光激励萤光板(PSP板)。PSP板可包含在它的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。在激光扫描板时，捕获的激发电子发出光，其被光电倍增管收集。被收集的光转换成数字图像。

另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线首先撞击输入荧光体(例如，碘化铯)，并被转换为可见光。然后，可见光撞击光电阴极(例如含有铯和锑化合物的薄金属层)，并引起电子发射。发射电子的数量与入射X射线的强度成比例。发射的电子通过电子光学被投射到输出荧光体上，并使所述输出荧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，其然后能被对可见光合适的图像感测器检测。

半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号，因此比前面的X射线检测器提供更好的性能。半导体X射线检测器可包括半导体层，其在感兴趣波长吸收X射线。当在半导体层中吸收X射线光子时，产生多个载流子(例如，电子和空穴)。在本文中，术语“载荷子”、“电荷”和“载流子”可以互换使用。半导体X射线检测器可具有多个能独立确定本地的X射线强度和X射线光子能量的像素。由X射线光子产生的载流子可以在电场下被扫入像素中。如果由单个X射线光子产生的载流子被多于一个的像素收集(“电荷共享”)，辐射探测器的性能会受到负面影响。在光子能量被确定的应用中(例如元素分析)，电荷共享对精确的光子能量测量而言是尤其成问题的，因为X射线光子的能量根据其产生的载流子的总量来确定。

【发明内容】

本文公开的教导涉及用于X射线检测的方法、系统和仪器。更特别地，本发明涉及用于具有电荷共享管理的X射线检测的方法、系统和仪器。

在一个实例中公开了一种适于检测X射线的仪器。该仪器包括X射线吸收层和控制器。所述X射线吸收层包括第一像素和第二像素。所述控制器被配置成用以确定第一X射线光子所产生的载流子被第一像素和第二像素收集，并复位与所一像素和第二像素所收集的载流子相关联的信号。

根据实施例，复位信号包括将信号的每个值复位为零或删除信号。

根据实施例，与第一像素和第二像素所收集的载流子相关联的信号包括：由第一像素收集的第一载流子产生的第一电压，和由第二像素收集的第二载流子产生的第二电压。

根据实施例，第一像素与具有第一电压的第一电容器相关联，第二像素与具有第二电压的第二电容器相关联。

根据实施例，确定第一X射线光子所产生的载流子被第一像素和第二像素收集，这包括：确定与第一电压和第二电压相关联的特征，其中，所述特征是在阈值之内或大于阈值。