[发明专利]包括用于冷却X射线检测器的冷却空气通道的检测器设备

说明书

本发明涉及包括用于冷却X射线检测器(1)的冷却空气通道(4)的检测器设备(5)。检测器设备(5)还具有围绕X射线检测器(1)的检测器内部空间(3)，其中冷却空气通道(4)贯穿检测器内部空间(3)的至少一个子区域。检测器设备(5)具有压力限制单元(7)，压力限制单元(7)具有沿冷却空气通道(4)布置的限制设备(6)，其中限制设备(6)基于进入的冷却空气流而被设计为在X射线检测器(1)处沿着冷却空气通道(4)引导受限的体积流量。

技术领域

本发明涉及一种检测器设备，其包括用于冷却X射线检测器的冷却空气通道和用于该目的的医疗设备。

背景技术

在X射线成像中，例如在计算机断层摄影术、血管造影术或放射线照相术中，可以使用计数直接转换X射线检测器或积分间接转换X射线检测器。

间接转换X射线检测器中的X射线或光子可以通过合适的转换器材料被转换为光线并通过光电二极管转换成电脉冲。闪烁体，例如GOS(Gd2O2S)、CsI、YGO或LuTAG，经常被用作转换器材料。具体地，闪烁体被用于能量范围高达1MeV的医学X射线成像。通常，使用所谓的间接转换X射线检测器，即所谓的闪烁体检测器，其中X射线或伽马射线在两个阶段中被转换成电信号。在第一阶段中，X射线或伽马量子被吸收在闪烁体元件中并转换成光学可见光；这种效应被称为荧光。在第二阶段中，由发光激发的光然后被光耦合到闪烁体元件的第一光电二极管转换成电信号、通过评估或读出电子器件被读出并且随后被转发到计算单元。

直接转换X射线检测器中的X射线或光子可以通过合适的转换器材料被转换成电脉冲。例如，CdTe、CZT、CdZnTeSe、CdTeSe、CdMnTe、InP、TlBr2、HgI2、GaAs等可以被用作转换器材料，具体地用于计算机断层摄影系统。通过评估电子器件评估电脉冲，评估电子器件例如为集成电路(专用集成电路)。在计数X射线检测器时，通过计数由转换器材料中的X射线光子吸收触发的电脉冲来测量入射X射线。通常，电脉冲的水平与吸收的X射线光子的能量成比例。通过将电脉冲的水平与阈值进行比较，光谱信息可以被提取。

本发明的目标是转换器材料的电阻可以随着X射线通量而改变。这也导致转换器元件中的所谓的HV电流变化，并因此导致功率损耗的变化。温度的变化会影响计数率和能量分辨率。X射线检测器因此可能遭受与温度相关的计数率漂移，这可能导致成像中的伪像。当在计算机断层摄影成像中在扫描和/或记录期间检测到的剂量改变时，这可能涉及时间相关和/或动态效应，其应该通过适当的温度稳定措施来补偿。

计算机断层摄影系统的检测器单元由公开文献DE 10 2004 055 752 A1已知。检测器单元包括在组装位置中面向计算机断层摄影系统的机架的支撑环的覆盖区，以及检测器表面，该检测器表面大致垂直地与覆盖区成角度并且在组装位置中面向机架的等中心轴线，并且用于检测X射线的多个检测器元件沿着该检测器表面定位。该覆盖区具有空气入口，该空气入口以这样的方式安装，使得在外部撞击在覆盖区上的冷却空气流被引导至检测器表面的内部。在组装位置中，空气入口对应于支撑环中的空气管道或在绕线架和支撑环之间布置的空气管道。

由公开文献DE 10 2013 226 666 A1已知一种包括具有堆叠形式的传感器表面的传感器层的X射线检测器模块，其中高电压可以被应用到用于检测X射线的传感器表面，其中传感器层被热耦合到潜热储存系统。

从公开文献DE 10 2014 201 741 A1中可知，为了调节X射线机的X射线检测器的温度(该X射线机包括多个相邻布置的检测器元件，其中在获取X射线图像期间，X射线检测器和/或X射线源相对于测量对象移动)，在获取X射线图像期间，相应的热输入测量被记录，相应的热输入测量来自检测器元件、表征输入到该检测器元件热输入，并且在调节至少一个其他检测器元件的温度时针对每个检测器元件记录的相应热输入测量被考虑在内。

从专利文献DE 10 2008 051 045 A1中已知一种设计用于检测X射线并且用具有温度至少为38℃且至多为55℃的直接转换元件进行操作的辐射直接转换器。该温度可以通过珀耳帖元件或气流来调节。