[发明专利]传感器单元、辐射检测器、制造传感器单元的方法和使用传感器单元的方法

说明书

一种传感器单元(14、14a、14b)，包括：转换元件(22、22a、22b)，所述转换元件包括多个成像像素(26、26b、28、28b、60)，每个成像像素(26、26b、28、28b、60)被配置为将辐射直接转换为电荷，每个成像像素(26、26b、28、28b、60)包括电荷收集电极(30、30b)，并且所述成像像素(26、26b、28、28b、60)包括第一成像像素(26、26b)和第二成像像素(28、28b)；以及读出基板(40)，所述读出基板包括布置成网格的多个读出像素(42)，每个读出像素(42)通过所述电荷收集电极(30、30b)上的连接位置(50)处的互连部分(44)连接至相关联的成像像素(26、26b、28、28b、60)；其中所述第二成像像素(28、28b)相对于所述第一成像像素(26、26b)在移位方向(36)上移位；并且其中在所述第一成像像素(26、26b)与所述第二成像像素(28、28b)之间相对于所述电荷收集电极(30、30b)的所述连接位置(50)是不同的。

技术领域

本公开总体涉及传感器单元。具体地，提供了传感器单元、包括传感器单元的辐射检测器、制造用于辐射检测器的传感器单元的方法以及使用用于辐射检测器的传感器单元的方法。

背景技术

直接转换辐射检测器利用光电导体，诸如碲化镉(CdTe)转换元件，以捕获入射的X射线光子并且将入射的X射线光子直接转换为电荷。所述辐射检测器可包括具有多个成像像素的转换元件和具有多个读出像素的读出基板。每个读出像素通常连接至相关联的成像像素的电荷收集电极的中心。每个读出像素可包括读出像素电子器件，所述读出像素电子器件具有特定用于相关联的读出像素的至少一个电子部件，诸如放大器、积分器、比较器和/或用于对光子脉冲进行计数的计数器。每个读出像素中的空间通常是非常有限的。

在此类光子计数辐射检测器中，分辨率常常是重要的参数。依据小成像像素并且依据小读出像素，增加分辨率对所使用的辐射检测器具有较高要求。一些辐射检测器的分辨率受到使所需的电子器件配合在读出像素中所需的读出像素的大小限制。

在具有多行和多列成像像素的扫描辐射检测器中，辐射检测器可在成像平面中倾斜，使得被成像的对象中的同一点跨多个列行进，而不是沿着单个列笔直行进。通过以此方式以一定角度进行扫描并且以较小的步长进行采样(例如，在100μm的成像像素下每80μm进行采样)，可重建具有比成像像素的原生分辨率更高的分辨率的图像。

在2011年12月20日提交、在2016年7月12日授权并且标题为“RadiationDetector,and Radiation Imaging Apparatus Provided with Detector”的美国专利9,389,320B2公开了一种辐射检测器，所述辐射检测器包括具有多阵列检测元件的多个模块，所述美国专利在此以全文引用的方式并入。该模块沿着第一X轴线和第一Y轴线中的至少一者布置，并且向所述辐射检测器给予沿着所述第一X轴线和所述第一Y轴线中的一者设置的扫描方向。多个检测元件沿着第二X轴线和第二Y轴线布置。所述第二X轴线和所述第二Y轴线分别具有与所述第一X轴线和所述第一Y轴线的相对角度，所述相对角度是6度至20.7度的范围。因此，所述模块在成像平面中倾斜。在扫描进行时，穿过正被检查的对象的一部分的每个检测元件的位置相对于在第二Y轴线的方向上的位置而变。这允许在收集时序下检测到的帧数据的像素还包括同一点处的像素值的不仅与横向方向(第一X轴线)相关而且与纵向方向(第一Y轴线)相关的变化分量。因此，在所重建的图像中，与由使用基于常规技术的检测器的成像设备产生的所重建的图像相比，所重建的图像的纵向方向和横向方向两者上的分辨率得到提高，在常规技术中，未相对于扫描方向倾斜地提供像素阵列。