[发明专利]放射线检测器及其使用方法和放射线检查装置

说明书

本发明公开了一种放射线检测器及其使用方法和放射线检查装置，其中的放射线检测器包括：第一活性材料层和第二活性材料层，第一活性材料层吸收入射的放射线中第一能量段的部分，第二活性材料层吸收入射的放射线中第二能量段的部分；第一收集电极和第二收集电极，第一收集电极设置于第一活性材料层的远离第二活性材料层的表面，第二收集电极设置于第二活性材料层的远离第一活性材料层的表面；第一收集电极用以在被施加反向偏压时收集第一活性材料层中的载流子，第二收集电极用以在被施加反向偏压时收集第二活性材料层中的载流子。本发明中的器件，能够在一次放射线入射的过程中区分双能量放射线光子所产生的的电信号，实现双能成像。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及到一种放射线检测器及其使用方法，以及一种放射线检查装置。

背景技术

放射线检查装置被使用于医疗设备至工业用非破坏检查装置等各种领域。作为医疗设备，可列举出CT(Computed Tomography)装置、正电子断层(PET：positron emissionTomography)装置。另外，作为放射线，使用X射线、伽玛射线等。

常规的X射线探测方法有间接探测和直接探测两种类型。间接式X射线探测中，X射线光子首先入射到由无机材料构成的闪烁体上，闪烁体将X射线光子能量光子转换为可见光光子出射，然后再用硅基CCD或者CMOS图像传感器接收可见光子信号进行成像；直接式X射线探测不需要闪烁体，X射线光子直接入射到非晶硒等活性材料，由于X射线光子的光电效应以及康普顿散射效应等，活性材料吸收X射线光子后将产生光生载流子，探测器通过对光生载流子形成的电信号的探测来获得X射线的强度信息。而由于间接式X射线探测所获得的电信号不能直接分辨X射线光子的能量，因此近年来，正在进行将透过了被检体的放射线直接变换为电信号的放射线检测器的开发，且对其提出了能够区分不同能量X射线光子所产生的电信号的更高要求。

目前采用的双探测器方案是在两块探测器之间采用滤波片将X射线整形后分离为低能和高能射线分别探测，且通常使用的是铜滤波片和铝滤波片。但是，采用这种方案滤波得到的高低能射线的能谱区分度不大，因此重建结果存在较大的误差，被称为“伪双能”成像，实际上并不能满足区分不同能量X射线光子所产生的电信号的需求。

发明内容

因此，本发明主要目的在于解决现有技术中的放射线检测器不能区分不同能量放射线光子所产生的电信号的需求，提供一种放射线探测器，并对应提供该放射线探测器的使用方法以及一种放射线检查装置。

为此，根据第一方面，本发明提供了一种放射线检测器，包括：第一活性材料层和第二活性材料层，第一活性材料层吸收入射的放射线中第一能量段的部分，经过第一活性材料层后的放射线入射第二活性材料层，第二活性材料层吸收入射的放射线中第二能量段的部分；第二能量段为放射线中高于第一能量段的部分，第一活性材料层对第二能量段的放射线的吸收系数小于第二活性材料层对第二能量段的放射线的吸收系数；第一收集电极和第二收集电极，第一收集电极设置于第一活性材料层的远离第二活性材料层的表面，第二收集电极设置于第二活性材料层的远离第一活性材料层的表面；第一收集电极用以在被施加反向偏压时收集第一活性材料层中的载流子，第二收集电极用以在被施加反向偏压时收集第二活性材料层中的载流子。

进一步地，第二活性材料层的厚度大于第一活性材料层的厚度。

进一步地，第二活性材料层的厚度是第一活性材料层的厚度的三倍或者三倍以上。

进一步地，第一活性材料层为Ⅲ-V族半导体活性材料层，第二活性材料层为钙钛矿活性材料层。

进一步地，第一活性材料层为Ⅲ-V族半导体单晶活性材料层，第二活性材料层为钙钛矿单晶活性材料层。

进一步地，该放射线检测器还包括：第一盖板和第二盖板，第一盖板设置于第一收集电极的远离第一活性材料层的表面，第二盖板设置于第二收集电极的远离第二活性材料层的表面。