[其他]具有由阵列射线传感器构成的图象接收平面的低噪声射线图象探测系统

说明书

本发明涉及一个射线图象探测系统，该系统具有由两维阵列式射线传感器作为象素构成的一射线图象接收平面。更具体地说本发明涉及一个系统，其中的信噪比得到改善。

一个陈阵传感器型射线图象探测系统的典型的例子（如图4所示）具有由多个高灵敏的射线传感器Dij（i＝1，2，…，m;j＝1，2，…n）构成的图象接收平面;每个传感器的射线接收面积小于一平方毫米。很多这样的小传感器被密集地排列在一起，从而构成具有所需总面积的（例如大约30cm²）一个（m，n）传感器矩阵。每个传感器由一个扁平的半导体片制成。其两个表面均镀上金属膜作为电极。该半导体片是CdTe，HgI₂这类的化合物半导体。在半导体片与两个当中任何一个电极的接触面上形成了一个响应于射线的二极管层。根据图4，（m，n）传感器矩阵m行中的每一行均对齐的n个射线传感器的上侧电极都连接在一起，并引到m个行边放大器Ai中对应的一个放大器上;同时，（m，n）传感器矩阵的n列中每列对齐的m个射线传感器的下侧电极都连接在一起并通过耦合电容Cj引到n个列边放大器Bj中对应的一个放大器上。电容Cj用来隔离从下侧电极提供给射线传感器的偏置电压Vb对放大器Bj的影响。利用所提供放大器，当（一个）辐射光子入射到某个特定的射线传感器Dij上时，可以使行边放大器Ai和列边放大器Bj输出其相应的脉冲信号。换言之，从两个确定的放大器Ai和Bj的输出信号组合可以确定哪个射线传感器被一个射线光子辐照。然而，当两个或更多的光子同时辐照一个传感器或不同的传感器Dij，Dij′，Dij″，……（或Dij，Di′j，Di″j……）且这些传感器的输出被送入同一个行边放大器Ai（或列边放大器Bj）时，即，当放大器Ai和Bj都（或其任意一个）输出大于一个光子对应的信号时，被同时辐照的不同传感器不能被彼此区分开来。因此，在这种情况下，从放大器Ai和Bj输出的信号被忽略掉，不被用作象素信号。

在上述射线图象接收系统中，每个放大器均有其输入级，该输入级由一个场效应晶体管构成的充电放大型前置放大器组成。我们知道，充电放大型放大器的输出噪声功率与该放大器的输入端电容C的平方值C²成正比，通常C≥10PF时，噪声在输出信号中占主要成份。由于对放大器而言，电容C也可以认为是等于信号源的输出电容，而且在这种情况下，每个放大器Ai、Bj的输入均与n或m个射线传感器并连相接，则Ai和Bj的输入端电容分别为nCd和mCd，其中Cd是与一个射线传感器Dij相关的电容（包括其引线电容）。由此，输入到行边放大器和列边放大器Ai和Bj的噪声功率分别为（nCd）²和（mCd）²。这意味着，系统噪声随构成象素的射线传感器数目的平方成正比而增加。另外，从传感器到高输入阻抗放大器的长引线也会使放大器易于拾取外部噪声。

本发明是为了消除传统的阵列传感器型射线图象探测系统所具有的缺点。其目的是提供一种新型的、改进了的阵列传感器型射线图象探测系统;从而抑制信噪比变差。使其噪声正比于构成射线图象接收面的射线传感器的数目，而不是正比于该数目的平方。

本发明的另一个目的是使这样一个改进了的射线图象探测系统避免为了改善信噪比而降低灵敏度。