具有設(shè)置在至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間的至少一個(gè)薄光傳感器陣列層的多層水平計(jì)算機(jī) ...的制作方法
【專利摘要】一種成像系統(tǒng)(100)，包括輻射敏感探測(cè)器陣列(110)。所述探測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)閃爍體陣列層(116)。所述探測(cè)器陣列還包括至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層(114)。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
【專利說(shuō)明】
具有設(shè)置在至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間的至少一個(gè)薄光傳
感器陣列層的多層水平計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)探測(cè)器陣列
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]下文總體上涉及多層CT探測(cè)器陣列，并且更具體地涉及具有設(shè)置在至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間的至少一個(gè)薄光傳感器陣列層的多層水平CT探測(cè)器陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的CT掃描器包括關(guān)于檢查區(qū)域旋轉(zhuǎn)并且發(fā)射穿過檢查區(qū)域的輻射的輻射源、以及探測(cè)穿過該檢查區(qū)域的輻射的輻射敏感探測(cè)器陣列。該探測(cè)器陣列已經(jīng)包括了耦合到光傳感器陣列的閃爍體陣列。閃爍體陣列接收輻射并且將該輻射轉(zhuǎn)換為光，然后光傳感器陣列接收該光并且產(chǎn)生指示該光的電信號(hào)。能夠?qū)υ撔盘?hào)進(jìn)行重建以生成體積圖像數(shù)據(jù)。
[0003]雙能(也被稱為雙層)探測(cè)器陣列包括兩對(duì)閃爍體/光傳感器陣列。通常，閃爍體/光傳感器陣列對(duì)中的一個(gè)閃爍體/光傳感器陣列對(duì)主要探測(cè)較低能量的輻射，并且閃爍體/光傳感器陣列對(duì)中的另一個(gè)閃爍體/光傳感器陣列對(duì)主要探測(cè)較高能量的輻射。在“水平”配置中，光傳感器陣列在橫向方向上延伸，該橫向方向垂直于入射福射的方向。在“垂直”配置中，光傳感器陣列在入射福射的方向上延伸。
[0004]美國(guó)專利7968853描述了一種垂直雙層探測(cè)器。該探測(cè)器包括沿z軸延伸并且沿橫向方向布置的多個(gè)模塊。每個(gè)模塊包括安裝到光電二極管陣列條帶的兩條閃爍體行。第一條具有Z較低的材料并且布置在與第一光電二極管陣列行相連接的條帶上，使得第一條離入射輻射較近。第二條具有Z較高的材料并且布置在與第二光電二極管陣列行相連接的條帶上，使得第二條離入射輻射較遠(yuǎn)。
[0005]這些條帶中的若干依次安裝在該模塊的基板上并且依次耦合到基板的相對(duì)側(cè)上的讀出電子器件。遺憾的是，對(duì)條帶與單個(gè)模塊的組裝需要大量操作，這是冗長(zhǎng)且耗時(shí)的?！八健睅缀谓Y(jié)構(gòu)僅使用分別耦合到兩個(gè)(2) 二維光電二極管陣列的兩個(gè)(2) 二維閃爍體陣列。這樣一來(lái)，水平的探測(cè)器的組裝比垂直探測(cè)器的組裝需要的操作更少、成本更低并且更精確。
[0006]然而，針對(duì)“水平”幾何結(jié)構(gòu)，二維光電二極管陣列中的一個(gè)或兩個(gè)都暴露于大約50%的X射線束通量，其吸收該X射線束通量中的一些。遺憾的是，所吸收的通量能夠進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生直接轉(zhuǎn)換電流，其可能會(huì)將直接轉(zhuǎn)換噪聲引入測(cè)量數(shù)據(jù)中。這可能會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低，例如譜分辨率降低。
[0007]本文描述的各方面解決了上述問題和/或其他問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]在一個(gè)方面中，一種成像系統(tǒng)包括輻射敏感探測(cè)器陣列。所述探測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)閃爍體陣列層。所述探測(cè)器陣列還包括至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
[0009]在另一個(gè)方面中，一種方法包括:利用成像系統(tǒng)的多譜水平探測(cè)器陣列探測(cè)輻射，從而經(jīng)由所述探測(cè)器陣列生成指示所探測(cè)的輻射的信號(hào)；并且處理所述信號(hào)以生成一幅或多幅圖像。所述探測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)閃爍體陣列層和至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
[0010]在另一個(gè)方面中，一種輻射敏感探測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)閃爍體陣列層以及至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在沿入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間。所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011]本發(fā)明可以采取各種部件和部件布置以及各種步驟和步驟安排的形式。附圖僅是為了說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例而不得被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0012]圖1示意性圖示了包括多譜成像探測(cè)器的范例成像系統(tǒng)。
[0013]圖2圖示了其中閃爍體/光傳感器對(duì)以相同的空間取向布置的多譜成像探測(cè)器的范例。
[0014]圖3圖示了其中閃爍體/光傳感器對(duì)以相反的空間取向布置的多譜成像探測(cè)器的范例。
[0015]圖4示意性圖示了用于路由與多譜成像探測(cè)器相結(jié)合的電信號(hào)的備選方法。
[0016]圖5示意性圖示了用于路由與多譜成像探測(cè)器相結(jié)合的電信號(hào)的另一備選方法。
[0017]圖6示意性圖示了用于安裝讀出電子器件的備選方法。
[0018]圖7圖示了使用多譜成像探測(cè)器的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0019]首先參考圖1，圖示了諸如計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)掃描器的成像系統(tǒng)100。成像系統(tǒng)100包括大體固定的機(jī)架102和旋轉(zhuǎn)機(jī)架104，旋轉(zhuǎn)機(jī)架104可旋轉(zhuǎn)地由固定機(jī)架102支撐。旋轉(zhuǎn)機(jī)架104圍繞檢查區(qū)域106關(guān)于縱軸或z軸旋轉(zhuǎn)。諸如X射線管的輻射源108由旋轉(zhuǎn)機(jī)架104支撐并與旋轉(zhuǎn)機(jī)架104 —起旋轉(zhuǎn)，并且發(fā)射穿過檢查區(qū)域106的輻射(例如X射線光子)。
[0020]輻射敏感探測(cè)器陣列110固定到旋轉(zhuǎn)機(jī)架104并且在檢查區(qū)域106的對(duì)面以角度弧與輻射源108相對(duì)。圖示的探測(cè)器陣列110是多層水平探測(cè)器陣列110，多層水平探測(cè)器陣列110具有N個(gè)閃爍體陣列層116 (其中N是大于I的整數(shù))、M個(gè)光傳感器陣列層114(其中M是大于I的整數(shù))以及讀出電子器件118。如下面更詳細(xì)的描述，在一個(gè)實(shí)例中，光傳感器陣列層114中的至少一個(gè)光傳感器陣列層位于閃爍體陣列層116中的至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間。
[0021]在圖示的實(shí)施例中，光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層具有下面的X射線衰減特性:實(shí)質(zhì)上入射在光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層的上的所有X射線光子將穿過光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層，而不會(huì)與光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層相互作用而經(jīng)由直接轉(zhuǎn)換產(chǎn)生大于關(guān)于直接轉(zhuǎn)換電流的預(yù)定閾值的直接轉(zhuǎn)換電流。例如，預(yù)定閾值能夠小于百分之十、小于百分之五、小于百分之一、小于百分之零點(diǎn)五和/或小于另一百分比。
[0022]光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層的范例是薄材料層，例如具有三十微米(30μ)或更小的厚度的層。光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層的另一個(gè)范例是原子序數(shù)(Z)較低的材料層，該材料具有等于或小于三十五的Ζ。光傳感器陣列層114中的該至少一個(gè)光傳感器陣列層的另一個(gè)范例是有機(jī)光傳感器層；這些具有非常低的Ζ，并且相應(yīng)地具有低的X射線吸收。例如相對(duì)于垂直探測(cè)器陣列，這樣的光傳感器陣列層可以具有更高的探測(cè)量子效率(DQE)，這是由于更大的探測(cè)表面區(qū)域，并且這樣允許更低劑量的掃描和/或提高的圖像質(zhì)量。
[0023]輻射敏感探測(cè)器陣列110響應(yīng)于探測(cè)到X射線光子而生成指示所探測(cè)的輻射的信號(hào)。讀出電子器件118處理該信號(hào)并且輸出經(jīng)處理的信號(hào)。能夠通過處理不同光傳感器陣列層輸出的信號(hào)來(lái)獲得譜信息，并且能夠通過將對(duì)應(yīng)于相同的射線路徑的不同光傳感器陣列層的輸出信號(hào)進(jìn)行求和來(lái)獲得常規(guī)(非譜)信息。
[0024]重建器120使用譜重建算法或常規(guī)重建算法來(lái)重建該信號(hào)，并且生成體積圖像數(shù)據(jù)。能夠從體積圖像數(shù)據(jù)生成一幅或多幅譜圖像或常規(guī)圖像。諸如床的受試者支撐物122將對(duì)象或受試者支撐在檢查區(qū)域106中。支撐物122可與旋轉(zhuǎn)機(jī)架104的旋轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)地沿著X軸、y軸和ζ軸移動(dòng)，以促進(jìn)螺旋、軸向、或其他期望的掃描軌跡。
[0025]通用計(jì)算系統(tǒng)充當(dāng)操作者控制臺(tái)124，其包括人類可讀的輸出設(shè)備(例如顯示器和/或打印機(jī))和輸入設(shè)備(例如鍵盤和/或鼠標(biāo))。控制臺(tái)124例如，通過允許操作員選擇譜掃描協(xié)議或常規(guī)掃描協(xié)議、譜重建算法和/或常規(guī)重建算法、初始化掃描等來(lái)允許操作者控制系統(tǒng)100的操作。
[0026]圖2圖示了探測(cè)器陣列110的部分的范例。出于清楚和示范的目的，N = M = 2。在該范例中，光傳感器層114兩者都設(shè)置在兩個(gè)閃爍體陣列層116之間。
[0027]第一閃爍體陣列層Iiei包括第一閃爍體像元(dixel)(也稱為閃爍體像素)202i的二維(2D)陣列(沿ζ軸的維度在圖2中不可見)。第一閃爍體像元202i包括原子序數(shù)Z較低的材料，例如摻雜鈦的硒化鋅(ZnSe:Ti)，摻雜鈰的釔釓鋁石榴石(YGAG:Ce)和/或吸收較低能量的“軟” X射線光子并且發(fā)射指示該光子的光的其他材料。
[0028]第一光傳感器陣列層IH1包括安裝在任選的第一基板ZOS1上的第一光電二極管206,的二維(2D)陣列(沿ζ軸的維度在圖2中不可見)。在省略了第一基板208i的配置中，第二光電二極管ZOei的二維(2D)陣列可以直接安裝在第一電路21(^上，這將在下文中更詳細(xì)地描述。合適材料的范例是其中來(lái)自于入射在第一光傳感器陣列層IH1上的輻射的直接轉(zhuǎn)換電流不超過從閃爍體發(fā)射的光在光傳感器層中生成的信號(hào)電流的0.1%的材料。這樣的材料可以具有三十微米(30 μ m)或更小的厚度和/或包括有機(jī)材料或Z < 35的材料。
[0029]通過舉例的方式，在一個(gè)實(shí)例中，第一光傳感器陣列層IH1是具有直接安裝在諸如塑料薄板或聚酰亞胺(PI)薄板的薄層上的硅(Si)、砷化鎵(GaAs)等光電二極管的薄的絕緣體上半導(dǎo)體(SOI)光電二極管陣列。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一光傳感器陣列層IH1是印制在柔性塑料薄板上的薄光電二極管陣列(例如銅銦鎵(di)硒化物(CIGS)或有機(jī)物)。僅具有Z較低的元素(例如H、C6、O等)的有機(jī)光電二極管(OPD)能夠薄到I μ，從而具有低X射線吸收。
[0030]第一閃爍體陣列層Iiei與第一光傳感器陣列層IH1耦合到一起，而使每個(gè)第一閃爍體像元202i光耦合到第一光電二極管206i中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一光電二極管。第一閃爍體像元中的每個(gè)第一閃爍體像元的六(6)側(cè)中的五(5)側(cè)被第一反射材料201圍繞，第一反射材料201將從第一光電二極管Zoe1離開的光重新引導(dǎo)為朝向第一光電二極管206lo
[0031]第一電路21(^包括第一側(cè)2111和第二側(cè)2112,并且第一側(cè)Zll1的部分電I禹合到第一光電二極管ZOei。在一個(gè)實(shí)例中，第一電路21(^是薄塑料柔性電路，并且第一光電二極管Zoe1輸出的信號(hào)被從個(gè)體第一光電二極管Zoe1路由到第一光傳感器陣列層IH1外。
[0032]第一閃爍體陣列層IW1、第一光傳感器陣列層IH1和第一電路21(^形成第一組件212!。
[0033]第二閃爍體陣列層1162包括第二閃爍體像元2022的二維(2D)陣列(沿z軸的維度在圖2中不可見)。第二閃爍體像元20?包括原子序數(shù)Z較高的材料，例如硫氧化釓(GOS)、镥鋁石榴石(LuAG)和/或吸收較高能量的“硬” X射線光子并且發(fā)射指示該光子的光的其他材料。第二光傳感器陣列層1142包括安裝在任選的第二基板2082上的第二光電二極管2062的二維(2D)陣列(沿z軸的維度在圖2中不可見)。在省略了第二基板2082的配置中，第二光電二極管2062的二維(2D)陣列可以直接安裝在第二電路2102上，這在下文中更詳細(xì)地描述。
[0034]第二光傳感器陣列層1142可以類似于第一光傳感器陣列層IH1，其中，其包括這樣的材料，在該材料中，少于在光傳感器層中生成的信號(hào)電流的0.1 %來(lái)自從由閃爍體發(fā)射的光。然而第二光傳感器陣列層1142的厚度和/或材料不必與第一光傳感器陣列層IH1的厚度和/或材料相同。通過為第一光傳感器陣列層IH1和第二光傳感器陣列層1142都使用相同的厚度和材料，第一光傳感器陣列層IH1和第二光傳感器陣列層1142的特性及響應(yīng)將大約相同，這將促進(jìn)對(duì)信號(hào)的處理，例如信號(hào)相減和/或以其他方式組合。
[0035]第二閃爍體陣列層1162與第二光傳感器陣列層1142耦合到一起，而使每個(gè)第二閃爍體像元2022光耦合到第二光電二極管2062中的不同的一個(gè)第二光電二極管。第二閃爍體像元2022中的每個(gè)第二閃爍體像元的六(6)側(cè)中的五(5)側(cè)被第二反射材料2042圍繞，第二反射材料2042將從第二光電二極管2062離開的光重新引導(dǎo)為朝向第二光電二極管2062。
[0036]第二電路2102包括第一側(cè)213i和第二側(cè)2132，并且第一側(cè)213i的部分電耦合到第二光電二極管2062。類似地，在一個(gè)實(shí)例中，第二電路2102是薄塑料柔性電路，并且個(gè)體第二光電二極管2062輸出的信號(hào)被從個(gè)體第二光電二極管2062路由到第二光傳感器陣列層1142外。
[0037]第二閃爍體陣列層1162、第二光傳感器陣列層1142和第二電路2102形成第二組件2122。
[0038]第一電路21(^的第二側(cè)2112與第二電路2102的第一側(cè)ZU1耦合到一起，從而將第一組件212i與第二組2122耦合到一起。
[0039]第一電路210i和第二電路2102的第一導(dǎo)電端214和2142包繞第二閃爍體陣列層1162的第一側(cè)216并且電耦合到第一讀出集成電路218i和2182，第一讀出集成電路2 W1和2182安裝到第一輻射屏蔽220，第一輻射屏蔽220固定到第二反射材料2042。第一輻射屏蔽220使第一讀出集成電路218i和2182與穿過第二閃爍體陣列層1162的剩余輻射屏蔽。
[0040]第一電路210i和第二電路2102的第二導(dǎo)電端222i和2222包繞第二閃爍體陣列層1162的第二相對(duì)側(cè)214并且電耦合到第二讀出集成電路226i和2262，第二讀出集成電路226!和2262安裝到第二輻射屏蔽228，第二輻射屏蔽228固定到第二反射材料2042。第二輻射屏蔽228使第二讀出集成電路226i和2262與穿過第二閃爍體陣列層1162的剩余輻射屏蔽。
[0041]輻射屏蔽220和228可以包括鎢、氧化鉍復(fù)合樹脂和/或具有將抑制X射線光子到達(dá)電路218i和2182以及電路226i和2262的X射線衰減特性的其他材料。在變型中，讀出集成電路218i和2182以及電路226i和2262中的至少一個(gè)包括輻射硬化的部件。在該變型中，能夠省略輻射屏蔽220和228對(duì)應(yīng)于具有輻射硬化的部件的讀出集成電路的部分。
[0042]在對(duì)上面的變型中，僅使用單個(gè)讀出集成電路(例如，2181，2261等)與第一光傳感器陣列層IH1連接，并且使用第一導(dǎo)電端211或第二導(dǎo)電端222i中的任一個(gè)或兩個(gè)來(lái)將信號(hào)從第一光傳感器陣列層IH1路由到該單個(gè)讀出集成電路。在僅使用第一導(dǎo)電端211或第二導(dǎo)電端和222i中的一個(gè)的情況下，能夠省略第一導(dǎo)電端211或第二導(dǎo)電端和ZZZ1中的另一個(gè)。
[0043]類似地，可以僅使用單個(gè)讀出集成電路(例如，2182，2262等)與第二光傳感器陣列層1142連接，并且使用第一導(dǎo)電端2142或第二導(dǎo)電端22?中的任一個(gè)或兩個(gè)來(lái)將信號(hào)從第二光傳感器陣列層1142路由到該單個(gè)讀出集成電路。在僅使用第一導(dǎo)電端2142或第二導(dǎo)電端2222中的一個(gè)的情況下，能夠省略第一導(dǎo)電端2142或第二導(dǎo)電端和2222中的另一個(gè)。
[0044]在又一個(gè)變型中，單個(gè)讀出集成電路(例如218^226^218^2263等)用于第一光傳感器陣列層IH1和第二光傳感器陣列層1142中的全部?jī)烧摺Ｔ诹硪粋€(gè)變型中，能夠與第一傳感器陣列層IH1和第二光傳感器陣列層1142中的一個(gè)或兩個(gè)一起使用超過兩個(gè)的讀出集成電路。
[0045]在圖示的配置中，第一光傳感器陣列層IH1和第二光傳感器陣列層1142都位于第一閃爍體陣列層Iie1和第二閃爍體陣列層Iie2之間，并且探測(cè)器陣列I1安裝在系統(tǒng)ιοο中，使得第一閃爍體陣列層Iie1接收入射輻射并且第二閃爍體陣列層1162接收穿過第一閃爍體陣列層116i的輻射。
[0046]圖3在結(jié)構(gòu)上類似于圖2，除了:第二組件2122翻轉(zhuǎn)了一百八十度；第一電路210:的第二側(cè)2112與第二閃爍體陣列層1162耦合；并且第一端2142和第二端22?不包繞第二閃爍體陣列層1162的第一端216和第二端224，而是在中心區(qū)域300內(nèi)折疊和反向纏繞并且引導(dǎo)回讀出集成電路2182和2262。
[0047]圖4和圖5在結(jié)構(gòu)上類似于圖2，除了:第一光傳感器陣列層IH1包括導(dǎo)電通路(不可見)，所述導(dǎo)電通路將第一光電二極管206i產(chǎn)生的信號(hào)路由到第一基板208i的一個(gè)或多個(gè)邊緣400。此外，第二光傳感器陣列層1142是背照式光電二極管(BIP)。此外，經(jīng)由粘合劑或焊錫通過直接倒裝法將第一組件212i和第二組件21?耦合。此外，省略了第一電路21(^和第二電路2102，并且第二組件2122耦合到基板400。
[0048]在圖4中，電氣連接體402從基板208i面向第一閃爍體陣列層IW1的側(cè)404耦合到導(dǎo)電通路，并包繞第一閃爍體陣列層Iie1，并且電連接到基板400。在圖5中，電氣連接體402從基板208i的相對(duì)側(cè)500耦合到導(dǎo)電通路(基板208i的相對(duì)側(cè)500面向第二閃爍體陣列層1162)，并包繞第一閃爍體陣列層IH1，并且電連接到基板400。
[0049]在圖4和圖5中，通過導(dǎo)電觸點(diǎn)408和第二光傳感器陣列層1142中的導(dǎo)電通孔(不可見)，將個(gè)體第二光電二極管2062的輸出端電耦合到基板400。通過基板400中的導(dǎo)電通孔(不可見)以及基板400和讀出集成電路406的導(dǎo)電墊(不可見)，進(jìn)一步將來(lái)自于光電二極管206i和2062的全部?jī)蓚€(gè)集合的輸出路由到讀出電子器件406。
[0050]在該實(shí)施例中，讀出集成電路406包括輻射硬化的部件。在備選實(shí)施例中，類似于圖2的輻射屏蔽220或228的輻射屏蔽被設(shè)置在基板400與讀出集成電路406之間。在這樣的實(shí)施例中，讀出集成電路406可以包括或可以不包括輻射硬化的部件。
[0051]圖6示出了圖5的針對(duì)讀出集成電路的變型。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，也能夠與圖2-4中描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例一起使用該變型。在該變型中，第一輻射屏蔽600設(shè)置在基板400與用于第二組件21?的第一讀出集成電路602之間。第一導(dǎo)電連接604將信號(hào)從第二組件21?路由到第一讀出集成電路602。
[0052]導(dǎo)電連接604還為第二基板606提供支撐物，該支撐物支撐第二輻射屏蔽608，第二輻射屏蔽608設(shè)置在第二基板606與用于第一組件212i的第二讀出集成電路610之間。電氣連接體402將信號(hào)從第一組件212i路由到第二基板606，并且第二導(dǎo)電連接612將信號(hào)從第二基板606路由到第二讀出集成電路610。
[0053]圖7圖示了使用與圖1-6結(jié)合描述的實(shí)施例和/或其變型的方法。
[0054]在702，輻射源108發(fā)射的輻射照射離檢查區(qū)域106最近的閃爍體陣列層116的第一閃爍體陣列層。
[0055]在704，第一閃爍體陣列層吸收輻射的第一部分并且響應(yīng)于其發(fā)射第一光。
[0056]在706,對(duì)應(yīng)的第一光傳感器陣列層接收該第一光并產(chǎn)生第一輸出信號(hào)。
[0057]在708，相對(duì)于閃爍體陣列層的第一閃爍體陣列層離檢查區(qū)域106較遠(yuǎn)的閃爍體陣列層的第二閃爍體陣列層吸收穿過第一閃爍體陣列層和第一光傳感器陣列層的輻射的第二部分，并響應(yīng)于其發(fā)射第二光。
[0058]在710,對(duì)應(yīng)的第二光傳感器陣列層接收該第二光并產(chǎn)生第二輸出信號(hào)。
[0059]在712,第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)被路由到對(duì)應(yīng)的讀出電子器件，該讀出電子器件路由第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)，以進(jìn)行處理。
[0060]應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，上述動(dòng)作的順序并不是限制性的。如此，本文預(yù)見到其他順序。此外，可以省略一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作和/或可以包括一個(gè)或多個(gè)額外的動(dòng)作。
[0061]已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，其他人在閱讀和理解了上述詳細(xì)描述后，可以做出修改和變化。本發(fā)明旨在被解釋為包括所有這些修改和變化，只要它們落入權(quán)利要求書或其等價(jià)要件的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種成像系統(tǒng)(100),包括: 輻射敏感探測(cè)器陣列(110)，其包括: 至少兩個(gè)閃爍體陣列層(116);以及 至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層(114)， 其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間，并且其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述光傳感器陣列層中的至少兩個(gè)光傳感器陣列層位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其中，在所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層中，直接轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電流小于在所述至少一個(gè)光傳感器陣列層中由來(lái)自于閃爍體的光產(chǎn)生的電流的百分之一的十分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括具有小于三十五的原子序數(shù)的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3至4中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括硅或砷化鎵中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像系統(tǒng)，其中，至少所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括安裝在薄層上的薄的絕緣體上半導(dǎo)體光電二極管陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括印制在柔性塑料薄板上的薄光電二極管陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層中離入射輻射較近的第一閃爍體陣列層包括具有第一原子序數(shù)的第一材料，并且所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層中離入射輻射較遠(yuǎn)的第二閃爍體陣列層包括具有第二原子序數(shù)材料的第二材料，其中，所述第一原子序數(shù)小于所述第二原子序數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述第一閃爍體陣列層包括摻雜質(zhì)的硒化鋅或摻雜質(zhì)的釔釓鋁石榴石中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8至9中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，其中，所述第二閃爍體陣列層包括硫氧化釓或镥鋁石榴石中的至少一種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括:個(gè)體光電二極管(206^，并且所述系統(tǒng)還包括: 第一讀出電子器件(2183 226);以及 第一電氣電路OlO1)，其耦合到所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層，其中，所述第一電氣電路將所述個(gè)體光電二極管的至少子集產(chǎn)生的電信號(hào)路由到所述第一讀出電子器件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng)，還包括: 第二讀出電子器件(2182和2262);以及 第二電氣電路(2102)，其耦合到所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層的第二個(gè)，其中，所述第二電氣電路將所述個(gè)體光電二極管的第二子集產(chǎn)生的電信號(hào)路由到所述第二讀出電子器件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括:個(gè)體光電二極管(206^，并且所述系統(tǒng)還包括: 第一讀出電子器件(2183 226);以及 電氣連接體(402)，其將所述個(gè)體光電二極管的至少子集產(chǎn)生的電信號(hào)從所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層的一個(gè)或多個(gè)邊緣路由到所述第一讀出電子器件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的成像系統(tǒng)，還包括: 用于所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層的不同讀出電子器件，其中，所述不同讀出電子器件沿所述入射輻射的所述方向堆疊；以及 對(duì)應(yīng)于所述不同讀出電子器件的不同輻射屏蔽，其中，每個(gè)輻射屏蔽交錯(cuò)在對(duì)應(yīng)的電子器件上的疊層中。
15.—種方法,包括: 利用成像系統(tǒng)(100)的多譜水平探測(cè)器陣列(110)探測(cè)輻射， 其中，所述探測(cè)器陣列包括至少兩個(gè)閃爍體陣列層(116);以及至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層(114)，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在沿入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間，并且所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度； 經(jīng)由所述探測(cè)器陣列生成指示所探測(cè)的輻射的信號(hào)；并且 處理所述信號(hào)以生成一幅或多幅圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層將入射在其上的輻射的不足百分之一轉(zhuǎn)換為直接轉(zhuǎn)換電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層包括具有小于三十五的原子序數(shù)的材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 使用柔性電氣電路將信號(hào)從所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層的個(gè)體光電二極管路由到讀出電子器件。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 使用電氣連接體將所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層的個(gè)體光電二極管產(chǎn)生的信號(hào)從所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層的至少一個(gè)邊緣路由到讀出電子器件。
20.根據(jù)權(quán)利要求18至19中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 將所述信號(hào)路由到所述讀出電子器件的沿入射輻射的方向相對(duì)于彼此布置的至少兩個(gè)集成電路。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至19中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 將所述信號(hào)路由到所述讀出電子器件的沿橫向于入射輻射的方向相對(duì)于彼此布置的至少兩個(gè)集成電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 將所述信號(hào)路由到包括經(jīng)輻射硬化的部件的讀出電子器件。
23.根據(jù)權(quán)利要求18至22中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括: 利用位于所述讀出電子器件與所述入射輻射之間的輻射屏蔽來(lái)屏蔽穿過所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層和所述至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層的輻射。
24.一種輻射敏感探測(cè)器陣列(110)，包括: 至少兩個(gè)閃爍體陣列層(116);以及 至少兩個(gè)對(duì)應(yīng)的光傳感器陣列層(114)， 其中，所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的至少一個(gè)光傳感器陣列層在沿入射輻射的方向上位于所述至少兩個(gè)閃爍體陣列層之間，并且所述至少兩個(gè)光傳感器陣列層中的所述至少一個(gè)光傳感器陣列層具有小于三十微米的厚度。
【文檔編號(hào)】G01T1/20GK104285162SQ201380024153
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月7日
【發(fā)明者】S·萊韋內(nèi), N·J·A·范費(fèi)恩, A·阿爾特曼, I·烏曼, R·戈申 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司
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