X射线辐射探测器、计算机断层成像系统和为此的方法_4

文档序号:8323824阅读:来源:国知局
射至反射层3并且 否则透射到半导体材料1中。辐射的透射到半导体材料1中的份额取决于电极4的透射率。 在半导体材料1中通过辐射生成附加的载流子,借助其均衡在半导体1中由于在运行中入 射的X射线辐射而出现的半导体材料1的极化或者说X射线辐射探测器的漂移。
[0054] 在图3中示出了 X射线辐射探测器的漂移根据IR辐射的强度的时间变化。在纵 轴上示出了漂移d的按百分比的值并且在横轴上示出了按秒的时间t。最低的曲线示出了 没有以附加辐射进行辐照的常规X射线辐射探测器的漂移行为。X射线辐射探测器的漂移 上升,直至实现几乎恒定的值。其它曲线示出了通过发光二级管进行同时的、越来越强的辐 照时的各个漂移行为。通过IR辐照得到了显著的漂移降低,直至几乎完全避免了 X射线辐 射探测器中的漂移。在此,漂移的最终值与没有IR辐照相比明显更快地实现。
[0055] 在图4中示出了具有反射层3的另一实施方式的X射线辐射探测器。反射层3在 此被构造为弯曲的,其中该凹形的弯曲部对准发光二极管6。换言之,反射层3在大z值处 比在小z值处更厚地构造。弯曲的反射层3的厚度于是沿着IR辐射的传播方向增大。在 构造弯曲部时考虑发光二极管6的辐射特性和发光二极管6距反射层3的距离。弯曲部的 高度几乎相应于缝隙5的宽度。通过弯曲部实现了 IR辐射更均匀地反射到半导体1上,从 而半导体1中的载流子生成是一致的。
[0056] 在图5中示出了 X射线辐射探测器的另一实施方式。在此一方面,反射层3具有 沿着Z方向或者说随着距发光二极管6距离增大而变化的反射率,并且另一方面电极4具 有沿着z方向或者说随着距发光二极管6距离增大而变化的透射率。这在图6中示意性地 示出。为了改变反射率或透射率,在反射层3或电极4中构造多个不同间距的孔隙。
[0057] 反射层3在该实施方式中具有四个孔隙,其间距沿z方向增大(参见路径7)。在 孔隙处不发生IR辐射的反射,反射率于是几乎为0。相反,电极4具有四个孔隙,其间距沿z 方向变小(参见路径8)。IR辐射通过孔隙完全透射到半导体材料1中。也就是,一方面沿 z方向反射越来越多的辐射,并且另一方面有越来越多的IR辐射透射到半导体材料1中。 通过这些变化沿z方向,即在远离辐射源处产生更多载流子。由此可以均衡反射层3的沿 z方向不均匀的辐照。
[0058] 虽然在细节上通过优选实施例详细示出和描述了本发明,但是本发明并不受所公 开的示例的限制,并且本领域技术人员可以从中导出其它变型,而不脱离本发明的保护范 围。
【主权项】
1. 一种用于探测X射线辐射、尤其用于在CT系统(Cl)中使用的直接转换的X射线辐 射探测器(C3, C5),至少具有: 1. 1用于探测X射线辐射的半导体材料(1), 1.2至少一个准直器(2),和 1. 3至少一个辐射源(6),其以附加辐射辐照所述半导体材料(1), 其特征在于, I. 4所述至少一个准直器(2)在朝向所述半导体材料(1)的侧上具有至少一个反射层 (3),借助所述反射层将附加辐射反射到所述半导体材料(1)上。
2. 根据上述权利要求1所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于,在所述半导体 材料(1)与所述至少一个准直器(2)之间构造用于所述附加辐射的缝隙。
3. 根据上述权利要求1至2中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)具有至少50%、优选至少90%和最优选至少99%的反射率。
4. 根据上述权利要求1至3中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)被构造为平坦的。
5. 根据上述权利要求1至3中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)具有至少一个弯曲部。
6. 根据上述权利要求1至5中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)具有随着距所述辐射源(6)的距离变化而变化的材料特性。
7. 根据上述权利要求1至5中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)具有沿着附加辐射的传播方向来看不同的材料特性。
8. 根据上述权利要求1至7中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 与所述至少一个反射层(3)相对置地施加在半导体材料(1)上的电极(4)具有至少一个孔 隙。
9. 根据上述权利要求1至8中任一项所述的X射线辐射探测器(C3, C5),其特征在于, 所述至少一个反射层(3)由选自如下列表中的至少一种材料制成:反射漆;金属,尤其是轻 金属;塑料,尤其是涂层塑料;化合物,尤其是金属合金和/或半导体。
10. -种CT系统,具有根据上述权利要求1至9中任一项所述的直接转换的X射线辐 射探测器(C3, C5)。
11. 一种用于借助直接转换的X射线辐射探测器(C3, C5)探测入射的X射线辐射的、 尤其用于在CT系统(C1)中使用的方法,其中, II. 1借助至少一个反射层(3)以附加辐射间接地辐照用于探测的半导体材料(1),以 生成附加的载流子。
12. 根据上述权利要求11所述的方法,其特征在于,使用具有沿着附加辐射的传播方 向和/或沿着安装在CT系统(C1)中的X射线辐射探测器(C3,C5)的z方向变化的反射率 的至少一个反射层(3)。
13. 根据上述权利要求11和12中任一项所述的方法,其特征在于,使用与所述至少一 个反射层(3)相对置地施加在半导体材料(1)上的电极(4),其具有沿着附加辐射的传播 方向和/或沿着安装在CT系统(C1)中的X射线辐射探测器(C3,C5)的z方向变化的透射 率。
14.根据上述权利要求11至13中任一项所述的方法,其特征在于,在待探测的X射线 辐射入射之前和/或期间辐照半导体材料(1)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于探测X射线辐射、尤其用于在CT系统(C1)中使用的直接转换的X射线辐射探测器(C3,C5),至少具有用于探测X射线辐射的半导体材料(1)、至少一个准直器(2)和以附加辐射辐照半导体材料(1)的至少一个辐射源(6),其中该至少一个准直器(2)在朝向半导体材料(1)的侧上具有至少一个反射层(3),借助该反射层将附加辐射反射到半导体材料(1)上。此外,本发明涉及一种具有直接转换的X射线辐射探测器(C3,C5)的CT系统,以及一种用于借助直接转换的X射线辐射探测器(C3,C5)探测入射的X射线辐射的、尤其用于在CT系统(C1)中使用的方法,其中借助至少一个反射层(3)以附加辐射间接辐照用于探测的半导体材料(1),以生成附加的载流子。
【IPC分类】G01T1-24, G01T1-29
【公开号】CN104641255
【申请号】CN201380048285
【发明人】S.卡普勒, B.克莱斯勒, M.拉巴延德因扎, D.尼德洛纳, M.莱因万德, C.施勒特, J.图恩, S.沃思, F.迪雷, K.斯蒂尔斯托弗, E.戈德尔, P.哈肯施密德, M.斯特拉斯伯格
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年7月9日
【公告号】DE102012213409B3, US20150221406, WO2014019817A2, WO2014019817A3
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