实现，则积分器71的输出可以控制晶体管的门极，根据关系Rf= f(V)使电阻Rf成为输出电压V的函数。
[0058]额外地或备选地，也可以修改电容CfW调整峰值时间/高度，而不仅是(利用R f修改的)弹道亏损。
[0059]在低通量水平处，等效的反馈电阻器Rf被调节为大值以使整形器40的弹道亏损最小化，提高能量分辨率。随着通量增加，反馈电阻器Rf因此可以被减小以允许更快的计数速率。
[0060]整形器40因此构成用于生成取决于当前探测到的光子X的能量和至少一个可调节“处理参数”或“形状参数”(电阻&和/或电容Cf)的信号(脉冲Vtl)的信号处理电路。
[0061]与现有技术(例如，US 2007/0098139 Al)相比，所描述的实现方式具有明显的益处。在现有技术中，计数速率是从已经采集到的数据中导出的。换言之，这是相当缓慢的反馈机制，并且可能令整形器时间恒定，太缓慢而不能对通量的显著变化做出反应。实际上，在不走运的情形中，甚至可以看出，在堆积是如此严重使得所记录的计数已经下降到低值(根据死区时间/麻痹性模型)的状况中，整形器调整被感测计数的数量欺骗。相反，在这里提出的实现方式中，可以使调整在投影内。
[0062]通量估计器70的积分器71需要重置机制(由重置输入端72指示)以允许以给定的间隔对等效计数率进行重新评估。可以设定对积分器的积分间隔和带宽的选择，以控制整形时间对改变计数率的灵敏度。
[0063]图2中示出了动态整形器40的峰值时间(即在脉冲开始之后到达脉冲的峰值的时间)作为到来的通量的函数的的依赖性的可能的设计图表。Ch1mAIX整形器由与独立于通量的恒定1ns的整形时间相对应的直线表示。
[0064]在示出的范例中，在非常低的通量处的峰值时间将是大约25ns，保证在该方案中的非常小的弹道亏损。对于大约15Mcps的中间速率，整形器将大约与当前的ChromAIX整形器一样快。对于高速率的状况(例如大约30Mcps)整形器将在大约5ns之后输出脉冲峰值，显著地减少了堆积，并且因此以增加弹道亏损的成本使OCR对ICR计数率曲线显著地线性化。然而，堆积的减少以及对应的能量性能的增加将胜过弹道亏损的增加。此外，输出计数率随着通量线性增加的范围被扩展，最大速率被移到更高的值。
[0065]此外，在增加的通量处越来越快地整形的永远增加的弹道亏损可以通过对具有通量的比较器阈值的乘法性降缩放部分地抵消。这可以提供对用于更快的整形的降低的脉冲高度的硬件对策。
[0066]额外地或备选地，整形器可以包括可变增益放大器(未示出，要被插入在放大器41与鉴别器51之间)。对该放大阶段的增益的调整接着可以被用于抵消脉冲高度的变化。
[0067]在另一个实施例中，被要求修改整形时间的通量测量也可以与计数-积分探测器的积分通道相结合(例如从US 6759658已知的，通过引用将其并入本文)。在计数-积分探测器的积分通道的情况下，积分器正好在输入端处，并且输入电流必须被复制到积分器和计数通道两者。
[0068]总之，利用概念公开了实施例以动态地修改能量敏感光子计数探测器的整形电路的峰值时间，所述能量敏感光子计数探测器的目的在于因减少弹道亏损和噪声而改进高通量方案中的速率性能和低通量方案中的能量性能二者。
[0069]所描述的实施例例如可以被使用在涉及在能量性能与速率性能之间的权衡是重要的设计考虑的光子计数探测器的所有应用中，例如，在针对光谱CT的能量敏感光子计数探测器中。
[0070]尽管已经在附图和前文的描述中详细说明并描述了本发明，但这种说明和描述被视为说明性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研宄附图、公开内容以及权利要求书，在实践要求保护的本发明时，能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在适合的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
【主权项】
1.一种用于探测入射辐射的光子的探测器单元(100)，包括: -信号处理电路(40、50、60)，其用于生成信号(Vtl),所述信号取决于当前探测到的光子(X)的能量和至少一个处理参数(Rf); -通量估计器(70)，其用于估计光子的通量，并且用于基于估计出的所述通量来调节所述处理参数(Rf)，其中，所述通量估计器(70)接收来自处理阶段的所述通量估计器的输入信号(V1),所述处理阶段独立于所述信号处理电路(40、50、60)的输出。
2.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述通量估计器(70)的输入端被连接到生成指示经积分的探测到的光子能量的信号的积分通道。
3.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述通量估计器(70)的所述输入端和所述信号处理电路(40、50、60)的输入端被连接到公共信号源(')。
4.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述通量估计器(70)包括积分器(71)。
5.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述探测器单元包括转换单元(10)，入射光子(X)在所述转换单元中被转换成电荷信号，其中，所述电荷信号优选地由电荷敏感放大器(20)放大。
6.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述信号处理电路包括整形器(40)，所述整形器用于生成具有由当前探测到的光子(X)的能量和所述处理参数(Rf)确定的形状的电脉冲(y0)。
7.根据权利要求6所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述整形器(40)包括具有包括电阻器(Rf)和/或电容器(Cf)的反馈路径的放大器(41)。
8.根据权利要求7所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述通量估计器(70)能够调整所述电阻器(Rf)和/或电容器(Cf)。
9.根据权利要求6所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述信号处理电路包括可变增益放大器，并且所述通量估计器(70)能够调节所述增益。
10.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述探测器单元包括用于根据光子能量鉴别信号的鉴别器(51)的集合(50)。
11.根据权利要求10所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述处理参数包括至少一个鉴别器(51)的至少一个操作参数。
12.根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其特征在于，所述探测器单元包括用于对脉冲进行计数的至少一个计数器(61)。
13.一种辐射探测器，包括根据权利要求1所述的探测器单元(100)的阵列。
14.一种用于生成目标的图像的成像装置，包括: -辐射源，其用于发出朝向所述目标的辐射； -至少一个根据权利要求1所述的探测器单元(100)，其用于探测发出的所述辐射。
15.一种用于处理指示探测到的光子的电信号的方法，所述方法包括以下步骤: -生成取决于当前探测到的光子(X)的能量和至少一个处理参数(Rf)的信号； -根据独立于所述生成的信号的信号(V1)来估计光子的通量； -基于估计出的所述通量来调节所述处理参数(Rf)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于探测入射辐射的光子的探测器单元(100)。所述探测器单元(100)包括信号处理电路(40、50、60)，所述信号处理电路用于生成取决于当前探测到的光子(X)的能量和至少一个处理参数(Rf)的信号(V0)。此外，所述探测器单元包括通量估计器(70)，所述通量估计器用于估计光子的通量并且用于基于估计出的所述通量来调节所述处理参数(Rf)。所述通量估计器(70)接收来自处理阶段的输入(V1)，根据所述处理阶段的输入来估计光子的通量，所述处理阶段独立于所述信号处理电路(40、50、60)的输出。在优选实施例中，所述信号处理电路是整形器(40)或包括整形器(40)。
【IPC分类】G01T1-17
【公开号】CN104854475
【申请号】CN201380065205
【发明人】E·勒斯尔, R·斯特德曼布克
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年12月12日
【公告号】WO2014091444A1