专利名称：Ct中的多阵列检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于成像应用的固态检测系统领域，所述成像应用包括其中使用了多个阵列检测器的X射线计算机断层成像和其它的成像模态。
背景技术：
在计算机断层成像(CT)中典型的固态检测系统由通常以二维方式覆盖在扫描对象下的大面积的多个检测元件组成。每个元件是例如使用光耦合粘合剂安装在硅光电二极管段上的闪烁器晶体。检测元件将瞬时衰减的X射线束转换为一组相应的电输出，使用该电输出来重构扫描对象的衰减图像。在多阵列检测系统中，闪烁器和光电二极管的有效区被划分为在物理上彼此对准并且在尺寸和有效面积上类似的多个小段。每个光电二极管段通过导线连接到信号处理电路。在扩展检测区并同时保持分段尺寸时，这种检测元件的数量就会增加。在当前的二极管衬底设计中，这产生了“不动产”问题。对可用于嵌入导线而不损害X射线效用的自由(非有效的)区域存在限制。例如，如果导线宽度加上在每个检测器元件的导线间的最小间隔是0.025mm，并且在每线16个元件的16线检测器阵列中的所有元件的导线形成了16层，每层由16根导线形成，这些导线穿过通道到达阵列的一侧，那么该通道必须至少是0.4mm宽。对于具有亚毫米分辨率的阵列，通道表示没有有效光电二极管的重要区域。
在封装大的检测元件阵列中的另一问题是将来自光电二极管的输出电流转换为数字信号的数据采集系统(DAS)电子器件的布置。为了减小拾取噪声并节省空间，理想的是通过例如使用ASIC并使ASIC尽可能地靠近检测器元件以消除导线或其它连接器来使电子器件的尺寸最小。然而，在大的平铺式的检测器阵列中，ASIC只能够被置于与检测器相对的衬底的后侧上，在那里它们受到来自通过阵列透射的X射线的辐射损害。
发明内容
本发明的一些实施例的一方面涉及检测器阵列的一种配置，其中在闪烁器阵列中没有间断，但存在使导线到达下一检测器阵列的空间。在本发明的一些实施例中，ASIC置于光电二极管阵列的附近，同时屏蔽ASIC不受X射线的辐射。这通过如下的方式实现倾斜每个光电二极管阵列使其衬底与相关的闪烁器阵列成一定角度，并使用单个光纤、光纤束、棱镜或其它装置作为光导将来自每个闪烁器元件的光传输到相关的光电二极管。每个光电二极管阵列的一个边缘接触闪烁器阵列或比其它的边缘更加接近闪烁器阵列，而其它边缘是自由的、进一步远离闪烁器阵列。在与该自由边缘邻接的下一检测器阵列的边缘上，光电二极管阵列再次接近闪烁器，这种模式在用检测器阵列平铺的区域上重复。导线沿每个光电二极管阵列的自由边缘铺设，和/或ASIC安装在那里，延伸到在该侧上的相邻的检测器阵列的光电二极管衬底之后。可选择地，将辐射屏蔽置于ASIC和相邻的检测器阵列的光电二极管衬底之间，以保护ASIC不受到穿透相邻的检测器阵列的X射线的损坏。
可替换的是，不是光电二极管阵列的一个整边缘接触或几乎接触闪烁器阵列，而是仅仅光电二极管阵列的一个角接触和/或接近闪烁器阵列，并且光电二极管阵列在两个方向上从闪烁器阵列的平面倾斜。然后，光电二极管阵列的两个边缘自由，而不是仅一个边缘自由。可选择地，对于相同的ASIC面积，ASIC的部件与这些自由边缘中的每个边缘相邻，使ASIC平均起来更加接近光电二极管。
如果所有的检测器阵列的光电二极管阵列都在相同的方向上倾斜，并且倾斜仅是一维的，该阵列的整个边缘接触或接近闪烁器，则在相对于闪烁器的平面倾斜的侧面上光电二极管阵列的边缘都将不自由，因为它们在这些侧面上与相邻阵列的对应边缘邻接。
如前文所述，具有更多的自由边缘的一种方式是在二维上倾斜每个光电二极管阵列。另一方式是在一行上以一个方向(与该行的方向平行)倾斜所有的阵列，并且在下一行上以相反的方向倾斜所有的阵列，依此类推，即以交替的方向倾斜交替的阵列的行。然后，每个阵列周边的一半比在该侧面上的相邻阵列更加远离闪烁器平面，并且周边的该部分自由地将ASIC和/或导线连接到其中。
一般地，如果没有两个相邻的阵列处于距它们连接的闪烁器平面相同的距离上，则阵列的倾斜允许最大的自由边缘长度，因为这些边缘将与相邻阵列的边缘接触。只要一个阵列比在该点上的相邻阵列更加远离闪烁器平面，则在该点上将存在一个自由边缘。即使两个相邻的阵列距离在它们的公共边缘上的闪烁器平面相同的距离，只要在它们之间存在足够大的二面角，仍然可以将ASIC或导线连接到它们中的一个的边缘上，或者连接到它们中每个的边缘的不同部分上。
可选择地，光电二极管元件在面积上小于闪烁器元件，并且光导呈锥形，将来自每个闪烁器元件的较大面积上的光传输到相应的光电二极管元件的较小面积上。这种选择提供了在光电二极管元件之间导线从在阵列内的每个元件到ASIC的空间，同时仍然具有闪烁器的不间断区。可替换地，不是使用锥形光导，而是该光导具有与光电二极管元件相同的剖面面积，并且在与光导接触的面积之外的每个闪烁器元件的底部被涂成白色(或以任何反射材料涂敷)，以使射到该面积上的光最终散射到光导中。
本发明的一些实施例的另一方面涉及一种检测器阵列，其中光电二极管元件的面积小于闪烁器元件的面积，并且在与光电二极管接触的面积之外的每个闪烁器元件的底部表面以反射材料(比如白色涂料)涂敷。每个闪烁器元件的侧表面和顶表面也以反射材料涂敷。然后，射到没有接触光电二极管的底部表面的部分的光反射回闪烁器，并最终散射进光电二极管。与上文描述的倾斜的光电二极管阵列的选择一样，本发明的这方面提供了在光电二极管元件之间导线从在阵列内的每个元件到ASIC的空间，同时仍然具有闪烁器的不间断区。可选择地，不是在闪烁器元件上直接涂敷或涂抹反射材料，而是通过对应于光电二极管的位置切下方形，使反射材料的单独层夹在闪烁器阵列和光电二极管阵列之间。光电二极管元件不需要直接接触闪烁器元件。可选择的是，在每个闪烁器元件和光穿过的与它相关的光电二极管之间存在间隙。可替换的是，存在从每个闪烁器元件到与它相关的光电二极管传输光的光导。
应该理解的是，ASIC仅是数据采集系统电子器件的一个实例，在此所使用的“ASIC”可以指与光电二极管阵列相关的任何类型的电子电路。还应该理解的是，光电二极管仅是一种类型的固态光电检测器，在此所使用的“光电二极管”可以指任何类型的固态光电检测器或者能够产生电输出信号的任何类型的光检测器。还应该理解的是，可以使用单个的连续闪烁器替代离散的闪烁器元件的阵列或组，即使使用不止一个闪烁器元件，每个闪烁器元件也不需要仅与一个光电检测器元件关联，并且每个光电检测器元件也不需要仅与一个闪烁器元件关联。
因此，根据本发明的一个实施例提供了一种辐射检测系统，其包括多个光电检测器阵列，每个光电检测器阵列包括多个基本共面的光电检测器元件；闪烁器，该闪烁器的至少一部分与每个光电检测器元件关联；将每个光电检测器元件与闪烁器的与它关联的部分连接的光导；其中，在每个光电检测器阵列中与光电检测器元件关联的闪烁器的该部分的表面包括基本共面的表面，它的平面与所述光电检测器元件的平面不平行。
可选择地，在至少一个光电检测器阵列中的至少两个相邻的光电检测器元件在它们之间具有间隙，在所述光电检测器阵列中的每个光电检测器元件响应于光产生输出信号，并且存在与在所述光电检测器阵列中每个光电检测器元件关联的至少一个导体以传输来自所述光电检测器元件的输出信号，该导体中的至少一个布置在所述间隙中。
可选择地，至少一个光电检测器元件在它的光电检测器阵列的平面中具有一个横截面，该横截面在与所述闪烁器表面的平面正交的方向上投影到相关的闪烁器表面上，并且比与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分表面的面积小。
可选择地，连接到至少一个光电检测器元件的光导的横截面不延伸超过在连接所述光导和所述光电检测器元件的表面上的所述光电检测器元件。
可替换地，连接到至少一个光电检测器元件的光导的横截面延伸超过在连接所述光导和所述光电检测器元件的表面上的所述光电检测器元件，并且延伸超过所述光电检测器元件的所述光导的所述表面的该部分被以反射材料涂敷。
在本发明的一个实施例中，连接到至少一个光电检测器元件的光导不覆盖与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分的所有表面。
可选择地，闪烁器的部分在不接触任何光导的位置上以反射材料涂敷。
可选择地，闪烁器在不接触任何光导的闪烁器的表面的基本所有部分上都以反射材料涂敷。
在本发明的一个实施例中，闪烁器包括多个闪烁器元件。
可选择地，对于至少一个光电检测器元件，与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分仅包括一个闪烁器元件。
可选择地，对于至少一个闪烁器元件，仅一个光电检测器与所述闪烁器元件关联。
可选择地，与至少一个光电检测器阵列的光电检测器元件关联的闪烁器的该部分包括规则的闪烁器元件阵列。
可选择地，对于至少一个光电检测器阵列，光电检测器元件与闪烁器元件一对一地关联。
可选择地，至少一个闪烁器元件的部分在不接触任何光导的位置上以反射材料涂敷。
可选择地，所述闪烁器元件在不接触任何光导的基本所有的位置上都以反射材料涂敷。
可选择地，至少部分反射材料使光基本上镜面反射。
可替换地或附加地，至少部分反射材料使光基本上漫反射。
可选择地，反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于80％的反射率。
可选择地，反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于90％的反射率。
可选择地，反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于95％的反射率。
在本发明的一个实施例中，至少一个光导包括光管。
可替换地或附加地，至少一个光导包括光纤。
可替换地或附加地，至少一个光导包括光纤束。
在本发明的一个实施例中，至少一个光电检测器阵列具有自由边缘。
可选择地，具有自由边缘的至少一个光电检测器阵列具有与所述自由边缘并置的检测器电子器件。
可选择地，检测器电子器件包括ASIC。
可选择地，在所述检测器电子器件和该辐射检测系统被配置检测的辐射源之间存在辐射屏蔽。
可选择地，在具有自由边缘的至少一个光电检测器阵列中的至少一个中存在传输来自多个光电检测器元件的输出电流的导体束，并且该导体束沿自由边缘布置。
在本发明的一个实施例中，将所述光电检测器元件连接到与它们相关的闪烁器部分的光导基本上沿着直的路径。
根据本发明的一个实施例进一步提供一种辐射检测系统，其包括至少一个光电检测器阵列，其包括多个光电检测器元件；闪烁器，包括面对至少一个光电检测器阵列中的至少一个的第一表面和没有面对至少一个光电检测器阵列中的任何一个的至少一个其它的表面；以及覆盖第一表面的一部分而不是全部以及该至少一个其它表面的至少一部分的反射材料；其中来自闪烁器的至少一些光该光射到没有被反射材料覆盖的第一表面的部分，通过第一表面到达其中一个光电检测器元件，并且射到由反射材料覆盖的第一表面的部分的至少一些光从反射材料反射回到闪烁器，并在从与至少一个其它表面中的一个表面相邻的反射材料一次或多次反射之后到达其中一个光电检测器元件。
可选择地，至少一个光电检测器元件接收从闪烁器直接行进而没有从反射材料反射的一些光，以及从反射材料至少反射一次的一些光。
可选择地，通过第一表面来自闪烁器的基本上所有的光要么到达其中一个光电检测器元件，要么从反射材料反射回到闪烁器。
在本发明的一个实施例中，至少一个光电检测器元件与闪烁器的表面接触。
可选择地，所述至少一个光电检测器元件中的至少一个通过光学粘合剂层与闪烁器的表面光学耦合。
可替换地或附加地，至少一个光电检测器元件穿过间隙接收来自闪烁器表面的光。
可替换地或附加地，至少一个光电检测器元件通过光导接收来自闪烁器表面的光。
可选择地，至少部分的反射材料涂敷在闪烁器表面上。
可替换地或附加地，至少部分的反射材料包括位于闪烁器表面和光电检测器阵列之间的层。
可选择地，反射材料包括在低折射率介质中的颗粒。
可选择地，反射材料包括二氧化钛颗粒。
在本发明的一个实施例中，至少一个光电检测器阵列的光电检测器从其中接收光的第一表面的部分以基本类似于在所述光电检测器阵列中的所述光电检测器的配置的配置设置在第一表面上。
下文参考附图描述本发明的示例性实施例。这些附图一般不按比例绘制。相同或类似的参考标号用于在不同附图中表示相同或相关的特征。在一个实施例中的特征也可以用于其它实施例中，即使某些特征没有在所有附图中示出。附图是附图1为根据本发明的示例性实施例的检测器阵列的示意性侧视图；附图2A为根据本发明的另一示例性实施例的检测器阵列的示意性透视图；附图2B为根据本发明的相同实施例的光电二极管阵列的示意性顶视图，显示了光电二极管元件和布线；附图3A为根据本发明的另一示例性实施例的具有光导的闪烁器阵列的示意性侧视图；附图3B为根据本发明的另一示例性实施例的没有光导的闪烁器阵列和光电二极管阵列的示意性侧视图；附图3C为根据本发明的另一示例性实施例夹在闪烁器阵列和光电二极管阵列之间的穿孔的反射器的顶视图；附图4为根据本发明的另一示例性实施例的检测器阵列的示意性侧视图；附图5A、附图5B、附图5C和附图5D为阵列的不同平铺和倾斜模式的示意性透视图，示出了自由边缘位于的地方。
具体实施例方式
附图1所示为两个检测器阵列100的侧视图。通常，大量这种阵列平铺CT扫描器的X射线检测表面。闪烁器102的阵列暴露在X射线中，并且每个闪烁器每次吸收一个X射线光子时就发射多个可见光光子。一般每个闪烁器在顶部和侧面上被反射涂层104(例如薄铝层)所覆盖，它反射发射光直到其到达闪烁器的底部并进入与该闪烁器相关的光导106。可替换地，不使用比如铝的镜面反射器，反射涂层是一种漫反射器，例如包括二氧化钛或在由闪烁器发射的光的波长范围内具有高反射率的任何其它材料的白色涂料。
从每个闪烁器发射的光通过它的光导传输到光电二极管108，该光电二极管108产生依赖于到达它的光功率的输出电流。在每个阵列100中的所有光电二极管都被布置在衬底110上。来自阵列100中所有光电二极管的电流在使该信号传输到处理器(在附图1中未示出)的一束导线112中传输，该处理器将所述信号转换为数字数据，并将该数字数据发送到存储介质或计算机以便进一步处理。因为每个光电二极管108的阵列和衬底110都相对于闪烁器102的阵列倾斜，因此存在将导线112连接到光电二极管的每个阵列的自由端的空间，而在闪烁器的阵列之间不需要任何断开。
可选择地，光导106是以诸如铝之类的镜面反射涂层或诸如白色涂料之类的漫反射涂层涂敷的玻璃光管。可替换地或附加地，光导使用全内反射将来自闪烁器的光传输到光电二极管，比如棱镜或单个的光纤，并且损失了以过于陡峭的角度进入光导106的光子。可替换地，光导是光纤束。应用这种替代品，进入光纤间的空间的光将会损失，但光纤束可以比光管更低廉。即使光导在将光传输到光电二极管上相当没有效率，但是这不需要增加检测器阵列的噪声电平，因为噪声电平可能受X射线量化噪声控制。由闪烁器吸收的每个70keV的X射线光子通常产生大约40,000个可见光光子。即使在固态光管的情况下仅有10％的这些光子到达光电二极管，在光纤束光导的情况下仅有2％的这些光子到达光电二极管，对于每个X射线光子仍然可检测到大约800个可见光光子，并且由于可见光光子统计学引起的噪声电平是由X射线光子统计学引起的噪声电平的大约1/28。
附图2A所示为检测器阵列100的不同实施例的透视图，所述检测器阵列100类似于在附图1中所示的检测器阵列，包括闪烁器102的阵列、光导106和安装在衬底110上并相对于闪烁器阵列倾斜的光电二极管108的阵列。然而，在附图2A中光电二极管没有完全覆盖衬底，但具有比每个闪烁器的横截面积小的有效面积，而且光导106在一个方向或两个方向上呈锥形，具有在顶部与闪烁器横截面匹配并在底部与光电二极管的横截面匹配的横截面。光导的横截面不需要与闪烁器和光电二极管的横截面精确地匹配，但如果横截面确实匹配，它能最有效地传输光，并且最有效地使用在光电二极管阵列上的空间。通道200在光电二极管之间，它提供用于导线布线的空间。附图2B所示为从表面看具有通道200的光电二极管108的阵列，和在每个通道中铺设的导线202，一根导线连接到每个光电二极管。附图2B所示仅为如何铺设导线的一个实例。与在图1中一样，导线在阵列的自由边缘上集中为一束112。
附图3A所示为根据类似于附图2A的本发明另一实施例在阵列中的几个闪烁器102和光导106的侧视图。然而，在附图3A中，光导不是锥形的，而是具有与光电二极管的顶部匹配的恒定横截面(在附图3A中没有示出)，它们比闪烁器的横截面小。与在图2中一样，在光电二极管之间的空间可选择地用于铺设连接到每个光电二极管的导线。每个闪烁器102被例如白色涂料的反射层104所包围，包括每个闪烁器102的底部表面300并在与光导106接触的闪烁器的部分之外。射到表面300的光反射回到闪烁器102中，然后从闪烁器102的其它表面中的一个表面反射，如果没有被首先吸收的话，一般仅在经过少数几次反射之后找出途径到达光导106。一旦光进入光导106，则以一定的损失传输到光电二极管。可替换的是，以诸如铝之类的镜面反射器替代诸如白色涂料之类的漫反射器来覆盖闪烁器。然而，根据闪烁器的形状，使用镜面反射器在某些情况下在光到达光导之前导致了比所要求的更多次的反射和/或每次反射更大的损失。
附图3B所示为根据本发明的另一示例性实施例的闪烁器102的一个阵列的几个闪烁器102和在衬底110上的光电二极管108的阵列的示意性侧视图。与在附图2和附图3A中一样，光电二极管的面积小于闪烁器的面积，在光电二极管之间的空间可选择地用于铺设导线。但与附图2和附图3A中的实施例不同的是，光电二极管阵列相对于闪烁器阵列没有倾斜，光电二极管阵列也不在远离闪烁器阵列的实质距离上，而是光电二极管阵列与闪烁器阵列相邻。可选择地，每个光电二极管直接接触相关的闪烁器。可替换地，在每个光电二极管和与它相关的闪烁器之间存在光穿过的小间隙。与附图3A中一样，每个闪烁器在顶部和侧面以反射材料104涂敷，并且反射材料也存在于不与光电二极管接触或相邻的每个闪烁器的底部表面300的部分上。反射材料可选择地涂敷在每个底部表面300上。可替换地，底部反射材料包括具有对应于光电二极管位置的孔的单独层，该层夹在闪烁器阵列和光电二极管阵列之间。附图3C所示为反射材料的这种穿孔的层302。可替换的是，反射材料以类似于附图3C中所示的模式涂敷在覆盖光电二极管阵列的透明层上。
应该理解的是，表面300在附图3A和3B中被描述为“底部”表面，仅仅是因为它在附图中的位置的缘故，检测器阵列的部件相对于重力来说不需要这样取向。
附图4所示为根据本发明的另一示例性实施例的类似于在附图1中的两个检测器阵列100的示意性侧视图。在附图4中，与附图1相反，来自光电二极管108的输出信号不通过导线束传输到距离光电二极管阵列一定距离的处理器。相反，在附图4中，有一个安装在与光电二极管108相同的衬底110上的ASIC处理器400，在衬底的自由边缘的方向上延伸很短的距离到达该侧面。因此该ASIC处理器在下一阵列的衬底410的后面。可选择地，在衬底410和ASIC处理器400之间有一个辐射屏蔽402，它保护ASIC处理器400不受到X射线的损害。从光电二极管到ASIC处理器的短距离使从光电二极管中输出的信号中的拾取噪声最小化。ASIC处理器的输出是数字化的，它比进入ASIC处理器的模拟信号受到拾取噪声造成劣化的影响小得多。虽然附图4所示为在光电二极管阵列的一端上的单个ASIC处理器，但是还有其中存在光电二极管阵列和衬底的两个或三个自由边缘的配置(参见附图5)。在这些配置中，可选择地，对于每个检测器阵列有两个或三个ASIC处理器，每个ASIC处理器位于在不同的方向上的衬底的延长部分上，可选择地，具有覆盖每个ASIC处理器的单独的辐射屏蔽或者在它们中所有的上面延伸的一个辐射屏蔽。可选择地，不同的ASIC处理器并行地执行信号处理的不同部分。可选择地，每个ASIC处理器处理来自距它最近的光电二极管的输出信号，以使传输光电二极管输出信号的导线长度最小。
附图5A、5B、5C和5D所示为平铺的阵列的透视图，每个附图显示了倾斜阵列的不同方式，因此存在与附图1中一样铺设导线束和/或与附图4中一样安装ASIC处理器的自由边缘。附图5A-5D示意性地示出了衬底和光导的位置，因此可看见自由边缘的位置，而没有示出单个的光电二极管和闪烁器。为描述倾斜模式的方便，在每个附图上示出了笛卡儿坐标系的x和y轴。在每个附图中闪烁器阵列在x-y平面中，这些阵列都是方形并且在规则的笛卡儿模型中平铺，四个阵列在角落处。为清晰起见，在附图5A-5D中闪烁器阵列在光电二极管阵列的下面示出。这相对于将闪烁器阵列显示在光电二极管阵列之上的附图1、2、3和4是颠倒的。如附图5A所示，X射线500从下面射到闪烁器阵列。这对于附图5B、5C和5D也是对的，虽然X射线在这些附图中没有示出。
在附图5A中，光电二极管阵列在正y方向上都以相同的方式倾斜。也就是说，带有正z分量(一般朝上指向)的与光电二极管阵列的平面垂直的矢量具有正y分量。在每个光电二极管阵列中，具有y的最高值的边缘最接近闪烁器平面(在附图中在下面)，并且具有y的最低值的边缘距离闪烁器平面最远(上升最高)。在这种倾斜配置中，仅仅具有最低y值的每个阵列的边缘是自由的。具有最高y值的边缘接触与它相邻的阵列的光导，并且具有最高和最低x值的边缘接触与它们相邻的阵列的边缘。
在附图5B中，阵列在它们的倾斜上在正y和负y方向上交替。具有给定范围x坐标的所有阵列都以一种方式倾斜，并且在每侧的x方向上与这些阵列相邻的所有阵列都以另一种方式以相同幅值的倾斜角度倾斜。于是，每个阵列具有一个完全自由的边缘和一半长度是自由的两个边缘(具有最高和最低x值的那些边缘)。
在附图5C中，阵列都在正y和正x方向之间的45度的相同方向上倾斜。于是，每个阵列具有两个自由边缘，即具有最低y值的边缘和具有最低x值的边缘。
在附图5D中，如果阵列是在棋板上的正方形，则黑正方形在正y方向上倾斜，而红正方形在正x方向上倾斜。于是每个阵列具有两个自由边缘，即具有最低y值的边缘和具有最低x值的边缘。
有许多其它可能的倾斜模式。在两个光电二极管阵列会合的每个边缘上，远离闪烁器平面的阵列具有自由边缘，靠近闪烁器平面的阵列则不具有自由边缘。如果两个阵列在该边缘上距离闪烁器平面一样远，以使它们彼此相接触，那么如果两个阵列都在相同的方向上取向则没有一个边缘是自由的。如果在彼此接触的两个阵列之间存在二面角，则任一阵列可以在该边缘上延伸经过另一阵列，或者每个阵列可以在该边缘的一部分上延伸经过另一阵列。虽然如果其它的阵列具有少于两个的自由边缘，那么某些阵列可以具有三个或者甚至所有四个自由边缘，但是平均起来说，每个阵列能够在不超过它的周边的一半上自由地延伸经过它的相邻阵列。
应该理解的是，附图5A-5D表示用闪烁器阵列平铺的平面表面，或者用闪烁器阵列平铺的弯曲表面(例如圆柱面或球面)的一部分，其中与通过平面近似的曲率半径相比，所示的弯曲表面的部分具有足够小的宽度。当闪烁器阵列平铺较大部分的弯曲表面时，则可能不必继续在附图5A-5D中所示的规则的笛卡儿平铺模式，因此在存在闪烁器阵列的整个区域上也许不可能继续在附图5A-5D中所示的倾斜模式。
如果存在一个以上的闪烁器的话，如在权利要求中使用的术语“闪烁器”总起来说是指所有的闪烁器。在本文中，“闪烁器”有时与“闪烁器元件”可互换地使用。如在权利要求中使用的术语“闪烁器表面”是指权利要求1中所述的与在光电检测器阵列中的每个光电检测器元件关联的闪烁器部分的共面表面。该术语不包括闪烁器的侧表面，它可能不是相同平面的一部分。在此所使用的术语“光电检测器阵列的平面”意指“光电检测器阵列的光电检测器元件的平面”。虽然这些元件在与布置它们的平面垂直的方向上具有有限的厚度，但是该厚度不是非常大，并且它们的“平面”应该被理解为是指与每个元件的相同部分交叉的任何平面，例如它的上表面。如在此所使用的词汇“包括”、“包含”和它们的动词变化形式意指“包括但不必限于”。虽然已经参考某些示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离上述教导的精神和范围的前提下，各种改进是显而易见的并且可以由本领域技术人员容易地作出。
权利要求
1.一种辐射检测系统，包括多个光电检测器阵列，每个光电检测器阵列均包括多个基本共面的光电检测器元件；闪烁器，该闪烁器的至少一部分与每个光电检测器元件关联；以及光导，连接每个光电检测器元件和与其关联的闪烁器的部分；其中，与在每个光电检测器阵列中的光电检测器元件关联的闪烁器的部分的表面包括基本共面的表面，其平面与所述光电检测器元件的平面不平行。
2.根据权利要求1的辐射检测系统，其中在至少一个光电检测器阵列中的至少两个相邻的光电检测器元件在它们之间具有间隙，并且在所述光电检测器阵列中的每个光电检测器元件响应于光产生输出信号，并包括与在所述光电检测器阵列中的每个光电检测器元件关联的至少一个导体，用于传输来自所述光电检测器元件的输出信号，至少一个所述导体布置在所述间隙中。
3.根据权利要求1或权利要求2的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器元件在它的光电检测器阵列的平面中具有一个横截面，该横截面在与所述闪烁器表面的平面正交的方向上投影到相关的闪烁器表面上，该横截面比与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分的表面的面积小。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求的辐射检测系统，其中连接到至少一个光电检测器元件的光导的横截面没有延伸超过在连接所述光导和所述光电检测器元件的表面上的所述光电检测器元件。
5.根据权利要求1-3中任一权利要求的辐射检测系统，其中连接到至少一个光电检测器元件的光导的横截面延伸超过在连接所述光导和所述光电检测器元件的表面上的所述光电检测器元件，并且延伸超过所述光电检测器元件的所述光导的所述表面的该部分被以反射材料涂敷。
6.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中连接到至少一个光电检测器元件的光导没有覆盖与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分的所有表面。
7.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中闪烁器的部分在不接触任何光导的位置上以反射材料涂敷。
8.根据权利要求7的辐射检测系统，其中闪烁器在不接触任何光导的闪烁器的表面的基本所有部分上都以反射材料涂敷。
9.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中闪烁器包括多个闪烁器元件。
10.根据权利要求9的辐射检测系统，其中对于至少一个光电检测器元件，与所述光电检测器元件关联的闪烁器的该部分仅包括一个闪烁器元件。
11.根据权利要求9或权利要求10的辐射检测系统，其中对于至少一个闪烁器元件，仅一个光电检测器与所述闪烁器元件关联。
12.根据权利要求9-11中任一权利要求的辐射检测系统，其中与至少一个光电检测器阵列的光电检测器元件关联的闪烁器的该部分包括规则的闪烁器元件的阵列。
13.根据权利要求9-12中任一权利要求的辐射检测系统，其中对于至少一个光电检测器阵列，光电检测器元件与闪烁器元件一对一地关联。
14.根据权利要求9-13中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个闪烁器元件的部分在不接触任何光导的位置上以反射材料涂敷。
15.根据权利要求14的辐射检测系统，其中所述闪烁器元件在不接触任何光导的基本所有的位置上都以反射材料涂敷。
16.根据权利要求5、7、8、14或15中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少部分反射材料使光基本上镜面反射。
17.根据权利要求5、7、8或14-16中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少部分反射材料使光基本上漫反射。
18.根据权利要求5、7、8或14-17中任一权利要求的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于80％的反射率。
19.根据权利要求18的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于90％的反射率。
20.根据权利要求19的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于95％的反射率。
21.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光导包括光管。
22.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光导包括光纤。
23.根据权利要求22的辐射检测系统，其中至少一个光导包括光纤束。
24.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器阵列具有自由边缘。
25.根据权利要求24的辐射检测系统，其中具有自由边缘的至少一个光电检测器阵列具有与所述自由边缘并置的检测器电子器件。
26.根据权利要求25的辐射检测系统，其中检测器电子器件包括ASIC。
27.根据权利要求25或权利要求26的辐射检测系统，其包括在所述检测器电子器件和该辐射检测系统被被配置以检测的辐射源之间的辐射屏蔽。
28.根据权利要求24-27中任一权利要求的辐射检测系统，其包括在具有自由边缘的至少一个光电检测器阵列中的至少一个中的传输来自多个光电检测器元件的输出电流的导体束，其中该导体束沿自由边缘布置。
29.根据前述任一权利要求的辐射检测系统，其中将所述光电检测器元件连接到与它们相关的闪烁器部分的光导基本沿着直的路径。
30.一种辐射检测系统，包括至少一个包括多个光电检测器元件的光电检测器阵列；闪烁器，包括面对至少一个光电检测器阵列中的至少一个的第一表面和没有面对至少一个光电检测器阵列中的任何一个的至少一个其它表面；以及覆盖第一表面的一部分而不是全部以及该至少一个其它表面的至少一部分的反射材料；其中来自闪烁器的射到没有被反射材料覆盖的第一表面的部分的至少一些光通过第一表面到达其中一个光电检测器元件，并且射到由反射材料覆盖的第一表面的部分的至少一些光从反射材料反射回到闪烁器，并在从与至少一个其它表面中的一个表面相邻的反射材料一次或多次反射之后到达其中一个光电检测器元件。
31.根据权利要求30的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器元件接收从闪烁器直接行进而没有从反射材料反射的一些光，以及从反射材料至少反射一次的一些光。
32.根据权利要求30或权利要求31的辐射检测系统，其中来自闪烁器的通过第一表面的基本所有的光要么到达其中一个光电检测器元件，要么从反射材料反射回到闪烁器。
33.根据权利要求30-32中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器元件与闪烁器表面接触。
34.根据权利要求33的辐射检测系统，其中所述至少一个光电检测器元件中的至少一个通过光学粘合剂层与闪烁器表面光学耦合。
35.根据权利要求30-34中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器元件穿过间隙接收来自闪烁器表面的光。
36.根据权利要求30-35中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器元件通过光导接收来自闪烁器表面的光。
37.根据权利要求30-36中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少部分反射材料涂敷在闪烁器表面上。
38.根据权利要求30-37中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少部分反射材料包括位于闪烁器表面和光电检测器阵列之间的层。
39.根据权利要求30-38中任一权利要求的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于80％的反射率。
40.根据权利要求39的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于90％的反射率。
41.根据权利要求40的辐射检测系统，其中反射材料在由闪烁器发射的光的波长处具有大于95％的反射率。
42.根据权利要求30-41中任一权利要求的辐射检测系统，其中反射材料包括在低折射率介质中的颗粒。
43.根据权利要求42的辐射检测系统，其中所述颗粒包括二氧化钛。
44.根据权利要求30-41中任一权利要求的辐射检测系统，其中反射材料包括二氧化钛颗粒。
45.根据权利要求30-44中任一权利要求的辐射检测系统，其中至少一个光电检测器阵列的光电检测器从其中接收光的第一表面的部分以基本上类似于在所述光电检测器阵列中的所述光电检测器的配置的配置设置在第一表面上。
46.根据权利要求30-45中任一权利要求的辐射检测系统，其中在至少一个光电检测器阵列中的至少两个相邻的光电检测器元件在它们之间具有间隙，并且在所述光电检测器阵列中的每个光电检测器元件响应于光产生输出信号，并包括与在所述光电检测器阵列中的每个光电检测器元件关联的至少一个导体，用于传输来自所述光电检测器元件的输出信号，至少一个所述导体布置在所述间隙中。
全文摘要
一种辐射检测系统，包括多个光电检测器阵列(110)，每个光电检测器阵列均包括多个基本共面的光电检测器元件(108)；闪烁器(102)，该闪烁器的至少一部分与每个光电检测器元件关联；以及连接每个光电检测器元件和与其关联的闪烁器的部分的光导(106)；其中与在每个光电检测器阵列中的光电检测器元件关联的闪烁器的部分的表面包括基本共面的表面，其平面与所述光电检测器元件的平面不平行。
文档编号A61B6/03GK1625698SQ02828923
公开日2005年6月8日 申请日期2002年5月9日 优先权日2002年5月9日
发明者O·扎哈维, S·勒维内, E·达夫恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司