含具有改良光谱测定反应的半导体检测器的电离辐射检测装置的制作方法

专利名称：含具有改良光谱测定反应的半导体检测器的电离辐射检测装置的制作方法
技术领域：
本发明为关于含具有改良光谱测定反应的半导体的电离辐射检测装置。这些电离辐射检测装置特别适用于非破坏性地检查材料、寻找危险或非法物质，例如行李。这些待检查的材料或行李接着被放置于检测装置和电离辐射源之间。另外，其他应用可为医学及活体观察。这些电离辐射检测装置允许成像待检查的物体或活体。
背景技术：
具有半导体检测器的电离辐射检测装置包含用于电离辐射5的半导体材料检测器1，其配合电子电路2以读取通过半导体检测器I提供的信号。可参考图I。 电离辐射检测器I包含具有一般平行六面体形状的半导体材料的晶体I. 1，电离辐射检测器I的一般的二相对主要表面I. 2、I. 3各带有一或多个电极。在影像应用中，半导体材料晶体普遍地具有于介于数百微米至数毫米或甚至数厘米之间的厚度，以及几平方厘米或甚至数十平方厘米的区域。举例而言，半导体材料可为镉锌碲、碲化镉、碘化汞、砷化镓或硅，且电离辐射5可为阿尔法、贝塔、仑琴或伽玛射线，或甚至中子。中子并不是直接地电离辐射，而是通过当中子与物质相互作用时创造微粒物质，而诱发电离辐射。自设有电极的半导体晶体I.I的主要表面I. 2、I. 3中，第一表面I. 2包含一或多个称为阴极3. I的电极，以被带至第一电势，且另一表面I. 3包含一或多个称为阳极3. 2的电极，以被带至高于第一电势的第二电势。普遍地，第二电势实质上为地线，而第一电势为负电。因此，读取电路2可被连接至阳极3. 2以避免任何高电压问题。以下，通过读取电极，将表示为其连接至读取电路。电极3. 1,3. 2也被用以加偏压于检测器1，以便提供载体(即称为电子或电洞)迁移进入半导体材料，在半导体材料与入射的电离辐射5之间的交互作用的效应下，载体被创造于半导体材料中。的确，具有足够能量的入射电离辐射将自其碰撞的半导体材料的原子拉出电子。在上述大多数通常的半导体材料中，应用至阳极的电势为低于应用至阴极的电势。电子为通过阳极3. 2收集，这也就是为何后者连接至读取电路2。阴极3. I普遍具有受限于加偏压于检测器I的角色，而单一阴极为经常被使用。排列为矩阵状或带状多个阳极3. 2，排列于螺柱(studs)中且彼此分离的阳极3. 2为普遍被使用。当偏压电压被应用于阳极及阴极之间时，电场出现于半导体材料之中，且电场将驱动电洞至阴极而电子至阳极。各个阳极3. 2与面对其的半导体材料容积V配合。此容积通过图I中的线范围(hatched area)而被表示。容积实际上构成像素。以下，阳极3. 2被视为与像素相接。在半导体材料与通过电离辐射源6产生的入射电离辐射5交互作用的期间，产生自正对阳极3. 2的半导体材料的容积V之中的电子型态电荷通过此阳极被收集。这些通过阳极所收集的电荷诱发电流脉冲，电流脉冲的积分(integral)与通过电离福射5储存的能量成正比。部分读取电路2被用于量测此积分，一般来说，这为电荷前置放大器2. 10。此电荷前置放大器2. 10的输出端一般连接至信号整形电路2. 11。于整形电路2. 11的输出端因此有可用的脉冲信号，脉冲信号的振幅应与电荷成比例，所述电荷为通过电离辐射5在正对阳极3. 2的半导体材料容积V中的交互作用而被创造。其当然可能使用出现于阴极的信号以测量过渡的总电荷，而不受阳极侧的像素效应干扰。其也可为有效的执行阳极-阴极双参数测量(anode-cathode biparametricmeasurements),以找出入射电离福射5的互动深度(interaction depth)。当使用此电离辐射检测装置成像时，其试图获得置放于电离辐射源6及检测装置之间的物体7或活体的影像。以下，对象仅用以作为参照，而不以此为限。通过物体7的电离辐射5，在到达检 测器I时被减弱。到达检测器I的电离辐射5的强度取决于化学组成以及所穿过物体7的密度。连接至读取电路2的读取电极3. 2提供信号，所述信号的强度取决于通过物体7所传递的衰减。通过在读取电路2中处理这些信号,传递对照影像(transmission contrastimage)可自物体7获得，进而使关于物体7的内部结构的资讯可被获得。双能量或多能量辐射技术使有关化学组成的资讯及有关组成物体的材料密度的更多细节可被获得。为了执行观察物体7且具可接受的品质的成像，检测器I必须具有尽可能好的光谱测定反应，其需要大量的可用像素且因此大量的读取电极3. 2。接着，各个读取电极应被连接至单位读取电路。然而，如果达到想要的品质，显然读取电极收集了应被拒斥的干扰信号。读取电路2则应可摆脱这些干扰信号。这些干扰信号为基于三个主要原因，即电子杂讯、诱发共享以及电荷共享。电子杂讯为肇因于在没有电离辐射暴露下的信号随机波动。诱发共享发生于当电离辐射在像素附近被吸收时，并且通过此辐射产生的电荷不被此像素收集。在此情况下，辐射诱发电流脉冲于相接此像素的电极上，立即接续着相反符号的另一电流脉冲。电荷共享发生于当电离辐射在像素中或在二相邻像素之间被吸收时，并且电荷为通过相接于这些二相邻像素的二电极而收集。图I以图示表示读取电路2。对于各个读取电极3. 2，其包含电荷前置放大器2. 10及紧接着的整形电路2. 11。多个整形电路2. 11可被使用，整形电路可为衍生及整合滤波器、高斯滤波器以及梯形或三角滤波器。更常见的是，这些滤波器为可调整的，并且其时间常数可被设定。一般来说，这些滤波器为可执行类比脉冲的元件，所述类比脉冲的振幅与通过读取电极的电荷成正比。这些滤波器可跟随多个比较器/计数器电路(counter circuits)(未表示)，各个比较器比较通过滤波器提供的信号及确定的阈值，并且如超出阈值则执行计数器电路。此允许在某些能量通道中吸收电离辐射的粗略分类。此类型的电路并不提供用以处理干扰信号。
还有其他的电离辐射检测装置，所述电离辐射检测装置的读取电路在各个像素中还包含类比转换器，如Medipix公司发展的Tin^pix电路，或还包含数位类比转换器及时间数位转换器电路，如来自AJAT公司的ERPC电路。二种读取电路皆测量在检测器中交互作用的各个光子的脉冲振幅。读取电路使发生于检测器各个像素中的交互作用的能量光谱可被获得。读取电路也能够总和在二相邻像素中同时检测到的脉冲的振幅，以校正电荷共享的效应。另一方面，读取电路无法分辨基于诱发共享的脉冲，并且无法在所述脉冲的振幅超出检测阈值时，尽快处理如有用的脉冲。

发明内容
本发明的其中一目的实际上为提供一种电离辐射检测装置，其可校正所述诱发共享(induction share)的效应及可能地电荷共享(charge share)。所述获得的装置使可得到较佳的光谱测定反应，也就是通过移除通过诱发共享及可能地电荷共享所产生的杂讯，而得到较现有技艺对交互作用的所述能量的更可靠的估测。这些杂讯源的减少也导致了一个更好的灵敏度。
最后，所述电荷共享的校正能够产生一个更好的空间解析度。为此目的，本发明提供了一种电离辐射检测装置，其包含为了由于电极而倾向加偏压的半导体材料的检测器，其中读取电极连结至读取电路，读取电路数位化读取电极所提供的信号，这些信号被处理以拒斥那些造成较差光谱测定反应的信号。更准确地，本发明为一种电离福射检测装置(ionizing radiation detectiondevice)，其包含由于电极而倾向加偏压的半导体材料的检测器，其中读取电极在所述电离辐射与所述检测器的半导体材料之间交互作用的期间，能够收集所述检测器中所产生的电荷，且读取电极(reading electrodes)连结至读取电路(reading circuit),读取电路包含第一处理元件，当电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时，能够提供脉冲，所述脉冲为相对基线而形成，第二处理元件，用以处理通过所述第一处理元件所提供的所述脉冲，所述第二元件包含 测定元件，在基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，用以测定包括所述脉冲的时间参数或所述脉冲的振幅值的参数，拒斥元件，用以拒斥取决于所述参数的所述振幅值的所述脉冲，以及如果所述脉冲不被拒斥，则用以保存所述脉冲，运算元件,用以运算通过所述拒斥元件(rejecting means)保存的所述脉冲。因此，所述第二处理元件校正诱发共享。提醒的是,当没有脉冲时,基线对应至所述信号电平(signal level)。所述第一处理元件能包含类比处理元件(analogue processing means),类比处理元件包含可能连接至整形电路(shaping circuit)的电荷前置放大器(chargepreamplif ier)，这些类比处理元件为能够提供类比脉冲，所述类比脉冲的振幅与通过所述读取电极的其中之一收集的电荷成正比。另外，当所述电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时，则所述第一处理元件可包含能够提供数位脉冲(digitized pulse)的数位处理元件(digital processingmeans),通过离散信号的递变(succession of discrete signals)而形成此数位脉冲，只要所述类比处理元件存在，这些数位处理元件则为所述类比处理元件的下游。所述数位处理元件可包含数字化器(digitizer)，以及所述数位处理元件的可能下游的数位整形元件(digital shaping means)。可能的是，所述第二处理元件为数位。所述第二处理元件可还包含元件，用以测定时间偏差(time deviation)，所述时间偏差为通过所述第一处理元件提供且来自二相邻的读取电极的二数位脉冲之间；以及拒斥元件，用以拒斥所述数位脉冲的其中之一，以及用以保存依靠其时间偏差的所述其他数位脉冲。因此，所述第二处理元件校正电荷共享。
所述时间偏差可为所述脉冲的其中之一的最大值与所述脉冲的其他脉冲的最大值之间的所述偏差，此偏差必须为被包含于为所述拒斥元件预定的接受时窗(acceptancewindow)中，以拒斥所述数位脉冲的其中之一，且以保存所述其他数位脉冲。所述拒斥元件拒斥其所述最大振幅为最小的所述数位脉冲，且保存其所述最大振幅为最大的所述数位脉冲。所述第二处理元件可还包含元件，用以校正所述保存的数位脉冲以及所述拒斥的数位脉冲。用以校正所述保存的数位脉冲的所述元件，可添加至所述保存的数位脉冲的所述最大振幅、所述拒斥的数位脉冲的所述最大振幅。所述第二处理元件或第一处理元件可还包含振幅鉴别元件，所述振幅鉴别元件能够拒斥任何所述处理元件必须处理具有低于预定阈值的最大振幅的脉冲。因此，移除所述电子杂讯。通过所述第二处理元件测定的所述参数，可为选自于所述脉冲的上升时间的时间参数，所述上升时间经过于所述脉冲的起始及跨接所述脉冲的所述第一零点之间。在基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，通过所述脉冲的振幅值，其是指当所述脉冲为类比时，在基线跨接于所述类比脉冲的起始及结束之间后，脉冲可以假定的值；当所述脉冲为数位时，在通过所述基线通过所述数位脉冲的起始及结束之间后，通过补偿的所述离散信号的其中之一所假定的值。在基线跨接于所述数位脉冲的起始及结束之间后，所述脉冲的振幅值可为所述脉冲的最小值(Min⑴)。当所述第二处理元件为类比时，则所述时间参数可对应至所述时间，于所述时间中所述类比脉冲具有正振幅。本发明也有关于一种电离辐射检测方法，通过由于电极而倾向加偏压的半导体材料的检测器，其中读取电极在所述电离辐射与所述检测器的半导体材料之间交互作用的期间，能够收集所述检测器中所产生的电荷，且读取电极连结至读取电路，其中所述方法包含步骤通过第一处理元件处理后，当电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时提供脉冲，所述脉冲为相对基线而形成；
通过第二处理元件(2. 4)处理通过所述第一处理元件所提供的所述脉冲，此处理由下列所组成通过测定元件(determining means)在基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，测定包括所述脉冲的时间参数或所述脉冲的振幅值的参数；通过拒斥元件(rejecting means)拒斥取决于所述参数的所述值的所述脉冲，以及如果所述脉冲不被拒斥，则保存所述脉冲；通过运算元件运算通过所述拒斥元件保存的所述脉冲。因此完成诱发共享的校正。通过所述第一处理元件的所述提供步骤，提供类比或数位脉冲。通过所述第二处理元件的所述处理，可由测定通过所述第一处理元件提供且来自 二相邻电极(neighbouring electrodes)的二数位脉冲之间的时间偏差、拒斥所述数位脉冲的其中之一以及保存取决于此时间偏差的所述其他数位脉冲所组成。因此完成电荷共享的校正。此外，通过所述第二处理元件的所述处理，可由共同校正所述保存的数位脉冲及所述拒斥的数位脉冲所组成。所述方法可额外包含振幅鉴别步骤，用以拒斥任何通过具有低于预定阈值的最大振幅的所述第一处理元件或所述第二处理元件处理的任何脉冲。因此完成电子杂讯的移除。


在阅读仅用以阐明而非限制性的例示性实施例的叙述后，本发明将被更加地理解，参考以下附图，其中图I为绘示根据现有技艺的利用电离辐射检测装置的电离辐射检测原理；图2A为绘示位于所述电荷前置放大器输出端的所述信号的外观，以及图2B绘示位于所述整形电路输出端的所述信号的外观，这些信号来自二相邻读取电极；图3A为显示为本发明标的的所述电离辐射检测装置的第一实施例，以及图3B显示本发明标的的所述电离辐射检测装置的另一实施例；图4A为绘示来自读取电极i的数位脉冲及来自相邻读取电极i+Ι的数位脉冲，以及图4B显示所述前导数位脉冲的数位导数(digital derivative)；图5为实施于绘示于图3A中的所述第二处理元件中的演算法示意图；图6A至6C为显示例示性类比脉冲，所述例示性类比脉冲为通过数位示波器(digital oscilloscope)数位化,且通过三个相邻读取电极而被提供,所述三个相邻读取电极对应至通过钴57电离福射源(cobalt 57 ionizing radiation source)发射的电离福射及締化镉半导体检测器(cadmium telluride semi-conductor detector)之间不同交互作用的情况； 图7A为得到自如图6A至6C中所述相同源-检测器组合(source-detectorassembly)，但未经过诱发共享处理的光谱，图7B为得到自所述相同源-检测器组合(source-detector assembly),且经过诱发共享处理的光谱；图8为绘示得到自如图6A至6C中所述相同源-检测器组合，且仅经过电子杂讯(electronic noise)的处理的光谱，得到自经过电子杂讯及电荷共享处理的光谱，以及得到自经过电子杂讯、电荷共享及诱发共享处理的光谱。以下叙述的不同附图中，相同、相似或等效的部分具有相同的附图标记，以便自一张附图转换至另一张。
具体实施例方式为了能够改良为本发明标的的电离辐射检测装置的光谱测定反应，发明人已判定三种类型的干扰信号，其降低了所述电离辐射检测装置的性能。 当然，传统地存在有电子杂讯，所述电子杂讯的振幅及频率为随机变化，且电子杂讯不可避免地在所有电子电路中发现。根据众所周知的阈值装置(thresholdingdevices),通过振幅阈值(amplitude thresholding)处理这样的电子杂讯。这样的阈值步骤为自选的。还有诱发电荷(induced charges)。再次参照图I。由于通过电离福射5与检测器I的半导体材料的交互作用而创造的载体(carriers)移动,诱发电荷出现于读取电极3. I、3. 2。由于诱发共享所获得的脉冲，并非通过收集的电荷所造成作为所述电离辐射5与半导体材料检测器交互作用的结果而是通过移动，于所述半导体材料中载体的移动在所述交互作用后产生偏压。图2A中，作为时间的函数，由于通过在所述半导体材料中的交互作用所产生电荷的收集，曲线C I代表通过连接至第一读取电极(first reading electrode)的电荷前置放大器(charge preamplifier)所提供的脉冲的振幅。此脉冲起初即为高振幅，并具有相当快的上升时间且接着缓慢地下降。依然作为时间的函数，曲线C2代表通过连接至邻近所述第一读取电极的读取电极的电荷前置放大器所提供的脉冲的振幅。所述脉冲为通过诱发共享而产生，后者通过载体在此电极的周边(vicinity)中的移动而产生。所述脉冲具有较低的振幅，其具有快速的上升时间及下降时间。在图2B中，表示通过读取电路(reading circuit)的过滤元件(filteringmeans)所提供的脉冲，所显示的例子中，所述读取电路为延迟线滤波器(delay linefilter)。曲线Cl’对应至过滤后的所述曲线Cl。假设实质上对称的单极脉冲(one polepulse)的形状及其延时，为实质地等于通过所述延迟线所带来的延迟的二倍。此延迟在所述例子中为约50奈秒(ns)。所述单极脉冲的振幅为正比于透过所述交互作用，而释放到所述检测器的半导体材料中的所述电荷。曲线C2’对应至通过过滤元件2. 11过滤后的所述曲线C2。此为具有较脉冲Cl’简短的正电性成分(positive component)(也称为正电性波瓣(positive lobe))的脉冲,接着为具有与所述正电性成分实质上相同延时的负电性成分(negative component)(也称为负电性波瓣(negative lobe)),并且负电性成分的振幅为普遍地高于或等于所述正电性成分的振幅。最后，当通过所述检测器中电离辐射的所述交互作用而产生的电荷，通过数个邻近电极而被收集后，有一个电荷分享(charge share)发生。当交互作用发生于靠近与第一读取电极相接的半导体材料的容积及与相邻于所述第一电极的读取电极相接的半导体材料的容积之间的边界时，所述载体共享于所述第一电极及其相邻电极之间。当所述读取电极是小的且非常靠近彼此时，例如O. 8毫米节距(pitch)，收集自相邻电极上的电荷能够通过相同交互作用而被产生。此外，在第一交互作用的期间，继发的电离福射(secondary ionizing radiation)可被发射,且在半导体材料的容积中产生继发的交互作用(secondary interaction),所述半导体材料的容积相邻于发生所述第一交互作用的导体材料的容积。通过第一读取电极的所述相邻读取电极所提供的所述信号的总合，原则上对应至所述电荷，所述电荷为在相接于此第一阅读电极的半导体材料的容积中交互作用的期间所产生。根据本发明的一种电离辐射侦测装置现在将被叙述。参照图3A。设有电极3. I、3. 2于二主要表面上的所述半导体检测器1，优选地为相对二面，为实质上相同于图I的检测器。这里假定读取电极3. 2为阳极。 本发明的标的,所述侦测装置也包含连接至各读取电极3. 2的读取电路(readingcircuit) 2。此读取电路包含连接至各读取电极3. 2的第一处理元件(first processingmeans) 2. 3,当电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时,所述第一处理元件2. 3能够提供脉冲。在图3A的例子中，这些第一处理元件2. 3包含类比处理元件(analogueprocessing means) 2. I,所述类比处理元件2. I包含连接至各读取电极3. 2的电荷前置放大器2. 10以及连接于各电荷前置放大器2. 10的输出端的类比整形电路(analogueshaping circuit) 2. 11。电荷前置放大器2. 10为本发明所属技术领域具通常知识者所熟知的元件，故在此不更详细地叙述。所述类比整形电路2. 11可为延迟线滤波器或其类似物。在图3A中，所述类比处理元件2. I被更详细地表示。在此例子中，所述整形电路2. 11为延迟线滤波器。整形电路2. 11包含第一分支(first branch)，连接至位于第一侧(first side)上的电荷前置放大器2. 10以及连接至位于另一侧上的单位增益放大器(unity gain amplifier)22的延迟线21。所述单位增益放大器22的输出端为连接至减法器(substractor)23的负输入端(negative input),此减法器23具有正输入端(positiveinput)，所述正输入端连接至所述电荷前置放大器2. 10的输出端。因此，通过所述延迟线21而被延迟的相同信号，自通过所述电荷前置放大器2. 10所提供的所述信号被减除。所述减法器23的输出端提供放大器24大于一的增益(gain)。所述具有大于一增益的放大器24的输出端提供了类比脉冲，所述类比脉冲的振幅为正比于通过所述读取电极所收集的电荷，而所述读取电极为连接至所述第一处理元件2. 3。此收集的电荷为普遍正比于通过所述电离辐射释放的能量，且所述电离辐射与半导体材料的容积具有交互作用。优选地，当电荷通过所述读取电极而被收集时，所述整形电路2. 11使单极且一般为对称的脉冲被获得。举例而言，此脉冲可为高斯脉冲(Gaussian pulse)的形式。另外，所述类比处理元件2. I可仅包含所述电荷前置放大器2. 10，而非所述整形电路2. 11。在图3A的例子中，所述第一处理元件2. 3还包含所述类比处理元件2. I下游的数位处理元件2. 2,所述数位处理元件2. 2包含通过所述类比处理元件2. I而提供的类比脉冲的数字化器2. 20。此数字化器2. 20为通过如整形电路2. 11相同数量的类比-数位转换器所形成。各类比-数位转换器为连接于整形电路2. 11的所述输出端。此数字化器2. 20转换通过所述类比处理元件2. I提供的类比脉冲，在此例子中为通过所述整形电路2. 11提供，以转换为数位脉冲。数位脉冲为通过多数个连续的离散数位信号(discrete digitalsignals)所形成,在图4A、4B中通过点来表示,且随后将可以看到。图4A中表示,在位于与所述读取电极i相接的半导体材料的容积中，所述电离辐射交互作用的期间，来自读取电极i及相邻读取电极i+Ι的数位脉冲。参照i及i+Ι对应至一列所述读取电极，于一行连续的读取电极上。在此例子中，且不以此为限，来自所述读取电极i的所述数位脉冲为正，这表示所述类比处理元件2. I也提供正的类比脉冲。但本发明也自然地适用于对应至测量电荷的所述脉冲为负的情况下。所述读取电路2还包含第二元件2. 4，用以处理通过第一处理元件2. 3所提供的脉冲，其目的在于拒斥可以体现诱发共享的任何脉冲。图3A的例子中，所述第二处理元件2. 4为数位，位于所述数位处理元件2. 2的下 游。所述第二处理元件2.4可通过微处理器(11^(^叩1'0(^%01·)而形成，举例而言，所述微处理器可为例如场-可编程逻辑闸阵列(FPGA)的可编程逻辑电路(programmablelogic circuit)。所有所述类比-数位转换器2. 20的输出端皆为连接于所述微处理器2. 4的输入端。所述第二处理元件2. 4具有连接至元件2. 5的输出端，用以运算尚未通过所述第二处理元件2. 4拒斥的数位化脉冲，这些数位化脉冲称为「保存」的脉冲。举例而言，这样的运算元件2. 5可包含微处理器,例如为个人计算器(personal computer)的用户装置(userdevice)UD中的微处理器。这些运算元件2. 5可包含使非拒斥的(或保存的)数位脉冲的能量光谱(energy spectrum)可被获得的光谱测定线(spectrometry line)。保存的数位脉冲也可通过成像仪(imager)而被制成,成像仪的各个像素表示在一个或多个能带(energybands)中数位保存脉冲的数量,而这些数位脉冲通过决定阳极(determined anode)而被产生。所述第二处理元件2. 4将对来自第一处理元件2. 3的脉冲进行处理，以拒斥不是有用信号的脉冲，但不会拒斥通过诱发共享及可能为电荷共享及/或电子杂讯所创造的干扰信号。通过拒斥这些干扰脉冲，所述电离辐射检测装置的光谱测定反应可被改良。根据为了不要无谓地增加说明书附图的数量，而未表示的替代方案，如果所述类比处理元件2. I未包含整形电路，所述数位处理元件2. 20可包括所述数字化器2. 20的下游,将为数位的整形电路2. 110。所述整形电路2. 110以虚线显示于图3A的路径的其中之一，且所述类比整形电路以交叉表示。因此，所述整形电路2. 110将处理数位脉冲，也就是由离散数位信号所组成。所述整形电路2. 110可包括延迟线、放大器以及减法器，以如类比整形元件2. 11处所述的方式排列。整形电路的运算为相似于前述的运算，除了所述处理的脉冲为数位而不再为类比。在此替代方案中，类比处理元件2. I只包括所述电荷前置放大器2. 10。一般而言，在图3A所述的例子中，所述读取电路2包含所述电极3. 2下游的第一处理元件2. 3，用以在电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时提供脉冲，这些第一处理元件2. 3包含类比处理元件2. 1，所述类比处理元件2. I在所述电荷已被收集时用以传递类比脉冲，此类比脉冲具有正比于通过所述读取电极所收集电荷的振幅，并且接着元件2. 2用以数位处理所述类比脉冲，所述元件2. 2包含传递数位脉冲的数字化器2. 20 ；第二元件2. 4用以处理通过所述第一处理元件2. 3传递的脉冲，如果所述脉冲被怀疑对应至诱发共享及可能电荷共享或电子杂讯，则拒斥所述脉冲。图4A为表示作为时间的函数，参照C3，是来自第一读取电极i的数位脉冲。此数位脉冲为通过离散数位信号在时间中的递变而形成。此数位脉冲具有最大振幅。此最大振幅对应至组成所述离散数位信号的最大值。另外,此数位脉冲为单极脉冲(one-pole pulse),其不跨接对应此到所述零数值的所述基线(baseline)。参照C4，其亦表示来自相邻于所述第一电极i+Ι的第二阅读电极的数位脉冲。如上述讨论，所述阅读电极可被安排为带状(strip)或矩阵状(array)。
当所述阅读电极为带状时，相邻于电极i的所述电极将为在电极i之前的所述阅读电极i-Ι，并且所述电极i+Ι则位于所述电极i后面。当所述阅读电极为矩阵状时，电极i位于所述相同行(line)的电极i_l与电极i+Ι之间。所述阅读电极邻近于连续的电极h-l、h及h+Ι，所述连续的电极位于所述电极i所在的行之前的行中。所述阅读电极也邻近于连续的电极j_l、j及j+1，所述连续的电极位于所述电极i所在的行之后的行中。电极h-l、i-l及j-Ι位于相同的列(column)中，电极h、i及j位于相同的列中，电极h+Ι、i+Ι及j+Ι位于相同的列中。在图3A所叙述的例子中，所述第二处理元件2. 4为数位，且能够拒斥对应至电子杂讯的数位脉冲。为了拒斥对应至所述电子杂讯的所述数位脉冲，所述第二数位处理元件2. 4包含元件20，用以鉴别通过所述第一处理元件2. 3传递的数位脉冲的离散数位信号的振幅。这些鉴别元件(discriminating means)20包含元件200,用以测定数位脉冲的所述离散数位信号的电子杂讯鉴别阈值(electronic noise discriminating threshold)S_maxi。鉴别元件20也包含元件201，用以拒斥没有离散数位信号超过电子杂讯鉴别阈值Sjnaxi的任何数位脉冲，并且在相反的案例中用以保存。图4A中为表示所述电子杂讯鉴别阈值Sjnaxi，其可发现所述数位脉冲C3至少局部地超过了所述电子杂讯鉴别阈值S_maxi。所述数位脉冲C3将被保存。通过移除其所述离散数位信号未超过所述电子杂讯鉴别阈值Sjnaxi的任何数位脉冲，所述电子杂讯自所述有用信号被移除，所述有用信号将通过所述第二数位处理元件2. 4而被提供至所述运算元件2. 5。所述电子杂讯鉴别阈值Sjnaxi自一阅读电极至另一阅读电极可为不同的，以考虑到有关于所述检测器及跟随所述检测器的电子产品的增益(gain)及杂讯分散(noisedispersions)。根据替代方案，假如所述第一处理元件2. 3包含数位处理元件2. 20或所述类比处理元件2. I的相当单纯下游，所述振幅鉴别元件20可属于所述第一处理元件2. 3，且位于所述数位处理元件2. 20的上游。所述类比鉴别元件20以在图3B中被显示。这些鉴别元件然后为类比，并且应用至通过所述类比整形电路2. 11或通过所述电荷前置放大器2. 10所传递的类比脉冲。图5显示如示意图，通过所述读取电路，且更特别地通过所述第二处理元件2. 4执行数位脉冲处理演算法(digitized pulse processing algorithm) S(i),举例而言,所述第二处理元件2. 4为数位。参照为60的第一方块对应至电子杂讯移除步骤。仍然参照图3A，为拒斥被认为是对应至诱发共享的数位脉冲，所述第二处理元件2. 4包含元件202,用以测定各个数位脉冲S(i)的一或多个特征参数(characteristicparameters)，所述数位脉冲S(i)目前为位于所述振幅鉴别元件20的下游。当然，假如所述振幅鉴别元件20为被包含于所述第一处理元件2. 3中，所述用以测定一或多个各数位脉冲的特征参数的元件202，直接地接收来自所述第一处理元件2. 3的所述数位脉冲。这些特征参数反映了诱发共享。这些特征参数可为时间参数或是反映所述脉冲的振幅的数值。这些脉冲在基线跨接于所述保存的数位脉冲的起始与结束之间后而被数位化。 举例而言，所述时间特征参数可为所述保存的数位脉冲S (i)的上升时间AT(i)。此外，所述时间参数可为经过于所述数位脉冲的开始及跨接所述数位脉冲的第一基线之间的时间。在基线跨接于所述保存的数位脉冲的起始与结束之间后，反映所述数位脉冲的振幅的数值可为所述保存的数位脉冲s(i)的最小值Min(i)，将稍后解释。所述时间参数可等于组成所述数位脉冲的二离散数位信号之间的时变化(timevariation)，在基线跨接于所述数位脉冲的起始与结束之间后，所述离散数位信号的其中之一为离散数位信号，且举例而言，另一离散数位信号为显示所述数位脉冲的起始的离散数位信号。显示于图5中的处理演算法仅为举例，仅考虑到所述最小值及上升时间。所述最小值Min (i)对应至来自所述读取电极i的所述数位脉冲S (i)的最小离散数位信号。更精确地，在所述基线跨接(在此处也就是跨接零点后)组成所述数位脉冲的离散数位信号后，此最小值Min(i)对应至具有最大振幅的离散数位信号。的确，如同先前已经提到的，在诱发共享的情况下，在跨接零点后，所述类比脉冲描述了在所研究的例子中为正的第一波瓣(first lobe),以及接着在所研究的例子中为负的第二波瓣(second lobe)。因此，如图4A中所绘示，在点P跨接零点后，所述组成数位脉冲S (i)的所述离散数位信号，也描述了第一正波瓣，并且接着第二负波瓣，而数位脉冲S(i)为来自于所述类比脉冲。所述最小离散数位信号为在所述负波瓣中具有最大振幅的离散数位信号。换句话说且一般而言，在所述数位脉冲跨接零点后，所述最小值Min (i)对应至所述具有最大振幅的离散数位信号，此定义为可应用至当所述数位脉冲的第一波瓣为正或为负时。当此最小信号Min(i)达到部分预定阈值时，所述脉冲将被拒斥。原则上，所述上升时间AT(i)对应至将所述第一离散数位信号自所述数位脉冲S(i)分离的时间间隔(time interval)，并且所述离散数位信号具有所述数位脉冲S(i)的最大振幅。发明人已经意识到测定所述上升时间AT(i)的方法，在处理效率上具有某些重要性。理想地，所述上升时间AT(i)应该尽可能少依赖(depend)所述数位脉冲S(i)的最大振幅。一种不考虑最大振幅而获得上升时间Λτα)的有效率的方法为，计算来自所述电极i的保存数位脉冲S(i)的变异系数(variation coefficient)或是数位导数(digitalderivative),例如变异系数为正的。所述变异系数K [t]为通过下列运算式而给出K [t] =S [t-n] - S [t] / (T [t_n] -T [t])T[t]为相关于数位脉冲S(i)的离散数位信号S[t]的时间，所述数位脉冲S(i)对应至所述读取电极i ;η为非零的自然数，通常n=l。在之后的叙述中，如先前定义的，所述词「导数」(derivative)是指「数位导数」(derivative)。
所述第二数位处理元件2. 4能够衍生(derivating)所述数位脉冲S(i)。图4B为表示图4A的所述数位脉冲的导数(derivative)的所述读取电极i (曲线C3’)及对于相邻电极,于此为电极i+Ι (曲线C4’)。所述第二数位处理元件2. 4也包含元件203，用以拒斥不能满足至少一诱发共享标准(induction share criterion)的任何保存数位脉冲,所述标准有关于先前决定的参数的其中之一。所述满足此诱发共享标准的数位脉冲将被保存。这些拒斥元件203与所述元件202协同作用，用以测定体现诱发共享的一或多种特征参数。 有关于所述最小值Min (i)的诱发共享标准可为(I) I Min ⑴ I >S_mini其中S_mini为预定的最小振幅阈值。换句话说，因为诱发共享，其被认为是数位脉冲S(i)，并且因此不应被纳入考虑，当所述最小离散数位信号，或一般而言，当在所述基线跨接于此脉冲之后，所述数位脉冲S(i)的离散数位信号超过特定阈值S_mini时，则所述基线于此通过零数值而被表示。通过执行所述数位脉冲S(i)设定为低于所述基线的阈值S_mini，跨越此阈值S_mini的脉冲可被鉴别。这些具有跨越所述阈值Sjnini的脉冲被认为是由于诱发共享的脉冲，并因而被拒斥。通过找出低于所述基线的所述最大振幅，阈值可被执行，所述基线为先前通过所述用语Min(i)及通过比对此最大振幅及所述阈值S_mini而被定义。通过只要所述资讯的其中之一跨越此阈值则拒斥数位脉冲，阈值也可被执行。具有显着负回弹(negative rebound)的数位脉冲为因此被移除,此显着负回弹为持续出现于诱发共享的情况中，如同图4A中所显示来自所述读取电极i+Ι的所述数位脉冲C4。由于数位脉冲C3满足有关所述最小值的诱发共享标准，所述来自所述电极i的数位脉冲C3将被保存，而来自述读取电极i+Ι的所述数位脉冲将被拒斥。原则上，反弹振幅(rebound amplitude)的绝对值(absolute value)为高于所述数位脉冲的正部分(positive part)的振幅。所述阈值S_mini的数值可为凭经验或凭实验决定。所述电子杂讯的特征阈值(characteristic threshold)及预定最小振幅阈值可因此为相等的Sjnini= | Sjnaxi |.有关于上升时间AT(i)的诱发共享标准可为(2) AT(i)<S_ATiSjTi为预定上升时间阈值。确实，如图4B中可见，对应至诱发共享的数位脉冲的上升时间为高于对应至收集到的电荷的数位脉冲的上升时间。
所述有关于上升时间的诱发共享标准，使数位脉冲被移除，所述数位脉冲为具有太小的上升时间而无法对应至有用的数位脉冲。在所述的例子中，由于数位脉冲符合有关上升时间的诱发共享标准，因此来自所述读取电极i的数位脉冲将被保存，所述来自读取电极i+Ι的数位脉冲将被拒斥。诱发共享标准可为有关于时变化，也就是位于组成所述数位脉冲的二离散数位信号之间的斜率，例如在所述脉冲的开始与脉冲的最大值之间。所述标准就是为所述斜率相比于某些预定阈值，并且根据所述比较结果，数位脉冲可被视为或非通过诱发共享而被产生。有关于所述数位脉冲的二离散数位信号之间延时的诱发共享标准，就是为此延时低于某些阈值，这反映了数位脉冲可被视为通过诱发共享而被产生。相反地，当所述数位脉冲对应至收集到的电荷时，则此延时缓慢地趋于零。所述第二数位处理元件2. 4可应用所述条件的其中之一或多个条件的结合。在图 5中，第二方块61对应至一或多个感应共享移除步骤。第二数位处理元件2. 4也可包含元件204，用以测定来自于二相邻读取电极的数位脉冲S (i)、S (i+1)，可能揭示了电荷共享。这些数位脉冲被保存，这表示这些数位脉冲在所述电子杂讯移除步骤(方块60 )结束时，以及可能于所述诱发共享移除步骤结束时(方块61)被保存。其在前述的例子中被假设，只有分别来自读取电极i及读取电极i+Ι的二保存数位脉冲S(i)、S(i+l)已经被保存。假如这些数位脉冲最大值的时间常数为介于预定时间接受时窗τ中，则这二个保存数位脉冲为可能揭示了电荷共享。对于各个保存数位脉冲S (i)、S (i+1)，其最大值的时间常数t (i)、t (i+Ι)为被决定，也就是最大离散数位信号的时间常数。最低的可能接受时窗τ将被选择，以限制在相邻像素二个同步的交互作用同时偶发的巧合。其可为数毫秒或甚至更少。第二数位处理元件2. 4检查是否下列关系式被满足(3) |t(i)-t(i+l) |< τ假如此关系式被满足，其被视为有二保存数位脉冲来自二相邻读取电极，并且可能揭示了电荷共享。所述第二数位处理元件2. 4还包含元件205,用以拒斥如揭示电荷共享的二数位脉冲的其中之一，并且用以保存其他数位脉冲。此拒斥元件205配合元件205，以测定来自二相邻读取电极的二保存数位脉冲。在所述的例子中，被保存的数位脉冲为其最大振幅为最大的数位脉冲。其他则被拒斥。将被注意的是相反是有可能的。第二数位处理元件2. 4因此应用关系式(4)，以在电荷共享处理的期间选择要保存的数位脉冲,并且拒斥其他数位脉冲(4) Max (i) >Max (i+1)假如此关系式(4)被满足，所述保存数位脉冲S (i)为来自读取电极i的数位脉冲。被拒斥的数位脉冲S(i+Ι)因此为来自读取电极i+1的数位脉冲。第二数位处理元件2. 4还包含元件206，用以校正与拒斥数位脉冲S (i+Ι) —起选择的保存数位脉冲s (i)。更精准地，元件206为用以校正所选的数位脉冲，添加至所选的数位脉冲的最大振幅、所拒斥的数位脉冲的最大振幅。下述关系式为因此被应用Max(i)corrected=Max(i)+Max(i+1).假如关系式(4)未被满足，表示所选的数位脉冲为来自读取电极i+1的数位脉冲。被拒斥的数位脉冲因此为来自读取电极i的数位脉冲。在此情况中，与所拒斥的数位脉冲，以下述方式校正所选取的数位脉冲Max(i+1)corrected=Max(i+1)+Max(i).此校正数位脉冲为有用的信号，所述信号将被运算并且通过读取电路2传送至运 算元件2. 5。在图5中，第三方块62对应至共享电荷移除步骤。在此步骤的期间，在可选的电子杂讯移除后，只有诱发共享而非电荷共享可被校正。另外，如图5中所绘示的校正诱发共享及电荷共享是可能的。关于处理的顺序，为没有义务的。使用者可从处理诱发电荷开始，并且接着如图5中所绘示的处理共享电荷。既然二个校正都被实施，处理的顺序相反也是可能的。在图3B中，本发明标的的电离辐射检测装置的替代方案已被表示，其中第一处理元件2. 3为类比，以及其中第二处理元件2. 4也为类比，并且能够校正诱发共享。第一处理元件未具有数位处理元件。第一处理元件2. 3如上述，包含电荷前置放大器2. 10、其次为整形元件2. 11。如上文已记载，可以仅有电荷前置放大器。可选择地，在第一处理元件2. 3中且勉强为第二处理元件2. 4的上游，可如前述提供振幅鉴别元件20。连接于第一处理元件2. 3的输出端的第二处理元件2. 4包含级联(cascade)，其中具有衍生滤波器(derivating filter )210,其允许信号的输出端，所述信号为通过第一处理元件2. 3所传递类比脉冲的导数,时间-振幅转换器(time-amplitude converter) 220,传递取决于延时T的信号，在所述延时期间通过衍生滤波器210传递的信号为正的。通过时间-振幅转换器220传递的所述信号为应用于比较器(comparator) 230的输入端，此处的例子中，应用于比较器230的非反相输入端(non-inverting input)。通过时间-振幅转换器220传递的此信号将与预定时间点(predetermined set point time)Tmin进行比较。此预定时间点为被应用于其他输入端，于此为比较器230的反相输入端(inverting input)。第二处理元件2· 4还包含开关(switch) 240,开关240的第一接点(firstterminal >240. I连接于第二处理元件2. 4的输入端，也就是连接于第一处理元件2. 3的输出端，以及开关240的第二接点(second terminal)240. 2为连接至运算元件2· 5。通过比较器230所传递的信号控制此开关240。当通过时间-振幅转换器220传递的信号具有高于预定时间点Tmin的延时T时，则控制开关240为闭路。因此，保存通过第一处理元件2. 3传递的类比脉冲，且所述类比脉冲将被传输至运算元件2. 5。相反地，当通过时间-振幅转换器220传递的信号具有低于预定时间点Tmin的延时T时，则控制开关240为开路并且拒斥通过第一处理元件2. 3传递的类比脉冲。因此，用以测定参数的元件为基于时间参数，所述时间参数对应至经过于所述类比脉冲的起始与所述类比脉冲的第一零点跨接之间的时间。此时间为类比脉冲具有正振幅的期间。另外，第二类比处理元件可使类比脉冲的上升时间或类比脉冲的最小值在类比脉冲的零点跨接后被测定。第二类比处理元件的实施为本发明所属技术领域具通常知识者触手可及的。通过数位示波器数位化以及来自称作i_l、i及i+Ι的三相邻读取电极的例示性类比脉冲，现在将参照图6A、6B及6C而被考虑。检测器为碲化镉(CdTe)检测器。读取电路2为根据图3A中所绘示。电离辐射源为钴57伽玛幅射源(cobalt 57 gamma radiation source)。所述电离福射源发射伽玛光子(gamma photons),所述伽玛光子的能量为约122千电子伏(keV)。图6A、6B及6C所表示的脉冲为通过连接于类比处理元件2. I输出端的数位示波 器而传递，所述类比处理元件2. I输出端为数位处理元件2. 2的上游，也就是数字化器元件2. 20的上游。数位示波器可以连接的位置为通过箭头表示于图3A中。不同于类比模式，在数位示波器中，将被查看的信号为先通过集成的类比-数位转换器而被数位化。在这些图6A至6C中，曲线Ci-UCi及Ci+Ι分别表示通过数位示波器数位化且分别来自电极i_l、i及i+Ι的类比脉冲。在图6A中，曲线Ci为伽玛光子与相接于读取电极i的半导体材料交互作用的结果。曲线Ci-I及Ci+Ι为绘示在相接于电极i+Ι及i+Ι的相邻像素上，低信号被诱发。在图6B中，曲线Ci-I为伽玛光子与相接于读取电极i_l的半导体材料交互作用的结果。曲线Ci具有显着的振幅，其对应至诱发共享。根据绘示于图3A中的发明，所述装置将被注意的是，假如最小阈值Sjnini被设定为太低的值，例如等于0. 05伏(V)，来自电极i的数位化脉冲将被考虑且视为有用的信号。最小阈值Sjnini的选择为必须小心进行。图7A及7B为显示通过电离辐射检测装置的读取电路提供的能量光谱，所述能量光谱为通过钴57伽玛辐射源而产生，此电离辐射检测装置被提供为碲化镉检测器。传统上，此光谱绘示各个通道的计数的数量，通道对应至脉冲振幅大小的划分，例如数百电子伏特。计数的数量为分类于各个通道中的脉冲数量。在图7A中，根据现有技艺，所表示的光谱通过读取电路已被提供，且并未移除诱发共享，诱发共享对应至诱发信号的贡献。对应至诱发共享的脉冲具有低能量的振幅，且脉冲于低能量通道为可见的，此低能量通道的数量为低于约50。在图7B中，根据具有处理诱发共享功能的发明，也就是校正诱发共享的功能，所表示的光谱已通过读取电路而被提供。显然地，未能满足前述诱发共享标准的其中之一的脉冲，并未于光谱中被列入考虑。就图7 A所表示，于低能量通道计数的数量已显着地减少。图7C为绘示共享电荷的实例。曲线Ci最大振幅及曲线Ci-I最大振幅的总和实质上对应至图7A的曲线Ci的最大振幅。无校正来自读取电极i及i_l的二脉冲的电荷共享的现象，对于各个脉冲将计算计数，但通道中的能量低于对应的交互作用的能量。关于计数的数量及交互作用能量的评估将产生错误。当读取电路许可时，通过校正二脉冲的其中之一，及通过只考虑校正的脉冲，校正双计数(double counting)以及对能量的评估二者为可能的。另一方面，假如只有电荷共享的校正就充足的话，不执行由于诱发共享的拒斥，其风险为关于诱发共享的脉冲的振幅以及关于电荷共享的脉冲的振幅的总和。也就是为何第二处理元件较为有利的原因，就是在执行关于电荷共享的校正之前，先免除诱发共享。在图8中，仍为表示获得自相同的碲化镉半导体检测器的光谱及相同钴57伽玛辐射源的光谱。参照为Cio的光谱来自数位脉冲，所述数位脉冲未经过对于诱发共享或电荷共享的校正处理。参照为Cll的光谱来自数位脉冲，所述数位脉冲经过如上述的电荷共享处理以及电子杂讯移除处理。参照为C12的光谱来自数位脉冲，所述数位脉冲除经过电子杂讯移除处理外，还有经过首先诱发共享的处理及接着电荷共享的处理。观察低能量通道中计数的数量，通道的数量低于约40，由于通过电荷共享影响的数位脉冲已被拒斥，通道的数量相对于光谱ClO于光谱Cll有 强烈减少。此外，由于挑选的数位脉冲的最大值已被添加，来自读取电极的光谱Cl I的波峰已被歪曲且变宽，被拒斥数位脉冲的最大值为来自相邻的读取电极，这二数位脉冲已被检测如同可能揭示为电荷共享。此歪曲和变宽可反映能量解析度的下降。光谱C12为其波峰对应至来自相邻电极的数位脉冲，其最大值已被加总，已被加总的数位脉冲二者皆未经过诱发共享处理。仍参照光谱C12，在通道数量为低于40的通道中，可以说低振幅的计数的量已被减少，而关于光谱Cll或ClO，既然诱发共享已被免除。中间通道中计数的数量也已被减少，中间通道计数的数量为介于约40到120之间，而关于光谱C10，既然诱发共享已被免除。光谱C12的波峰计数的数量有些微增加，由于已于诱发共享处理之后执行电荷共享的处理，对于数量介于约120到170之间通道，并未减少太多能量解析度。用以免除诱发共享及可能地电荷共享，而执行于脉冲的处理为唯一可能，因脉冲已于第一处理元件的输出端，被持续地数位化。在执行电荷共享的处理之前，先开始诱发共享的处理，可使能量检测阈值被降低。通过能量检测阈值，其是指最低可检测能量。的确，在低能量通道所获得的信号，并不会或者较不会饱和于对应至诱发信号的信号。反而此表示释放低能量的交互作用。此外，在电荷共享处理期间，不使用通过诱发共享所影响的数位脉冲去校正保存数位脉冲，使可得到较可信的电荷共享校正。换句话说，包含诱发信号校正其次为电荷共享校正的组合为特别有利的。通过减少接受时窗的范围，偶发巧合的概率为有效地减少，也就是可被视为电荷共享的特定交互作用。由于电荷共享的校正，在二相邻像素的同步交互作用的偶发巧合的概率被减少。虽然本发明的部分实施例已详细地表示并叙述，其将被理解在未脱离本发明之范畴的情况下，可作不同的变化及修改，特别是利用其他参数或标准。
权利要求
1.一种电离辐射检测装置，其包含由于电极(3. 1,3. 2)而倾向加偏压的半导体材料的检测器(I)，其中读取电极(3. 2)在电离辐射与所述检测器的所述半导体材料之间交互作用的期间，能够收集所述检测器中所产生的电荷，且所述读取电极连结至读取电路(2)，所述读取电路包含 当所述电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时，能够提供脉冲的第一处理元件(2. 3)，所述脉冲为相对基线而形成； 用以处理通过所述第一处理元件所提供的所述脉冲的第二处理元件(2. 4)，所述第二处理元件包含 在基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，用以测定包括所述脉冲的时间参数或所述脉冲的振幅值的参数的测定元件(202)； 用以拒斥取决于所述参数的所述振幅值的所述脉冲，以及如果所述脉冲不被拒斥，则用以保存所述脉冲的拒斥元件(203)； 用以运算通过所述拒斥元件保存的所述脉冲的运算元件(2. 5)。
2.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述参数为选自于所述脉冲的上升时间的所述时间参数，所述上升时间经过于所述脉冲的起始及跨接所述脉冲的第一基线之间。
3.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于在所述基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，所述脉冲的所述振幅值为所述脉冲的最小值(Min(i))。
4.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于当所述脉冲为类比时，则所述时间参数对应至延时，于所述延时中所述脉冲具有正振幅。
5.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述第一处理元件(2.3)包含类比处理元件(2. I)，所述类比处理元件包含可能连接至整形电路(2. 11)的电荷前置放大器(2. 10)，所述类比处理元件(2. I)为能够提供类比脉冲，所述类比脉冲的振幅与通过所述读取电极的其中之一收集的所述电荷成正比。
6.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于当所述电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时，则所述第一处理元件(2. 3)包含能够提供数位脉冲的数位处理元件(2. 2)，通过离散信号的递变而形成所述数位脉冲，只要所述类比处理元件存在，所述数位处理元件(2. 2)则为所述类比处理元件的下游。
7.如权利要求6所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述数位处理元件(2.2)包含数字化器(2. 20)，以及所述数位处理元件的可能下游的数位整形元件(2. 110)。
8.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述第二处理元件(2.4)为数位。
9.如权利要求8所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述第二处理元件(2.4)还包含用以测定时间的偏差的元件(204)，所述时间偏差为通过所述第一处理元件(2. 3)提供且来自二相邻的所述读取电极的二所述数位脉冲之间， 用以拒斥所述数位脉冲的其中之一，以及用以保存取决于所述时间偏差的所述其他数位脉冲的所述拒斥元件(203)。
10.如权利要求9所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述时间偏差为所述数位脉冲的其中之一的最大值与所述其他数位脉冲的最大值之间的偏差，所述时间偏差必须为被包含于为所述拒斥元件(203)预定的接受时窗(τ)中，以拒斥所述数位脉冲的其中之一，且以保存所述其他数位脉冲。
11.如权利要求9所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述拒斥元件(203)拒斥其最大振幅为最小的所述数位脉冲，且保存其所述最大振幅为最大的所述数位脉冲。
12.如权利要求9所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述第二处理元件(2.4)还包含用以校正保存的所述数位脉冲以及拒斥的所述数位脉冲的元件(206)。
13.如权利要求12所述的电离辐射检测装置，其特征在于用以校正保存的所述数位脉冲的所述元件(206)，添加至保存的所述数位脉冲的所述最大振幅、拒斥的所述数位脉冲的所述最大振幅。
14.如权利要求I所述的电离辐射检测装置，其特征在于所述第二处理元件(2.4)或所述第一处理元件(2.3)还包含振幅鉴别元件(20)，所述振幅鉴别元件能够拒斥任何所述第一处理元件或所述第二处理元件必须处理具有低于预定阈值的所述最大振幅的所述脉冲。
15.—种电离辐射检测方法，其通过由于电极(3.1,3.2)而倾向加偏压的半导体材料的检测器(I)，其中读取电极(3. 2)在电离辐射与所述检测器的所述半导体材料之间交互作用的期间，能够收集所述检测器中所产生的电荷，且所述读取电极连结至读取电路(2)，其中所述方法包含步骤 通过第一处理元件(2. 3)处理后，当电荷已通过所述读取电极的其中之一而被收集时提供脉冲，所述脉冲为相对基线而形成； 通过第二处理元件(2.4)处理通过所述第一处理元件所提供的所述脉冲，所述处理由下列所组成 通过测定元件(202)在所述基线跨接于所述脉冲的起始及结束之间后，测定包括所述脉冲的时间参数或所述脉冲的振幅值的参数； 通过拒斥元件(203)拒斥取决于所述参数的所述振幅值的所述脉冲，以及如果所述脉冲不被拒斥，则保存所述脉冲； 通过运算元件(2. 5)运算通过所述拒斥元件保存的所述脉冲。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于通过所述第一处理元件(2.3)的所述提供步骤提供类比脉冲或数位脉冲。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于通过所述第二处理元件(2.4)的所述处理，为由测定通过所述第一处理元件(2. 3)提供且来自二相邻的所述读取电极的二所述数位脉冲之间的时间偏差、拒斥所述数位脉冲的其中之一以及保存取决于所述时间偏差的其他所述数位脉冲所组成。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于通过所述第二处理元件(2.4)的所述处理，还由共同校正保存的所述数位脉冲及拒斥的所述数位脉冲所组成。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包含振幅鉴别步骤，用以拒斥任何通过具有低于预定阈值的最大振幅的所述第一处理元件(2. 3)或所述第二处理元件(2. 4)处理的任何所述脉冲。
全文摘要
此发明有关于电离辐射检测装置，其包含由于电极(3.1,3.2)而倾向加偏压的半导体材料的检测器(1)，其中连接至读取电路(2)的读取电极(3.2)处理其提供的信号，以拒斥造成不良光谱测定反应的信号，也就是通过诱发共享所影响的信号及可能通过电荷或电子杂讯共享所影响的信号。本发明应用于电离辐射成像。
文档编号A61B6/00GK102854204SQ201210222928
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年7月1日
发明者安德烈·布莱姆比拉, 派翠克·奥维尔·巴菲特 申请人:法国原子能与替代能委员会