专利名称：X－射线检测器和x－射线ct装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种X-射线检测器和X-射线CT装置，每个具有固态检测器，该固态检测器以其间的间隙在X-射线入射的平板上被二维地重复布置。
背景技术：
近年来，作为用于X-射线CT装置的X-射线检测器，使用在通道方向和片层方向上二维布置的固态检测器。在X-射线检测器扫描方向上通道的数目和在片层方向上X-射线检测器的数目正在增加。例如，在通道方向上X-射线检测器的数目约1,000，和在片层方向X-射线的数目是几十(参考，例如，日本专利公开号2004-093489(第1页和图4)。
在这种情况下，固态检测器的X-射线接收表面的尺寸将减小到几个mm2，另一方面，当固态检测器被二维布置时被研制的每个固态检测器之间的间隙宽约为0.2mm到0.4mm。间隙的宽度不会随着在通道和片层方向上的固态检测器数目的增加而有很大的变化，而是固定地增加或减小。
然而，在背景技术中，二维布置的固态检测器的X-射线利用的效率降低。特别地，由于二维布置的固态检测器变细了，与固态检测器的X-射线接收表面相比，间隙的比例增加了，并且通过的未被固态检测器检测到的X-射线的比率增加了。
具体地，固态检测器的间隙在产生二维阵列的固态检测器过程中产生并还扮演防止在固态检测器之间由X-射线产生荧光泄漏(色度亮度干扰)的角色。因此，从用于处理固态检测器的机械工具的精度和固态检测器的性能的角度看，不容易降低间隙的尺寸。
因此，重要的是实现具有改进的X-射线利用效率的X-射线检测器和X-射线CT装置，同时在二维布置的固态检测器间留有间隙存在。
本发明已经实现了解决背景技术的问题，而本发明的目的是提供具有改进的X-射线利用效率的X-射线检测器和X-射线CT装置，同时在二维布置的固态检测器间留有间隙存在。
发明内容
为了解决所述问题和实现所述目的，根据本发明的第一方面提供一种X-射线检测器，其中每个具有平行六面体形状的多个固态检测器被以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板上，所述多个固态检测器之间具有间隙。固态检测器中的每个平行六面体的正交于X-射线入射方向的两个平行面具有在该面的平面方向上的位置偏移(deviation)。
在根据第一方面的本发明中，在固态检测器中，间隙部分由在面向入射方向的两个平行面之间的平面方向上的位置偏移覆盖。
根据本发明的第二方面，在根据本发明的第一方面的X-射线检测器中，在二维阵列的通道方向和片层方向的至少一个上提供位置偏移。
在根据第二方面的本发明中，位置偏移存在于正交于X-射线入射方向的任意方向上。
根据本发明的第三方面的X-射线检测器，其特征在于，在第一或第二方面的本发明中，位置偏移具有在平面方向上超过间隙宽度的尺寸。
在根据第三方面的本发明中，从X-射线入射方向观察平板被固态检测器覆盖。
根据本发明的第四方面的X-射线检测器，其特征在于，在第一到第三方面的任意一个的本发明中，固态检测器是闪烁体(scintillator)。
在根据第四方面的本发明中，固态检测器有效检测X-射线。
根据本发明的第五方面的X-射线检测器，其特征在于，在第四方面的本发明中，平板具有用于检测由闪烁体产生的荧光的光电二极管。
在根据第五方面的本发明中，平板通过光电二极管有效地将荧光转换为电信号。
根据本发明的第六方面，提供一种具有X-射线检测器的X-射线CT装置，其中每个具有平行六面体形状的多个固态检测器被以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板上，所述多个固态检测器之间具有间隙。其中在X-射线入射方向上的固态检测器中的每个平行六面体的两个平行面的相对位置具有在该面的平面方向上的位置偏移。
在根据第六方面的本发明中，固态检测器通过在面向入射方向的两个平行面之间的平面方向上的位置偏移覆盖间隙。
根据本发明的第七方面的X-射线CT装置，其特征在于，在第六方面的本发明中，位置偏移具有在平面方向超过间隙宽度的尺寸。
在根据第七方面的本发明中，从X-射线入射方向观察平板由固态检测器覆盖。
根据本发明的第八方面的X-射线CT装置，其特征在于，在第六或七方面的本发明中，固态检测器是闪烁体。
在根据第八方面的本发明中，固态检测器有效检测X-射线。
根据本发明的第九方面的X-射线检测器，其特征在于，在第八方面的本发明中，平板具有用于检测由闪烁体产生的荧光的光电二极管。
在根据第九方面的本发明中，平板通过光电二极管有效地将荧光转换为电信号。
本发明的第十方面，提供一种X-射线CT装置，包括产生X-射线的X-射线管；以及X-射线检测器，其中每个具有矩形平行六面体形状的多个固态检测器被以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板上，所述多个固态检测器之间具有间隙。其中平板相对于正交于入射方向的方向被倾斜。
在根据第十方面的本发明中，平板相对于X-射线入射方向具有倾斜并且固态检测器之间的间隙定位在入射的X-射线的阴影(shadow)内。
根据本发明的第十一方面的X-射线检测器，其特征在于，在第十方面的本发明中，平板被倾斜以便矩形平行六面体的X-射线投影便超过间隙并且与相邻的矩形平行六面体交叠。
在根据第十一方面的本发明中，设置倾斜以便矩形平行六面体的投影覆盖间隙。
根据本发明的第十二方面的X-射线CT装置，其特征在于，在第十或十一方面的本发明中，固态检测器是闪烁体。
在根据第十二方面的本发明中，固态检测器有效检测X-射线。
根据本发明的第十三方面的X-射线CT装置，其特征在于，在第十二方面的本发明中，平板具有用于检测由闪烁体产生的荧光的光电二极管。
在根据第十三方面的本发明中，平板通过光电二极管有效地将荧光转换为电信号。
本发明的第十四方面提供一种X-射线检测器，其中每个具有矩形平行六面体形状的多个固态检测器被以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板上，所述多个固态检测器之间具有间隙，其中X-射线检测器具有多层固态检测器，其中在二维阵列中的多个固态检测器被在入射方向上堆叠，并且堆叠的固态检测器的相对位置在正交于堆叠方向的方向上偏移。
在根据第十四方面的本发明中，多层固态检测器具有这样的结构，其中其相对位置优选地仅通过间隙宽度偏移的多个固态检测器的二维阵列被在入射方向上堆叠。
根据本发明的第十五方面的X-射线检测器，其特征在于，在第十四方面的本发明中，二维阵列具有这样的相对位置，其在作为二维阵列的两个布置方向的通道方向和片层方向的至少一个上改变。
在根据第十五方面的本发明中，二维阵列的相对位置在正交于X-射线入射方向的任意方向上改变。
根据本发明的第十六方面的X-射线检测器，其特征在于，在第十五方面的本发明中，多层固态检测器具有第一，第二，第三和第四固态检测器，它们的相对位置彼此不同。
在根据第十六方面的本发明中，从X-射线入射方向观察间隙被覆盖在多层固态检测器中。
根据本发明的第十七方面的X-射线检测器，其特征在于，在根据第十四到十六方面的任意一个的本发明中，固态检测器是闪烁体。
在根据第十七方面的本发明中，固态检测器有效检测X-射线。
本发明的第十八方面提供一种X-射线CT装置，包括X-射线检测器，其中每个具有平行六面体形状的多个固态检测器被以二维阵列布置在面向入射X-射线的平板上，所述多个固态检测器之间具有间隙，其中X-射线检测器具有多层固态检测器，其中在二维阵列中的多个固态检测器被在入射方向上堆叠，并且堆叠的固态检测器的相对位置在正交于堆叠方向的方向上偏移。
在根据第十八方面的本发明中，多层固态检测器具有这样的结构，其中其相对位置优选地仅通过间隙宽度不同的多个固态检测器的二维阵列被在入射方向上堆叠。
根据本发明的第十九方面的X-射线检测器，其特征在于，在第十八方面的本发明中，多层固态检测器的相对位置在作为二维阵列的两个布置方向的通道方向和片层方向的至少一个上改变。
在根据第十九方面的本发明中，二维阵列的相对位置在正交于X-射线入射方向的任意方向上改变。
根据本发明的第二十方面的X-射线检测器，其特征在于，在第十八或十九方面的本发明中，固态检测器是闪烁体。
在根据第二十方面的本发明中，固态检测器有效检测X-射线。
根据本发明，在固态检测器中，间隙部分由在面向入射方向的两个平行面的平面方向上的位置偏移覆盖。因此，平板的X-射线入射侧由固态检测器覆盖，由此消除了X-射线非敏感区域。因此，X-射线利用效率和此外X-射线的探测灵敏度和图像的质量都得到了改进。
图1是示出X-射线CT装置的总体结构的框图。
图2是第一实施例的X-射线检测器的外形图。
图3是第一实施例的平面块的外形图。
图4是第一实施例的平面块的截面图。
图5A和5B是示出第一实施例的平面块的操作的说明图。
图6A和6B分别是第二实施例的平面块的外形图和截面图。
图7是示出第二实施例的平面块的操作的说明图。
图8A和8B分别是第三实施例的平面块的截面图和外形图。
图9A到9D是构建第三实施例的平面块的多层闪烁体的平面图。
图10是示出第三实施例平面块的操作的说明图。
具体实施例方式
以下将参照附图描述实现根据本发明的X-射线检测器和X-射线CT装置的最佳模式。然而本发明不限于该最佳模式。
第一实施例将描述根据第一实施例的X-射线CT装置的总体结构。图1是X-射线CT装置的框图。如图1所示，装置具有扫描台架10和操作控制台6。
扫描台架10具有X-射线管20。从X-射线管20发射的未示出的X-射线例如以具有一厚度的扇形展开并且被准直器22构形为圆锥形X-射线束并且被发射到X-射线检测器24。
X-射线检测器24具有在扇形X-射线束的展开方向上以矩阵布置的多个闪烁体。X-射线检测器24是具有一宽度的多通道检测器，其中多个闪烁体在通道方向和片层方向被二维地布置在矩阵中。
在X-射线检测器24中，以凹的形状弯曲的X-射线入射面作为一个整体被形成。例如通过组合作为固态检测器的由无机晶体制成的闪烁体和作为光电转换器的光电二极管来获得X-射线检测器24。
X-射线检测器24与数据收集器26相连接。数据收集器26收集X-射线检测器24的每个闪烁体的检测信息。X-射线管20的X-射线照射由X-射线控制器28控制。X-射线管20和X-射线控制器28之间的连接关系以及准直器22和准直器控制器30之间的连接关系没有在图中示出。准直器22由准直器控制器30控制。
从X-射线管20到准直器控制器30的上述组件安装在扫描台架10的旋转部分34上。物体或模型(phantom)放在位于旋转部分34中心的孔29内的图像捕获台4上。旋转部分34旋转的同时由旋转控制器36控制，X-射线由X-射线管20发射，并且X-射线检测器24检测穿过物体或模型的X-射线，作为根据旋转角的每个视图的投影信息。旋转部分34和旋转控制器36之间的连接关系没有示出。
操作台6有一个数据处理器60，数据处理器60例如可以由一台计算机构成。数据处理器60与控制接口62相连接，控制接口62与扫描台架10相连接。数据处理器60通过控制接口62控制扫描台架10。
扫描台架10中的数据收集器26，X-射线控制器28，准直器控制器30和旋转控制器36通过控制接口62进行控制。这些部件的每个与控制接口62之间的连接在没有在此示出。
数据处理器60与数据收集缓冲器64相连接，数据收集缓冲器64与扫描台架10中的数据收集器26相连接。数据收集器26收集到的数据通过数据收集缓冲器64输入到数据处理器60。
数据处理器60通过使用透射X-射线信号，即，通过数据收集缓冲器64收集的投影信息重建图象。数据处理器60与储存器66相连接。储存器66存储由数据收集缓冲器64收集的投影信息，重建的片层图像信息，用于实现本装置功能的程序，等等。
数据处理器60，显示器68和操作装置70相连接。显示器68显示片层图像信息和从数据处理器60输出的其它信息。操作装置70由操作者操作并且输入各种指令、信息等到数据处理器60。操作者通过使用显示器68和操作装置70交互地操作本装置。扫描台架10，图像捕获台4和操作控制台6对对象或模型进行射线照相以获得片层图像。
图2是示出X-射线管20，X-射线检测器24和数据收集器26的三维布局的外形图。X-射线检测器24包括闪烁体41，用于检测由X-射线管20产生的圆锥形的X-射线束，光电二极管42作为光电转换器用于检测闪烁体41的光发射，反射膜48，和平板43。虽然反射膜48存在在闪烁体41的二维阵列上，它此处未示出。
闪烁体41在面向圆锥形的X-射线束的表面上二维地布置并在X-射线进入时发光。近似64个闪烁体41被布置在作为圆锥形的X-射线束的厚度方向的片层方向上并且大约1,000个闪烁体41被布置在作为X-射线束的扇形的展开方向的通道方向上。
光电二极管42形成在平板43上并检测闪烁体41的光发射。在作为单个平板的平板43上，形成对应于多个通道和多个片层的闪烁体41和光电二极管42。通过在整体结构中形成的闪烁体41，光电二极管42和平板43形成单个平面块47。通过组合多个平面块47组合构成具有几乎凹形的X-射线检测器24。在图2的例子中，形成四个通道和三个片层的平面块47。平面块47布置在几乎正交于入射的圆锥形的X-射线束的凹面上。
数据收集器26包括柔性印制板44，印制板45和电缆46。柔性印制板44传输由光电二极管42检测的X-射线模拟信号到印制板45。
电缆46是在片层方向从一端电连接到印制板45的扁平电缆。印制板45通过电缆46电连接到数据收集缓冲器64。
图3和4是示出构成平面块47的闪烁体41，光电二极管42和平板43的图。在下文中，将描述在平面块47位于YZ平面并且X-射线入射方向是X轴方向的情况。
图3是示出从作为X-射线入射方向的X轴方向观察平面块47的平面图。虽然后面将描述的反射膜48存在在平面块47的闪烁体41上，但为了清楚地示出闪烁体41的二维阵列，在图3中未示出反射膜48。在图3中，作为例子，仅仅在左上的闪烁体41示出作为隐藏线的虚线。
每个闪烁体41具有平行六面体形状。具有相同结构的闪烁体41在通道方向和片层方向以其间的间隙50重复地二维布置。这里假设在通道方向的间隙50的长度是l1，而在片层方向的间隙50的长度是l2。
正交于构成闪烁体41的平行六面体的入射的X-射线的顶面“a”和在图3中由虚线示出的底面“c”在通道和片层方向上彼此位置偏移。当顶面“a”和底面“c”之间的位置偏移的尺寸在通道方向上是d1，而在片层方向上是d2时，满足下面的表达式。
在通道方向d1＞l1在片层方向d2＞l2当二维布置并如图3所示的闪烁体41被从z轴方向观察时，图4是沿“A A’线的截面图。在光电二极管42上的闪烁体41上，示出了未在图3中示出的反射膜48。反射膜48是由含金属粉末的树脂填充物制成，并填充在闪烁体41的顶部和间隙50中。图4还示出光电二极管42的阳极51。阳极51作为光电二极管42的光接收表面并与闪烁体41的底面“c”交叠。
在闪烁体41中由X-射线入射产生的闪烁光由反射膜48限定在闪烁体41中并由阳极51检测。在闪烁体41中的泄漏的光也由在间隙50部分的反射膜48阻止。
如上所述，顶面“a”和底面“c”在通道方向只偏移d1的量。由于该量大于在通道方向的间隙50的量l1，当从X-射线入射方向观察平面块47时，除了用于二维阵列的边缘部之外的分间隙50不能被看见。
下一步，将参照图5A和5B描述根据第一实施例的闪烁体41的操作。图5A是类似图4的沿图3的“A-A’”线的示范性截面图。闪烁体41具有平行六面体形状，并且顶面“a”和底面“c”在通道方向彼此只偏移d1的量。因此，当假设在顶面“a”或底面“c”在通道方向上的长度是“s”时，在闪烁体41通道方向上的X-射线敏感区域的长度相对于上述X-射线入射的长度等于s+d1。当将长度s+d1与长度s+l1(在底面“c”的通道方向上的长度“s”和间隙50的宽度l1)比较时，获得下面的等式。
s+d1＞s+l1因此，从X-射线入射方向观察整个平面块47由闪烁体41的X-射线敏感区域覆盖，因此X-射线的利用效率得到改进。
相邻闪烁体41的X-射线敏感区域彼此交叠并隐藏间隙50。因此，在间隙50存在于其下的闪烁体41的端部，X-射线入射方向上的闪烁体长度减少，并且吸收入射的X-射线的可能性降低。换句话说，入射X-射线通过闪烁体41的端部的可能性高。为了减小该现象，在闪烁体41的X-射线入射方向上的高度“h”被增加或在通道方向上的顶面“a”和底面“c”之间偏移的距离d1被增加，由此使在X-射线入射方向等上的间隙50的宽度变窄。
图5B是示出与图5A相比的每个具有矩形平行六面体形状的闪烁体40被布置在阳极51上的情况的示范图。在闪烁体40的通道方向上的X-射线敏感区域的长度相对于上述X-射线入射的长度为“s”。另一方面，在闪烁体40之间具有宽度l1的间隙49是完全的X-射线敏感区域。因此，X-射线的利用效率约足s/(s+l1)并比在图5A中的情况低。
虽然在闪烁体41的通道方向上的X-射线敏感区域作为图5A和5B的例示出，在片层方向也类似地没有X-射线非敏感区域存在，并且X-射线的利用效率得到改进。
如上所述，在第一实施例中，闪烁体41具有平行六面体结构，其中顶面“a”和底面“c”在通道和片层方向彼此只偏移超过间隙50的正交方向上的宽度的d1和d2的量，由此消除了当从X-射线入射方向观察时X-射线非敏感区域。因此，X-射线的利用效率得到改进并且，X-射线的探测灵敏度和所捕获的片层图像的图像质量得到改进。
第二实施例在前面的第一实施例中，闪烁体41具有平行六面体结构，其中顶面“a”和底面“c”彼此只偏移超过间隙50的宽度的量，由此当从由间隙50代表的X-射线入射方向观察时消除X-射线非敏感区域。可选地，通过形成矩形平行六面体结构的闪烁体和相对于入射的X-射线倾斜闪烁体安装在其上的平面块，当从X-射线入射方向观察时X-射线非敏感区域可被消除。在第二实施例中，将描述闪烁体具有矩形平行六面体结构并且相对于入射的X-射线倾斜平面块的情况。由于根据本第二实施例的一般结构与图1所示相同，这里就不再重复详细描述了。
图6A和6B是示出根据第二实施例的平面块77结构的图。平面块77对应包括图2所示的闪烁体41，光电二极管42和平板43的平面块47，由于其它结构与图2所示相同，将不再重复其详细结构。
平面块77包括反射膜75，闪烁体70，光电二极管72和平板73。在通道方向和片层方向上重复地二维布置的每个闪烁体70具有矩形平行六面体形状。并通过X-射线入射发光。当闪烁体70安装在阳极71上作为光电检测器时，光电二极管72将从闪烁体70发出的光转换成电信号。闪烁体70和光电二极管72安装在平板73上，而平板73被设置成与正交于入射的X-射线的通道方向成预定的倾角θ。
图6A是示出从作为X-射线的入射方向的X轴的方向观察的平面块77的平面图。虽然后面将描述的反射膜75存在在平面块77的闪烁体70上，但其没有在图6A中示出以便清楚地示出闪烁体70的二维阵列。
闪烁体70具有矩形平行六面体形状。具有相同结构的闪烁体70在通道和片层方向以间隙74重复地布置。
图6B是当从z轴方向观察时沿二维布置的并且显示在图6A中的闪烁体70的“B-B’线的截面图。在图6A中未示出的反射膜75被显示在光电二极管72上的闪烁体70上。类似反射膜48，反射膜75将闪烁光限定在闪烁体70内并防止在闪烁体70之间的光的泄漏。平面块77，即，平板73从正交于入射的X-射线的正交方向仅被倾斜预定的倾角θ。
图7是示出平面块77的倾角θ大小的示范图。图7是以与图6B类似的方式沿图6A所示的线“B-B’的截面图。具有矩形平行六面体的闪烁体70距光电二极管72的高度设为“h”并且在闪烁体70之间的间隙74的宽度设为l3。
假设投影到光电二极管72上的闪烁体71的阴影与闪烁体71端部的距离为d3。在这种情况下，距离d3由下面的等式表达。
D3＝h×tan(θ)设置倾角(θ)以便d3＞l3，即，满足h×tan(θ)＞l3并且从X-射线入射方向观察没有X-射线非敏感区域存在。
如上所述，在第二实施例中，其中每个具有矩形平行六面体形状的闪烁体71被二维布置的平面块77与正交于入射的X-射线的正交方向只倾斜θ。因此，当从入射的X-射线入射方向观察时，由于间隙74的存在没有X-射线非敏感区域存在并且可在几乎整个平面块77的表面提供X-射线敏感区域。
第三实施例在第一实施例中，闪烁体41具有平行六面体结构，其中顶面“a”和底面“c”彼此偏移超过间隙50的宽度的量，由此当从X-射线入射方向观察时消除了X-射线非敏感区域。可选地，通过使用多层闪烁体作为多层固态检测器，其中每个具有矩形平行六面体结构的多个闪烁体被堆叠，类似地，当从X-射线入射方向观察时，二维闪烁体阵列的X-射线非敏感区域可以被消除。在第三实施例中，将公开多层闪烁体，其中每个具有矩形平行六面体结构的多个闪烁体被堆叠。由于根据第三实施例的一般结构与图1所示相同，不再重复其详细描述。
图8A是示出根据第三实施例的在XY轴内平面块98结构的截面图。平面块98对应图2所示的平面块47，而其它结构与图2所示相同。平面块98包括反射膜85，多层闪烁体的第一到第四层86到89，光电二极管82，阳极81，和平板83。由于反射膜85，光电二极管82，阳极81，和平板83与图4所示的反射膜48，光电二极管42，阳极51，和平板43分别相同，不再重复其详细描述。
多层闪烁体的第一到第四层86到89形成多层固态检测器，而每个闪烁体具有矩形平行六面体形状。第一到第四层86到89是在X-射线入射方向上堆叠的二维布置的四层并且它们相对位置在Y轴或Z轴方向彼此不同。图9A和9D从作为X-射线入射方向的X轴方向示出四个多层闪烁体的位置。在公共框架中示出图9A到9D示出的第一到第四层86到89，并且示出在垂直和水平方向的相对位置。
图9A从作为X-射线入射方向的X轴方向示出第一层86。第一层86包括每个具有矩形平行六面体形状并被二维布置的闪烁体90，在闪烁体之间具有间隙94。图9B从作为X-射线入射方向的X轴方向示出示出第二层87。第二层87包括每个具有矩形平行六面体形状并被二维布置的闪烁体91，在闪烁体之间具有间隙95。闪烁体91与闪烁体90具有相同的尺寸，间隙95与间隙94具有相同的宽度，而闪烁体91与间隙95在通道方向只移动间隙94宽度的量。
图9C从作为X-射线入射方向的X轴方向示出第三层88。第三层88包括每个具有矩形平行六面体形状并被二维布置的闪烁体92，在闪烁体之间具有间隙96。闪烁体92与闪烁体90具有相同的尺寸，间隙96与间隙94具有相同的宽度，而闪烁体92与间隙96在通道和片层方向只移动间隙94宽度的量。图9D从作为X-射线入射方向的X轴方向示出示第四层89。第四层89包括每个具有矩形平行六面体形状并被二维布置的闪烁体93，在闪烁体之间具有间隙97。闪烁体93与闪烁体90具有相同的尺寸，间隙97与间隙94具有相同的宽度，而闪烁体93与间隙94在片层方向只移动间隙94宽度的量。
图8B是示出从X-射线入射方向观察的其中堆叠图9A到9D所示的多层闪烁体的第一到第四层86到89的平面块98的图。为了清楚地示出从X-射线入射方向观察的第一到第四层86到89的位置，未示出覆盖闪烁体90到93的反射膜85。
当从X-射线入射方向观察时，位于X-射线入射方向上的最上层中的闪烁体93(第四层89)之间的间隙97被位于下层的闪烁体92(第三层88)、闪烁体91(第二层87)，和闪烁体90(第一层86)覆盖。当从X-射线入射方向观察时，其中没有闪烁体但有可被直接看到的光电二极管82的X-射线非敏感区域只是二维阵列的边缘部分。
将参照图10描述当X-射线入射时，通过多层闪烁体的第一到第四层86到89执行的操作。图10是类似图9A的在通道方向的截面，作为例子示出了在X-射线进入闪烁体93之间的间隙97部分时的情况。进入闪烁体93之间的间隙97部分的X-射线入射在闪烁体92和91的至少一个上。通过闪烁体92和91之一的相互作用产生荧光。荧光由围绕闪烁体90，91，92，93的反射膜85多次反射最终被阳极81吸收并转换为电信号。虽然有一部分与相邻通道部分接触，但是由于接触部分是线性的，可认为发生在该部分中的泄漏到相邻通道的光是很少的。
X-射线进入闪烁体92之间的间隙96部分的情况、X-射线进入闪烁体91之间的间隙95部分的情况，以及在X-射线进入闪烁体90之间的间隙94部分的情况与上述很相似。因此，当从X-射线入射方向观察平面块98时，X-射线非敏感区域只存在于二维布置的多层闪烁体的第一到第四层86到89的边缘中。
在X-射线入射方向上的多层闪烁体的第一到第四层86到89的厚度要考虑到X-射线检测效率，重量，价格等被设置为最佳。具体地，由于每层闪烁体自身很薄，检测X-射线进入间隙94到97的效率很低。因此，通过增加多层闪烁体的第一到第四层86到89的每个在X-射线入射方向上的厚度来增加检测效率，可以进一步增加X-射线的利用效率。
如上所述，在第三实施例中，每个具有矩形平行六面体形状的多层闪烁体的第一到第四层86到89被交叠成这样一种状态，其中各个层的相对位置在通道方向和片层方向上只被移动间隙94到97宽度的量，由此当从X-射线入射方向观察时消除平面块98中的X-射线非敏感区域。因此，可防止由于闪烁体90之间的间隙而未检测到X-射线，并且可以改进X-射线的利用效率。
部件清单图16 操作控制台60 数据处理器62 控制接口64 数据收集缓冲器66 储存器68 显示器70 操作装置10 扫描台架34 旋转部分20 X-射线管22 准直器24 X-射线检测器26 数据收集器28 X-射线控制器29 孔30 准直器控制器36 旋转控制器4 图像捕获台图2照射方向片层方向通道方向29 孔24 X-射线检测器26 数据收集器28 X-射线控制器41 闪烁体
42 光电二极管43 平板44 柔性印制板45 印制板46 电缆47 平面块到数据收集缓冲器64图3顶面a底面c通道方向片层方向41 闪烁体42 光电二极管50 间隙47 平面块图4X-射线顶面a底面c48 反射膜41 闪烁体50 间隙43 平板51 阳极42 光电二极管47 平面块通道方向图5X-射线41 闪烁体50 间隙51 阳极47 平面块通道方向X-射线40 闪烁体49 间隙47 平面块X-射线非敏感区域图670 闪烁体72 光电二极管73 平板77 平面块X-射线74 间隙75 反射膜77 平面块通道方向图7X-射线70 闪烁体71 阳极72 光电二极管73 平板
74 间隙77 平面块图892，93，91，90 闪烁体X-射线98 平面块85 反射膜89 第四层88 第三层87 第二层86 第一层82 光电二极管83 平板81 阳极闪烁体(86第一层)91 闪烁体(87第二层)93 闪烁体(89第四层)92 闪烁体(88第三层)98 平面块82 光电二极管图9闪烁体91 闪烁体92 闪烁体93 闪烁体94，95，96，97 间隙86 第一层87 第二层
88 第三层89 第四层片层方向图10闪烁体91 闪烁体92 闪烁体93 闪烁体X-射线85 反射膜81 阳极82 光电二极管83 平板通道方向。
权利要求
1.一种X-射线检测器(24)，其中每个具有平行六面体形状的多个固态检测器(41)以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板(42)上，所述多个固态检测器之间具有间隙(50)，其中在X-射线入射方向上的每个平行六面体的两个平行面的相对位置在该面的平面方向上具有位置偏移d1。
2.根据权利要求1的X-射线检测器(24)，其中在二维阵列的通道方向和片层方向的至少一个上提供位置偏移。
3.根据权利要求1或2的X-射线检测器(24)，其中位置偏移d1具有在平面方向超过间隙(11)宽度的尺寸。
4.根据权利要求1到3中任意一个的X-射线检测器(24)，其中固态检测器(41)是闪烁体(41)。
5.根据权利要求4的X-射线检测器(24)，其中平板(42)具有用于检测由闪烁体(41)产生的荧光的光电二极管(42)。
6.一种X-射线CT装置，具有X-射线检测器(24)，其中每个具有平行六面体形状的多个固态检测器(41)以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板(42)上，所述多个固态检测器之间具有间隙(50)，其中在X-射线入射方向上的每个平行六面体的两个平行面的相对位置在该面的平面方向具有位置偏移d1。
7.一种X-射线CT装置，包括产生X-射线的X-射线管(20)；以及X-射线检测器(24)，其中每个具有矩形平行六面体形状的多个固态检测器(41)以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板(42)上，所述多个固态检测器之间具有间隙(50)，其中平板(42)相对于正交于入射方向的方向被倾斜。
8.一种X-射线检测器(24)，其中每个具有矩形平行六面体形状的多个固态检测器以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板(83)上，所述多个固态检测器之间具有间隙，其中X-射线检测器(24)具有多层固态检测器(90，91，92，93)，其中在二维阵列中的多个固态检测器(90，91，92，93)在入射方向上被堆叠，并且被堆叠的固态检测器的相对位置在正交于堆叠方向的方向上偏移。
9.一种X-射线CT装置，包括X-射线检测器(24)，其中每个具有矩形平行六面体形状的多个固态检测器(90，91，92，93)以二维阵列布置在面向X-射线入射方向的平板(82)上，所述多个固态检测器之间具有间隙，其中X-射线检测器(24)具有多层固态检测器(90，91，92，93)，其中在二维阵列中的多个固态检测器(90，91，92，93)在入射方向上被堆叠，并且被堆叠的固态检测器的相对位置在正交于堆叠方向的方向上偏移。
全文摘要
为了实现具有改进的X－射线利用效率同时在被二维布置的固态检测器(41)之间留有间隙(50)存在的X－射线检测器(24)和X－射线CT装置。闪烁体具有平行六面体结构，其中顶面和底面在通道方向彼此只偏移超过间隙(11)的宽度的dl的量，由此当从X－射线入射方向观察时消除了X－射线非敏感区域。因此，改进了X－射线的利用效率并且，实现X－射线探测灵敏度和将要捕获的片层图像的图像质量的改进。
文档编号G01N23/00GK1957846SQ20061016460
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者别所浩治 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司