通过施加次级辐射来减少闪烁体中的陷阱效应的制作方法

专利名称：通过施加次级辐射来减少闪烁体中的陷阱效应的制作方法
技术领域：
本发明涉及辐射探测器领域，并且更具体的涉及包含闪烁体的辐射探 测器。
背景技术：
EP0 642 264 Al公开了用于探测X射线图像的具有半导体图像探测阵 列的图像探测设备，其中由于仿体图像而引起的干扰被充分地减小。根据 这个参考，辐射传感器元件的半导体材料中的电荷捕获引起的延迟电荷转 移导致了这样的干扰。根据所述参考的探测设备包括将辐射敏感元件和读 出线集成到图像探测阵列，其中辐射敏感元件将入射的辐射转换为电荷， 读出线将该电荷转移至读出电路，读出电路布置为将转移电荷转换为初级 电子图像信号。该探测设备还包括校正电路以形成图像校正信号，从而通 过将延迟电荷转移引起的伪影从初级电子图像信号中消除而将初级电子图 像信号转换为经校正的图像信号。可将该图像校正信号组合成图像的指数 衰减信号的叠加，其中所述信号是在对当前探测的图像进行探测之前探测 到的。校正的图像信号随后由该图像校正信号和包含伪影的图像信号组合而成。

发明内容
有利的是实现一种辐射探测器设备，其克服了仿体图像的问题并提供 均匀空间增益分布。
为了更好的解决这一问题，在本发明的第一方面中，提出一种用于初 级辐射的辐射探测器设备，其包括响应于入射的初级辐射而生成经转换的 初级辐射的闪烁体，和用于探测经转换的初级辐射的光电探测器。该辐射 探测器设备还包括次级辐射源，其利用次级辐射照射闪烁体，其中该次级 辐射具有的波长与第一辐射的波长不同，并为产生闪烁体对初级辐射的空间上更均匀的响应。根据一个实施例，该次级辐射能够减小闪烁体中的陷 阱诱导效应。减小陷阱诱导效应的机制可包括通过用次级辐射照射闪烁体 来填充陷阱和/或通过用次级辐射照射闪烁体来使陷阱饱和。
本发明的第一方面的优点在于闪烁体的记忆效应，例如，由于之前图 像采集导致的闪烁体的空间非均匀响应，可以被消除或者至少被减小而不 需要用初级辐射照射闪烁体。根据一个实施例，通过用次级辐射照射闪烁 体而消除或者至少减小闪烁体的陷阱诱导效应。
根据一个实施例，次级辐射的波长大于初级辐射的波长。例如，次级
辐射的波长可为非电离辐射，例如具有大于200nm波长的辐射。根据另一 实施例，次级辐射的波长大于300nm。根据另一实施例，次级辐射是UV 光。根据又另一实施例，次级辐射是蓝光。根据又另一实施例，次级辐射 的波长在350nm到450nm的范围之内。
根据又一实施例，次级辐射源包括一个或者多个发光二极管(LED)， 其能够发射次级辐射。
根据一个实施例，初级辐射是X射线辐射。根据其它实施例，初级辐 射是非X射线辐射。根据一个实施例，初级辐射是电离辐射，例如中子辐 射。根据又一实施例，初级竊射是具有小于100nm波长的辐射。
根据又一实施例，探测器设备还包括配置为响应非启动信号来操作次 级辐射源的控制单元，其中该非启动信号指示没有初级辐射。
根据又一实施例，辐射探测器设备还包括配置为在一时间期间内以连 续模式操作次级辐射源的控制单元，其中该时间期间足够长以使闪烁体中 的陷阱饱和。根据一个实施例，次级辐射的强度是这样从而使闪烁体中的 陷阱在预定的时间期间内饱和。
根据又一实施例，辐射探测器设备还包括配置为以脉冲模式操作次级 辐射源的控制单元。
根据又一实施例，辐射探测器设备还包括可操作地产生第三辐射的第 三辐射源，其中该第三辐射适于填充光电探测器内的陷阱(例如，其由初 级辐射诱发)。
根据本发明的第二方面，提出一种成像设备，其包括根据本发明第一 方面的辐射探测器或者其实施例。另外，根据本发明第二方面的成像设备包括用于生成初级辐射的初级辐射源。
这样的成像设备的例子是X射线成像设备，其中初级辐射是X射线辐
射。然而，初级辐射源可是非x射线辐射源。
根据本发明的又一实施例，提出一种成像设备，其还包括配置为当未 执行成像过程时阻止次级辐射源的激发的控制单元。根据本发明的又一实 施例，提出一种成像设备，其还包括配置为当初级辐射源启动时阻止次级 辐射源的启动的控制单元。额外地或者可选择地，控制单元可配置为当探 测器的读出启动时阻止次级辐射源的启动。其优点在于次级辐射源不干扰 正常的探测器操作，也即初级辐射的探测，例如图像采集。根据一个实施 例，非启动信号可提供给控制单元，其中该非启动信号指示了未执行涉及 初级辐射的成像过程。根据另一实施例，非启动信号指示初级辐射源的非 启动状态。根据另一实施例，非启动信号指示探测器读出的非启动状态。 根据一个实施例，响应于非启动信号，控制单元允许次级辐射源的启动， 例如，次级辐射源的手动启动或者次级辐射源的自动启动。根据另一实施 例，控制单元可配置为响应于非启动信号来自动启动次级辐射源。
根据一个实施例，提出一种还包括控制单元的成像设备，该控制单元 配置为控制(1.)通过至少两次分别启动涉及初级辐射的成像过程来进行图
像序列的采集，所述成像过程的两次启动之间具有间歇；以及(2.)在所述 成像过程未被启动的所述间歇中操作所述次级辐射源。
根据本发明的一实施例，提供一种还包括控制单元的成像设备，该控 制单元配置为通过至少两次分别启动初级辐射源来进行图像序列的采集， 所述初级辐射源的两次启动之间具有间歇。另外，该控制单元可配置为在 该间歇中操作次级辐射源，其中在该间歇中初级辐射源未被启动和/或探测 器的读出处于非启动状态下。
根据本发明的第三方面，提出一种操作辐射探测器设备以探测初级辐 射的方法，其中该方法包括用次级辐射照射闪烁体并因而产生闪烁体的空 间上更均匀的响应，其中该次级辐射的波长与初级辐射的波长不同。根据 一个实施例，该辐射探测器设备是根据本发明第一方面或其实施例的辐射 探测器设备。
根据本发明的第四方面，提出一种操作辐射探测器设备的控制单元的方法，其中该辐射探测器设备是根据本发明第一方面或其实施例的辐射探 测器设备，其中该方法包括生成控制信号以控制次级辐射源的启动从而产 生闪烁体的空间上更均匀的响应
根据本发明的第五方面，提出一种计算机程序产品，其使处理器执行 根据本发明第四方面或其实施例的方法。这样的计算机程序产品的优点在 于控制辐射探测器设备的控制单元不需要被替换，而是可以通过相应的计 算机程序产品而重编程。可以任何适当的形式提供根据本发明的相应实施 例的计算机程序产品，例如，以计算机程序的新版本形式，或者以现有计 算机程序的更新的形式。可经由相应的媒介，例如移动媒体、经因特网等 等来提供计算机程序产品。
本发明的其它实施例包括上述实施例中的至少两个的结合。 总之，根据本发明的一个实施例，用于探测初级辐射的辐射探测器设 备包括闪烁体，其响应于入射的初级辐射生成经转换的初级辐射，和光电 探测器，其用于探测所述经转换的初级辐射。该辐射探测器设备还包括次 级輻射源，其用于以次级辐射照射所述闪烁体，其中所述次级辐射具有的 波长与所述第一辐射的波长不同并能够产生闪烁体的空间上更均匀的响
应。本发明的一个实施例中，辐射探测器设备是x射线成像设备的x射线 探测器，其中初级辐射是X射线辐射，并且次级辐射具有350nm和450nm 之间的波长。根据一个实施例，具有次级辐射(例如UV辐射)的照射产 生X射线探测器的均匀增益分布。
通过参考以下描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易 见并且得以阐明。


在以下详细描述中，附图标记设于附图中，其中
图1示出了根据本发明的成像设备的实施例的示意图2示出了根据本发明的辐射探测器设备的实施例的横截面部分视图3示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的横截面部分 视图4示出了根据本发明的辐射探测器设备的又一实施例的横截面视图；图5示出了根据本发明的辐射探测器设备的又一实施例的横截面视图； 图6示出了根据本发明的辐射探测器设备的又一实施例的横截面视图； 图7示出了根据本发明的辐射探测器设备的又一实施例的横截面视图； 图8示出了根据本发明的辐射探测器设备的又一实施例的横截面视图； 图9示出了根据本发明的辐射探测器的又一实施例的分解透视图； 图10示出了操作根据本发明一个实施例的成像设备的方法的流程图。
具体实施例方式
参考附图，将更详细地描述本发明的说明性实施例。贯穿该实施例的 详细描述，初级辐射的示范性例子是X射线辐射，次级辐射的例子是非X
射线辐射，并且特别的是uv辐射或者蓝光。
图1示出了成像设备2的示范性实施例的示意图。该成像设备2包括 初级辐射源4，其用初级辐射6照射检查对象8。在图1中示范性示出的对 象8可为人类。然而，对象8也可是动物或者任何类型的物质。在图l示 出的实施例中，初级辐射源4是X射线源并且初级辐射是X射线辐射。然 而，初级辐射可是任何其它适于检查对象8的辐射。
在穿过对象8之后，辐射探测器设备10探测到初级辐射6。探测器设 备10包括闪烁体12和光电探测器14。响应于入射的初级辐射6，闪烁体 12生成经转换的初级辐射18。提供光电探测器14用于探测经转换的初级 辐射18并响应于此产生代表经转换的初级辐射18的图像信号。
在图1所示的示范性实施例中，闪烁体是CsI:Tl (掺铊碘化铯)类型 的闪烁体。然而，该闪烁体可以是任何其它适合于所选择的初级辐射6的 闪烁体。在图1中所示的成像设备2所使用的光电探测器14是平板动态X 射线探测器(FDXD)，如图2更详细的示出，其包括多个用于探测经转换 的初级辐射18的光电二极管16。
在平板X射线探测器中常用的闪烁体类型CsI:Tl呈现出时间增益效 应，今后称为"明亮燃烧(bright-bum)"。这个增益效应取决于投影图像的 信息含量由于载流子的捕获，闪烁体12的增益，以及由此的探测器设备 IO的增益可取决于时间，空间和强度的历史。在高照射时，增益图像印在 闪烁体12上并施加到随后采集的图像上。在低对比度成像的情况下，这个图像将在更长的时间(天)期间内发光。尤其是软组织成像时，如CT类
型的成像，这些印下的对比度将在重建图像中呈示出环形。该效应是不期 望的，因为它们减小了组织的低对比度可见性。如以上已述的，本发明的 一个实施例涉及消除该效应。
取决于Tl的含量，依赖于施加剂量的增益从零曝光到饱和可以高达 6%。实际上，在进行数字减影血管造影(DSA)之后，将得到大约1%的 值，其对于必须探测相同数量级对比度的软组织成像而言太高了。
为了提高低对比度可见性，图1中所示的辐射探测器设备10的实施例 包括用于对闪烁体施加次级辐射22的次级辐射源20，其适于为初级辐射6， 也即在当前实施例中的X射线，产生闪烁体12的空间上更均匀的增益分布。 由于次级辐射源22位于X射线源4的相对侧，也即辐射探测器设备10的 后部，这种类型的探测器设备IO在此称为背光(back lit)平板动态X射线 探测器(FDXD)。具体而言，"背光"指的是经由支持这些光电二极管和闪 烁层的基底来照射该光电二极管和/或闪烁层。为此目的，该基底可由玻璃 形成。
实验已经显示在350nm和450nm之间或者，例如，在365nm和400nm 之间或者，例如，在370和390nm之间，或者，例如，在380nm的波长范 围的光适于给X射线辐射产生闪烁体的空间上更均匀的响应。这具有的优 点是可以获得探测器的均匀增益分布而不必使X射线充满探测器。使用UV 辐射形式或者蓝光形式的次级辐射，使闪烁体具有均匀的增益分布并不会 伴随着人员或者患者的辐射暴露。
在图1和图2的实施例中，次级辐射源20装配在基底21之下。在基 底21之上，形成光电探测器14。在光电探测器14之上，形成探测器设备 10的闪烁体12。因此，次级辐射源20面对闪烁体12的第二表面部分26 装配，其中该第二表面部分26与闪烁体12的面对初级辐射源4的第一表 面部分24相对。因此，在图示的实施例中，初级辐射的辐射路径在初级辐 射源4和第一表面部分24之间延伸，次级辐射22的辐射路径在次级辐射 源20和第二表面部分26之间延伸。
图3示出了图2中元件的不同工作状态。图2示出了在采集初级辐射 图像期间，也即用初级辐射6照射闪烁体12期间的闪烁体12、光电探测器14和基底21，而图3示出了在用次级辐射22照射闪烁体12期间的闪烁体 12、光电探测器14和基底21。
图3示出了图2的探测器设备10中的次级辐射22的示范性辐射路径。 次级辐射22穿过基底21的透明部分，经过光电二极管16并到达闪烁体12。 次级辐射22穿过光电探测器14可包括次级辐射由光电二极管16之间的空 间28经过光电二极管16，其中该空间22对于次级辐射22是透明的。在详 述的实施例中，光电二极管16的背侧对于次级辐射22，也即光，是不透明 的。可选择地，光电二极管16可对于次级辐射22是透明的。
到达闪烁体12的次级辐射22填充由之前的使用初级辐射6的图像采 集而生成的陷阱。根据一个实施例，该陷阱通过利用次级辐射22对闪烁体 12的照射而饱和。由于得到的闪烁体12的均匀空间增益分布，从而不需要 用于补偿非均匀增益分布的校准。
根据本发明的一个实施例，由受激闪烁体12响应于次级辐射22而生 成的荧光29用于光电探测器14的陷阱填充。在另一实施例中，光电二极 管也可具有对UV光的直接响应，因而也可使其陷阱被填充。例如，受激 闪烁体的荧光29可以用于填充图1所示的成像设备2的实施例中的光电二 极管16的陷阱，从而减小增益效应，尤其是在光电二极管之间的陷阱诱导 增益的变化。图l示出了根据本发明一个实施例的成像设备的控制单元30 的示范性实施例。图1的成像设备2由该控制单元30控制。特别地，控制 单元30配置为控制次级辐射源20。为此，控制单元30向次级辐射源20 提供控制信号32以使次级辐射源20发射次级辐射22。
控制单元30还向初级辐射源4提供控制信号34以使初级辐射源4发 射初级辐射6。通常，控制单元可配置为在未启动成像过程时启动次级辐射 源20。根据一个实施例，该控制单元可配置为在未启动初级辐射源4时或 者未启动探测器14的读出时来启动次级辐射源20。例如，对于非启动的成 像过程，例如初级辐射源4的非启动或者探测器14的读出的非启动，控制 单元30可产生非启动信号，其指示初级辐射源4或者探测器14的读出是 未启动的。该控制单元30或者其中的控制设备可配置为响应于该非启动信 号而操作次级辐射源20。控制单元30这样的配置具有的优点是，次级辐射 源20在图像采集期间是未启动的，其中该期间启动初级辐射源4以生成初级辐射。在对对象8成像而得到初级辐射图像中的高对比度后，次级辐射源20 可自动启动，因为这样高的对比度可导致上述的明亮燃烧效应，并因而导致在这样的高对比度成像之后的闪烁体12的空间非均匀响应。根据其它实 施例，次级辐射源20可在每次图像采集之后或者每次图像序列采集之后自 动启动。另外，可提供用户界面以允许用户手动启动次级辐射源。根据另一实施例，控制单元30配置为控制图像序列的采集。图像序列 的例子包括但是不限于结合计算机断层成像得到的图像序列，其中采集到 多个2D图像，基于所述多个2D图像重建感兴趣对象的3D图像，以及低剂量荧光透视图像的图像序列。图像序列可需要大量的图像，并可不利地 被明亮燃烧效应影响。与图像序列的采集相结合，控制单元30可配置为至 少两次启动初级辐射源，初级辐射源4的两次启动之间有一个间歇。控制 单元30还配置为在未启动初级辐射源4的该间歇中操作次级辐射源20。这 个实施例允许在图像序列的采集期间保持闪烁体增益分布的均匀。因而图 像质量可提高而不增加对患者的初级辐射的辐射剂量。根据一个实施例，利用次级辐射照射闪烁体的曝光时间是由控制单元 响应于传感器信号和/或程序设置而确定的。根据另一实施例，曝光时间是 固定的。在次级辐射不会不利地来影响闪烁体，例如在使用寿命方面等等 时可采用这个实施例。例如，当使用UV源作为次级辐射源时，曝光时间 可固定于一个确保闪烁体的均匀响应而无关其成像历史的值。另外，曝光 时间可取决于成像模式。例如，为了采集一个单独的图像，闪烁体可在足 够使闪烁体提供均匀响应的时间内暴露于次级辐射。相反，为了采集图像 序列，闪烁体可在初级辐射源4的启动之间的间歇中仅在缩短的时间期间 暴露于次级辐射。另外，在图像序列的间歇中，闪烁体可暴露于与单独图 像采集之前照射闪烁体的强度相比相对较低强度的次级辐射。可以多种方式提供固定的曝光时间。例如，闪烁体受次级辐射的曝光 时间在成像设备2的制造期间可以是固定的。根据另一实施例，闪烁体受 次级辐射的曝光时间在成像设备2的启动期间可以是固定的。根据又一实 施例，用户在成像运行之前经用户界面使闪烁体受次级辐射的曝光时间固 定。图IO示出了操作成像设备的方法的实施例。方法步骤的顺序随后以图10中的31指示的时间t而实施。首先(A)，采集X射线图像。随后(B)， 用次级辐射照射闪烁体20。之后(C)，采集另外的X射线图像，随后是用 次级辐射对闪烁体的照射(D)。这个顺序可重复一次或多次。另外，顺序 可在两次图像采集后终止。在最后的图像采集之后的 可以省略。另外，在 第一次图像采集之前，可执行闪烁体受次级辐射的曝光。在其它实施例中， 在A和C中采集两幅或者多幅图像而不是一幅图像。控制单元30还给光电探测器14提供控制信号36，例如，以用于选择 光电探测器14的一个或多个光电探测器元件来读出。另外，控制单元30接收来自光电探测器14的图像信号38。图像信号 可以是与由光电探测器14所采集的图像有关的任何信号。另外，控制单元30可适于控制成像设备2的其它部分。例如在C弧心 血管成像设备的CT扫描仪中，初级辐射源4和辐射探测器设备10安装于 C形弧的沿直径的相对侧。作为一个例子，在成像设备2这样的实施例中， 控制单元30可适于控制C形弧的驱动马达(未示出)。必须注意的是根据另一实施例，可操作次级辐射源以提供相对低强度 的次级辐射22，其中该次级辐射22适于为次级辐射22生成闪烁体12的空 间次级增益分布的图像，其中这个空间次级增益分布图像相应于初级辐射6 (在图示实施例中是X射线)的闪烁体12的空间初级增益分布图像。这个 空间次级增益分布图像可用于检验闪烁体对初级辐射的响应的均匀性。根 据另一实施例，空间次级增益分布图像可用于探测器设备10的校准。必须注意的是空间增益分布的平衡和空间次级增益分布图像的采集可使用相同 的次级辐射源执行，仅仅通过对闪烁体施加相对高强度的次级辐射来平衡 其响应或通过对闪烁体施加相对低强度的次级辐射来采集空间次级增益分 布图像。此外，可以理解的是较低的强度可由较长的曝光时间来补偿，反 之亦然。控制单元30可包括一个或多个单独的控制设备40，其中控制单元30 的每个所提及的各个功能可由控制设备40中的一个来执行。在本发明的其 它实施例中，控制单元可只执行上述各个功能的一部分。在本发明的又一 其它实施例中，控制单元可执行除了部分或者所有上述各个功能之外的另外功能。根据其它实施例，控制单元(30)可包括存储器41或者可与存储 器连接来储存操作程序、操作参数、用户自定义设定点、自动生成的数值等等。控制单元30的一些或者所有的各个功能可响应于预定程序而执行。 另外，控制单元30的一些或者所有的各个功能可响应于传感器信号或其它 外部信号而执行。控制单元30的一些或者所有的各个功能可通过在微处理 器中执行各个计算机程序而执行。根据其它实施例，控制单元30的一些或 者所有的各个功能可由分立电路执行。控制单元30或者控制单元30的控 制设备40的一个或者多个可是更高级控制系统的一部分。图4到图8示出了辐射探测器设备的一些可能的实施例。这些实施例 中的一些使用光致发光片或者发光二极管(LED)作为次级辐射源。光致 发光片可包括有机发光二极管(OLED)的有机发光层。然而，在本发明的 其它实施例中次级辐射源的其它形式也是可能的，只要它们提供适当的次 级辐射来为初级辐射产生闪烁体12的空间上更均匀的响应。可以理解的是 在次级辐射是UV辐射的情况下，相应的光致发光片是UV发光片，相应 的LED是UV-LED，其发射UV范围内的辐射。在图4到图8的示范性实 施例中，光电探测器14包括多个光电二极管16。然而，可以理解的是，光 电探测器可具有适合探测闪烁体响应于次级辐射的照射而生成的辐射的任 何形式。图4到图8中示出的辐射探测器的每一个实施例可以替代图1中 的辐射探测器IO。在这种意义上，在图4到图8中所示的辐射探测器的实 施例中不再重复已经相对于辐射探测器10描述的特征和优点。当讨论在图4到图8中所示的实施例的优点时，假设初级辐射6从上 照射到相应的辐射探测器设备上。然而，做出这个假设仅仅为了说明性目 的，该实施例并不限于此。图4示出了辐射探测器设备110的实施例，其具有形成在基底121上 的光致发光片120。在光致发光片120上形成光电探测器114的光电二极管 116。在光电二极管116之上，形成闪烁体112。这个实施例具有的优点是 基底121对于次级辐射不必是透明的。图5示出了辐射探测器设备210的实施例，其具有形成在基底221的 表面244上的光致发光片220。该基底221的表面244与表面246相对，其 中表面246上形成光电探测器214。闪烁体212在光电探测器214上形成。选择基底221从而使其对于次级辐射是透明的，并对于初级辐射是非透明 的。替代于这样的"过滤基底"，可提供对于初级辐射和次级辐射是透明的并具有合适的辐射过滤器的基底。在两种情况下，可避免光致发光片220 受初级辐射的照射。图6示出了辐射探测器设备310的实施例，其具有形成在基底321上 的光电探测器314。在光电探测器314上形成闪烁体312。在闪烁体312上 形成对初级辐射是透明的光致发光片320。因而初级辐射6和次级辐射22 照射至闪烁体12的共同表面部分324上。图7示出了辐射探测器设备410 的实施例，其具有图5实施例的闪烁体212、光电探测器214和基底221。 然而，与图5的实施例相比，辐射探测器410包括多个次级辐射发光二极 管420以替代图5的设备210中的光致发光片220。必须注意的是在图4 到图6中所示的任何实施例中，相应的光照射片120、 220、 320可以由多 个合适的发光二极管替代。图8示出了辐射探测器设备510的实施例，其相应于图7的辐射探测 器设备410，其额外具有多个第三辐射源548，即在描述的实施例中的发光 二极管，其可操作以产生第三辐射，所述第三辐射适于填充辐射光电探测 器214中的由初级辐射引起的陷阱。这个实施例具有的优点是在第三辐射 填充光电探测器214中的陷阱之后，光电探测器对使用初级辐射进行的图 像采集具有均匀灵敏度。第三辐射源可是红光。根据一个实施例，第三辐 射源548根据次级辐射源20的启动和去启动来被启动和去启动。根据其它 实施例，第三辐射源548独立于次级辐射源而被启动和/或去启动。图9示出了辐射探测器设备610的另一实施例的分解视图，其具有前 光CMOS类型的光电探测器614。辐射探测器设备610具有作为次级辐射源620的LED阵列。次级光源 620位于初级辐射6的光束之外。这个实施例的优点在于任何其它类型的次 级辐射源可以在这个实施例中替代LED阵列620使用，例如次级发光管， 尤其是在使用Csl类型闪烁体的情况下的UV发光管。初级辐射6照射至 面对基底621的闪烁体612的表面，也即图9中初级辐射6从下照射。为了将来自LED阵列620的次级光22引导至探测器设备610从而执 行探测器设备610的前照明，辐射探测器设备610包括光导650，例如，如图9中所描绘的光导板，提供其以将来自次级光源620的次级光22分散。 例如，可以将光导板650设计为将次级光22在与光电探测器614的探测器 表面对应或者与闪烁体612的闪烁体表面对应的表面上分散。在光导板650 的与探测器设备610相对的表面652上提供反射板654，其对于初级辐射是 透明的，并且反射次级辐射。另外，可提供将次级光22聚焦至光导板650 的反射器656。在图9示出的实施例中提供由玻璃形成的基底621 。然而，其它材料是 适合的，只要它们对于初级辐射和次级辐射是透明的。基底621承载有滤 光器658和例如是Csl闪烁体层的闪烁体612。在闪烁体612的顶面，与基 底621相对，布置了 CMOS类型的光电探测器614。光电探测器614可以 具有多个光电探测器的晶片的形式提供。该晶片可由硅或者任何其它适合 材料形成。任何其它的辐射探测器可替代所述的CMOS类型的辐射探测器 614来使用。滤光器是使次级辐射和初级辐射通过的低通滤光器，并反射闪 烁体发射的光。以这种方式，闪烁体612对初级辐射生成的光子的响应度 增加。为了将次级光引导至闪烁体612,可提供辐射引导器660，例如图9中 所示的面朝下棱镜片。在所描述的实施例中，引导器660基本垂直于闪烁 体表面地引导次级辐射22。为了还使次级辐射22均匀，可提供扩散片。例 如，适当设计的基底621可以作为扩散片。在图6的实施例中，次级辐射源620，以及在次级辐射源和基底之间的 次级辐射的辐射路径中的元件，例如，光导650和引导器660，可被光致发 光片代替。另外，图5所示实施例中的光电探测器314可以是与图9所示 实施例中的光电探测器614 —样的CMOS类型的光电探测器。尽管在附图和前述描述中详细说明且描述了本发明，但是这样的图示 和描述被认为是说明性的或者示范性的而不是限制性的；本发明不限于所 公开的实施例。例如，本发明不限于X射线探测器设备或者不限于X射线探测器设备 的校准。恰恰相反，在任何需要对初级辐射的闪烁体的均匀空间增益分布 的应用中使用次级辐射对闪烁体的照射是可能的。通过研究附图、说明书和权利要求，本领域技术人员能够在实践所要求保护的本发明的过程当中理解并实施针对所公开的实施例的其它变形。 在权利要求中，词语"包括"不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词"一" 或"一个"不排除多个。单独的处理器或者其它单元可实现权利要求中所列举的多个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一 事实并不表示这些措施的结合是不利的。可将计算机程序连同其它硬件或 者作为其它硬件的一部分储存/散布于适当的媒介中，但是也可以其它形式 散布，例如经由因特网或者其它有线或者无线通讯系统。权利要求中的任 何附图标记不应解释为对的范围的限制。
权利要求
1、一种探测器设备(10)，其用于探测初级辐射(6)，所述设备包括闪烁体(12)，其响应于入射的初级辐射生成经转换的初级辐射；光电探测器(14)，其用于探测所述经转换的初级辐射；次级辐射源(20)，其用于利用次级辐射(22)照射所述闪烁体，从而产生所述闪烁体(12)对初级辐射的空间上更均匀的响应；所述次级辐射具有的波长与所述第一辐射的波长不同。
2、 根据权利要求1所述的探测器设备，其中，所述次级辐射(22)具 有大于300nm的波长。
3、 根据权利要求1所述的探测器设备，其中，所述次级辐射源(20) 包括至少一个发光二极管。
4、 根据权利要求1所述的探测器设备，还包括控制单元(30)，其配 置为响应于非启动信号来操作所述次级辐射源(20)，其中所述非启动信号 指示没有初级辐射和/或没有探测器读出。
5、 一种成像设备(2)，包括 根据权利要求l所述的探测器设备(10);以及 初级辐射源(4)，其用于生成所述初级辐射。
6、 根据权利要求5所述的成像设备，还包括控制单元(30)，其配置为响应于非启动信号来启动所述次级辐射源， 其中所述非启动信号指示未执行成像过程。
7、 根据权利要求5所述的成像设备，还包括控制单元(30)，将所述控制单元配置为通过至少两次分别启动涉及初级辐射(6)的成像过程而控制图像序列的采集，其中所述成像过程的两次启动之间具有间歇；以及在未启动所述成像过程的所述间歇中操作所述次级辐射源(20)。
8、 一种操作用于初级辐射的探测器设备(10)的方法，所述方法包括: 利用次级辐射(22)照射闪烁体(20)，所述次级辐射(22)具有的波长与所述初级辐射(6)的波长不同，从而产生所述闪烁体(12)的空间上 更均匀的响应。
9、 一种操作根据权利要求1所述的探测器设备的控制单元(30)的方 法，所述方法包括生成控制信号(32)以控制所述次级辐射源(20)的启动。
10、 一种计算机程序产品，其使处理器能够执行根据权利要求9所述 的方法。
全文摘要
根据本发明的一个实施例，用于探测初级辐射(6)的辐射探测器设备(10)包括闪烁体(12)，其响应于入射的初级辐射(6)产生经转换的初级辐射；以及光电探测器(14)，其用于探测所述经转换的初级辐射。所述辐射探测器设备(10)还包括次级辐射源(20)，其用于以次级辐射(22)照射所述闪烁体(12)，所述次级辐射(22)具有的波长不同于所述第一辐射(6)的波长并能够为初级辐射产生闪烁体(12)的空间上更均匀的响应。本发明的一个实施例中，辐射探测器设备(10)是X射线成像设备的X射线探测器，其中初级辐射是X射线辐射，并且次级辐射具有350nm和450nm之间的波长。根据一个实施例，具有次级辐射(例如，UV辐射)的照射产生X射线探测器(10)的均匀增益分布。
文档编号G01T1/20GK101652676SQ200880011346
公开日2010年2月17日 申请日期2008年4月8日 优先权日2007年4月12日
发明者H·施泰因豪泽, M·西蒙, N·J·努尔德霍尔克, R·M·斯诺尔仁 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司