辐射检测器和用于减小辐射检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法
【专利摘要】一种基于半导体的光子计数检测器包括：半导体材料的基板(11)；检测器偏置电压源(12)，用于每当在数据获取时段(t1)期间在基板上施加检测器偏置电压；读出布置(13)，用于每当在数据获取时段之后的读出时段(t2)期间，响应于光子被吸收重复地读出表示被释放在基板(11)中并且被输送通过基板(11)的电荷的数据，其中，数据包含光子被吸收的电荷脉冲的数量；外部光源(15)，用于使基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从基板中的缺陷能级逃离；以及控制装置(14)，其可操作地连接到检测器偏置电压源、所述读出布置和所述外部光源。控制装置(14)被构造为在至少一些所述读出时段期间同时控制检测器偏置电压源切断基板上的检测器偏置电压，并且控制外部光源(15)接通光，由此使基板(11)暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从基板中的缺陷能级逃离。
【专利说明】
辐射检测器和用于减小辐射检测器中的被俘获的电荷载子的量白勺方法
技术领域
[0001 ]本技术领域涉及基于半导体的X射线或伽玛射线辐射检测器。
【背景技术】
[0002]在半导体检测器中，检测器由一块半导体材料组成，电极在半导体的相反面上。检测器材料中的自由载子被耗尽，并且高电压电场被施加在使用外部偏置的电极之间。来自外部放射源或X射线管的高能光子经由光电或康普顿相互作用在半导体体积中产生电子-空穴对。相互作用是两步处理，其中，光电或康普顿事件中创建的高能光子经由重复电子-空穴离子化而丢失它们的能量。由于该处理的高截面，电子-空穴对形成直径仅几微米的高度局部化电荷云。
[0003]用于成像的光子相互作用的一个重要方面在于，经由光电效应创建的电子-空穴对的数量与光子能成比例。电子和空穴的电荷云在电场中分离并且电子和空穴朝向相反电极移动，造成通过装置的临时电流。该电流通常由电荷灵敏前置放大器集成，以测量由外部辐射产生的总电荷。另选地，检测器是光子计数装置，其通过读出由相互作用导致的电子脉冲对被吸收的光子的数量进行实际计数。
[0004]在测量期间，通常检测器电压被施加在电极上，这意味着在测量时段期间不断地创建电子-空穴对。然而，在每个信号获取时段之后，出现未检测到进一步电子-空穴对的时段。在对患者或其部分进行成像时，检测器可能需要具有非常高的重复率，这意味着每个帧中的信号获取时间可以低至lms，而读出时间可以是200微秒或更短。
[0005]半导体的问题是，在被掺杂的半导体内出现深能级缺陷，这可能捕捉电荷载子并且降低残余净自由载子浓度。这些被俘获的负和正电荷载子导致空间电荷形成并且影响半导体中的整体电场，并且可能导致噪音。在所得到的图像中，一些像素可以是白色的(由于高浓度的电场朝向该像素)，而一些像素将是黑色的(由于低浓度的电场朝向该像素)。
[0006]US 2010/0078559 Al公开了一种解决方案，其中，电荷载子的停留时间通过外部光能源被明显地减少，并且甚至在高通量曝光条件下，深能级缺陷的占用率(occupancy)也被维持接近于未被辐射的装置的热平衡。代替依赖于热能释放被俘获载子，红外光辐射被用于提供充足的能量以用于被俘获的电荷载子从缺陷能级逃离。CcU-xZnxTe晶体对于该能量的红外光是透明的，并且除了与目标深能级缺陷的离子化相关联的吸收之外，没有附加吸收发生。这允许来自Cd1IZnxTe检测器晶体的侧源的照射几何形状。
[0007]然而，US2010/0078559 Al的方法的缺点在于，其要求检测器的晶体对外部光学能源的光是透明的，这允许没有附加吸收。这可能限制外部光学能源可用的范围。
[0008]另一个缺点在于，可能降低检测器的灵敏度，这是因为所释放的电荷载子将与经由将被检测的辐射与检测器的晶体之间的相互作用而创建的电荷载子混合，并且干扰检测。这通常可能不是问题，但是在低辐射通量，被释放的电荷载子可能导致检测灵敏度的不可接受劣化。
[0009]又一个缺点在于，被释放的负和正电荷载子不有效地重组，这将进一步降低检测器灵敏度。
[0010]又一个缺点在于，晶体对红外光辐射的曝光增大了检测器的暗电流。
[0011]EP 1018655 BI公开了一种用于去除辐射检测面板中的预先曝光伪像的方法，并且更特别地，涉及一种用于通过使面板不断地循环并且使用曝光前信息和曝光后信息最小化残留图像来操作和读出来自X射线检测面板的信息的方法。根据该方法的一个实施方式，面板不断经历循环如下。在时间tl，高DC电压(VC)被逐渐施加至顶部电极。一旦施加了全电压，则在时间t2，其被维持在该电平，直到时间t3为止。在时间t4，DC电压接下来逐渐返回到地(或零)，并且读出用于所有检测器元件(像素)的存储电容器。来自电容器的数据被存储在存储器中。在时间t5，在读出之后，使面板优选地充满均匀照明辐射(诸如可见辐射)(再次优选地从两侧)，直到时间t6为止。该步骤可以与US 5，563，421中描述的照明步骤相同。在时间t6，终止照明步骤，并且高DC电压被重新施加至顶部电极。该循环被不断地重复，并且来自每次读出的读出数据被存储在存储器中，替换之前获取的所存储数据。在该模式的操作期间，面板据说是备用模式。
[0012]当发生成像曝光时，面板再次经受DC电压至顶部电极的逐渐施加。在DC电压仍然被施加至顶部电极时，成像辐射曝光发生。在辐射曝光之后，电容器中存储的电荷被再次读出，并且曝光像素数据被存储在不同存储位置或另一个存储器中，而不替换紧接在前面板读出的数据。
[0013]在辐射曝光之后，面板返回到备用模式，并且经由照明、高DC电压施加、电容器读出和曝光之前的步骤等不断循环。来自成像曝光之前的最后曝光的数据被保存用于校正曝光数据。
[0014]然而，这种过程不可应用至以非常高的重复率进行的成像，这是因为每个帧包含又一个时间段t6_t5，目的仅仅是优选地从两侧用辐射(诸如可视辐射)来照明该面板。
【发明内容】
[0015]本文档的目的是公开辐射检测器和方法，利用它们可以消除或至少缓解至少一些上述缺点。
[0016]第一方面涉及一种基于半导体的光子计数检测器，所述基于半导体的光子计数检测器包括:半导体材料的基板;检测器偏置电压源，所述检测器偏置电压源用于每当在数据获取时段期间在所述基板上施加检测器偏置电压;读出布置，所述读出布置用于每当在数据获取时段之后的读出时段期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板中并且被输送通过所述基板的电荷的数据，其中，所述数据包含光子被吸收的电荷脉冲的数量;外部光源，所述外部光源用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离；以及控制装置，所述控制装置可操作地连接到所述检测器偏置电压源、所述读出布置和所述外部光源。
[0017]所述控制装置被构造为在至少一些所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，由此使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。
[0018]所述控制装置可以被构造为以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，使得所述基板暴露于光，其中，仅在分别在所述辐射检测器被构造为检测辐射的时间段之后的时间段期间使所述基板暴露于所述光。
[0019]所述控制装置可以被构造为在每个所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源使所述基板暴露于光。
[0020]所述控制装置可以被构造为控制所述检测器偏置电压源每当在读出时段结束、在读出时段结束之前的时间、或在读出时段结束之后的时间，接通所述基板上的所述检测器偏置电压并且切断所述外部光源。
[0021]所述控制装置可以被构造为在每个所述数据获取时段期间控制所述检测器偏置电压源将所述检测器偏置电压施加在所述基板上，并且控制所述外部光源使所述基板不暴露于光。
[0022]所述数据获取时段可以均在大约0.1ms到大约500ms之间，优选地在大约0.5ms到大约200ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约I OOms之间。
[0023]所述读出时段均在大约0.0lms到大约1ms之间，优选地在大约0.1ms到大约5ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约4ms之间。
[0024]通过以上方面，通过仅在与所述辐射检测器被用于检测辐射的那些时段(S卩，上述数据获取时段)分开的时段期间使半导体材料的基板暴露于光来减小被俘获的电荷载子的量。
[0025]这意味着检测器的重复率可以保持为尚；半导体材料的基板暴露于光完全不影响重复率，这是因为其在已有的读出时段期间被执行。这种解决方案可以不用EP1018655B1中公开的检测器来执行，这是因为其累积电荷并且这种检测器将受被释放的电荷影响，这导致读出被劣化或甚至无用。在以上方面中，使用光子计数检测器，并且在该检测器中，像素在读出期间被“锁定”，并且随后，由曝光释放的电荷不影响读出。
[0026]进一步地，检测器的基板不必须对所使用的光是透明的。由光在基板中的吸收创建的任何被释放电荷载子可以在那里被加速，但是将不干扰检测。出于相同的原因，由曝光释放的被俘获的电荷载子也不干扰检测。
[0027]更进一步地，在辐射检测器被用于检测辐射的每个时段(S卩，上述数据获取时段)开始处，光一被切断，暗电流就减小。
[0028]又进一步地，可以获得增大的信噪比。
[0029]仅在辐射检测器被用于检测辐射的时间段(S卩，上述数据获取时段)期间在基板上施加的循环检测器偏置电压将进一步减小被困在检测器的基板中的深能级缺陷处的电荷载子的量。
[0030]而且，使基板暴露于光期间不存在检测器偏置电压使得能够有效地重组被释放的负和正电荷载子。
[0031]该方面的优点在于，不“丢失”测量帧(measurement frame)，并且总测量时间将不增加。另一方面，其对光和检测器偏置电压的切换速度提出更高的要求。在重复率可能是IkHz或更高的一些应用中，硬件局限性可能限制该方面的使用。
[0032]因此，本文档提出了可以在硬件局限性可能限制第一方面的使用时使用的解决方案。
[0033]因此，第二方面涉及一种基于半导体的检测器，所述基于半导体的检测器包括:半导体材料的基板;检测器偏置电压源，所述检测器偏置电压源用于每当在数据获取时段期间在所述基板上施加检测器偏置电压;读出布置，所述读出布置用于每当在数据获取时段之后的读出时段期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板中并且被输送通过所述基板的电荷的数据;外部光源，所述外部光源用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离；以及控制装置，所述控制装置可操作地连接到所述检测器偏置电压源、所述读出布置和所述外部光源。
[0034]所述控制装置被构造为在分别在测量时段之后的基板处理时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，由此使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其中，每个测量时段包括多个数据获取时段和多个读出时段。
[0035]每个所述基板处理时段可以包括数据获取时段的至少一部分或一个或多个读出时段和/或一个或多个数据获取时段。
[0036]所述控制装置可以被构造为以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通光。
[0037]所述控制装置可以被构造为在每个所述测量时段期间控制所述检测器偏置电压源将所述检测器偏置电压施加在所述基板上，并且控制所述外部光源不使所述基板暴露于光。
[0038]所述数据获取时段均短于大约10ms，优选地短于大约5ms，更优选地短于大约lms，并且最优选地短于大约0.5ms。
[0039]所述读出时段均短于大约5ms，优选地短于大约Ims，更优选地短于大约0.5ms，并且最优选地短于大约0.1ms。
[0040]所述测量时段可以均比每个所述基板处理时段长至少大约3倍，优选地长至少大约3倍，更优选地长至少大约5倍，并且最优选地长至少10倍。
[0041]该方面尤其有利于非常高重复率的应用，其中，读出时段非常短，以致硬件局限性可能在这样的读出时段期间限制检测器偏置电压源的切换。作为代替，在基板处理时段期间切断检测器偏置电压，并且在该时段期间进行的任何读出可以简单地被丢弃。与测量时段的尺寸相比，数据的丢失将根据基板处理时段的尺寸发生。
[0042]辐射检测器在每个方面中都可以是基于Cd-Te或Cd-Zn-Te的光子计数辐射检测器，诸如用于二维成像的基于Cd-Te或Cd-Zn-Te的相机。
[0043]第三方面涉及一种用于减小基于半导体的辐射检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法，该基于半导体的辐射检测器包括:半导体材料的基板;检测器偏置电压源，所述检测器偏置电压源用于每当在数据获取时段期间在所述基板上施加检测器偏置电压;读出布置，所述读出布置用于每当在数据获取时段之后的读出时段期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板中并且被输送通过所述基板的电荷的数据，其中，所述数据包含光子被吸收的电荷脉冲的数量；以及外部光源，所述外部光源用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。根据该方法，在至少一些所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，由此使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。
[0044]第四方面涉及一种用于减小基于半导体的检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法，该基于半导体的检测器包括:半导体材料的基板;检测器偏置电压源，所述检测器偏置电压源用于每当在数据获取时段期间在所述基板上施加检测器偏置电压;读出布置，所述读出布置用于每当在数据获取时段之后的读出时段期间，响应于光子被吸收，重复地读出指示被释放在所述基板中并且被输送通过所述基板的电荷的数据；以及外部光源，所述外部光源用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。根据该方法，在分别在测量时段之后的基板处理时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，由此使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其中，每个测量时段包括多个数据获取时段和多个读出时段。
[0045]第三和第四方面可以被修改，以结合用于执行以上参照第一和第二方面公开的任何动作的方法步骤。
[0046]进一步特性和优点将从此后给出的实施方式的详细描述和附图1至附图3变得显而易见，附图1至附图3仅通过说明给出。
【附图说明】
[0047]图1示意性地示出了根据一个实施方式的辐射检测器。
[0048]图2示意性地示出了根据用于减小辐射检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法的辐射检测、检测器偏置电压和红外光曝光的时刻图。
[0049]图3示意性地示出了根据用于减小辐射检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法的辐射检测、检测器偏置电压和红外光曝光的时刻图。
【具体实施方式】
[0050]图1示意性地示出了根据一个实施方式的基于半导体的X射线或伽玛射线辐射检测器。辐射检测器包括:半导体材料的基板11;用于在基板上施加检测器偏置电压的检测器偏置电压源12;读出布置13，该读出布置13用于读出表示被释放在基板11中并且被输送通过基板11的电荷的数据；以及控制装置14，其可操作地连接到检测器偏置电压源12和读出布置13以用于控制它们。辐射检测器可以是基于Cd-Te或Cd-Zn-Te的辐射检测器。
[0051 ] 检测器布局和基板材料的示例还公开在US 5379336；US 6933505；US 7170062；US7189971 ；US7361881；US 2006/011853；US 2006/071174和US 2008/019477中，其内容通过引用结合于此。
[0052]辐射检测器还包括外部光源15，外部光源15用于使基板11暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从基板12中的缺陷能级逃离。控制装置14被构造为以循环方式控制外部光源15使基板11暴露于光(例如，红外光)，以使得被俘获的电荷载子能够从基板11中的缺陷能级逃离，使得基板11仅在分别在辐射检测器被构造为检测辐射的时间段之后的时间段期间暴露于光。
[0053]用于使基板11暴露于光以使得被俘获的电荷载子能够从基板12中的缺陷能级逃离的外部光源15可以是红外光源，诸如提供合适波长和功率的红外光的红外光发光二极管。给出已知辐射检测器结构和布局，可以计算合适红外光波长和功率并且本领域技术人员可以经由实证研究发现。
[0054]控制装置14可以被构造为还控制检测器偏置电压源12以循环方式在基板11上施加检测器偏置电压，使得仅在辐射检测器被构造为检测辐射的数据获取时间段期间将检测器偏置电压施加在基板11上。
[0055]图2示意性地示出了根据用于减小辐射检测器(诸如图1的辐射检测器)中的被俘获的电荷载子的量的方法的辐射检测DET、检测器偏置电压HV和红外光曝光IR的时刻图。
[0056]辐射检测器被构造为在测量帧中重复地检测辐射，其中，每个测量帧包括数据获取时间段sa和读出时间段ro，其中，数据获取时间段sa具有长度^并且读出时间段ro具有长度t2，其中，辐射检测的重复率是l/Ui+t)。
[0057]控制装置14可以被构造为控制检测器偏置电压源12在基板11上施加检测器偏置电压HV，使得检测器偏置电压HV仅在数据获取时间段sa期间被接通，并且控制外部光源15使基板11暴露于光IR，使得光仅在读出时间段ro期间被接通。以这样的方式，检测器偏置电压HV和光IR的切换与辐射检测DET同步，并且检测器偏置电压HV和光IR的切换频率与辐射检测DET的重复率相同。
[0058]数据获取时段均在大约0.1ms到大约500ms之间，优选地在大约0.5ms到大约200ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约10ms之间，和/或读出时段均在大约0.0Ims到大约1ms之间，优选地在大约0.1ms到大约5ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约4ms之间。
[0059]如果要求，检测器偏置电压HV可以在每个数据获取时间段sa开始之前被接通(如由图2中的短时间段δ表示的)，使得检测器偏置电压HV在每个数据获取时间段sa开始之前具有上升到合适电平的时间。另选地，当每个数据获取时间段sa开始时或在每个数据获取时间段sa开始不久之后，可以接通检测器偏置电压HV。
[0060]图3示意性地示出了根据用于减小辐射检测器(诸如图1的辐射检测器)中的被俘获的电荷载子的量的另选方法的辐射检测DET、检测器偏置电压HV和红外光曝光IR的时刻图。
[0061]如在之前示出的实施方式中，辐射检测器被构造为在测量帧中重复地检测辐射，其中，每个测量帧包括数据获取时间段sa和读出时间段ro。在图3中，读出时间段ro被表示为尖峰，以示出它们分别比数据获取时间段sa短得多。
[0062]控制装置14可以被构造为控制检测器偏置电压源12在基板11上施加检测器偏置电压HV，使得在辐射检测器被构造为检测辐射并读出数据的多个测量帧(数据获取时间段sa和读出时间段ro)期间接通检测器偏置电压HV，并且在对应于一个或更多个测量帧的时间期间切断检测器偏置电压HV。接通偏置电压HV的时间段由t3表示，并且称为测量时段，并且切断偏置电压HV的时间段由t4表示，并且称为基板处理时段。在切断偏置电压HV的时间段期间，数据可以或可以不被读出布置13读出。如果数据被读出，则它们可以简单地被丢弃。
[0063]控制装置14还可以被构造为控制外部光源15使基板11暴露于光IR，使得光仅在偏置电压HV被切断的时间段期间被接通。
[0064]以这样的方式，检测器偏置电压HV和光IR的切换与辐射检测DET同步，并且检测器偏置电压HV和光IR的切换频率低于辐射检测DET的重复率。
[0065]数据获取时段^可以均短于大约10ms，优选地短于大约5ms，更优选地短于大约Ims，并且最优选地短于大约0.5ms，和/或读出时段t2可以均短于大约5ms，优选地短于大约Ims，更优选地短于大约0.5ms，并且最优选地短于大约0.Ims。
[0066]测量时段t3可以均比每个所述基板处理时段t4长至少大约3倍，优选地长至少大约3倍，更优选地长至少大约5倍，并且最优选地长至少10倍。
[0067]另选地，控制装置14可以被构造为控制检测器偏置电压源12仅在时间段t3的数据获取时间段sa期间在基板11上施加检测器偏置电压HV。但是，这要求与读出时段匹配的检测器偏置电压HV切换。
[0068]本领域技术人员应当想到，上面所公开的实施方式可以被修改为形成落入多项权利要求内的进一步实施方式。
【主权项】
1.一种基于半导体的光子计数检测器，所述基于半导体的光子计数检测器包括: -半导体材料的基板(11)， -检测器偏置电压源(12)，所述检测器偏置电压源(12)用于每当在数据获取时段(^)期间在所述基板上施加检测器偏置电压， -读出布置(13)，所述读出布置(13)用于每当在数据获取时段之后的读出时段(t2)期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板(II)中并且被输送通过所述基板(11)的电荷的数据，其中，所述数据包含光子被吸收的电荷脉冲的数量， -外部光源(15)，所述外部光源(15)用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，以及 -控制装置(14)，所述控制装置(14)可操作地连接到所述检测器偏置电压源、所述读出布置和所述外部光源，其特征在于 -所述控制装置(14)被构造为在至少一些所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源(15)接通所述光，由此使所述基板(I I)暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。2.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，使得所述基板暴露于光，其中，仅在分别在所述辐射检测器被构造为检测辐射的时间段(t i)之后的时间段(t2)期间使所述基板暴露于所述光。3.根据权利要求1所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为在每个所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源使所述基板暴露于光。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为控制所述检测器偏置电压源每当在读出时段结束、在读出时段结束之前的时间W)、或在读出时段结束之后的时间，接通所述基板上的所述检测器偏置电压并且切断所述外部光源。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为在每个所述数据获取时段期间控制所述检测器偏置电压源将所述检测器偏置电压施加在所述基板上，并且控制所述外部光源不使所述基板暴露于光。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的检测器，其中，所述数据获取时段均在大约0.1ms到大约500ms之间，优选地在大约0.5ms到大约200ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约10ms之间，和/或所述读出时段均在大约0.0lms到大约1ms之间，优选地在大约0.1ms到大约5ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约4ms之间。7.—种基于半导体的检测器，所述基于半导体的检测器包括: -半导体材料的基板(11)， -检测器偏置电压源(12)，所述检测器偏置电压源(12)用于每当在数据获取时段(^)期间在所述基板上施加检测器偏置电压， -读出布置(13)，所述读出布置(13)用于每当在数据获取时段之后的读出时段(t2)期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板(II)中并且被输送通过所述基板(11)的电荷的数据， -外部光源(15)，所述外部光源(15)用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，以及 -控制装置(14)，所述控制装置(14)可操作地连接到所述检测器偏置电压源、所述读出布置和所述外部光源，其特征在于 -所述控制装置(14)被构造为在分别在测量时段(t3)之后的基板处理时段(t4)期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源(15)接通所述光，由此使所述基板(11)暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其中，每个测量时段包括多个数据获取时段和多个读出时段。8.根据权利要求7所述的检测器，其中，每个所述基板处理时段包括数据获取时段的至少一部分。9.根据权利要求7所述的检测器，其中，每个基板处理时段包括一个或多个读出时段和/或一个或多个数据获取时段。10.根据权利要求7至9中的任一项所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光。11.根据权利要求7至10中的任一项所述的检测器，其中，所述控制装置被构造为在每个所述测量时段期间控制所述检测器偏置电压源将所述检测器偏置电压施加在所述基板上，并且控制所述外部光源不使所述基板暴露于光。12.根据权利要求7至11中的任一项所述的检测器，其中，所述数据获取时段均短于大约1ms，优选地短于大约5ms，更优选地短于大约Ims，并且最优选地短于大约0.5ms，和/或所述读出时段均短于大约5ms，优选地短于大约Ims，更优选地短于大约0.5ms，并且最优选地短于大约0.1ms。13.根据权利要求7至12中的任一项所述的检测器，其中，所述测量时段均比每个所述基板处理时段长至少大约3倍，优选地长至少大约3倍，更优选地长至少大约5倍，并且最优选地长至少10倍。14.一种用于减少基于半导体的光子计数检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法，所述基于半导体的光子计数检测器包括:半导体材料的基板(11);检测器偏置电压源(12)，所述检测器偏置电压源(12)用于每当在数据获取时段U1)期间在所述基板上施加检测器偏置电压；读出布置(13)，所述读出布置(13)用于每当在数据获取时段之后的读出时段(t2)期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板(11)中并且被输送通过所述基板(11)的电荷的数据，其中，所述数据包含光子被吸收的电荷脉冲的数量；以及外部光源(15)，所述外部光源(15)用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其特征在于以下步骤: -在至少一些所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源(15)接通所述光，由此使所述基板(11)暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离。15.根据权利要求14所述的方法，其中，以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光，使得所述基板暴露于光，其中，所述基板仅在分别在所述辐射检测器被构造为检测辐射的时间段U^t1)之后的时间段(t4 ; t2 )期间暴露于所述光。16.根据权利要求14所述的方法，其中，在每个所述读出时段期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源使所述基板暴露于光。17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，其中，在每个所述数据获取时段期间控制所述检测器偏置电压源将所述检测器偏置电压施加在所述基板上，并且控制所述外部光源使所述基板不暴露于光。18.根据权利要求14至17中的任一项所述的方法，其中，所述数据获取时段均在大约0.1ms到大约500ms之间，优选地在大约0.5ms到大约200ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约10ms之间，和/或所述读出时段均在大约0.0lms到大约1ms之间，优选地在大约0.1ms到大约5ms之间，并且更优选地在大约Ims到大约4ms之间。19.一种用于减小基于半导体的检测器中的被俘获的电荷载子的量的方法，所述基于半导体的检测器包括:半导体材料的基板(11);检测器偏置电压源(12)，所述检测器偏置电压源(12)用于每当在数据获取时段U1)期间在所述基板上施加检测器偏置电压;读出布置(13)，所述读出布置(13)用于每当在数据获取时段之后的读出时段(t2)期间，响应于光子被吸收，重复地读出表示被释放在所述基板(11)中并且被输送通过所述基板(I I)的电荷的数据；以及外部光源(15)，所述外部光源(15)用于使所述基板暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其特征在于以下步骤: -在分别在测量时段(t3)之后的基板处理时段(t4)期间同时控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源(15)接通所述光，由此使所述基板(II)暴露于光，以使得被俘获的电荷载子能够从所述基板中的缺陷能级逃离，其中，每个测量时段包括多个数据获取时段和多个读出时段。20.根据权利要求19所述的方法，其中，每个所述基板处理时段包括数据获取时段的至少一部分。21.根据权利要求19所述的方法，其中，每个基板处理时段包括一个或多个读出时段和/或一个或多个数据获取时段。22.根据权利要求19至21中的任一项所述的方法，其中，所述控制装置被构造为以循环方式控制所述检测器偏置电压源切断所述基板上的所述检测器偏置电压，并且控制所述外部光源接通所述光。23.根据权利要求19至11中的任一项所述的方法，其中，所述数据获取时段均短于大约1ms，优选地短于大约5ms，更优选地短于大约Ims，并且最优选地短于大约0.5ms，和/或所述读出时段均短于大约5ms，优选地短于大约Ims，更优选地短于大约0.5ms，并且最优选地短于大约0.1ms。
【文档编号】G01T1/24GK105899970SQ201580003927
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年2月20日
【发明人】克里斯特·乌尔贝里, M·乌雷奇, N·韦伯
【申请人】爱克斯康特有限公司