[实用新型]CCD阵列平板探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于X射线摄影的CCD阵列平板探测器。

背景技术

目前采用面阵技术的数字化X射线机的探测器主要分二大类型，第一种是平板探测器，如法国TRXIELL公司制造的非晶硅平板型探测器，美国HOLOGIC公司制造的非晶硒平板型探测器；第二种是CCD光学镜头组面阵探测器，如欧洲SWISSARY公司制造的4个CCD镜头组组成的CCD探测器，加拿大IDC公司制造的1个CCD镜头组组成的CCD探测器。

第一种探测器的主要缺点是：

●成品率低导致价格昂贵；

●损坏后无法维修。

第二种探测器的主要缺点是：

●由于多组光学镜头的应用，闪烁体到CCD距离较远，图像亮度被距离衰减，所以，必须提高射线强度才能使远距离的CCD得到满意的图像，所以辐射剂量很大；

●多组镜头的使用，使得探测器变得很厚，在一定程度上影响X射线机的使用。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供一种体积小、成本低、便于维护的CCD阵列平板探测器。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种CCD阵列平板探测器，包括保护层、闪烁体、CCD镜头组和接口电路，所述保护层、闪烁体和CCD镜头组层叠布置，所述CCD镜头组为多个独立的CCD单元构成。

所述CCD单元可包括光学镜头、CCD芯片和控制电路，所述CCD芯片在控制电路的控制下将经过光学镜头放大的光信号转换为电信号。

在所述CCD芯片和控制电路之间还可设置有防辐射层。

所述接口电路可包括USB接口、LVDS接口。

所述CCD镜头到闪烁体的距离可为2～22毫米。

本实用新型通过CCD镜头组组成阵列，能够用价格低廉的CCD芯片采集大面积的X射线图像，去掉了多组镜头调整视野，使CCD镜头到闪烁体的距离缩小到2～22毫米，探测器的厚度可以减小到30～65毫米，但解决了成本高问题，而且各CCD单元相互独立，也便于对损坏和故障的维修。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图。

具体实施方式

如图1所示，探测器在结构上由保护层1、闪烁体2、CCD镜头组3、接口电路四个部件组成，其中所述保护层1、闪烁体2、CCD镜头组3自上而下一次层叠布置，所述保护层1屏蔽可见光，使X射线透射到所述闪烁体2上，所述闪烁体2将入射的X射线转换为200-1000um波长的可见光，所述CCD镜头组3对经闪烁体2发出的可见光图像同时进行摄影，再将获得的数字图像信号通过总线和接口传送给计算机，由所述计算机中的图像处理软件，将图像存储和显示。

其中，所述CCD镜头组3又进一步包含多个独立的CCD单元，每个单元由光学镜头31、CCD芯片(图中位标示)、控制电路33和防辐射层32组成，所述光学镜头31为近距离摄影光学镜头，将可见光信号放大后，通过CCD芯片的采集，在控制电路的控制下将光信号转换为电信号，每个单元构成一个k×1像素矩阵。所述CCD镜头组3由m排和n列个所述单元组成，形成m×n单元阵列，因此共有m×k×n×1个像素阵列。所述防辐射层32设置在CCD芯片和控制电路33之间，防止长期使用对所述控制电路33造成刻蚀。每个单元输出的图像像素数据通过总线和接口(如USB、LVDS)传速给计算机存储，再由软件进行图像拼接、校正和处理，然后在显示器上显示出来。整个探测器被封装在一个壳体内，进行遮光密封处理，以消除可见光对图像数据的影响。

采用本实用新型方案与现有技术相比具有如下的优势和进步：

(1)采用普通数码相机的CCD单元组阵列，制造技术容易掌握，比采用非晶硅、非晶硒技术的平板探测器便宜很多，成本约低3～5倍。

(2)由于CCD阵列单元组容易更换，解决了目前平板探测器损坏后无法维修的问题。

(3)采用CCD阵列单元组制造面阵平板探测器，去掉了多组镜头调整视野，缩小了闪烁体影像到CCD的距离，克服了目前普遍使用的单个CCD和4个CCD镜头组探测器辐射剂量大的问题，估计辐射剂量降低了4至8倍。

(4)由于采用单元镜头组的直接成像方式，去掉了多组光学镜头组，使CCD镜头到闪烁体的距离缩小到2～22毫米，缩短了探测器的厚度，可以减小到30～65毫米，与目前平板探测器的相当，比现有CCD面阵探测器薄很多。

(5)由于CCD镜头单元组的数量可以根据具体需要设计，所以探测器面阵的尺寸和视野容易改变，即m和n的值可以根据不同的需要灵活设计。

以上对本实用新型所提供的CCD阵列平板探测器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。