[发明专利]用于单光子计数器的温度补偿和控制电路

权利要求书

1.一种用于成像的辐射探测器模块，包括：

多个探测器像素，每个探测器像素包括与工作于盖革模式下的至少一个传感器光电二极管(34)光学耦合的闪烁体(35)；

至少一个参考光电二极管(36)，其被屏蔽于光并在与所述至少一个传感器光电二极管(34)相同的条件下工作于所述盖革模式下；

控制电路(42)，其：

测量在所述参考光电二极管(36)击穿时所述参考光电二极管(36)两端由所述参考光电二极管(36)生成的暗电流脉冲(68)的击穿电压(84)；

调整所述至少一个参考光电二极管(36)和所述至少一个传感器光电二极管(34)两端的偏压(80)以使得由所述至少一个参考光电二极管(36)生成的所述暗电流脉冲(68)基本等于预先选定的特征逻辑电压电平(70)。

2.如权利要求1所述的辐射探测器模块，还包括：

初级冷却元件(58)，其与所述至少一个传感器光电二极管(34)和所述至少一个参考光电二极管(36)热耦合以从所述至少一个传感器光电二极管(34)和所述至少一个参考光电二极管(36)中去除热。

3.如权利要求2所述的辐射探测器模块，其中，所述初级冷却元件包括珀耳帖冷却元件(58)。

4.如权利要求2和3中的任一项所述的辐射探测器模块，还包括次级冷却元件(60)，其将来自所述初级冷却元件(58)的热转移至周围环境中。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的辐射探测器模块，还包括：

暗脉冲计数器(54)，其计数由所述至少一个参考光电二极管(36)生成的暗电流脉冲(68)。

6.如权利要求5所述的辐射探测器模块，还包括：

温度控制器(52)，其基于由所述暗脉冲计数器(54)报告的探测到的来自所述至少一个参考光电二极管(36)的暗电流脉冲的频率来控制所述初级冷却元件(58)。

7.如权利要求5和6中的任一项所述的辐射探测器模块，其中，所述暗脉冲计数器(54)具有特征逻辑电压电平(70)，在所述特征逻辑电压电平上识别所接收的脉冲并作为暗电流脉冲对其计数。

8.如权利要求1-7中的任一项所述的辐射探测器模块，其中，所述控制电路(42)包括测量所述至少一个参考光电二极管(36)的所述击穿电压(84)的模数转换器(44)。

9.如权利要求8所述的辐射探测器模块，其中，所述控制电路(42)包括逆变器(72)，其：

感测由所述至少一个参考光电二极管(36)生成的暗电流脉冲(68)；

将所述暗电流脉冲(68)数字化；

将经数字化的暗电流脉冲传播至采样和再充电控制器(64)，所述采样和再充电控制器引导所述模数转换器(44)测量所述暗电流脉冲(68)的电压。

10.如权利要求9所述的辐射探测器模块，其中，所述控制电路(42)包括再充电晶体管(62)，其在接收了来自所述采样和再充电控制器(64)的信号时变为导通的，并将所述参考光电二极管(36)返回至未击穿状态。

11.如权利要求10所述的辐射探测器模块，还包括：

暗脉冲计数器(54)，其计数重置脉冲(74)，所述重置脉冲被生成以将所述至少一个参考光电二极管(36)重置于所述盖革模式下。

12.如权利要求8-11中的任一项所述的辐射探测器模块，其中，所述控制电路(42)包括偏压控制器(75)，其引导可变电压源(48)基于所述模数转换器(44)的测量结果来调整所述偏压(80)。

13.一种成像装置，包括：

扫描架(12)，其定义成像区域(18)；

用于支撑对象的对象支撑物(14)，其选择性地平移进和平移出所述成像区域(18)；

探测器阵列，其包括多个如权利要求1-12中的任一项所述的探测器模块(16)；

事件验证处理器(24)，其分析探测到的辐射以确定所探测到的辐射是否来自于有效事件；

事件存储缓冲器(26)，其用于存储由所述事件验证处理器(24)验证的事件；

重建处理器(28)，其将有效事件重建为图像表示。