[发明专利]辐射检测器以及用于制造辐射检测器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐射检测器以及用于制造辐射检测器的方法。

背景技术

辐射检测器例如在计算机断层成像设备中用于把X射线变换为电信号，该电信号用作计算要检查的患者的二维或者三维断层图像的基础。通常使用所谓的间接变换的辐射检测器，其中X射线向电信号的变换分两级进行。在第一级内X射线在闪烁器内被吸收，并且被变换为光学上可见的光信号。接着该光信号在第二级中通过一个与闪烁器光学耦合的光电二极管阵列变换为电信号，通过电子读取设备读出并且随后传送到计算单元。

作为闪烁器材料例如可以考虑用激活剂掺杂的材料如Gd₂O₂S:Pr和CsI:T1。在此，为了位置分辨地采集吸收事件，闪烁器以单个闪烁器元件的结构制造，这些闪烁器元件通过间隔彼此分开。通过X射线量子产生的光信号在闪烁器内基本上各向同性地传播，这将导致一部分光信号在相邻设置的闪烁器元件上一定的串扰，从而影响位置分辨率。为了抑制这种侧向的光传播并且实现光信号在闪烁器元件之间良好地分开，基于该理由间隔通常用间隔材料填充，该材料使产生的光信号在闪烁器元件内往回反射或者往回散射一定的部分。作为间隔材料可以考虑这样的结合剂基质，即其混合有高折射率的粉末状材料，例如TiO₂粒子。折回散射的效果以及因此的位置分辨率随在相邻的闪烁器元件之间用作接收反射的材料的间隔的宽度的增加而提高。然而间隔的展宽必然也导致有效的像素面积减小从而导致量子效率减低。由于这一理由在已知的辐射检测器中必须在量子效率和串扰行为之间选择折衷。作为提高量子效率的另一种措施是在闪烁器的辐射入射面上设置一个盖反射器(Deckreflektor)，其应该阻止光射出。

除光学串扰外，另一种串扰如下产生：在X射线量子的首次反应后，在闪烁器材料中通过散射或者通过k逃逸产生二次量子其到达相邻的闪烁器元件，并且在那里产生光信号。这一效应不能通过迄今使用的间隔材料阻止。尽管采取该措施，但是经常仍然是，产生的光信号的仅约30％由光电二极管为变换而采集，其中，40％通过闪烁器材料中的吸收损失并且约30％通过向相邻的闪烁器元件的串扰损失。

然而，所产生的电信号的位置分辨率和噪声不仅通过刚才说明的X射线辐射在闪烁器材料中的相互作用而变差。从X射线源发出的X射线辐射已经在物体中散射，以致除X射线源的初级射线外杂散射线也入射到相邻的闪烁器元件上。因此，为了减少杂散辐射影响在闪烁器前面连接一个准直器，其使得仅特定的空间方向上的X射线辐射到达闪烁器元件。以这种方式能够减少图像伪影(Bildartefakte)，并且在给定的对比度对噪声比的情况下能够显著地减少在患者身上施加的X射线剂量。准直器通常在把闪烁器与光电二极管阵列组合在一起后才安装。然而在该时点间隔在闪烁器中的位置在视觉上不再能够看到，因为间隔由在辐射入射面上设置的盖反射器覆盖。因此准直器的对准辅助地在引入(Einbezug)关于间隔相对于闪烁器外缘的预先知识的条件下相对于闪烁器的外缘进行。然而间隔在闪烁器内的位置关于外缘具有通过加工容差决定的不精确性。由此准直器对于间隔的相对的位置也具有容差。为了在放置准直器时考虑该容差，必须相应大地选择间隔宽度，由此保证，被准直的辐射每次仅入射到规定的检测器元件，而不溢出到相邻的检测器元件。然而间隔宽度的加大，如上所述，同时与减小闪烁器元件的辐射入射面积相联系。此外，在错误定位准直器的情况下存在通过准直器引起遮蔽辐射入射面的危险。这在两种情况下都会导致减小量子效率。

发明内容

因此本发明的任务在于，改进辐射检测器和用于制造辐射检测器的方法，使得提供为提高有效的发光效率和改善位置分辨率的前提。

该任务通过根据本发明的辐射检测器以及通过根据本发明的用于制造这样的辐射检测器的方法解决。

本发明的辐射检测器包括一个闪烁器，其带有用于分开彼此并排设置的闪烁器元件的间隔，和包括一个准直器，其带有用于构成侧面包围辐射通道的隔板，其中该隔板为了避免相邻闪烁器元件之间的串扰而被设置在间隔内。

术语间隔在该关联中被理解为在相邻的闪烁器元件之间构成的空隙，其通常为通道形。相邻的闪烁器元件之间的串扰意味着，辐射到达相邻设置的闪烁器元件，其中，辐射指通过进入闪烁器元件内的X射线量子的相互作用在直接的或者间接的路径上引起的辐射。辐射相应地可以是所产生的光信号，但是也可以是具有在或者接近X射线辐射的范围内的波长的二次量子。