[发明专利]重置光导X射线成像检测器的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本身要求于2010年9月13日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FOR RESETTING OF X-RAY LIGHT VALVE BY PHOTOIONIZATION（通过光致电离重置X射线光阀的系统和方法）”的第61/382,368号美国临时申请和于2010年9月13日提交的题为“SYSTEM AND METHOD FOR RESETTING PHOTOCONDUCTIVE RADIATION DETECTOR（重置光导辐射检测器的系统和方法）”的第61/382,317号美国临时申请的优先权，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本公开涉及x射线成像系统和方法。更具体地，本公开涉及重置光导光导阻挡型成像检测器和基于成像检测器的x射线光阀的系统和方法。

固态光检测器用于通过将辐射转换为具有电子-空穴对形式的电荷载流子检测光或其他形式的辐射。电势随后被施加至检测器上的合适的电极，从而导致电荷从激发点朝着电极漂移。在许多应用中，非晶硒（a-Se）已经被用于光导体，这些应用包括复印机、医疗成像系统和高清电视广播相机。因为其超过传统半导体诸如硅的优点，其具有用于涉及光检测的许多先进应用的潜力。

虽然某些光导检测器在被偏置和照明时提供电流，但一类光导性辐射检测器采用阻挡层来捕获光导体和绝缘层之间的接触面附近或接触面处的光激发的电荷。在吸收光导层中的辐射并收集和捕获足够量的电荷之后，被捕获的电荷可被询问以推断辐射的功率、强度、或积分通量。例如，被捕获的电荷可通过电学方式或光学方式读出并随后被处理以确定图像。

一个这种光导成像装置是第7,687,792号美国专利中所述的x射线光阀（XLV），其提供与光导层接触的光电材料（诸如液晶层）以将被捕获的电荷图案转换为光电材料内的空间依赖的各向异性，该各向异性进而由读出光束光学地询问。通常，XLV包括用于电荷生成和传输的光导体、用于图像制定的液晶盒、以及用于数字图像读出的扫描器。XLV通过吸收光导体层中的x射线以生成局部静电荷来工作。该电荷在光导体和液晶盒之间的接触面处累积，从而改变液晶盒的光学性质。

扫描途径需要光学图像是稳定的，且在光导体-调制器接触面处在预选的时间段（通常约几分钟）内不存在显著延迟。因为需要长寿命，在进行新的曝光之前中和该接触面处的余下电荷变得十分重要。

其他阻挡型光导成像装置在第5,017,989号、第5,510,626号、第5,869,837号和第6,760,405号美国专利中公开。第5,017,989号、第5,869,837号和第6,760,405号美国专利公开了一些装置，其中有光导体（或光电二极管）获得的信号电容耦合至读出电路，而第5,510,626号美国专利教导了一种装置，其中读出辐射的具有像素尺寸的光束被光栅扫描以产生使像素放电并提供读出电流的电荷。

阻挡型光导成像装置的一个显著缺点在于，它们在使用期间必须被重置以试图中和在光导体与绝缘层的接触面处捕获的电荷。这些电荷，如果被允许存留，则影响随后检测到的图像的质量，从而导致高背景、模糊、以及低信噪比。

已经提出了重置阻挡型光导成像装置的各种方法。第7,687,792号美国专利中建议的一种已知解决方案包括通过未过滤的白光照亮该装置同时缩短电极。不幸地，该方法通常提供残留电荷的不完美中和并仅仅模糊该装置中存在的电荷分布而不提供显著的电荷中和。在照亮光导层并产生电子-空穴对之后，某些被捕获电荷在光导体中通过与来自激发对的载流子重新组合而被中和。然而，在重新组合过程之后，给定电荷对的成员之一将依然存在，并且散布性运输的主要传输机制将常常导致电荷被再次捕获。

第5,017,989号和第7,687,792号美国专利建议了一种改善方法，其中该装置在照亮下反向偏置，在这种情况下，照亮在光导层中产生电子-空穴对，电子-空穴对在所施加的电场下漂移并在接触面处与被捕获的电子重新组合。不幸地，该方法依旧导致无效率的重置，尤其是在深陷阱状态存在于光导体-绝缘体接触面处的情况下。该装置的无效率的重置生成成像伪影，该伪影在执行随后的成像时持续降低装置性能。

发明内容

提供了重置阻挡型光导成像检测器的系统和方法。在一个实施方式中，在获取图像之后，可通过施加反向偏置电压差并通过光激发辐射照亮成像辐射检测器来重置成像检测器。光激发辐射具有被选择为激发光导层内的移动电荷的波长和以空间补偿方式与用于中和被捕获电荷的测量图像关联的空间强度分布。