[发明专利]数字光电倍增器检测器元件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年3月26日向韩国知识产权局提交的第10-2012-0030654号韩国专利申请的权益，其公开通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及光电倍增器检测器元件（photomultiplier detector cell），更具体地，涉及使用数字信号的光电倍增器检测器元件。

背景技术

对人体的内部成像的方法包括正电子发射断层扫描（positron emission tomography,PET）、磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）、X射线计算机断层扫描（X-ray computed tomography,CT）等。PET是核医学诊断方法之一，通过核医学诊断方法，通过使用放射性示踪物质检测发射的正电子来获得人体的生理和病理图像。利用PET的诊断方法是这样进行的，放射性的同位素，例如F-18-FDG（葡萄糖的类似物），被引入到人体内部，并在一定时间段（例如，几十分钟）之后检测作为身体内部的癌细胞吸收该放射性同位素的结果而被发射的辐射，从而获得癌的位置信息。用于检测作为身体内部的癌细胞吸收放射性同位素的结果而被发射的辐射的检测器被称为硅光电倍增器检测器或伽马射线检测器。此外，用于检测辐射或伽马射线的装置可以在用于单光子发射计算机断层扫描（single photon emission computed tomography，SPECT）或计算机断层扫描的辐射检测器中使用，并且可以在各种应用如天文学和空间科学中使用。

发明内容

本发明提供光电倍增器检测器元件，其在恒定表面区域中以相对高的密度收集图像材料。

其他方面将在随后的描述中部分地阐明，而且所述其他方面部分地将从描述而显而易见，或者所述其他方面可以通过实践所提供的实施例来学习。

根据本发明的一个方面，一种用于断层扫描的光电倍增器检测器元件包括：检测器单元，接收具有一定范围的波长的光以生成数字化的检测信号；读出单元，被配置为生成与由检测器单元生成的检测信号相对应的输出信号，并且将该输出信号发送到外部电路，其中，在接收到检测信号之后，读出单元马上将输出信号发送到外部电路。

读出单元可以不将检测信号存储在光电倍增器检测器元件中。

光电倍增器检测器元件中所包括的光电倍增器可以包括硅器件。

检测器单元还可以包括：光电二极管，其响应于所述具有一定范围的波长的光而生成要流动的电流；以及主动复位单元，其连接到光电二极管的阴极，其中，主动复位单元增加光电二极管的端子之间的电压差。

检测器单元还可以包括被动抑制单元，被动抑制单元连接到光电二极管的阴极并且当电流在光电二极管中流动时降低光电二极管的端子之间的电压差。

被动抑制单元可以包括电容器，其中施加到电容器的电压被控制。

检测信号可以响应于接收所述具有一定范围的波长的光而经历从第一电压电平到第二电压电平的转换，而且当停止接收所述具有一定范围的波长的光时经历从第二电压电平到第一电压电平的转换。

光电倍增器检测器元件可以被连接到闪烁体，该闪烁体接收辐射以生成所述具有一定范围的波长的光。

检测器单元可以接收由闪烁体生成的所述具有一定范围的波长的光，其中，所述具有一定范围的波长的光是具有约400nm至约450nm的波长的可见光。

根据本发明的另一个方面，一种用于断层扫描的辐射检测系统包括光电倍增器检测器元件和累加器，其中，光电倍增器检测器元件包括：检测器单元，接收具有一定范围的波长的光以生成数字化的检测信号；读出单元，被配置为生成与由检测器单元生成的检测信号相对应的输出信号，并且将该输出信号发送到累加器，其中，在检测单元生成该检测信号之后，读出单元马上将输出信号发送到累加器，其中，累加器被放置在光电倍增器检测器元件外部，并且基于由读出单元接收到的输出信号来测量辐射量。

读出单元可以不将输出信号存储在光电倍增器检测器元件中。

光电倍增器检测器元件中所包括的光电倍增器可以包括硅器件。

累加器可以包括电流镜电路。

累加器可以包括多个电流镜，基于该输出信号来导通或截止多个电流镜中的每一个的晶体管以生成多个数字信号，并且将该多个数字信号发送到计数单元，其中，该计数单元基于该多个数字信号来测量辐射量。

电流镜的输出端子处的晶体管可以被连接到电阻器，并且基于该电阻器两端之间所施加的电压的强度来测量辐射量。