[发明专利]利用非均匀隔片的成像阵列的系统、方法和装置

说明书

发明背景

技术领域

本发明一般涉及成像阵列并且，尤其是，用于非均匀隔片的高能量成像的一个闪烁体阵列的系统、方法和装置。

背景技术

闪烁探测器总体上用来探测不容易通过常规的光探测器来探测的高能量发射，例如高能光子、电子或α粒子。一种闪烁体或闪烁晶体吸收高能量的发射并且将这种能量转化成一种光脉冲。用一种光电探测器，例如光电二极管、电荷耦合探测器(CCD)或光电倍增管可以将光转化为电子(即，一种电子流)。闪烁探测器可以用在不同的行业以及应用中，包括医学(例如，产生内脏器官的图像)、地球物理学(例如，测量地球的放射性)、检查(例如，无破坏性、非侵入性的试验)、研究(例如，测量光子和粒子的能量)、以及保健物理学(例如，监测环境中的辐射，因为它影响着人类)。

闪烁探测器典型地包括单个的大晶体或者以阵列排列的许多小晶体。许多扫描仪器包括包含闪烁晶体的像素化阵列的闪烁探测器。阵列可以由能够以多个行和列排列的许多闪烁像素构成。像素可以彼此平行放置并且可以使用一种粘合剂(例如一种环氧物)将其保持在位。该阵列可以置于一个成像装置中，这样使得该阵列的一端(高能量端)接收激发能并且其相反端(光发射端)将产生的可见光传送到一个光探测器上。离开该发射出射端的光与在一个特定像素中的特定闪烁事件可以是相关联的，并且这个光可以用来构建影响该阵列的高能量端的一种激发能模式。

闪烁体阵列中的像素通过分频器或隔片而彼此物理分开。例如，这些像素和隔片通常对齐于并平行于一个中央x射线轴。这些装置的几何形状经常会导致撞击在阵列边缘处的x射线比在中心具有更倾斜的角度。这些x射线的成角度的轨迹相对于原始x射线的轴向方向，由于康普顿散射，会导致在这些像素之间更多的能量共享。

已经有一些尝试以减少像素之间能量共享。例如，美国专利申请公开2007/0086565公开了像素是倾斜的或者朝向辐射能量源集中。虽然这个解决方案是可行的，但它制造和实施繁琐。成像阵列设计和实施的改进会继续引起兴趣。

发明内容

公开了利用非均匀隔片的一个成像阵列的系统、方法和装置的实施例。在一些实施例中，一种成像阵列包含多个成像像素，这些成像像素形成一个阵列。该阵列具有一个高能量端、一个光出射端、一个轴向中心以及一个径向外缘。这些隔片被置于该阵列中，使得在相邻的成像像素之间有一个隔片。

这些隔片的至少一个参数从邻近该阵列的轴向中心的隔片至邻近该阵列的径向外缘的隔片变化至少一次。例如，这些隔片的至少一个参数从该轴向中心至该径向外缘增加。这些隔片的参数可以包含这些隔片的密度或原子序数。这些隔片可以包含不同材料的多个层。

或者，这些隔片可以具有一个相对于该轴向中心变化(例如，远离该轴向中心而增加)的径向厚度，从而使得这些隔片的至少一个参数可以是这些隔片的径向厚度。

鉴于以下详细描述，与所附权利要求书和附图相结合，本领域的普通技术人员将清楚这些实施例的前述的以及其他的目标和优点。

附图简要说明

为了可以更详细地理解这些实施例的特征和优点获得的方式，可以通过参考在附图中展示的这些实施例而进行更具体的说明。但是，这些图式仅仅展示了某些实施例并且因此不得认为是对其范围的限制，因为其他同等有效的实施例是可以存在的。

图1是一个闪烁阵列的一个实施例的示意性等距视图；

图2是一个阵列的一个实施例的截面俯视图；

图3是一个闪烁阵列的另一个实施例的正视图；

图4是图3的阵列的截面俯视图；

图5是一个闪烁阵列的再另一个实施例的正视图；以及

图6是图5的阵列的截面俯视图。

在不同的附图中使用相同的参考符号指示相似或相同的物件。

具体实施方式

闪烁探测器通常用来探测相对高能量的光子、电子或α粒子，其中高能量是1KeV或更高，包括γ射线、α粒子和β粒子。可以理解的是，这些光子、电子或α粒子可能不容易通过常规的光探测器探测到，这可能，例如，对200nm或更大(包括200nm至800nm)的波长的光子敏感。一种闪烁体或闪烁晶体(陶瓷的或塑料的)吸收激发的波或粒子并且将这些波或粒子的能量转化成一种光脉冲。用一种光电探测器，例如光电二极管、电荷耦合探测器(CCD)或光电倍增管可以将光转化为电子(即，一种电子流)。