[发明专利]光子计数探测器

权利要求书

1.一种探测器阵列（110），包括：

至少一个直接转换探测器像素（114₁-114_M），其被配置为探测多色电离辐射的光子，所述像素包括：

阴极层（116）；

阳极层（118），其包括用于所述至少一个探测器像素中的每个的阳极电极（118₁-118_M）；

直接转换材料（120），其被放置在所述阴极层和所述阳极层之间；以及

栅电极，其被放置在所述直接转换材料中，平行于所述阴极层和阳极层，并且在所述阴极层和阳极层之间。

2.根据权利要求1所述的探测器阵列，还包括：

像素电压控制器（124），其与所述栅电极进行电通信，其中，所述像素电压控制器被配置为基于预定计数时间段内的光子计数率，在成像过程期间择一地将两个不同电压中的一个施加到所述栅电极。

3.根据权利要求2所述的探测器阵列，还包括：

阈值库（128），其包括较高通量率阈值（124），其中，所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较高通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较高通量率阈值，将被施加到所述栅电极的所述电压从与所述阴极层的电压不同的电压改为近似等于所述阴极层的所述电压的电压。

4.根据权利要求3所述的探测器阵列，其中，当被施加到所述栅电极的所述电压近似等于所述阴极层的所述电压时，在所述栅电极与所述阳极层之间的所述直接转换材料的第一区域对所述光子敏感，并且在所述栅电极与所述阴极阵列之间的所述直接转换材料的第二区域对所述光子不敏感，并且仅仅在所述第一区域中吸收的光子被转换为电信号。

5.根据权利要求4所述的探测器阵列，其中，对所述光子不敏感的所述直接转换材料的所述总量的百分比小于由所述第二区域导致的所述计数率中减少的百分比。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述阈值库还包括较低通量率阈值（124），其中，所述较低通量率阈值低于所述较高通量率阈值，并且所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较低通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较低通量率阈值，将被施加到所述栅电极的所述电压从近似等于所述阴极层的所述电压的所述电压改为与所述阴极层的所述电压不同的所述电压。

7.根据权利要求6所述的探测器阵列，其中，在所述阴极层与所述阳极层之间的所述直接转换材料的区域对所述光子敏感，使得在该区域中吸收的光子被转换为电信号。

8.根据权利要求2至7中的任一项所述的探测器阵列，其中，在将所述栅电极电压切换为所述阴极层电压时用于转换光子的所述直接转换材料中的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。

9.根据权利要求2所述的探测器阵列，还包括：

阈值库（128），其包括较高通量率阈值（124），其中，所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较高通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较高通量阈值，将被施加到所述阴极层的所述电压从与所述栅电极的电压不同的电压改为近似等于所述栅电极的所述电压的电压。

10.根据权利要求9所述的探测器阵列，其中，当被施加到所述阴极层的所述电压近似等于所述栅电极的所述电压时，在所述栅电极与所述阳极层之间的所述直接转换材料的第一区域对所述光子敏感，并且在所述栅电极与所述阴极阵列之间的所述直接转换材料的第二区域对所述光子不敏感，并且仅仅在所述第一区域中吸收的光子被转换为电信号。

11.根据权利要求10所述的探测器阵列，其中，对所述光子不敏感的所述直接转换材料的所述总量的百分比小于由所述第二区域导致的所述计数率中减少的百分比。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述阈值库还包括较低通量率阈值（124），其中，所述较低通量率阈值低于所述较高通量率阈值，并且所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较低通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较低通量率阈值，将被施加到所述阴极层的所述电压从近似等于所述栅电极的所述电压的所述电压改为与所述栅电极的所述电压不同的所述电压。