[发明专利]具有脉冲整形器的探测器

说明书

本发明涉及一种用于探测入射辐射的光子的探测器单元(100)。所述探测器单元(100)包括信号处理电路(40、50、60)，所述信号处理电路用于生成取决于当前探测到的光子(X)的能量和至少一个处理参数(R_f)的信号(V₀)。此外，所述探测器单元包括通量估计器(70)，所述通量估计器用于估计光子的通量并且用于基于估计出的所述通量来调节所述处理参数(R_f)。所述通量估计器(70)接收来自处理阶段的输入(V₁)，根据所述处理阶段的输入来估计光子的通量，所述处理阶段独立于所述信号处理电路(40、50、60)的输出。在优选实施例中，所述信号处理电路是整形器(40)或包括整形器(40)。

技术领域

本发明涉及一种用于探测入射辐射(尤其是X辐射)的光子的探测器单元，所述探测器单元包括用于生成取决于光子能量的信号的信号处理电路。此外，本发明还涉及一种辐射探测器和一种用于生成目标的图像的成像装置，以及一种用于处理指示探测到的光子的电信号的方法。

背景技术

US 2007/0098139公开了一种用于对X射线光子进行能量解析计数的方法和系统。所述系统包括：电荷放大器，在所述电荷放大器中，对应于探测到的光子的电荷信号被放大；信号整形器，在所述信号整形器中，对应于所述电荷信号的脉冲被生成；能量水平鉴别器，在所述能量水平鉴别器中，所述脉冲关于光子能量而被鉴别；以及计数器，其用于对探测到并且鉴别出的脉冲的数量进行计数。此外，所述系统包括控制器，所述控制器接收所述计数器的输出并且基于该光子计数反馈来调节所述信号整形器的整形时间。

DE 10 2007 033671 A1公开了一种自适应数据采集电路，所述自适应数据采集电路包括：放大器，其用于放大由辐射探测器生成的电脉冲；以及数字逻辑电路，其用于确定指示脉冲率和在经放大的电脉冲中存在的能量的量的脉冲参数，并且用于生成响应于脉冲参数的控制信号以用于控制数据采集电路的操作参数。

WO 2009/050619 A2公开了一种粒子计数装置，所述粒子计数装置包括电荷敏感放大器和整形器，所述整形器生成用于后续的鉴别电路的输出。

发明内容

具有允许在大的动态范围的通量水平上对辐射(尤其是X辐射)的经改进的探测的手段是有利的。

该目标是通过根据权利要求1所述的探测器单元、根据权利要求8所述的辐射探测器、以及根据权利要求9所述的成像装置来解决。在从属权利要求中公开了优选实施例。

根据第一方面，以上提及的关心的问题是通过用于探测入射辐射(尤其是X射线或伽马光子)的光子的探测器单元来解决的。所述探测器单元包括以下部件：

-信号处理电路，其用于生成信号，所述信号取决于当前探测到的光子(其对所述信号做出贡献)的能量和对所述信号处理电路是固有的并且在下文中将被称为“处理参数”的至少一个参数。

-通量估计器，其用于估计光子的通量，并且用于基于估计出的所述通量来调节所述信号处理电路的前述处理参数。其中，所述通量估计器接收来自处理阶段的通量估计器输入信号(根据所述输入信号来估计光子的通量)，所述处理阶段独立于所述信号处理电路的输出。

所述探测器单元将典型地包括以上未明确提及的其他部件，这是因为在本发明的背景中对所述其他部件的实现不是必须的，例如，用于将入射光子转换成电信号的部件、或者用于评估所生成的信号的部件。

通常，“光子的通量”被定义为每单位时间入射光子的数量(例如以每秒计数(cps)来测量的)。

“独立于所述信号处理电路的输出的处理阶段”可以是所述信号处理电路内的处理阶段，尽管其优选地是相对于信号流位于所述信号处理电路前方的处理阶段。此外，该独立性通常仅是单向的，即所述处理阶段(有原因地)独立于所述信号处理电路的输出，但是并非反之亦然。