[发明专利]X射线探测器和方法

说明书

本发明涉及一种用于探测X射线辐射的X射线探测器，具有：平面的阴极；被划分成多个像素元素的阳极；和布置在阴极与阳极之间的直接转换器，用于将辐射转换成电荷，其中，围绕像素元素或像素元素的组布置了至少两个保护环或保护环结构，在该保护环或保护环结构上施加电势，其中，在至少两个保护环的至少两个不同的环上或保护环结构的部分上施加不同的电势。

技术领域

本发明涉及一种用于探测X射线辐射的X射线探测器，以及一种用于平衡X射线探测器的不同像素元素的辐射响应的方法。

背景技术

对于特别是在计算机断层造影、血管造影、单光子发射造影(SPECT)、正电子发射造影(PET)等中的伽马辐射和X射线辐射的探测器，除了别的之外研发了基于直接转换的材料的辐射探测器。用于直接转换器的典型材料例如是III-V或II-VI半导体，例如碲化镉或碲化镉锌。对于X射线辐射的探测，为直接转换器设置了电极(阴极和阳极)并且施加了高电压。通过电场将由(X射线)辐射产生的载流子分离、朝着电极加速并且可以作为电流来测量。

为了实现辐射探测器的位置分辨，典型是将电极之一(通常是阳极)像素化，即划分成多个的子面积(像素元素)。另外，通过所谓的保护环(Guardring)包含了像素结构，例如是多个像素元素的组(例如4×4)，在该保护环上施加了特定的电势。例如在专利文件US6，928，144 B2中描述了保护环。保护环通常用于通过部分地补偿例如漏电流和电场畸变，改善X射线探测器或探测器模块的边缘像素的情况。但是，位于辐射探测器的边缘上或者仅位于探测器模块的边缘上的像素元素经常显示与中间的像素元素不同的辐射响应情况。这样的辐射探测器的另一个问题在于，像素元素根据其是否位于散射辐射栅格结构(Anti-Scatter-Grid Struktur防散射栅格结构)上和以什么形式位于散射辐射栅格结构上而情况不同。在US 2012/0267737A1中，通过延长两个电极之一(例如上面的阴极)超过基底，对像素元素的边缘特性进行了计算。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种X射线探测器，其考虑了像素元素例如关于其边缘位置和/或通过散射辐射栅格对其影响的不同的辐射响应情况，以及提供一种对应的方法。

根据本发明的用于探测X射线辐射的X射线探测器具有：平面的阴极；被划分成多个像素元素的阳极；和布置在阴极与阳极之间的直接转换器，用于将辐射转换成电荷，其中，围绕像素元素或像素元素的组布置了至少两个保护环或保护环结构，在所述保护环或保护环结构上施加电势，其中，在至少两个保护环的至少两个不同的环上或保护环结构的部分上施加不同的电势，其能够通过借助可施加给保护环或保护环结构的不同的电势补偿边缘像素元素、具有直接相邻像素元素少的像素元素或者以其它方式受损的像素元素的辐射响应情况，并因此对均匀和高质量的成像做出贡献。作为优点由此得到，更好地面对像素元素的不同情况，例如由于环境条件(例如通过散射辐射栅格，没有相邻物的边缘等)出现的空间电荷或极化的形成的情况，以便最终能够实现X射线探测器的均匀的响应，并且由此实现无伪影的成像。

保护环和保护环结构可以分别包围一小组的(例如由4个、9个或16个像素元素组成的宏像素)、多个的或仅单个的像素元素。

按照本发明的构造，X射线探测器具有多个的保护环或保护环结构，在其上施加了至少两个不同的电势。

按照本发明的另一种构造，根据邻近保护环或保护环结构的像素元素在辐射探测器内部的位置，给保护环或保护环结构的部分施加不同的电势。在此，邻近X射线探测器的边缘像素元素的保护环结构的部分特别是具有与邻近在所有侧都被相邻像素元素包围的像素元素的保护环结构的部分不同的电势。以这种方式可以针对中间像素元素补偿和平衡边缘像素元素的不同情况。在此，根据需要可以设置成，在边缘像素元素区域中的电势高于或低于在中间像素元素区域中的电势。在此，根源需要也能够调节所施加的电势的差别的量级；例如不同的电势能够以系数1或2相区分。