[发明专利]模块化的X射线检测器

说明书

本发明提供了用于模块化的X射线检测器的检测器模块（1），其中，所述检测器模块（1）包括多个X射线检测器基板（10）和相关联的防散射准直器（20）。每个X射线检测器基板（10）具有多个检测器二极管，每个X射线检测器基板具有相关联的防散射准直器（20）。每个X射线检测器基板（10）具有集成电路（30），用于从所述二极管采集X射线信号；所述集成电路是在X射线检测器基板底部附接到所述X射线检测器基板，假设X射线检测器基板的顶部是X射线进入的地方，所述相关联的防散射准直器（20）是被设置在集成电路（30）的上方。

技术领域

本发明所提出的技术总体上涉及X射线检测器，更具体地涉及一种模块化的X射线检测器和用于这种模块化的X射线检测器的检测器模块。

背景技术

在构建X射线检测器时，主要挑战是实现高的检测效率，使得检测器的模块化布置和/或确保封装和布线是可行的，从而能够高效地生产检测器。此外，在同时满足所有要求的情况下也是有益的，这是一个挑战，因为这些要求有部分是相互冲突的。例如，模块化布置所需的布线和封装通常意味着不得不牺牲有源检测器区域，从而降低了几何效率。

此外，在大多数情况下，X射线检测器必须与防散射准直器或网格集成以消除来自物体和/或检测器模块之间的散射。还需要保护敏感的集成电路免受直接辐射的影响，因为高累积的剂量可能负面地损害电路的功能。

同时，每个检测器模块和防散射栅最好是与来自辐射源的入射X射线精确对准。

在例如计算机断层摄影术中的现有技术检测器是基于将X射线转换为可见光的闪烁器，所述可见光是由集成多个X射线的信号的特定用途光电二极管来检测的。光电二极管连接到将所产生的电流数字化的集成电路，并且该数值用于计算在X射线图像中显示的灰度值。一维或二维防散射栅放置在闪烁器和二极管的顶部。为了避免串扰，每个闪烁二极管组件之间用沟槽分隔。所述防散射准直器被定位成与所述沟槽相匹配，以便使任何死区最小化。有几种解决封装和布线挑战的方式：将二极管连接到集成电路上，以提供电源和数据传输。有关于如何解决这些挑战的很好的例子。在参考文献[1]中公开了一个实施例，其中呈现可被两维平铺的完全模块化布置。在参考文献[2]中给出了用于互连和封装方法的另一个示例，其中弹性体导电触点被配置为提供高压阳极信号。

近年来，在学术界和工业上的大量研究焦点已经集中于如何提供具有较高的空间和对比度分辨率的X射线检测器。实现这一目的的一种最有前景的方式是通过光子计数光谱检测器。然而，这些成像检测器仅可用于早期乳腺癌检测中的乳房摄影术，参见参考文献[3]，但下一次使用可以在计算机断层摄影中。已经出现了两种不同的解决方案，一种方案是基于诸如CdTe或CdZnTe之类的重检测器元件，例如在参考文献[4]中所描述的，而另一种方案是基于硅作为检测器材料，正如参考文献[5]中概述的。

在如参考文献[5]中所述的硅检测器组件中，检测效率和模块性的挑战与具有重元素作为检测器材料的组件相比是非常不同的，因为在入射X射线的方向上，硅检测器需要更长（约30-40次），以吸收所述X射线的主要部分。这意味着几何结构和机械约束是非常不同的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于模块化的X射线检测器的改进的检测器模块。

本发明的另一个目的是提供基于这样的检测器模块的改进的模块化的X射线检测器。

这些和其他目的是通过所建议的技术的具体实施方式来实现的。

在所提出的技术的第一方面中，提供了一种用于模块化的X射线检测器的检测器模块，其中所述检测器模块包括多个X射线检测器基板和相关联的防散射准直器。每个X射线检测器基板具有多个检测器二极管，每个X射线检测器基板具有相关联的防散射准直器。每个X射线检测器基板具有集成电路，用于从所述二极管采集X射线信号；所述集成电路是在X射线检测器基板底部附接到所述X射线检测器基板，假设X射线检测器基板的顶部是X射线进入的地方，所述相关联的防散射准直器是被设置在集成电路的上方。