[发明专利]制造和使用X射线检测器的方法

说明书

本文公开了制造和使用适于X射线检测的吸收单元阵列的方法以及包括这种吸收单元阵列的检测器。制造吸收单元阵列(410)的方法可包括在基板(400)上形成吸收单元阵列(410A)，并且在从基板(400)分离吸收单元阵列(410)之后形成保护环(431A，431B)，其包围吸收单元阵列(410)的多于一个吸收单元(420)；或者可包括在从基板(400)分离出一部分之后在基板(400)的该部分上形成多个吸收单元(420)，以及包围多于一个吸收单元(420)的保护环(431B)。使用吸收单元阵列(410)的方法可包括通过施加电压将吸收单元阵列(410)的一些吸收单元(420)用作保护环(431B)。适于X射线检测的检测器(100)包括吸收层(110)和电子层(120)，其中吸收层(110)包括吸收单元阵列(410)。

【技术领域】

本公开文涉及用于制造和使用具有吸收单元阵列的X射线检测器的方法。

【背景技术】

X射线检测器可以是用于测量X射线的通量、空间分布、光谱或其它特性的器件。

X射线检测器可用于许多应用。一个重要的应用是成像。X射线成像是射线照相技术，能用于揭示非均匀组成的、不透明的物体(例如人体)的内部结构。

早期用于成像的X射线检测器包括摄影板和摄影胶片。摄影板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板。虽然摄影板被照相胶片代替，但由于它们质量好、稳定性佳，因此仍然可以在特殊情况下使用。摄影胶片可以是具有光敏乳剂涂层的塑料膜(例如，带或片)。

在20世纪80年代，出现了光激励荧光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的荧光材料。在将PSP板暴露于X射线时，X射线激发的电子被困在色心中，直到它们受到在板表面上扫描的激光光束激励。在激光扫描板时，被捕获的激发电子发出光，该光被光电倍增管收集。被收集的光转换成数字图像。与摄影板以及照相胶片相反，PSP板可被重复使用。

另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线图像增强器的部件通常在真空中密封。与摄影板、摄影胶片和PSP板相反，X射线图像增强器可以产生实时图像，即，不需要曝光后处理来产生图像。X射线首先撞击输入荧光体(例如，碘化铯)，并被转换为可见光。然后，可见光撞击光电阴极(例如含有铯和锑化合物的薄金属层)，并引起电子发射。发射电子的数量与入射X射线的强度成比例。发射电子通过电子光学件投射到输出荧光体上，并使所述输出荧光体产生可见光图像。

闪烁体的操作与X射线图像增强器有些类似之处在于，闪烁体(例如，碘化钠)吸收X射线，并发射可见光，然后该可见光可以被适用于该可见光的图像传感器检测到。在闪烁体中，可见光在各个方向上传播并散射，从而降低了空间分辨率。使闪烁体厚度减少有助于提高空间分辨率，但也减少了对X射线的吸收。因此，闪烁体必须在吸收效率与分辨率之间达成妥协。

半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号而在很大程度上克服了该问题。半导体X射线检测器可包括半导体层，其在感兴趣波长吸收X射线。当在半导体层中吸收X射线光子时，产生出多个载流子(例如，电子和空穴)，在电场下，这些载流子被扫向半导体层上的电触点。现有半导体X射线检测器(例如，Medipix)中需要的繁琐热管理会使得难以生产或不可能生产具有大面积和大量像素的检测器。

【发明内容】

本文公开了一种适用于检测X射线的吸收单元阵列的制作方法，所述方法包括：在基板上形成吸收单元阵列，其中所述吸收单元阵列包括被配置成吸收X射线的多个吸收单元，其中在所述吸收单元阵列与所述基板分离之前，所述多个吸收单元中的至少一个吸收单元内不包括保护环，并且所述多个吸收单元中的至少一个吸收单元不被包围在保护环中；将所述吸收单元阵列与所述基板分离。

根据实施例，所述吸收单元阵列包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。

根据实施例，所述多个吸收单元中的每个吸收单元包括电触点。