[发明专利]X射线探测器和具有X射线探测器的X射线设备

说明书

本发明涉及一种X射线探测器(2)。该X射线探测器(2)具有用于直接转换X射线的传感器层(10)和下游的读取芯片(16)，其中在传感器层(10)和读取芯片(16)之间中间连接有第一放大级(12)。

技术领域

本发明涉及一种X射线探测器，具有传感器层和下游读取芯片。此外，本发明还涉及一种具有这种X射线探测器的X射线设备。

背景技术

例如在DE 10 2012 202 200 B3中描述了在成像X射线设备中越来越多地使用所谓的直接转换X射线探测器。这些X射线探测器通常被设计为所谓的光子计数X射线探测器，并且具有传感器层和读取芯片作为基本部件。

在此，读取芯片目前直接耦连到传感器层，从而由X射线量子在传感器层的传感器材料中产生的非常小的模拟信号脉冲尽可能无失真且低噪声地到达读取芯片中，并且可以在读取芯片被处理或测量。在此，在读取芯片的输入侧连接有放大级，放大级将信号脉冲放大，从而使信号脉冲对于读取芯片中的进一步处理具有较强的抗干扰能力。

为了在这种X射线探测器中实现较大的传感器面积，通常将多个子单元(即所谓的传感器板)彼此紧密地平铺。在此，对于成像至关重要的是，尽可能无间隙地进行X射线探测器或传感器表面的构造。为了实现这点，通常在读取芯片中引入镀通孔，即所谓的TSV，因为这样子单元也可以很容易地在四个侧面直接串在一起。然而，具有镀通孔的读取芯片的制造非常复杂，因此成本也很高。

然而，如果选择读取芯片不直接耦连到传感器层的其他方法来接触读取芯片，则存在以下问题：更长的导线或者对于不同像素而言完全不同的线长会显著影响读取芯片的响应特性。这可能会导致图像质量出现问题。

发明内容

由此，本发明所基于的目的在于，提出一种有利地设计的X射线探测器以及一种具有相应X射线探测器的有利地设计的X射线设备。

该目的通过根据本发明的X射线探测器和根据本发明的X射线设备来实现。本发明还提出了部分有利的和本身部分有创新性的改进方案。关于X射线探测器所提到的优点和优选的设计方案也可类似地适用于X射线设备，反之亦然。

在此，根据本发明的X射线探测器有利地被设计用于诸如计算机断层扫描仪的X射线设备中，并且具有传感器层和下游的读取芯片，其中该读取芯片优选地被设计为所谓的ASIC读取芯片(ASIC：专用集成电路)。

在此，X射线探测器和/或传感器层通常由多个子单元或模块构成，这些子单元或模块通常被设计为基本相同。如果X射线探测器由多个模块构成，则每个X射线探测器模块通常具有相应的传感器层和至少一个相应的下游读取芯片。

根据本发明，无论是否存在模块化结构，在传感器层和读取芯片之间中间连接有第一放大级，其中该第一放大级有利地同样被设计为一种层，即一种功能层。在此，第一放大级通常直接或紧邻地置于传感器层处，并且例如通过焊接特别是直接或紧邻地与传感器层以导电的方式连接。

在此，第一放大级优选地通过非常短且特别是相似的导电连接部或桥接部、即特别是焊接部与传感器层连接，从而这些导电连接部没有明显的寄生电容和/或寄生电阻。甚至在寄生电容和/或寄生电阻生效之前，就通过第一放大级在X射线探测器运行时放大来自传感器层的传感器信号或传感器脉冲，结果经放大的传感器信号在朝向读取芯片的导电连接中对寄生电容和/或寄生电阻的影响不那么敏感。

由此，经放大的传感器信号几乎不受其他线长和/或其他线容量影响地被引到读取芯片处并在读取芯片被进一步处理。这为朝向读取芯片的导电连接的设计开辟了新的可能性。在此，特别是可以使得更独立于读取芯片的输入端的输入容量。