磁性硬硅光电倍增管制造技术

一种辐射探测器，包括：衬底（５４）；固态探测器元件（５０）的二维阵列，其设置在衬底上或设置在衬底中并且定义探测器阵列区域（５２）；电极（Ｅｃ、Ｅａ），其设置在衬底上或设置在衬底中；以及导电连接线（６０、６４），其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地电连接固态探测器元件和电极，导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元件共同定义小于或大约探测器阵列区域的十分之一的最大区域。一种成像系统，包括：ＭＲ扫描器（１０）；以及ＰＥＴ或ＳＰＥＣＴ成像系统，其布置为具有与ＭＲ扫描器所生成的磁场的某些相互作用，ＰＥＴ或ＳＰＥＣＴ成像系统包括闪烁体元件（４０）和布置为探测闪烁体元件中所生成的闪烁的前述的辐射探测器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁性硬硅光电倍增管以下涉及辐射探测器领域、医学成像领域等。以下特别应用于提供正电子发射断 层摄影(PET)和磁共振(MR)成像能力的混合医学成像系统并且特别参考该混合医学成像 系统来进行描述。更普遍地，以下将应用于在高磁场环境中使用的固态辐射探测器，诸如包 括MR和单光子发射计算机断层摄影能力的混合系统(即，混合MR/SPECT系统)和在除了 采用高电磁场环境中的辐射探测器的医学成像系统之外的系统。对用于医学诊断、临床监测以及其他应用的混合成像系统有兴趣，该混合成像系 统将磁共振(MR)扫描器与诸如正电子发射断层摄影(PET)成像器或单光子发射计算机断 层摄影(SPECT)成像器的辐射敏感成像器结合。现有的PET和SPECT成像器典型地采用辐 射探测器，该辐射探测器包括在受到高能量辐射粒子(例如，在PET成像的情况下为511keV 光子)冲击时产生光的突发或闪烁的闪烁体元件和布置为探测闪烁的光电倍增管(PMT)元 件的阵列。然而，已发现，PMT元件对MR扫描器所生成的磁场敏感，这可能改变光喷射的电 子在管中行进的路径。还提出了代替PMT元件的硅光电倍增管元件的使用。参见例如Fiedler等人的WO 2006/111869 A2、Frach等人的WO 2006/111883 A2。在Frach等人的方法中，例如，数字硅 光电倍增管元件使得能够将大量电子设备与光辐射探测器整合，从而在某些实施例中提供 从PET探测器环卸载的直接数字输出。一种不那么复杂的方法是代替模拟PMT元件而以模拟硅光电倍增管元件阵列的 形式使用辐射探测器。在模拟硅光电倍增管元件阵列中，雪崩光电二极管(APD)元件的二 维阵列在阳极和阴极电极之间并联连接。诸如可见光子的辐射粒子在该阵列的APD元件之 一的附近中的冲击引起雪崩击穿，从而APD变得导电，以便支持阳极和阴极电极之间的电 流流动。任选地，每个探测器元件可以包括与APD串联连接的抑制电阻以提高性能。在典 型的布局中，衬底用作一个电极，并且任选地涂有平面铟锡氧化物(ITO)层等以提高平面 导电率。通过绝缘层与导电衬底间隔开(或通过绝缘衬底与导电ITO层间隔开)的电学布 线接触APD元件并用作阳极/阴极电极组合的第二电极。在该布局中，电极定义平行导电 板。在本领域中普遍认为，与PMT元件相比，不管是模拟的还是数字的，硅光电倍增管 都基本上对静态磁场更不敏感。因此，提出了(参见W02006/111869)在包括MR的混合扫 描器中使用模拟或数字硅光电倍增管。以下提供克服上面所提到的问题及其他的新的改进的装置和方法。—种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；阳极和阴极电极，其设置在衬底上或设置在衬底中； 以及导电连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地使固态探测器元件在阳 极和阴极电极之间并联地电连接。一种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器；以及正电子发射断层摄影(PET)或单 光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置为具有与MR扫描器所生成的磁场的某 些相互作用。PET或SPECT成像系统包括闪烁体元件和布置为探测闪烁体元件中所生成的5闪烁的如紧接的前面的段落所述的辐射探测器。一种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；电极，其设置在衬底上或设置在衬底中；以及导电 连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地使固态探测器元件和电极电连接， 导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元件共同定义小于或大约是探测器阵列区 域的十分之一的最大区域。一种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器；以及正电子发射断层摄影(PET)或单 光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置为具有与MR扫描器所生成的磁场的某 些相互作用。PET或SPECT成像系统包括闪烁体元件和布置为探测闪烁体元件中所生成的 闪烁的如紧接的前面的段落所述的辐射探测器。一种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；以及导电连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中， 并且可操作地使固态探测器元件并联地电连接，导电连接线布置为与任何一个导电固态探 测器元件共同定义并不包围固态探测器元件的二维阵列的二维子阵列的最大区域。一个优点在于混合成像系统的磁共振和辐射成像部件之间减少的干扰。另一优点在于在高磁场混合成像系统中使用的更鲁棒的辐射探测器。另一优点在于提供具有对磁干扰的改进的硬度的辐射探测器阵列。在阅读并理解下列详细说明书的基础上，本领域普通技术人员将意识到本专利技术的 更进一步的优点。附图仅用于图解优选实施例的目的，并不解释为限制本专利技术。附图说明图1示意地示出混合MR/PET系统；图2示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器模块之一的 横截面图；图3示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器模块的固态 光电倍增管阵列的一个实施例的平面图；图4示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器模块的固态 光电倍增管阵列的另一个实施例的平面图；图5示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器模块的固态 光电倍增管阵列的另一个实施例的平面图。参考图1，描述了一种混合磁共振(MR)/正电子发射断层摄影(PET)成像系统，即 混合MR/PET成像系统。图解的系统包括水平孔磁共振扫描器10，在图1中，在部分横截面 中示出该水平孔磁共振扫描器，以揭示由水平孔磁共振扫描器10定义的圆柱孔12的一部 分。磁共振成像扫描器10包含各部件(未单独地图解)，诸如主磁体、任选的磁体垫片、典 型地包括多个磁场梯度线圈和任选的梯度勻场或梯度校正线圈的磁场梯度系统、任选的全 身射频线圈等等。在某些实施例中，某些这样的部件可以设置在壳体上或孔12内。例如， 一个或多个射频线圈(未示出)可以设置在孔12中。这样的线圈可以包括局部线圈、局部 线圈阵列、同轴地布置在圆柱孔12内的全身线圈等。在磁共振成像期间，设置在孔12内的受试者经受主磁场和由射频线圈在磁共振 频率下施加的射频脉冲，以激励受试者中的磁共振。任选地，施加所选择的磁场梯度，以空间编码或限制所激励的磁共振、破坏磁共振或另外操纵磁共振。一个或多个磁共振线圈接 收被激励且空间编码或另外操纵的磁共振，并且，任选地在所选择的诸如数字化、归一化等 的处理之后，将所采集的磁共振信号存储在磁共振数据存储器16中。对于成像应用，在考 虑到采集期间所使用的空间编码的配置的情况下，磁共振重建处理器18处理磁共振数据， 以便将磁共振数据重建成存储在磁共振图像存储器20中的一个或多个磁共振图像。例如， 如果空间编码采用笛卡尔编码，则可以由重建处理器18适当地应用基于傅里叶变换的重 建算法。所图解的MR扫描器10是水平孔类型的扫描器。然而，还可以使用其他类型的MR 扫描器，诸如垂直孔扫描器、开孔扫描器等。所图解的混合成像系统还包括PET成像器。PET探测器22环布置在MR扫描器22 的孔12内。PET探测器22配置为探测由正电子湮没事件发射的51本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射探测器，包括：衬底（５４）；固态探测器元件（５０）的二维阵列，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中并且定义探测器阵列区域（５２）；阳极和阴极电极（Ｅ↓［ａ］、Ｅ↓［ｃ］），其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中；以及导电连接线（６０、６４），其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中，并且可操作地使所述固态探测器元件在所述阳极和阴极电极之间并联地电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-1-15 61/021,054一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件(50)的二维阵列，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中并且定义探测器阵列区域(52)；阳极和阴极电极(Ea、Ec)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中；以及导电连接线(60、64)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中，并且可操作地使所述固态探测器元件在所述阳极和阴极电极之间并联地电连接。2.如权利要求1所述的辐射探测器，还包括闪烁体元件(40)，其与所述固态探测器元件(50)的二维阵列光学耦合，从而使得所述 固态探测器元件的二维阵列探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁。3.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述辐射探测器不包括任何具有大于所述 探测器阵列区域(52)的十分之一的区域的平面导电层。4.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)具有E型或双E型 布局。5.如权利要求4所述的辐射探测器，其中，所述固态探测器元件(50)包括雪崩光电二 极管⑶。6.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述衬底(54)是硅衬底，并且，所述固态 探测器元件(50)包括在所述硅衬底上或在所述硅衬底中单片地形成的基于硅的探测器元 件。7.如权利要求6所述的辐射探测器，其中，每个固态探测器元件(50)包括雪崩光电二极管⑶；以及电阻(R)，其串联地与所述雪崩光电二极管电连接。8.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)布置为与任何一个 导电固态探测器元件(50)共同定义小于或大约是所述探测器阵列区域(52)的十分之一的 最大区域。9.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括分别与所述阳极和阴 极电极(Ea、Ec)连接的阳极和阴极总线(60、64)，并且，所述阳极和阴极总线设置在所述探 测器阵列区域(52)的相同侧上。10.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括分别与所述阳极和阴 极电极(Ea、Ec)连接的阳极和阴极总线(60、64)，并且，所述阳极和阴极总线沿着穿过所述 探测器阵列区域(52)的共同的总线路径(70)设置。11.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)布置为与任何一 个导电固态探测器元件(50)共同定义不包围所述固态探测器元件的二维阵列的二维子阵 列的最大区域。12.—种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器(10)；以及正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置 为具有与所述MR扫描器所生成的磁场的某些相互作用，所述PET或SPECT成像系统包括闪 烁体元件(40)和布置为探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁的如权利要求1所述的辐射探测器。13.一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：V舒尔茨，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]