用于探测辐射的探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于探测辐射的探测装置。所述探测装置包括：GOS材料(20)，其用于根据探测到的辐射(25)来生成闪烁光；光学滤波器(24)，其用于降低闪烁光的具有大于650nm波长的一部分的强度；以及，探测单元(21)，其用于探测经滤波的闪烁光。由于滤波过程，闪烁光的相对较慢的分量，即，对应于相对较大的衰减时间的分量，对探测过程贡献微弱或根本不被探测单元探测到，从而提高探测装置的时间分辨率。得到的快速探测装置能够适合于kVp切换计算机断层摄影系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于探测辐射的探测装置
本专利技术涉及一种用于探测辐射的探测装置和探测方法。本专利技术进一步涉及一种用于对对象进行成像的成像系统和成像方法。
技术介绍
US2011/0085719A1公开了一种计算机断层摄影系统，其包括发生器，所述发生器被配置为激励X射线源至第一千伏电压(kVp)和第二 kVp。所述计算机断层摄影系统还包括计算机，所述计算机被编程利用被激励至第一 kVp的X射线源来采集第一视图数据集，并且利用被激励至第二 kVp的X射线源来采集第二视图数据集，并且从第一视图数据集和第二视图数据集中重建一对基础材料图像。为了采集第一视图数据集和第二视图数据集，计算机断层摄影系统包括具有闪烁体阵列和相应的光电二极管阵列的探测器组件。闪烁体阵列根据贯穿闪烁体阵列的X射线生成闪烁光，并且光电二极管阵列探测所生成的闪烁光。由于探测器组件的时间分辨率有限，因此会降低第一视图数据集和第二视图数据集的质量，这可能不足以用于精确地跟随第一 kVp与第二 kVp之间的切换。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于探测辐射的探测装置和探测方法，其中，能够改善探测辐射的质量。本专利技术的又一目的在于提供一种使用改善的辐射探测用于对对象进行成像的成像系统和成像方法。本专利技术的第一方面中，提出一种用于探测辐射的探测装置，其中，所述探测装置包括:-GOS材料，其用于根据探测到的辐射来生成闪烁光；-光学滤波器，其用于降低闪烁光的具有大于650nm波长的一部分的强度；-探测单元，其用于探测经滤波的闪烁光。由于GOS材料用于根据探测到的辐射来生成闪烁光，其中，光学滤波器对闪烁光进行滤波，使得降低具有大于650nm波长的闪烁光的强度，在闪烁光被探测到之前，闪烁光的相对较慢的分量(即，对应于相对较大的衰减时间的分量)对探测过程贡献微弱或根本不被探测单元探测到，从而提高探测装置的时间分辨率。GOS材料为硫氧化钆材料，其可以利用例如Pr和/或Ce进行掺杂，并且探测单元优选为光电二极管。探测装置能够包括一维或二维GOS材料阵列和相应的一维或二维光电二极管阵列，以提供一维或二维探测装置。优选地，光学滤波器适于阻挡具有大于650nm波长的闪烁光的强度。在优选实施例中，光学滤波器被布置在GOS材料和探测单元之间。这允许光学滤波器非常有效地降低具有大于650nm波长的闪烁光的强度。特别地，具有大于650nm波长的闪烁光能够被有效地阻挡，而不被探测单元探测到。更优选地，光学滤波器是适于使得由光学滤波器透过具有在450nm至650nm范围内波长的闪烁光的带通滤波器。因此，仅闪烁光的对应于具有相对小衰减时间常数的跃迁的一部分到达探测单元，从而进一步提高探测装置的时间分辨率。例如，光学滤波器为光学吸收滤波器或干涉滤波器。如果光学滤波器为干涉滤波器，具有大于650nm波长的闪烁光不一定完全消失。例如,具有大于650nm波长的闪烁光能够被引导至也用于探测这种光的另一探测单元。在实施例中，光学滤波器反射具有小于650nm波长的闪烁光，并适于吸收具有大于650nm波长的光，其中，光学滤波器被布置为使得闪烁光被反射进GOS材料中。特别地，探测装置能够包括探测像素阵列，其中，每个像素包括GOS材料和探测单元，其中，光学滤波器被布置在GOS材料未面向探测单元的表面上。例如，GOS材料能够包括辐射进入表面、面向探测单元的闪烁光离开表面和连接所述辐射进入表面和所述闪烁光离开表面的侧表面，其中，光学滤波器被布置在辐射进入表面和侧表面中的至少一个上。在实施例中，光学滤波器被布置在辐射进入表面和所有侧表面上。由于光学滤波器能够被布置在辐射进入表面和/或侧表面上，其中，光学滤波器能够适于反射具有小于650nm波长的闪烁光，因此光学滤波器能够实现两种作用:降低闪烁光的具有大于650nm波长的部分，并防止闪烁光消失，特别地，防止闪烁光被可能相邻的探测像素探测到。光学滤波器能够是非散射滤波器或散射滤波器。如果光学滤波器被布置在GOS材料和探测单元之间，光学滤波器优选为非散射滤波器。非散射滤波器能够是干涉滤波器或非散射吸收滤波器，例如，其能够通过应用分散在聚合物或树脂中的有机染料薄膜来实现。如果光学滤波器被布置使得闪烁光在被探测单元探测到之前不通过光学滤波器，例如，因为光学滤波器被布置在侧表面上并且任选地被布置在辐射进入表面上，则光学滤波器优选为散射或非散射光学吸收滤波器。在本专利技术的另一方面中，提出一种用于对对象进行成像的成像系统，其中，所述成像系统包括:-辐射源，其用于生成用于贯穿对象的辐射；-如权利要求1中定义的探测装置，其用于在所述辐射已经贯穿对象后探测辐射，以生成对象的图像。优选地，成像系统还包括重建单元，其用于基于探测到的辐射来重建对象的图像。然而，探测装置本身也能够适于生成对象的图像，例如，所述对象的图像为对象的投影图像。成像系统优选为具有kVp切换的计算机断层摄影成像系统，其中，生成具有不同平均X射线能量的交替X射线脉冲。相应地，探测装置优选地适于生成对应于不同的X射线平均能量的探测值，即，kVp-切换X射线源和探测装置的组合允许成像系统生成能量-解析(energy-resolved)探测值。重建单元优选地适于基于这些能量_解析探测值来生成对象的图像。特别地，重建单元能够适于将能量-解析探测值分解为不同分量探测值，其对应于不同分量(例如，不同的物理效应，如康普顿效应或光电效应)或对应于不同的材料(如碘、骨头、软组织等)。重建单元能够适于通过使用计算机断层摄影重建算法(如滤波反保护或拉冬变换)来重建对应分量图像。在本专利技术的又一方面中，提出一种用于探测辐射的探测方法，其中，所述探测方法包括:-由GOS材料根据探测到的辐射生成闪烁光，-由光学滤波器降低闪烁光的具有大于650nm波长的一部分的强度，-由探测单元探测经滤波的闪烁光。在本专利技术的又一方面中，提出一种用于对对象进行成像的成像方法，其中，所述成像方法包括:-由辐射源生成用于贯穿对象的辐射，-在所述辐射已经贯穿对象后如权利要求14中定义的探测辐射，以生成对象的图像。应当理解，根据权利要求1所述的探测装置、根据权利要求12所述的成像系统、根据权利要求14所述的探测方法和根据权利要求15所述的成像方法具有如从属权利要求中定义的类似的和/或相同的优选实施例。应当理解，本专利技术的优选实施例也能够是从属权利要求与相应的独立权利要求的任意组合。通过参考下面描述的实施例，本专利技术的这些和其他方面将是显而易见的并且将得到说明。【附图说明】附图中:图1示意性且范例性地示出了用于对对象进行成像的成像系统的实施例；图2和图3示意性且范例性地图示了可由图1中所示的成像系统使用的探测装置的实施例；图4示出了范例性图示用于对对象进行成像的成像系统的实施例的流程图；以及图5示出了范例性图示用于探测辐射的探测方法的实施例的流程图。【具体实施方式】图1示意性且范例性地示出了作为计算机断层摄影系统30的用于对感兴趣区域进行成像的成像系统。计算机断层摄影系统包括机架1，机架I能够关于平行于Z方向延伸的旋转轴R进行旋转。在本实施例中，辐射源2是X射线管，其被安装在机架I上。生成多色辐射的辐射源2配备准直器3，在本实施例中，准直器3从由辐射源2生成的辐射中形成锥形辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测辐射的探测装置，所述探测装置(6)包括：‑GOS材料(20)，其用于根据探测到的辐射(25)来生成闪烁光；‑光学滤波器(24；22、23)，其用于降低所述闪烁光的具有大于650nm波长的一部分的强度；‑探测单元(21)，其用于探测经滤波的闪烁光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.05 US 61/566,7521.一种用于探测辐射的探测装置，所述探测装置(6)包括: -GOS材料(20)，其用于根据探测到的辐射(25)来生成闪烁光； -光学滤波器(24 ;22、23)，其用于降低所述闪烁光的具有大于650nm波长的一部分的强度； -探测单元(21)，其用于探测经滤波的闪烁光。2.根据权利要求1所述的探测装置，其中，所述光学滤波器(24)被布置在所述GOS材料(20)和所述探测单元(21)之间。3.根据权利要求2所述的探测装置，其中，所述光学滤波器为非散射滤波器。4.根据权利要求1所述的探测装置，其中，所述光学滤波器(24)是带通滤波器，所述带通滤波器适于使得具有在450nm至650nm范围内波长的闪烁光透过所述光学滤波器。5.根据权利要求1所述的探测装置，其中，所述光学滤波器(24;22、23)为光学吸收滤波器。6.根据权利要求1所述的探测装置，其中，所述光学滤波器为干涉滤波器(24)。7.根据权利要求1所述的探测装置，其中，所述光学滤波器(22、23)反射具有小于650nm波长的闪烁光，并且适于吸收具有大于650nm波长的光，其中，所述光学滤波器(22、23)被布置为使得所述闪烁光被反射进入所述GOS材料中。8.根据权利要求7所述的探测装置，其中，所述探测装置(6)包括探测像素阵列，其中，每个像素包括所述GOS材料(20)和所述探测单元(21)，其中，所述光学滤波器(24)被布置在所述GOS材料(21)未面向所述探测单元(21)的表面(26...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·R·龙达，R·普罗克绍，A·特伦，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL