探测器及用于智能划分能区的探测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统，其中所述探测器的每一像素列包括一个A类电极和多个B类电极，其中沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及辐射成像领域，具体地，涉及一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统。
技术介绍
利用X射线成像技术的成像检测装置已为人们所知，例如在地铁、机场和汽车站利用此装置对乘客的个人行李包等物件进行检测，查看是否有诸如放射源、爆炸物、毒品等非法运输的物品。当前人类受恐怖组织的威胁比较严峻，因此在成像检测装置中物质识别能力的准确性十分重要。近年来，随着半导体技术的发展，室温半导体探测器被应用于在许多领域，例如，核物理、X射线探测、γ射线探测器、天文探测、环境监测、医学成像等领域。具体地，碲锌镉(CdZnTe，简写为CZT)由于具有较好的能量分辨率、较高的探测效率以及能在室温下工作的优点，而被认为是最有潜力的辐射探测材料。与积分型和间接型辐射探测器相比，采用CZT半导体探测器的光子计数成像具有较高的探测效率、较高的信噪比和较高的能量分辨率，因此，可以实现多能区的图像显示且可以通过多能区信息实现物质识别。目前已经提出了多能区的成像检测装置，不同的能区划分可以应用到图像显示中和物质识别中。具体地，能区的划分方式可以包括等能区划分、精细能区划分、优化的能区划分等。实际上，物质能区优化划分与扫描物质有着直接的关系。例如，在利用布拉格衍射对单晶或多晶材料的识别中，不同的晶体材料所引起的散射能量是不同的；在利用K-edge对金属材料的识别中，不同的金属材料所引起的K-edge也是不同的；以及在非金属材料的识别中，不同的能区划分对不同材料的识别能力同样是不同的。因此，单一能区的划分只能应用于单一领域。然而，在公共场所对物品的安全检测中，会遇到不同的情况，如放射源、液体、爆炸物、毒品等，单一的能区划分不能应用到众多可疑物的场所。现有产品均采用固定能区划分，也就是说，现有产品只能应用到相对较窄的领域。例如，当将针对金属识别进行能区划分的产品用于识别液体或有机物时，效果就会变差，类似地，当将针对有机物识别进行能区划分的产品用于其他应用时，效果也会变差。因此，现有产品难以应用到复杂场所中，但是，当前的安全形势却需要能够同时识别多种物品的设备。然而，如果通过在同一场所存放多台设备来实现多能区的成像检测装置，则会增加系统费用且会提高场地要求。此外，目前也有产品通过增加能区数目(例如32能区、256能区或者其它更多的能区)来实现多能区的成像检测装置，但是这种系统的设计要求往往极高，在硬件和/或软件方面的开发难度也较大，且实际应用中大部分的能区对于物质识别能力没有太大帮助，导致系统效率较低。另外，在单一线阵探测器中，正常工作的像素不能达到100％，坏像素会对物质识别和图像显示产生较大影响，由于探测器的价格比较昂贵，更换探测器花费会比较多，且对于全天工作的设备，更换也是十分不便的。综上所述，本技术提供一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统，其中所述探测系统能够克服能区增加对系统设计的超高要求，克服探测器像素损坏对图像和物质识别的影响，并且能够有效地利用了探测器的性能并提高系统的运行效率，提高系统物质识别的能力。
技术实现思路
为了至少解决上述问题中的至少一个，本技术提供了一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统。根据本技术的第一方面，提供了一种探测器，其中所述探测器的每一像素列可以包括一个A类电极和多个B类电极，其中沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极。备选地，所述探测器还可以包括导向电极或保护电极，布置在各电极之间。备选地，所述A类电极对应的每个A类像素可以至少具有1个能区。备选地，与所述多个B类电极相对应的每个B类像素可以至少具有3个能区。备选地，所述每个B类像素的能区划分可以是相同的。备选地，所述每个B类像素的能区划分可以是不同的。根据本技术的第二方面，提供了一种用于智能划分能区的探测系统，所述探测系统可以包括：探测器，其中所述探测器的每一像素列包括一个A类电极和多个B类电极，且沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极；信号处理装置，包括：第一处理模块，从所述探测器接收探测信号；以及第二处理模块，从第一处理模块接收第一处理模块计算的每个能区中的信号数目；以及上位机，从所述探测器接收与A类电极对应的探测信号，并向第二处理模块发送用于调整第一处理模块中能区划分的一个或多个阈值的指令。附图说明以下结合附图，将更清楚本技术的示例实施例的上述和其它方面、特征以及优点，附图中：图1a)和图1b)示出了根据本技术的示例实施例的探测器阳极的电极分布图；图2示出了针对根据本技术的示例实施例的探测器的探测方法的过程示意图；图3示出了根据本技术的示例实施例的用于智能划分能区的探测系统；图4示出了根据本技术的示例实施例的用于智能划分能区的探测方法的流程图；以及图5示出了根据本技术的示例实施例的探测系统的应用环境。具体实施方式以下参考附图描述了本技术的示例实施。本技术提供了一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统，其中所述探测系统能够克服能区增加对系统设计的超高要求，克服探测器像素损坏对图像和物质识别的影响，并且能够有效地利用了探测器的性能并提高系统的运行效率。应清楚，尽管在以下描述中采用了能够在温室下工作且具有较高的能量分辨率和探测效率的CZT探测器，然而本技术不限于CZT探测器，且可以采用其他探测器，例如CdTe(CadmiumTelluride)、CdMnTe(CadmiumManganeseTelluride)、HgI2(MercuricIodide)、T1Br(ThalliumBromide)、PbI2(LeadIodide)、GaAs(GalliumArsenide)、Ge(Germanium)等探测器。此外，应注意，尽管本技术的实施例中基于物体识别系统来实现多能区，然而本技术不限于此，可以将本技术的构思应用到工业CT(ComputedTomography)、医学成像、牙科CT等设备领域中。因此，本技术在于提供一种探测器以及用于智能划分能区的探测系统，其中所述探测系统能够克服能区增加对系统设计的超高要求，克服探测器像素损坏对图像和物质识别的影响，并且能够有效地利用了探测器的性能并提高系统的运行效率，提高物质识别的能力。根据本技术的示例实施例，通过优化探测器的电极结构，可以提供一种提高计数率的探测器。具体地，图1a)和1b)示出了根据本技术的示例实施例的探测器阳极的电极分布图。如图1a)所示，在探测器的一个像素列5中，包括一个A类电极(表示为“A”)和多个B类电极(表示为“B”)，沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极。在一个实施例中，A类电极对应的A类像素可以用于对探测对象进行粗扫；而B类电极对应的B类像素可以根据A类像素的物质识别结果进行智能优化的能量划分，实现提高物质识别能力，同时能够提高计数率。备选地，在B类像素的能区划分中，每个B类像素的能区划分可以相同的，也可以不同的。此外，每个B类像素至少具有3个能区，且能区划分可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测器，其中所述探测器的每一像素列包括一个A类电极和多个B类电极，其中沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极。

【技术特征摘要】
1.一种探测器，其中所述探测器的每一像素列包括一个A类电极和多个B类电极，其中沿探测对象的移动方向依次布置所述A类电极和所述B类电极，使得从探测对象透射的射线先进入A类电极，随后进入B类电极。2.根据权利要求1所述的探测器，还包括导向电极或保护电极，布置在各电极之间。3.根据权利要求1所述的探测器，其中与所述A类电极相对应的A类像素至少具有1个能区。4.根据权利要求1所述的探测器，其中与所述多个B类电极相对应的每个B类像素至少具有3个能区。5.根据权利要求4所述的探测器，其中所述每个B类像素的能区划分是相同的。6.根据权利要求4所述的探...

【专利技术属性】
技术研发人员：张岚，杜迎帅，李波，吴宗桂，李军，曹雪朋，胡海帆，顾建平，徐光明，刘必成，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11