辐射探测器和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种辐射探测器，尤其是一种直接转换辐射探测器。为了提供所提供的高电压的简单分布，辐射探测器包括彼此相邻布置的多个探测器模块(10、20)。每个探测器模块包括用于将入射辐射(100)转换成电荷的传感器层(14、24)、沉积在传感器层面向入射辐射(100)的第一表面上的第一电极(15、25)、沉积在传感器层的与第一表面相对的第二表面上的第二电极(16、26)、与第二电极电接触的读出电子器件(12、22)，以及用于承载传感器层和读出电子器件的载体(13、23)。辐射探测器还包括布置在彼此顶部并且在面向入射辐射(100)的一侧覆盖多个探测器模块的导电性导电层(30、32、50)和防散射布置(40)。

Radiant detector and imaging device

The invention relates to a radiation detector, in particular to a direct conversion radiation detector. In order to provide a simple distribution of the high voltage, the radiation detector includes a plurality of detector modules arranged adjacent to each other (10, 20). Each detector module includes a sensor layer (14, 24) for converting an incident radiation (100) into a charge, a first electrode (15, 25) deposited on the first surface of the incident radiation (100) at the sensor layer, and second electrodes (16, 26) deposited on the second surface relative to the first surface, and electrical contact with the second electrode on the first surface. A readout electronic device (12, 22) and a carrier (13, 23) for carrying the sensor layer and reading the electronic device. The radiation detector also includes conducting conductive layers (30, 32, 50) and an anti scattering arrangement (40) arranged at each other top and covering a plurality of detector modules on one side of the incident radiation (100).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射探测器和成像装置
本专利技术涉及辐射探测器和使用这种辐射探测器的成像装置。
技术介绍
用于谱CT的能量分辨光子计数探测器利用直接转换传感器材料，例如，CdTe或CZT。这些传感器材料是需要高电压偏置(例如300V/mm)以确保体积内的均匀电场的半导体化合物。如在常规CT中一样，谱CT探测器将需要提供大的覆盖范围。为此，谱CT探测器还必须能够在所有侧面上拼贴，最终允许将探测器区延伸到任何期望的尺寸。使谱CT探测器单元能在四个侧面上拼贴不能单独解决影响扩展探测器区的能力的所有问题。与常规探测器的情况相反，探测器的顶侧还需要偏置，即必须将偏置电压施加到每个片块或探测器单元。针对有限覆盖范围探测器，可以例如通过去耦合电容器通过小线缆将高电压带入阴极。然而，对于大型探测器而言，由于线缆解决方案通常需要焊接(即影响可维护性)并且会干扰撞击X射线谱，所以不能用线缆解决方案来分布高电压。US2001/035497A1公开了一种具有半导体探测部件的辐射探测器，其每侧上具有电极，所述电极连接到放置在平台上的读出电子电路。US2008/175347A1公开了一种具有防散射组件的直接转换辐射探测器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种辐射探测器和使用这种辐射探测器的成像装置，其具有简单的结构以容易地将所需的高电压分布到多个探测器模块。在本专利技术的第一方面中，提供了一种辐射探测器，其包括：-多个探测器模块，其彼此相邻布置，每个探测器模块包括：传感器层，其用于将入射辐射转换成电荷，第一电极，其沉积在传感器层面向入射辐射的第一表面上，第二电极，其沉积在传感器层的与第一表面相对的第二表面上，读出电子器件，其与所述第二电极电接触，以及载体，其用于承载传感器层和读出电子器件，-导电性导电层，以及-防散射布置，其中，所述导电层和所述防散射布置被布置在彼此的顶部上并且在面向入射辐射的一侧覆盖多个探测器模块。在本专利技术的另一方面中，呈现了一种成像装置，包括如本文所公开的辐射探测器，以用于响应于来自成像对象内或成像对象外部的辐射源的辐射发射而探测来自成像对象的辐射。导电层被布置在防散射布置与多个探测器模块之间并且包括导电性机械可压缩阻尼层。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中限定。应该理解的是，所要求保护的成像装置具有与所要求保护的辐射探测器(特别是如从属权利要求中所定义的并且如本文所公开的)相似和/或相同的优选实施例。本专利技术基于这样的想法，即使用公共导电元件(即公共导电层)来直接或间接(经由防散射布置)接触子组的第一电极，或者优选每个探测器模块(即每个片块)。因此，防散射布置和公共导电元件的组合因此优选覆盖一组探测器模块或所有探测器模块的第一电极。公共导电元件充当电压分布器。这防止了需要来自探测器侧的任何额外的复杂布线，即，在第一电极之间不需要单独的耦合元件或缆线。阻尼层确保了贯穿辐射探测器的均匀接触压力，并确保一定程度的不平坦不会损害与每单个探测器模块的适当高压接触。优选地，导电层在面向入射辐射的一侧覆盖多个探测器模块，并且防散射布置被布置在导电层面向入射辐射的一侧。在另一个实施例中，防散射布置在面向入射辐射的一侧覆盖多个探测器模块，并且导电层被布置在导电层面向入射辐射的一侧。第一电极可以优选充当阴极，而第二电极可以优选充当阳极。然而，在其他实施例中，第一电极可以充当阳极，而第二电极充当阴极，即公共电极是阳极并且阴极是结构化的，在空穴收集探测器(例如，p型硅)被使用的情况下情况尤其如此。导电层本身可以充当用于将高电压分布到探测器模块的公共导电元件，为此目的，导电层包括用于接收电压的端子。在其他实施例中，高电压从(外部)电压源提供到辐射探测器的不同层并且传导通过辐射探测器内的导电层。存在用于实施阻尼层的不同实施例。在一个实施例中，阻尼层包括导电片或泡沫。这种片或泡沫提供了确保均匀接触压力的期望特征。阻尼层可以由Ni、Au、Ag和Cu或金属网带或导电聚合物或泡沫或织物或弹性体互连件(例如碳弹性体、金属弹性体、PET，例如具有嵌入导体如碳或金属)制成。传导优选仅在z轴(厚度)上，即金属通常是导电“棒”。典型使用是LCD接触、MEMS等。在另一个实施例中，阻尼层包括多个弹簧元件，所述弹簧元件可以机械地固定到防散射布置。这为提供了用于提供均匀的接触压力的另一种机械上简单的解决方案。在另一个实施例中，防散射布置由导电材料制成。因此，其可以优选地充当用于将高电压分布给探测器模块的公共导电元件，为此目的，防散射布置优选地包括用于接收电压的端子。辐射探测器还可以包括被布置在阻尼层和防散射布置之间的导电分布层。而且，该分布层可以优选充当用于将高电压分布给探测器模块的公共导电元件，为此，分布层包括用于接收电压的端子。导电分布层也可以充当导电层，并且阻尼层也可以被省略。此外，辐射探测器还可以包括布置在分布层和防散射布置之间的绝缘层。该绝缘层确保防散射布置不与充当公共导电元件的层电接触。探测器模块优选被构造为可单独移除。因此，在模块损坏的情况下，可以轻松更换模块，并且模块也可以比单个大型探测器更容易制造。在实际的实施方式中，导电层具有在50μm和10mm范围内，尤其是在100μm和2mm的范围内的厚度。辐射探测器优选用于探测X射线或伽玛射线。辐射可以由布置在成像对象外部的辐射源(诸如，X射线源或伽马射线源)或布置在成像对象内的辐射源(例如插入成像对象中的放射性同位素或探针)发射。成像装置因此可以例如可以是X射线装置、CT装置、PET装置、SPECT装置等。除了辐射探测器之外，所公开的成像装置因此还可以包括用于发射通过成像对象的辐射的辐射源。附图说明参考下文描述的(一个或多个)实施例，本专利技术的这些和其它方面将显而易见并得到阐明。在以下附图中：图1示出了根据本专利技术的辐射探测器的第一实施例的分解透视图，图2示出了根据本专利技术的辐射探测器的第二实施例的分解透视图，图3示出了根据本专利技术的辐射探测器的第三实施例的分解透视图，图4示出了根据本专利技术的辐射探测器的第四实施例的分解透视图，图5示出了根据本专利技术的辐射探测器的第五实施例的分解透视图，并且图6示出了根据本专利技术的辐射探测器的第六实施例的分解透视图。具体实施方式图1示出了根据本专利技术的辐射探测器1的第一实施例的分解透视图。大型辐射探测器1包括多个片块(即探测器模块)10、20，其中，仅示出了两个相邻片块。每个片块10、20包括一个或多个直接转换器传感器11、21、一个或多个ASIC12、22(即，读出电子器件，例如能量分辨光子计数电子器件)和用于安装(即承载)传感器11、21和ASIC12、22的基板13、23(即，载体)。直接转换器传感器11、21中的每个包括：用于将入射辐射转换为电荷的传感器层14、24；沉积在传感器层14、24的面向入射辐射100(例如，X射线辐射或伽玛辐射)的第一表面上的第一电极15、25；以及沉积在传感器层14、24的与第一表面相对的第二表面上的第二电极16、26。没有描绘与第二电极16、26电接触的ASIC12、22同直接转换器传感器11、21之间的第二级互连的更多细节。第二电极由此可以包括一个电极或布置在阵列中的多个电极。在该实施例中，第一电极15、25充当阴极并且第二电极16、26充当阳极。存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射探测器，包括：‑多个探测器模块(10、20)，其被布置为彼此相邻，每个探测器模块包括：传感器层(14、24)，其用于将入射辐射(100)转换为电荷，第一电极(15、25)，其被沉积在所述传感器层面向所述入射辐射(100)的第一表面上，第二电极(16、26)，其被沉积在所述传感器层的与所述第一表面相对的第二表面上，读出电子器件(12、22)，其与所述第二电极电接触，以及载体(13、23)，其用于承载所述传感器层和所述读出电子器件，‑导电性导电层，以及‑防散射布置(40)，其中，所述导电层(30、32、50)和所述防散射布置(40)被布置在彼此的顶部上，其中，‑所述防散射布置(40)在面向所述入射辐射(100)的一侧覆盖所述多个探测器模块；并且‑所述导电层被布置在所述防散射布置与所述多个探测器模块之间，并且包括导电性机械可压缩阻尼层(30、32)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 EP 15197765.91.一种辐射探测器，包括：-多个探测器模块(10、20)，其被布置为彼此相邻，每个探测器模块包括：传感器层(14、24)，其用于将入射辐射(100)转换为电荷，第一电极(15、25)，其被沉积在所述传感器层面向所述入射辐射(100)的第一表面上，第二电极(16、26)，其被沉积在所述传感器层的与所述第一表面相对的第二表面上，读出电子器件(12、22)，其与所述第二电极电接触，以及载体(13、23)，其用于承载所述传感器层和所述读出电子器件，-导电性导电层，以及-防散射布置(40)，其中，所述导电层(30、32、50)和所述防散射布置(40)被布置在彼此的顶部上，其中，-所述防散射布置(40)在面向所述入射辐射(100)的一侧覆盖所述多个探测器模块；并且-所述导电层被布置在所述防散射布置与所述多个探测器模块之间，并且包括导电性机械可压缩阻尼层(30、32)。2.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电层包括用于接收电压的端子(31、51)。3.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述阻尼层包括导电片或导电泡沫(30)，所述导电片或所述导电泡沫具体地由Ni、Au、Ag和Cu或金属网带或者由导电聚合物或泡沫或织物或者弹性体互连件制成。4.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述阻尼...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·斯特德曼布克，C·里宾，W·吕腾，G·福格特米尔，
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