利用不对称反射屏的双屏数字射线造影制造技术

本发明专利技术涉及一种用于检测辐射的结构。所述结构可以包括具有第一厚度的第一屏幕和具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二屏幕。所述结构还可以包括布置在所述第一屏幕和所述第二屏幕之间的光传感器阵列。所述第一屏幕的背侧可以面对朝向所述结构入射的入射辐射。所述第一屏幕可以包括第一反射层，所述第一反射层可以将在所述第一屏幕中散射的光子朝向所述光传感器阵列反射。所述第二屏幕可以面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕和所述第二屏幕被定向在相反方向上。所述第二屏幕可以包括第二反射层，所述第二反射层可以将穿过所述光传感器阵列的光子朝向所述光传感器阵列反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用不对称反射屏的双屏数字射线造影相关申请的交叉引用本申请要求2017年8月3日提交的美国临时申请62/540,620和2018年7月30日提交的美国临时申请62/711,883的权益。
本申请大体上涉及辐射探测器和数字射线造影(digitalradiography)。
技术介绍
在数字射线造影中，成像系统可以包括吸收辐射并产生光的屏幕，其中，所产生的光由光传感器阵列感测以产生电信号。所产生的电信号可以被成像系统使用以产生数字图像。在一些示例中，所产生的图像的质量(例如，清晰度、分辨率)可以被诸如光散射和/或其他现象等各种现象影响。
技术实现思路
在一些示例中，大体上说明了数字射线造影应用中的结构。结构可以包括具有第一厚度的第一屏幕和具有大于第一厚度的第二厚度的第二屏幕。结构还可以包括布置在第一屏幕和第二屏幕之间的光传感器阵列。第一屏幕可以被定向为面对光传感器阵列，使得第一屏幕的背侧面对朝向结构入射的入射辐射。第一屏幕可以包括第一荧光层，第一荧光层将入射在结构上的入射辐射转换为光子。第一屏幕还可以包括布置在第一屏幕背侧上的第一反射层。第一反射层可以将在第一荧光层中散射的光子朝向光传感器阵列反射。第二屏幕可以被定向为面对光传感器阵列，使得第一屏幕和第二屏幕被定向在相反方向上。第二屏幕可以包括第二荧光层。第二屏幕还可以包括布置在第二屏幕背侧上的第二反射层。第二反射层可以将穿过光传感器阵列的光子朝向光传感器阵列反射。光传感器阵列可以用于捕获光子并将所捕获的光子转换为电信号。在一些示例中，大体上说明了成像系统。成像系统可以包括被构造为与结构通信的处理器。结构可以包括具有第一厚度的第一屏幕和具有大于第一厚度的第二厚度的第二屏幕。结构还可以包括布置在第一屏幕和第二屏幕之间的光传感器阵列。第一屏幕可以被定向为面对光传感器阵列，使得第一屏幕的背侧面对朝向结构入射的入射辐射。第一屏幕可以包括第一荧光层，第一荧光层将入射在结构上的入射辐射转换为光子。第一屏幕可以包括布置在第一屏幕背侧上的第一反射层。第一反射层可以将在第一荧光层中散射的光子朝向光传感器阵列反射。第二屏幕可以被定向为面对光传感器阵列，使得第一屏幕和第二屏幕被定向在相反方向上。第二屏幕可以包括第二荧光层。第二屏幕还可以包括布置在第二屏幕背侧上的第二反射层。第二反射层可以将穿过光传感器阵列的光子朝向光传感器阵列反射。光传感器阵列可以用于捕获光子并将所捕获的光子转换为电信号。处理器可以被构造为从结构接收电信号并使用电信号产生图像。在一些示例中，大体上说明了X射线装置。装置可以包括辐射探测器、X射线源和处理器。X射线源可以用于向布置在X射线源和辐射探测器之间的对象照射X射线。辐射探测器可以包括具有第一厚度的第一屏幕和具有大于第一厚度的第二厚度的第二屏幕。辐射探测器还可以包括布置在第一屏幕和第二屏幕之间的光传感器阵列。第一屏幕可以被定向为面对光传感器阵列，使得第一屏幕的背侧面对朝向辐射探测器照射的X射线。第一屏幕可以包括将X射线转换为光子的第一荧光层。第一屏幕还包括布置在第一屏幕的背侧上的第一反射层。第一反射层可以将在第一荧光层中散射的光子朝向光传感器阵列反射。第二屏幕可以被定向成面对光传感器阵列，使得第一屏幕和第二屏幕被定向在相反方向上。第二屏幕可以包括第二荧光层。第二屏幕还可以包括布置在第二屏幕的背侧上的第二反射层。第二反射层可以将穿过光传感器阵列的光子朝向光传感器阵列反射。光传感器阵列可以用于捕获光子并将所捕获的光子转换为电信号。处理器可以用于从辐射探测器接收电信号并使用电信号产生对象的图像。参照附图详细说明各个实施例的进一步特征以及结构和操作。在附图中，类似的附图标记表示等同或功能类似的元件。附图说明图1示出在一实施例中可以用于实施利用非对称反射屏幕的双屏数字射线造影的示例结构。图2示出在一实施例中可以用于实施利用非对称反射屏幕的双屏数字射线造影的示例结构。图3示出在一实施例中与利用非对称反射屏幕的双屏数字射线造影相关的性能指标的示例性结果。图4示出在一实施例中与利用非对称反射屏幕的双屏数字射线造影相关的性能指标的示例性结果。图5示出X射线探测器的标准构造和本公开描述的双屏构造的差异。图6示出表明具有一个屏幕的标准或常规构造和本公开描述的双屏构造之间的MTF差异的实验结果。图7示出表明具有一个屏幕的标准或常规构造和本公开描述的双屏构造之间的DQE差异的实验结果。具体实施方式下面将参照附图详细说明本专利技术的实施例。在说明本专利技术时，为了清楚地理解本专利技术的概念，省略本领域已知的相关功能或结构的说明，以避免在不必要的细节的情况下使本专利技术变得难以理解。有源矩阵间接平板成像仪(AMFPI：active-matrixindirectflat-panelimager)可以在数字射线造影的应用中使用。在一些示例中，AMFPI可以包括单面增感屏(singleintensifyingscreen)，并且可以通过如下方式来制造：在增感屏下方放置传感器阵列(例如薄膜晶体管阵列)，使得AMFPI可以通过使X射线从增感屏上方入射进行操作。单面增感屏的厚度可以基于X射线吸收和空间分辨率之间的权衡。例如，增加厚度可以提高吸收和灵敏度，但也可以由于光在增感屏的荧光层中的散射而降低分辨率。在屏-片(screen-film)射线造影中，双屏系统可以包括布置在从单面增感屏划分成的两个分区之间的二元乳化胶片(dual-emulsionfilm)。这种构造可以减小由入射辐射和胶片之间缩短的距离导致的光散射，但是可能会引起交叉现象，在这种现象中光子可以穿透胶片乳胶并然后从相对的分区反射。下面为了进一步说明，根据本公开的结构(例如，图1所示的结构100)可以解决各种数字放射造影系统和片-屏(film-screen)放射造影系统的一些缺点。图1示出可以根据本文描述的至少一些实施例布置的用于实施利用非对称反射屏幕的双屏数字射线造影的示例结构100。结构100可以包括第一屏幕110、第二屏幕120、光传感器阵列105和基板107。第一屏幕110可以定向成为使得第一屏幕的背侧面对诸如入射X射线102等朝向结构100入射的入射辐射。光传感器阵列105可以布置在第一屏幕110和第二屏幕120之间。第一屏幕110和第二屏幕120可以在相反方向上定向，使得第一屏幕110和第二屏幕120彼此面对。在图1所示的结构100的定向中，第一屏幕110的背侧可以是结构100的顶表面，并且第二屏幕120的背侧可以是结构100的底表面。第一屏幕110的厚度可以小于第二屏幕120的厚度。第一屏幕110可以布置在光传感器阵列105的上方，使得入射X射线102可以入射在第一屏幕110上。在一些示例中，由于第一屏幕110的厚度小于第二屏幕120的厚度，第一屏幕110可以布置在光传感器阵列105的上方。屏幕110可以包括闪烁荧光层114和反射层112，其中，反射层114可以由高反射材料制成。屏幕120可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构，其包括：/n具有第一厚度的第一屏幕；/n具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二屏幕；/n布置在所述第一屏幕和所述第二屏幕之间的光传感器阵列，/n其中，所述第一屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕的背侧面对朝向所述结构入射的入射辐射，并且所述第一屏幕包括：/n第一荧光层，其将入射在所述结构上的所述入射辐射转换为光子；/n第一反射层，其布置在所述第一屏幕的所述背侧上，其中，所述第一反射层将在所述第一荧光层中散射的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，/n其中，所述第二屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕和所述第二屏幕被定向在相反方向上，所述第二屏幕包括：/n第二荧光层；/n第二反射层，其布置在所述第二屏幕的背侧上，其中，所述第二反射层将穿过所述光传感器阵列的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，并且/n其中，所述光传感器阵列用于捕获所述光子，并且将所捕获的光子转换为电信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170803 US 62/540,620;20180730 US 62/711,8831.一种结构，其包括：
具有第一厚度的第一屏幕；
具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二屏幕；
布置在所述第一屏幕和所述第二屏幕之间的光传感器阵列，
其中，所述第一屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕的背侧面对朝向所述结构入射的入射辐射，并且所述第一屏幕包括：
第一荧光层，其将入射在所述结构上的所述入射辐射转换为光子；
第一反射层，其布置在所述第一屏幕的所述背侧上，其中，所述第一反射层将在所述第一荧光层中散射的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，
其中，所述第二屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕和所述第二屏幕被定向在相反方向上，所述第二屏幕包括：
第二荧光层；
第二反射层，其布置在所述第二屏幕的背侧上，其中，所述第二反射层将穿过所述光传感器阵列的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，并且
其中，所述光传感器阵列用于捕获所述光子，并且将所捕获的光子转换为电信号。


2.如权利要求1所述的结构，其中，所述光传感器阵列包括光敏存储元件，所述光敏存储元件包括多个开关元件。


3.如权利要求1所述的结构，还包括基板，所述基板布置在所述光敏阵列和所述第二荧光层之间。


4.如权利要求3所述的结构，其中，所述基板是玻璃、塑料和纤维素中的一种。


5.如权利要求1所述的结构，还包括纤维光学板，所述纤维光学板布置在所述光敏阵列和所述第二荧光层之间。


6.如权利要求1所述的结构，其中，所述第一厚度与所述第二厚度的比值使利用所述结构的成像系统的量子检测效率最大化。


7.如权利要求1所述的结构，其中，所述第一厚度与所述第二厚度的比值使利用所述结构的成像系统的调制传递函数最大化。


8.一种成像系统，其包括：
处理器，其被构造为与结构通信，所述结构包括：
具有第一厚度的第一屏幕；
具有大于所述第一厚度的第二厚度的第二屏幕；
布置在所述第一屏幕和所述第二屏幕之间的光传感器阵列，
其中，所述第一屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕的背侧面对朝向所述结构入射的入射辐射，并且所述第一屏幕包括：
第一荧光层，其将入射在所述结构上的所述入射辐射转换为光子；
第一反射层，其布置在所述第一屏幕的所述背侧上，其中，所述第一反射层将在所述第一荧光层中散射的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，
其中，所述第二屏幕被定向为面对所述光传感器阵列，使得所述第一屏幕和所述第二屏幕被定向在相反方向上，所述第二屏幕包括：
第二荧光层；
第二反射层，其布置在所述第二屏幕的背侧上，其中，所述第二反射层将穿过所述光传感器阵列的所述光子朝向所述光传感器阵列反射，并且
其中，所述光传感器阵列用于捕获所述光子...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·鲁宾斯基，W赵，约翰·A·罗兰兹，
申请(专利权)人：纽约州州立大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US