具有散射辐射校正的X射线探测器制造技术

技术编号:2657459 阅读:190 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及X射线装置、X射线探测器和校正强度信号的方法。一种X射线探测器于是包括:用于确定X射线的强度(其包括具有辐照方向的原辐射部分和散射辐射部分)的至少第一传感器元件和第二传感器元件,它们均被提供以用于将X射线转换成第一和第二强度信号;以及滤波元件,其被提供以用于减小在X射线强度中散射辐射的比例,其中第二传感器元件沿辐照方向被布置在滤波元件后面,以及其中固定到滤波元件上的第一传感器元件被提供以用于确定离开滤波元件之前X射线的强度。从第一和第二传感器元件的测量数据计算的散射辐射的比例被提供以用于校正用于后续图像生成的第二强度信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及X射线探测器、X射线装置和校正强度信号的方法。X射线装置通过图像生成方法提供由X射线辐照的对象的图像。在这里,X射线可以由对象外部的X射线源辐射,或者在分别施予放射性样品的情况下从对象自身辐射。被探测X射线包括沿着辐照方向的原辐射以及散射辐射。在图像生成期间,在被探测X射线强度中高比例的散射辐射将导致图像伪影。在这方面,最小化散射辐射的比例是图像生成质量好的重要因素。文献US 2002/0003863A1描述了一种所谓的防散射辐射栅格(ASG),其沿辐照方向在X射线探测器之前以减小在X射线强度中散射辐射的比例。然而,防散射辐射栅格并不完全消除散射辐射的比例。沿辐照方向观察,这可能导致散射辐射的比例超过原辐射的比例,特别是在具有高X射线吸收的区域后面,因此妨碍了好的图像生成质量。本专利技术的目的是提供一种X射线探测器,其使得能够确定散射辐射的比例以用于随后强度数据的校正。该目的通过如下的X射线探测器、X射线装置和应用于X射线装置的方法来实现。根据本专利技术的X射线探测器被提供以用于确定X射线的强度,该强度具有沿辐照方向的原辐射部分以及散射辐射部分,其中X射线探测器包括被提供以用于减小在X射线强度中散射辐射的比例的滤波元件,固定到滤波元件上并被提供用于在X射线离开滤波元件之前将X射线转换成第一强度信号的至少第一传感器元件,以及沿辐照方向布置在滤波元件后面以用于将X射线转换成第二强度信号的第二传感器元件。在仅有第一传感器元件的一个实施例中,由于散射辐射的均匀比例被确定,因此实现了本专利技术所基于的目的(确定X射线强度中散射辐射的比例)。在具有若干个第一传感器元件的另一实施例中,另外确定散射辐射的比例变化。在另一实施例中,提供第一传感器元件与第二传感器元件的信号传导耦合,其沿辐照方向的延长线(extension)被布置在第一传感器元件的后面。在该实施例中,耦合的第二传感器元件被提供以用于传送第一传感器元件的第一强度信号。在这里,这改变了第二传感器元件的目的,但不是其主要组成。如果在第二元件的表面上有被提供用于耦合的附加耦合涂层,其中所述涂层妨碍了第一强度信号的传送,则在耦合之前将仅仅除去这些涂层。就这一点而言,沿辐照方向在滤波元件后面X射线探测器的所有主要部件与没有第一传感器元件的X射线探测器相比可以保持不变。从制造的观点来看,这提供了下述优点,即对于这里要求权利的X射线探测器而言,可以使用在X射线探测器生产中的多种制造步骤而不用进行改变。这特别适用于使用闪烁体作为用于将X射线转换成可见光的材料,以用于通过玻璃纤维材料或诸如透镜系统之类的其他光学方法进行光耦合,因为可以在没有相当大的电路和成本以及在传输损耗可忽略的情况下实现该类型的耦合。在进一步的实施例中,第一传感器元件被可逆地(reversibly)固定到滤波元件以及被可逆地耦合到沿辐照方向的延长线位于它后面的第二传感器元件。通过改变第一传感器元件的位置和数量的可能性,探测器可以适于不同的基本条件,例如以强弱交替散射对象的顺序生成X射线图像。在散射辐射比例的空间变化大的强散射对象的情况下,为了捕获局部比例的散射辐射,第一传感器元件的数量必须比散射辐射的比例基本均匀的对象大。然后,第二传感器元件被提供以用于将X射线转换成第二强度信号,或者当被耦合到第一传感器元件时,用于传送第一强度信号。在除去/安装第一传感器元件之后可逆耦合的情况下,这些功能可以换成第二传感器元件。为了确定在被测量X射线强度中散射辐射的比例,第一和第二强度信号之间的散射辐射的比例差是必需的。固定在滤波元件的下部区域中的第一传感器元件生成第一强度信号,第一强度信号与第二强度信号相比具有足够大的散射辐射的比例差。第一和第二强度信号之间的散射辐射的比例差越大,可以越精确地确定用于校正强度数据的散射射线分布。所以,带有转换层的第一传感器元件的布置是有利的,沿辐照方向观察,所述转换层的表面被布置在滤波元件的前面或同一水平上。在该布置中,第一强度信号包含仍然未被任何滤波元件减小的散射辐射的比例。众所周知,散射辐射基本上没有优选方向地撞击滤波元件。第一传感器元件关于散射辐射的敏感性取决于转换层表面的几何形状。由于对于大入射角来说投影的转换层表面较小,因此带有平坦的转换层表面的第一传感器元件对入射角大的散射射线几乎不敏感。术语入射角在这里被定义为在原辐射的辐照方向和散射辐射的传播方向之间的角。第一传感器元件的实施例具有圆顶形几何形状的转换层,并且非常类似地评价来自不同方向的散射辐射。适合用于转换来自任意方向的散射辐射的该几何形状因此使得能够测量散射辐射比例高的第一强度信号。这里,圆顶形应当被理解成是指曲面。在进一步的实施例中,可以使用两个第一传感器元件,在每个元件中具有转换层的不同表面几何形状以用于具有不同入射角的散射射线的不同评价。对于该实施例,可以作为入射角的函数来另外确定散射辐射的比例。如果已知散射辐射的比例是入射角的函数,则可以在入射角小的散射辐射(其比例几乎未被滤波元件改变)和原辐射之间进行区别。本专利技术也涉及一种带有如权利要求1所述的X射线探测器和图像生成单元的X射线装置,其中当使用第一强度信号时,图像生成单元被提供以用于校正第二强度信号。本专利技术也涉及一种要用于如权利要求9所述的X射线装置的图像生成单元中的方法,所述X射线装置包括至少第一传感器元件,所述方法包括以下步骤-在滤波元件后面的位置从第二强度信号来确定内插(interpolated)强度信号,所述滤波元件沿延长的辐照方向位于第一传感器元件的后面,-在所述位置从内插强度信号、从沿辐照方向位于它之前的第一传感器元件的第一强度信号和从滤波元件的减小参数来计算散射辐射的比例,-从在前一步骤中计算的散射辐射的比例来对于第二传感器元件确定滤波元件后面的散射辐射的比例,-利用计算的滤波元件后面的散射辐射的比例来校正第二强度信号,以及-基于校正的第二强度信号来生成图像。根据本专利技术的X射线探测器和用于校正强度数据的方法使得能够改善图像生成,特别是在由待检查的对象吸收较高的区域中。由第二传感器元件测量的第二强度信号在那里基本上用于稍后的图像生成。第一强度信号用于校正第二强度信号。沿辐照方向的延长线观察在第一传感器元件后面的位置失去的第二强度信号的测量值可以从第二强度信号周围被内插,只要第一传感器元件占传感器元件总数的相对比例不会变得太大。估计表明,在强散射对象的情况下,一方面,一些百分比的第一传感器元件的相对比例足够用于确定散射射线的比例,另一方面,需要用于图像生成的滤波元件下面的第二强度信号可以没有困难地被内插。通常,也可以通过复杂校准测量和模拟计算来确定散射辐射的比例。这原则上导致与用以上方法获得的图像质量类似的图像。然而,必要的时间花费将很大。用作应用的基础的本专利技术使得能够改善图像生成,而没有对于用户而言显著的附加时间花费。通过第一传感器元件布置在X射线探测器内和随后保证第一和第二传感器元件之间的空间接近,第一和第二传感器元件的测量数据彼此良好地相关,从而可以实现实际散射射线校正。这不可以由在X射线探测器外部的散射射线传感器实现,特别是宽度为数厘米的大表面探测器,因为在该情况下,散射射线传感器和待校正的像素(第二传感器元件)之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定X射线的强度的X射线探测器,所述强度具有原辐射部分和散射辐射部分,所述原辐射部分具有辐照方向,所述X射线探测器包括-滤波元件,其被提供以用于减小在X射线强度中散射辐射的比例,-固定到滤波元件上的至少第一传感器元件,用于在X射线从滤波元件出现之前将X射线转换成第一强度信号,以及-第二传感器元件,其被提供以用于将X射线转换成第二强度信号并沿辐照方向被布置在滤波元件后面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B施维瑟G沃格特梅尔KJ恩格尔
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]

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