检测器电路制造技术

一些实施例包括成像系统，该成像系统包括检测器衬底、至少一个检测器电路，该检测器电路包括与检测器衬底耦合的电容器，该电容器被设置为从检测器衬底收集电荷，并且该成像系统还包括至少一个可编程电流源，该可编程电流源被布置为向电容器提供中和电荷，并且该成像系统被配置为根据帧数选择中和电荷的值。统被配置为根据帧数选择中和电荷的值。统被配置为根据帧数选择中和电荷的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测器电路


[0001]本专利技术涉及例如基于半导体技术的检测器，诸如高能辐射或粒子检测器。

技术介绍

[0002]数字高能辐射成像优于传统的基于胶片的成像技术，包括能够使用更小剂量的辐射，诸如X射线或伽马辐射，以及获得更多图像的可能性。
[0003]通常，在数字成像中采用像素阵列，使得每个像素被配置为产生辐射强度的读数，来自像素阵列的像素值共同形成数字图像。
[0004]在直接转换辐射检测设备中，半导体检测器衬底被导电地结合到半导体读出衬底。检测器衬底由将入射辐射转换成电子信号的光电导体材料制成。优化检测器和读出衬底的性能导致从这种衬底获得的数字图像得到改善。

技术实现思路

[0005]根据一些方面，提供了独立权利要求的主题。一些实施例在从属权利要求中被定义。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种成像系统，该成像系统包括检测器衬底、至少一个检测器电路，该检测器电路包括与检测器衬底耦合的电容器，该电容器被布置为从检测器衬底收集电荷，并且该成像系统还包括至少一个可编程电流源，该可编程电流源被布置为向电容器提供中和电荷。
[0007]第一方面的各种实施例可以包括以下项目符号列表中的至少一个特征：
[0008]·
检测器衬底包括半导体衬底，诸如：CdTe衬底、GaAs衬底、Si衬底、HgI2或Se衬底
[0009]·
至少一个可编程电流源被配置为针对每个像素或像素组分别向电容器提供中和电荷
[0010]·
成像系统被配置为根据帧数选择中和电荷的值
[0011]·
成像系统被配置为根据检测器衬底的温度选择中和电荷的值
[0012]·
成像系统被配置为根据以下各项中的至少一项来选择中和电荷的值：当前入射辐射剂量和累积入射辐射剂量
[0013]·
至少一个可编程电流源被配置为在帧的电荷收集时间的一部分期间提供中和电荷，而不是在帧的整个电荷收集时间期间提供中和电荷
[0014]·
至少一个可编程电流源被配置为在帧的电荷收集时间的至多三分之二期间提供中和电荷
[0015]·
至少一个可编程电流源被配置为在帧的电荷收集时间的至多一半期间提供中和电荷
[0016]·
至少一个可编程电流源被配置为在帧的电荷收集时间的至多三分之一期间提供中和电荷
[0017]·
检测器电路不包括放大器上的反馈回路
[0018]·
多个检测器电路，多个检测器电路中的每个检测器电路均包括至少一个电容器，并且被布置为从至少一个可编程电流源接收中和电荷
[0019]·
电路系统，被配置为生成跨检测器衬底的至少一部分的偏置电压
[0020]·
处理核心，被配置为对至少一个可编程电流源进行编程
[0021]·
检测器电路内部包含至少一个可编程电流源
[0022]根据本专利技术的第二方面，提供了一种检测器电路中的方法，包括在与检测器电路的检测器衬底耦合的电容器中从检测器衬底收集电荷，并且从至少一个可编程电流源向电容器提供中和电荷。
[0023]第二方面的各种实施例可以包括结合第一方面列出的前述项目符号列表中的至少一个特征。
[0024]根据本专利技术的第三方面，提供了一种非临时性计算机可读介质，其上存储有一组计算机可读指令，当由至少一个处理器执行时，该计算机可读指令使得成像系统在成像系统的检测器电路中包括的电容器中至少从检测器衬底收集电荷，并且从至少一个可编程电流源向电容器提供中和电荷。
[0025]根据本专利技术的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序被配置为，当在处理器上运行时，使得根据第二方面的方法被执行。
附图说明
[0026]图1A图示了根据本专利技术的至少一些实施例的示例系统；
[0027]图1B图示了在检测器衬底边缘的暗表面电流的生成；
[0028]图2图示了根据本专利技术的至少一些实施例在检测器电路中可编程电流源的使用；
[0029]图3图示了暗电流对时间的依赖关系的示例，例如帧数；
[0030]图4图示了根据本专利技术的至少一些实施例的示例过程；
[0031]图5是根据本专利技术的至少一些实施例的方法的流程图；
[0032]图6A图示了检测器中像素电荷分布的初始生成；
[0033]图6B图示了在某一操作时间之后检测器中像素电荷分布的生成；
[0034]图7图示了根据本专利技术的至少一些实施例的检测器电路中可编程电流源和存储器的使用，以及
[0035]图8图示了放大器上的反馈回路。
具体实施方式
[0036]公开了一种解决方案，以减轻数字成像设备中由暗电流产生的失真。检测器衬底产生的电流是由入射信号(诸如X射线)产生的光电流和电场产生的暗电流(也被称为漏电流)之和。例如，暗电流也是在检测器电路中由晶体管泄漏产生的。在电荷积分系统中，暗电流与光电流无法区分，因为仅观察到总电流。暗电流不包含关于输入信号的信息，因此需要去除暗电流分量。暗电流的实际大小和极性可能取决于衬底材料、温度、衬底材料上的位置、电场以及衬底内部结构中的至少一个。内部结构可能包括晶体和其他缺陷。
[0037]提供可编程电流源以提供中和电荷来抵消暗电流的影响，从而使积分电荷基本上对应于光电流。具体而言，其旨在从一个或多个可编程电流源提供与暗电流产生的电荷幅
值相等但符号相反的电荷，以最佳方式消除暗电流对积分像素总电荷的影响。虽然旨在完全消除暗电流的影响，但即使降低暗电流的影响也是对成像设备功能的改进。
[0038]可编程电流源可以实现为检测器电路模块内部的一个或多个组件，诸如，例如专用集成电路(ASIC)。可编程电流源可以向一个或多个检测器电路提供更多电流源，检测器电路包含用于激活它们的开关。可编程电流源可以针对每个检测器电路单独实现。备选地，它可以作为检测器电路模块之外的组件实现。可编程电流源可在一个或多个检测器电路之间共享，其全部或部分控制可以在各个检测器电路之间共享，即，可编程电流源可以由特定于检测器电路的部件和由两个或多个检测器电路组成的一组检测器电路所共有的部件组成。
[0039]这样做的好处是，检测器电路的输出更准确地反映了实际光电流，这意味着可以使用其全部容量。在没有本专利技术的情况下，部分容量将被暗电流消耗。典型的检测器衬底可以包含保护环结构，以补偿边缘效应，诸如衬底边缘上或衬底边缘附近暗电流的增加。虽然保护环在某些情况下可能是有用的，但它也可能导致诸如衬底边缘的电场弯曲等问题。本专利技术的另一个优点是保护环可以被消除或减小尺寸，这去除或减小了由检测器衬底中的偏置电场的弯曲引起的图像失真。此外，这允许在相邻像素阵列的活动成像区域之间形成更小的间隙。这使得图像失真更小，间隙更小。检测器衬底可以包括例如半导体检测器衬底。
[0040]图1A图示了根据本专利技术的至少一些实施例的示例系统。图1A的系统是成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像系统，包括：
‑
检测器衬底；
‑
至少一个检测器电路，包括与所述检测器衬底耦合的电容器，所述电容器被布置为从所述检测器衬底收集电荷，以及
‑
所述成像系统还包括至少一个可编程电流源，所述可编程电流源被布置为向电容器提供中和电荷，其中成像系统被配置为根据帧数选择所述中和电荷的值。2.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述检测器衬底包括半导体衬底，诸如：CdTe衬底、GaAs衬底、Si衬底、HgI2或Se衬底。3.根据权利要求1至2中任一项所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被配置为针对每个像素或像素组分别向所述电容器提供所述中和电荷。4.根据权利要求1至3中任一项所述的成像系统，其中所述成像系统被配置为分别为每个像素或分别为每个像素组选择所述中和电荷的值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像系统，其中所述成像系统被配置为根据所述检测器衬底的温度来选择所述中和电荷的值。6.根据权利要求1至5中任一项所述的成像系统，其中所述成像系统被配置为根据以下各项中的至少一项来选择所述中和电荷的值：当前入射辐射剂量和累积入射辐射剂量。7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被配置为在帧的电荷收集时间的一部分期间，而非在帧的所述整个电荷收集时间期间提供所述中和电荷。8.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被配置为在帧的所述电荷收集时间的至多三分之二期间提供所述中和电荷。9.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被配置为在帧的所述电荷收集时间的至多一半期间提供所述中和电荷。10.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被配置为在帧的所述电荷收集时间的至多三分之一期间提供所述中和电荷。11.根据权利要求1至10中任一项所述的成像系统，其中所述检测器电路不包括放大器上的反馈回路。12.根据权利要求1至11中任一项所述的成像系统，包括多个检测器电路，所述多个检测器电路中的每个检测器电路包括至少一个电容器，并且被布置为从所述至少一个可编程电流源接收所述中和电荷。13.根据权利要求1至12中任一项所述的成像系统，包括电路系统，所述电路系统被配置为生成跨所述检测器衬底的至少一部分的偏置电压。14.根据权利要求1至13中任一项所述的成像系统，还包括处理核心，所述处理核心被配置为对所述至少一个可编程电流源进行编程。15.根据权利要求1至14中任一项所述的成像系统，其中所述至少一个可编程电流源被包括在所述检测器电路内部。16.根据权利要求1至15中任一项所述的成像系统，其中所述成像系统还包括存储器，所述存储器被配置为存储信息，所述信息使得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：OY直接转换有限公司，
类型：发明
国别省市：