射线照相方法、装置以及气体雪崩检测器制造方法及图纸

一种用于射线照相的方法和装置及检测入射射线的检测器。在本方法和装置中，Ｘ－射线（９）从Ｘ－射线源（６０）发射。与成像物体（６２）干涉的所述Ｘ－射线在检测器（６４）中被检测。检测入射射线的检测器（６４）为一个气体雪崩室，包括在其间施加电压来产生电场的电极配置，此电场导致被入射射线释放的一次和二次离子化电子的电子－离子雪崩。检测器检测至少两个检测器电极模块中的电信号，所述电信号由电子－离子雪崩感生，多个检测器电极元件中至少一个彼此相邻布置，每个沿着基本平行于入射射线的方向，在至少两个独立检测器电极模块布置成彼此紧密接近的地方，每个沿着基本平行于入射射线的方向。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射线照相的方法与装置和气体雪崩检测器。
技术介绍
X-射线已被用于射线成像很久，并得到巨大的发展。在其最简单的形式中，通过提供一个X-射线源，一个被射线穿透的成像物体，及一个用于检测和记录穿透射线的检测器进行成像。X-射线也可以被成像物体散射而被检测器检测。目前医院里使用的X-射线检测器通常为屏膜组成。在磷屏幕(例如Gd2O2S)中，X-射线光子被转变，从而产生二次光，它被记录到光学成像膜上。成像膜的使用限制了成像的动态范围。因为二次光为各向同性发射，通过牺牲分辨率，使用磷屏幕以提高效率。目前数字X-射线检测器通常由某种类型的半导体检测器例如CCD，TFT等构成。为了包括大多数医学X-射线成像中所需要的大型图像格式，检测器必须做成很大，在大多数情形下，如果可能，它也导致高生产成本和低产量。一种解决上述问题的方法是制作检测器组件而平铺在一起以形成大的图像格式。但是，使用这种半导体X-射线检测器集成也引入另一问题，其中，空白的非辐射检测区域被引入至各检测器的边界上，因为半导体检测器需要其周围所谓的隔离环来限制漏电流。US.Pat.No 5 381 014中公布了上述问题的解决方法，其中，通过在基底板上的集成体上并列多个分离阵列模块，以便每个模块至少与另一模块相邻形成二维模块镶嵌图案，他们制备出大面积X-射线图像捕捉元件。每个模块包括多个相邻排列于介电衬底顶面上的薄膜晶体管(TFT)，且该衬底的至少一个精细打磨边与另一衬底的精细打磨边形成精密接触。从而一个连续的辐射检测层被放置于多个并列模块上以形成大格式元件，这使模块间的非辐射检测面积最小。上述现有技术的缺点是检测器的各模块必须与另一模块呈物理和电接触以产生所述的大面积X-射线图像捕捉元件，这将导致较高的生产和装配成本。上述类型的模块检测器的另一缺点在于，各模块的数据和寻址电路必须连接至相邻模块的相应电路，这将也导致较高的装配成本。上述类型的模块检测器的再一缺点在于，如果可能，若不去除和重新淀积辐射检测层，不能替换破裂的模块。专利技术概述本专利技术的一个目的是提供一种X-射线检测器与用于至少减弱上述缺点的射线照相的方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供用于如权利要求1和权利要求7中分别规定的射线照相的方法和装置及权利要求22中规定的X-射线检测器。另外的目的通过附加的权利要求中的其它特征而实现。具有至少两个检测器电极模块的一个优点在于它们提供独立的模块，因此容易替换。具有独立模块的另一优点在于它们既不需要物理的也不需要电气的彼此接触，这将简化改变上述布置的能力，并减少装配成本。根据本专利技术的具有独立模块的再一优点在于，各模块的机械容差比半导体检测器中的模块低得多，因此生产成本降低。具有至少两个检测器电极模块的再一优点在于，检测器的每单位面积将比单个大面积检测器的每单位面积较廉价。具有至少两个检测器电极模块的再一优点在于，装配检测器的产量将比单个大面积检测器较高。再一优点在于，其上布置导电电极的衬底材料要求不高，因为上述衬底仅用作上述导电元件的载体，因此制造成本降低，而产量提高。专利技术的模块检测器的再一优点在于，检测器电极模块无需通过辐射检测层淀积，这简化了上述模块的制造、装配和替换。附图简述附图说明图1从整体上概括地描述一个用于平面束射线照相的装置，其中布置一个包括至少两个根据本专利技术的检测器电极布置的检测器。图2为一个气体平行板雪崩室包括至少两个根据本专利技术的检测器电极模块的第一实施方案的概括截面图。图3a从整体上概括地描述了一个包括至少两个根据本专利技术的检测器电极布置的平面束射线照相的装置。图3b为一个气体平行板雪崩室包括至少两个根据本专利技术的检测器电极模块的第二实施方案的概括截面图。图4a为包括在上述布置分离前布置在衬底上的处理电子电路的一个检测器电极模块的概括俯视图。图4b为包括在承载元件上彼此相邻布置的处理电子电路的两个独立检测器电极模块的概括俯视图。优选实施方案描述图1和图2表示一个平面束射线照相的装置和一个根据现有技术的气体雪崩室，参见瑞典专利申请SE-9704015-8。相应于上述图的描述为读者提供对气体雪崩检测器领域的简单介绍。图1是一个与平面束射线照相装置的平面X-射线束9平面垂直的平面内的截面图，其中布置一个包括多个根据本专利技术的检测器电极模块的检测器。装置包括X-射线源60，它可选地与第一薄准直仪窗61一起产生平面扇形X-射线束9，用于对成像物体62的辐射。如果需要，第一可选的薄准直仪窗61可由另一个用于形成基本上平面的X-射线束的装置例如X-射线衍射镜或X-射线透镜等替换。此准直仪窗的用途为在某些情形下，例如活人成像时所必需的，减少到达物体的剂量。穿过物体62的射线束进入包括至少两个独立检测器电极模块的检测器64，可选地通过与X-射线束对准的细缝或第二准直仪窗10。入射X-射线光子的主要部分在包括气体雪崩室的检测器64中被检测，被定向以便X-射线光子侧向进入阴极板2和阳极板1之间。检测器及其工作将在下面作进一步叙述。X-射线60，第一可选的薄准直仪窗61，可选的准直仪窗10和气体雪崩室64可通过某种装置65，例如框架或支撑物65或独立的但通常受控的马达，相对彼此移动。这样构成的用于射线照相的装置能同步移动来扫描被检测的物体。气体雪崩室通常由强电场下的充气空间组成，电场通过在电极间施加高电压产生，电极由室的两个限制壁构成的两个极板组成。工作时，X-射线9从检测器侧面入射。入射X-射线9通过接近检测器的可选的细缝或准直仪窗10进入检测器，并以与阴极板2基本平行的方向穿过气体空间。由于与气体分子的相互作用，射入充气空间的各X-射线光子在气体中产生一次离子化电子-离子对。这一产生过程由光子-效应或康普顿-效应引起，并可能伴随着来自奥格-效应的电子。产生的各一次电子11通过与新气体分子相互作用释放其动能引起进一步产生电子-离子对(二次离子化电子-离子对)。一般，在此过程中由20keV的X-射线光子产生几百个二次离子化电子-离子对。然后二次离子化电子16(与一次离子化电子11一起)被强电场中的电子-离子雪崩放大。雪崩电子和离子的运动在电极中感生电信号。一般，在一个或两个电极中拣拾这些信号，并由读出电路进一步放大和处理以获得X-射线互相作用点和可选的X-射线光子能量的精确测量。在本专利技术的一个优选实施方案中，被检测的X-射线以基本平行于阴极和阳极的方向从侧面射到检测器上，并可通过细缝或准直仪窗进入检测器。以这种方式，能容易地制造出相互作用通路长到足以使得入射X-射线光子的主要部分相互作用并被检测的检测器。参考图2，表示一个包括专利技术的多个检测器电极模块的检测器的实施方案，并以参考号64标志。这个气体平行板雪崩室包括基本相互平行并被充气的细间隙或区域13所分离的阳极板1和阴极板2。阳极板1包括例如由优选厚度0.1-10mm的玻璃、陶瓷或硅构成的衬底3，和以导电材料例如优选厚度为0.01-10μm的金属的覆盖形式布置在其上的阳极4。为了更好的与衬底粘接和更好的层稳定性，电极可以由几个金属层组成，分别为不同的厚度和材料，例如钒、铜与镍。当衬底由玻璃制成时，第一层最好由铬制成，它对玻璃及后面的金属层的粘结性好。电极4也可以包括一层淀积在金属层顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获得射线照相图象的方法包括步骤－从Ｘ－射线源发射Ｘ－射线－在包括电极配置，其间施加产生电场的电压的气体雪崩检测器内，检测与成像物体干涉的Ｘ－射线，其特征在于：－在至少两个检测器电极模块内检测电信号，上述电信号由电子－离子雪崩感生，在彼此相邻布置的多个检测器电极元件的至少一个内，每个沿着基本平行于入射射线的方向，而在至少两个独立检测器电极模块被彼此紧密相邻布置处，每个沿着基本平行于入射射线的方向。

【技术特征摘要】
SE 1999-12-29 9904834-01.一种获得射线照相图象的方法包括步骤-从X-射线源发射X-射线-在包括电极配置，其间施加产生电场的电压的气体雪崩检测器内，检测与成像物体干涉的X-射线，其特征在于-在至少两个检测器电极模块内检测电信号，上述电信号由电子-离子雪崩感生，在彼此相邻布置的多个检测器电极元件的至少一个内，每个沿着基本平行于入射射线的方向，而在至少两个独立检测器电极模块被彼此紧密相邻布置处，每个沿着基本平行于入射射线的方向。2.根据权利要求1的方法，其特征在于X-射线穿透成像物体。3.根据权利要求1的方法，其特征在于X-射线被成像物体反射。4.根据权利要求1-3中之任一的方法，其特征在于它还包括步骤-在定向的以便被检测的射线侧面进入第一和第二极板之间的气体雪崩室内检测X-射线。5.根据权利要求1-4中之任一的方法，其特征在于它还包括步骤-在分别包括在第一和第二极板内的第一和第二电极配置之间施加电压，用于在上述第一和第二极板之间产生电场，这导致由入射X-射线光子释放的一次和二次离子化电子的电子-离子雪崩。6.根据权利要求1-5中之任一的方法，其特征在于它还包括步骤-沿入射射线方向检测X-射线，其中气体雪崩检测器的深度使入射X-射线光子的主要部分能与气体原子相互作用，从而在检测器中产生一次离子化电子-离子对。7.一种用于射线照相的装置包括-一个X-射线源-一个包括各个电极配置的气体雪崩检测器，两个电极配置之间施加产生电场的电压，用于检测与成像物体干涉的X-射线光子。-至少两个独立的包括多个彼此相邻布置的检测器电极元件的检测器电极模块，每个沿着基本平行于入射射线的方向，并且在上述至少两个独立检测器电极模块被布置且彼此紧密接近的地方，每个沿着基本平行于入射射线的方向。8.根据权利要求7用于射线照相的装置，其特征在于X-射线穿透成像物体。9.根据权利要求7用于射线照相的装置，其特征在于X-射线被成像物体反射。10.根据权利要求7-9中之任一的用于射线照相的装置，其特征在于它还包括用于形成位于上述X-射线源和成像物体之间的基本上平面的X-射线束装置。11.根据权利要求7-10中之任一的用于射线照相的装置，其特征在于气体雪崩检测器包括一个用于检测入射X-射线的气体极板雪崩室，-相对于X-射线源，气体极板雪崩室被定向，以便X-射线从第一与第二极板之间侧面射入，通过在分别包括在第一和第二极板内的第一和第二电极配置之间施加电压，在两极板之间产生电场，-沿着入射射线的方向，气体极板雪崩室有一个深度，以便使入射X-射线光子的主要部分能与气体原子相互作用，从而在检测器中产生一次离子化电子-离子对。12.根据权利要求7-11中之任一的用于射线照相的装置，其特征在于气体雪崩室内的极板是平行的。13.根据权利要求7-11中之任一的用于射线照相的装置，其特征在于气体雪崩室内的极板是不平行的。14.根据权利要求7-13中之任一的用于射线照相的装置，其中至少一个上述检测器电极模块中的检测器电极元件加长，由并列布置且彼此电绝缘的条构成。15.根据权利要求7-14中之任一的用于射线...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆弗兰克，克里斯特乌尔博格，朱哈兰坦恩，
申请(专利权)人：埃克斯康特尔股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[]