一种平板探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种平板探测器，光电模块包括多个光电单元，读出阵列包括多个读出电路，其中，每个光电单元的输出端均与一个读出电路的第一输入端连接，每个读出电路的输出端均与控制调节模块的输入端连接，控制调节模块的输出端与每个读出电路的第二输入端连接；光电单元用于感应X射线，并将X射线转换为电信号，电信号用于为读出电路充电；控制调节模块基于读出电路输出端电压，利用阈值比较方法，自动实时调整读出电路增益，从而让平板探测器在使用中总是处在最合适的增益档位下，拥有最佳的动态响应范围，不会造成图像的过早饱和以及低对比度分辨率的下降。比度分辨率的下降。比度分辨率的下降。

【技术实现步骤摘要】
一种平板探测器


[0001]本专利技术涉及X射线成像
，具体涉及一种平板探测器。

技术介绍

[0002]在平板探测器的采集系统中通常会设定不同的物理增益档位供选择，不同的物理增益档位会设置探测器采集系统中不同的A/D转换器满量程信号。在平板探测器的探测过程中，X射线通过与闪烁体作用转换为可见光信号，通过光电二极管再转化为电子信号，这些电子给电容充电，电容接到指令再进行放电，后续电流通过A/D转换为数字信号。当平板探测器设定某一固定的物理增益档位之后，意味着各探测单元(探测器像素)会采用特定的电容档位来接收电子信号并放电，随着X射线剂量的增加、可见光转换的电子量持续增加，对于电容容量更大的增益档位，能够接收更多的电子并放电，也就是拥有更大的动态响应范围，不会早早出现图像饱和。
[0003]目前的平板探测器通常会给出几个增益档位，通过用户的需求和应用场景来选择，但选择之后所有的探测单元(探测器像素)都对应同一增益档位。但在实际应用中，比如医用CT成像系统中，射线通过患者的不同区域到达各个探测器单元的剂量已发生变化，对于某一平板探测器，在扫描或照射患者的过程中不可能达到所有探测器单元(探测器像素)接收相同的电子数，在有患者的衰减、散射等考虑下，实际各探测单元接受电子数的差异还很大。若统一设置为电容较小的增益档位，在相同的A/D转换位数下，虽然有较好的图像低对比度分辨率，但动态响应范围较小，图像很容易达到饱和；若统一设置为电容较大的增益档位，又会损失低对比度分辨率。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的平板探测器增益不能自适应调节的缺陷，从而提供一种平板探测器。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种平板探测器，包括：光电模块、读出阵列、控制调节模块，光电模块包括多个光电单元，读出阵列包括多个读出电路，其中，每个光电单元的输出端均与一个读出电路的第一输入端连接，每个读出电路的输出端均与控制调节模块的输入端连接，控制调节模块的输出端与每个读出电路的第二输入端连接；光电单元用于感应X射线，并将X射线转换为电信号，电信号用于为读出电路充电；控制调节模块基于读出电路输出端电压，利用阈值比较方法，自动实时调整读出电路增益。
[0007]在一实施例中，光电单元包括：薄膜晶体管、光电二极管、电阻、第一电容及第二电容，其中，薄膜晶体管的第一端与光电二极管的阴极连接，薄膜晶体管的第二端与电阻的第一端连接，薄膜晶体管的控制端输入驱动电压；光电二极管的阳极输入偏置电压；第一电容的第一端输入驱动电压，第一电容的第二端与电阻的第二端、读出电路的第一输入端连接；第二电容的第一端与电阻的第二端连接，第二电容的第二端与光电二极管的阳极连接。
[0008]在一实施例中，光电模块还包括：栅极驱动电路；栅极驱动电路与薄膜晶体管的控制端；栅极驱动电路用于为薄膜晶体管提供驱动电压。
[0009]在一实施例中，读出电路包括：可变电容电路及第一运算放大器，其中，第一运算放大器的正相输入端输入第一参考电压，第一运算放大器的反相输入端与可变电容电路的第一端、光电单元的输出端连接，第一运算放大器的输出端与可变电容电路的第二端、控制调节模块的输入端连接。
[0010]在一实施例中，读出电路还包括：复位开关；复位开关与可变电容电路并联连接。
[0011]在一实施例中，读出电路包括：多个第三电容及多个控制开关，每个第三电容具有相应的预设电容容值；每个第三电容与一个控制开关串联连接。
[0012]在一实施例中，控制调节模块包括：多个输入信号调理电路、控制单元，其中，每个输入信号调理电路的第一输入端与读出电路的输出端连接，每个输入信号调理电路的第二输入端输入第二参考电压，每个输入信号调理电路用于实时将读出电路的输出端电压与第二参考电压进行比较，得到偏差电压信号；控制单元的输入端与每个输入信号调理电路的输出端连接，控制单元的输出端与每个读出电路的第二输入端连接，控制单元用于基于偏差电压信号，自动生成控制信号或者修正电压；修正电压施加至可变电容电路的第一端，以改变可变电容电路的增益；控制信号用于控制控制开关的闭合或关断，以控制第三电容的投入或切出。
[0013]在一实施例中，输入信号调理电路包括：第二运算放大器、可变电阻、第四电容，其中，第二运算放大器的正相输入端输入第二参考电压，第二运算放大器的反相输入端通过第四电容与读出电路的输出端连接，第二运算放大器的输出端与控制单元的输入端连接；可变电阻的第一端与第二运算放大器的反相输入端连接，可变电阻的第二端与第二运算放大器的输出端连接。
[0014]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0015]本专利技术提供的平板探测器，光电模块包括多个光电单元，读出阵列包括多个读出电路，其中，每个光电单元的输出端均与一个读出电路的第一输入端连接，每个读出电路的输出端均与控制调节模块的输入端连接，控制调节模块的输出端与每个读出电路的第二输入端连接；光电单元用于感应X射线，并将X射线转换为电信号，电信号用于为读出电路充电；控制调节模块基于读出电路输出端电压，利用阈值比较方法，自动实时调整读出电路增益，从而让平板探测器在使用中总是处在最合适的增益档位下，拥有最佳的动态响应范围，不会造成图像的过早饱和以及低对比度分辨率的下降。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术实施例提供的平板探测器的一个具体示例的组成图；
[0018]图2为本专利技术实施例提供的光电单元的电路拓扑图；
[0019]图3为本专利技术实施例提供的平板探测器的另一个具体示例的组成图；
[0020]图4为本专利技术实施例提供的读出电路的一个具体示例的电路拓扑图；
[0021]图5为本专利技术实施例提供的读出电路的具体电路图；
[0022]图6为本专利技术实施例提供的读出电路的另一个具体示例的电路拓扑图；
[0023]图7为本专利技术实施例提供的控制调节模块的一个具体示例的组成图；
[0024]图8为本专利技术实施例提供的输入信号调理电路的具体电路图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平板探测器，其特征在于，包括：光电模块、读出阵列、控制调节模块，所述光电模块包括多个光电单元，所述读出阵列包括多个读出电路，其中，每个光电单元的输出端均与一个所述读出电路的第一输入端连接，每个读出电路的输出端均与所述控制调节模块的输入端连接，所述控制调节模块的输出端与每个读出电路的第二输入端连接；所述光电单元用于感应X射线，并将X射线转换为电信号，所述电信号用于为所述读出电路充电；所述控制调节模块基于所述读出电路输出端电压，利用阈值比较方法，自动实时调整所述读出电路增益。2.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于，所述光电单元包括：薄膜晶体管、光电二极管、电阻、第一电容及第二电容，其中，所述薄膜晶体管的第一端与所述光电二极管的阴极连接，所述薄膜晶体管的第二端与所述电阻的第一端连接，所述薄膜晶体管的控制端输入驱动电压；所述光电二极管的阳极输入偏置电压；所述第一电容的第一端输入驱动电压，所述第一电容的第二端与所述电阻的第二端、所述读出电路的第一输入端连接；所述第二电容的第一端与所述电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端与所述光电二极管的阳极连接。3.根据权利要求2所述的平板探测器，其特征在于，所述光电模块还包括：栅极驱动电路；所述栅极驱动电路与所述薄膜晶体管的控制端；所述栅极驱动电路用于为所述薄膜晶体管提供驱动电压。4.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于，所述读出电路包括：可变电容电路及第一运算放大器，其中，所述第一运算放大器的正相输入端输入第一参考电压，所述第一运算放大器的反相输入端与所述可变电容电路的第一端、所述光电单元的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述可变电容电路的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张康平，何艾静，杨书，雷声，孙宇，张文宇，吴宏新，王亚杰，
申请(专利权)人：北京朗视仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：