柔性数字检测器阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性数字检测器阵列设备，该设备包括控制系统，该控制系统包括块控制模块、栅极控制模块和至少一个数据模块。块控制模块和栅极控制模块可以被布置为执行多路复用操作。该设备还可以包括柔性衬底，该柔性衬底经由多个连接器在柔性衬底的边缘处耦接到控制系统。柔性衬底可以包括开关区域，该开关区域包括布置在多个块内的多个开关像素。每个开关像素可以通信地耦接到块控制模块和栅极控制模块。该设备还可以包括感测区域，该感测区域包括感测像素阵列。感测像素阵列可以响应于入射在其上的X射线生成图像数据并向多个数据模块提供图像数据。该多个开关像素中的每个开关像素可以被布置为控制感测像素的一部分的读取状态。部分的读取状态。部分的读取状态。

【技术实现步骤摘要】
柔性数字检测器阵列
[0001]相关申请
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2022年3月1日提交的美国临时申请号63/315,122的优先权，该申请的全部内容据此以引用方式明确地并入本文。


[0003]本文所描述的主题涉及柔性X射线传感器。

技术介绍

[0004]传感器(诸如X射线传感器)可以用于检测配置在管线中的管道中的缺陷。缺陷可以存在于管材中或存在于连接管道部分的焊缝中。传感器也可以用于测量流过管道的流体的性质或质量。X射线传感器可以包括数字检测器元件阵列，该数字检测器元件阵列被配置为感测缺陷、管道性质或管道内的流体性质。形成具有柔性配合表面的X射线传感器可以是有利的，该柔性配合表面可以基本上匹配由传感器感测的物体的轮廓。以这种方式，传感器的最大表面区域与被感测的物体接触，并且与具有非共形配合表面的传感器相比，X射线传感器可以增加精度和灵敏度。

技术实现思路

[0005]在一个方面，提供了一种柔性数字检测器阵列设备。在一些实施方案中，设备可以包括控制系统，该控制系统包括：包括块控制电路的块控制模块；包括栅极控制电路的栅极控制模块；以及包括数据电路的至少一个数据模块。块控制模块和栅极控制模块可以被配置为执行多路复用操作。设备还可以包括柔性衬底，该柔性衬底可以经由多个连接器在柔性衬底的边缘处耦接到控制系统。柔性衬底还可以包括开关区域，该开关区域包括布置在多个块内的多个开关像素。每个开关像素可以经由块控制电路通信地耦接到块控制模块并且经由栅极控制电路通信地耦接到栅极控制模块。设备还可以包括感测区域，该感测区域包括感测像素阵列，该感测像素阵列可以被配置为响应于入射在其上的X射线生成图像数据。感测像素阵列还可以被配置为经由数据电路向多个数据模块提供图像数据。多个开关像素中的每个开关像素可以被配置为控制感测像素的一部分的读取状态。
[0006]在另一实施方案中，块控制模块可以被配置为向包括第一多个开关像素的第一块提供第一块控制信号以使第一块通电，并且向除第一块之外的块提供第二块控制信号以使除第一块之外的块断电。
[0007]在另一实施方案中，栅极控制模块可以被配置为向第二多个开关像素提供第一栅极控制信号，并且向第二多个开关像素以外的所有开关像素提供第二栅极控制信号。第二多个开关像素中的每个开关像素可以在不同的块中，并且第一栅极控制信号可以致使第一块和第二多个开关像素中的第一开关像素激活。该激活可以致使感测区域的像素的第一部分从非读取状态转变到读取状态。
[0008]根据权利要求3所述的设备，其中响应于转变到读取状态，经由数据电路将由与第
一开关像素相关联的像素的第一部分生成的图像数据提供给至少一个数据模块。
[0009]在另一个实施方案中，第一块控制信号和第一栅极控制信号可以包括第一预定电压，并且第二块控制信号和第二栅极控制信号包括第二预定电压。
[0010]在另一实施方案中，柔性衬底可以包括涂层，该涂层包封数据模块、栅极模块和块控制模块。
[0011]在另一实施方案中，至少一个感测像素阵列中的每个像素可以包括至少一个光电二极管和至少一个感测薄膜晶体管(TFT)。另外，多个柔性开关像素中的每个开关像素可以包括至少一个栅极TFT和至少一个栅极电容器。此外，块控制器可以包括第一栅极集成电路(GIC)，并且栅极控制器可以包括第二栅极集成电路(GIC)。此外，至少一个数据模块可以包括至少一个读出集成电路(ROIC)。
[0012]在另一个实施方案中，至少一个感测像素阵列中的每个感测像素还可以包括至少一个感测像素电容器。另外，设备还可以包括层压到柔性衬底上的膜，该膜形成闪烁体。
[0013]在另一实施方案中，膜可以包括硫氧化钆膜或碘化铯膜。
[0014]在另一实施方案中，块控制模块和栅极控制模块可以各自包括32、64、128、256、512或1024个端口以分别连接到多个块或多个开关像素。
[0015]在另一实施方案中，感测区域的感测像素可以具有介于25mm至250mm之间的第一尺寸和介于100mm至600mm之间的第二尺寸。
[0016]在另一方面，提供了一种使用柔性x射线数字检测器阵列的方法。在一些实施方案中，方法可以包括相对于待检测的物体配置柔性x射线数字检测器阵列(DDA)。在一些实施方案中，柔性DDA可以包括总线和控制系统，该控制系统包括：包括块控制电路的块控制模块；包括栅极控制电路的栅极控制模块；和包括数据电路的至少一个数据模块。块控制模块和栅极控制模块被配置为执行多路复用操作。柔性DDA还可以包括柔性衬底，该柔性衬底经由多个连接器在柔性衬底的一个边缘处耦接到控制系统。柔性衬底可以包括开关区域，该开关区域包括布置在多个块内的多个开关像素，每个开关像素经由块控制电路通信地耦接到块控制模块并且经由栅极控制电路通信地耦接到栅极控制模块。柔性DDA还可以包括感测区域，该感测区域包括像素阵列，该像素阵列可以被配置为响应于入射在其上的X射线生成图像数据并且经由数据电路将图像数据提供给多个数据模块。多个开关像素中的每个开关像素控制感测像素的一部分的读取状态。在该实施方案中，方法还可以包括使用X射线发射装置来扫描物体。方法还可以包括由包括至少一个处理器的计算系统来获取表征所扫描物体的图像数据。
[0017]在另一实施方案中，获取还可以包括经由块电路，向包括第一多个开关像素的第一块提供第一块控制信号，并且向除了第一块之外的块提供第二块控制信号。在该实施方案中，方法还可以包括向第二多个开关像素提供第一栅极控制信号，并且向第二多个开关像素以外的所有开关像素提供第二栅极控制信号。第二多个开关像素中的每个开关像素可以在不同的块中，并且第一栅极控制信号可以致使第一块和第二多个开关像素中的第一开关像素激活，从而致使感测区域的像素的第一部分从非读取状态转变到读取状态。在该实施方案中，方法还可以包括由至少一个处理器经由耦接到总线的通信模块从至少一个数据模块接收来自像素的第一部分的表征所扫描物体的图像数据。在该实施方案中，方法还可以包括经由块电路向第一块提供第二块控制信号。这可以致使第一开关像素去激活，从而
致使感测区域的像素的第一部分从读取状态转变到非读取状态。
[0018]在另一实施方案中，获取还可以包括向第二多个开关像素提供第二栅极控制信号的步骤。方法还可以包括经由块电路来向第一块提供第一块控制信号并且向除第一块之外的块提供第二块控制信号的步骤。方法还可以包括向第三多个开关像素提供第一栅极控制信号并且向第三多个开关像素以外的所有开关像素提供第二栅极控制信号。第三多个开关像素中的每个开关像素可以在不同的块中，并且第一栅极控制信号可以致使第一块和第三多个开关像素中的第二开关像素激活，从而致使感测区域的像素的第二部分从非读取状态转变到读取状态。在该实施方案中，方法还可以包括由至少一个处理器经由耦接到总线的通信模块从至少一个数据模块接收来自像素的第二部分的表征所扫描物体的图像数据。方法还可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，所述设备包括：控制系统，所述控制系统包括：包括块控制电路的块控制模块；包括栅极控制电路的栅极控制模块；以及包括数据电路的至少一个数据模块，其中所述块控制模块和所述栅极控制模块被配置为执行多路复用操作；和柔性衬底，所述柔性衬底经由多个连接器在所述柔性衬底的边缘处耦接到所述控制系统，所述柔性衬底包括：开关区域，所述开关区域包括布置在多个块内的多个开关像素，每个开关像素经由所述块控制电路通信地耦接到所述块控制模块并且经由所述栅极控制电路通信地耦接到所述栅极控制模块；和感测区域，所述感测区域包括感测像素阵列，所述感测像素阵列被配置为响应于入射在其上的X射线生成图像数据并且经由所述数据电路向多个数据模块提供所述图像数据，其中所述多个开关像素中的每个开关像素控制所述感测像素阵列的一部分的读取状态。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述块控制模块被配置为向包括第一多个开关像素的第一块提供第一块控制信号以使所述第一块通电，并且向除所述第一块之外的块提供第二块控制信号以使除所述第一块之外的所述块断电。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述栅极控制模块被配置为向第二多个开关像素提供第一栅极控制信号，并且向所述第二多个开关像素以外的所有开关像素提供第二栅极控制信号，其中所述第二多个开关像素中的每个开关像素在所述开关区域的不同块中，并且所述第一栅极控制信号致使所述第一块中的所述第二多个开关像素中的第一开关像素激活，从而致使所述感测区域的感测像素的第一部分从非读取状态转变到读取状态。4.根据权利要求3所述的设备，其中响应于转变到所述读取状态，经由所述数据电路将由与所述第一开关像素相关联的所述感测像素的第一部分生成的图像数据提供给所述至少一个数据模块。5.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一块控制信号和所述第一栅极控制信号包括第一预定电压，并且所述第二块控制信号和所述第二栅极控制信号包括第二预定电压。6.根据权利要求1所述的设备，其中所述柔性衬底包括涂层，所述涂层包封所述数据模块、所述栅极模块和所述块控制模块。7.根据权利要求1所述的设备，其中所述感测像素阵列中的每个感测像素包括至少一个光电二极管和至少一个感测薄膜晶体管(TFT)；所述多个开关像素中的每个开关像素包括至少一个栅极TFT和至少一个栅极电容器；所述块控制器包括第一栅极集成电路(GIC)；所述栅极控制器包括第二栅极集成电路(GIC)；并且所述至少一个数据模块包括至少一个读出集成电路(ROIC)。8.根据权利要求7所述的设备，其中所述感测像素阵列中的每个感测像素还包括至少一个感测像素电容器，并且所述设备还包括：层压到所述柔性衬底上的膜，所述膜形成闪烁体。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述膜包括硫氧化钆膜或碘化铯膜。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述块控制模块和所述栅极控制模块各自包括
32、64、128、256、512或1024个端口，所述端口将所述块控制模块和所述栅极控制模块分别连接到所述多个块或所述多个开关像素。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述感测区域的所述感测像素具有与宽度相关联的介于25mm至250mm之间的第一尺寸和与长度相关联的介于100mm至600mm之间的第二尺寸。12.一种方法，所述方法包括：相对于待检测的物体配置柔性X射线数字检测器阵列(DDA)，所述柔性DDA包括总线、控制系统，所述控制系统包括：包括块控制电路的块控制模块；包括栅极控制电路的栅极控制模块；和包括数据电路的至少一个数据模块，其中所述块控制模块和所述栅极控制模块被配置为执行多路复用操作；和柔性衬底，所述柔性衬底经由多个连接器在所述柔性衬底的一个边缘处耦接到所述控制系统，所述柔性衬底包括开关区域和感测区域，所述开关区域包括布置在多个块内的多个开关像素，每个开关像素经由所述块控制电路通信地耦接到所述块控制模块并且经由所述栅极控制电路通信地耦接到所述栅极控制模块，所述感测区域包括感测像素阵列，所述感测像素阵列被配置为响应于入射在其上的X射线生成图像数据并且经由所述数据电路向所述多个数据模块提供所述图像数据，其中所述多个开关像素中的每个开关像素控制感测像素的一部分的读取状态；使用X射线发射装置来扫描所述物体；由包括通信地耦接到所述柔性DDA的至少一个处理器的计算系统来获取表征所扫描物体的图像数据。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述获取还包括：经由所述块电路，向包括第一多个开关像素的第一块提供第一块控制信号以使所述第一块通电，并且向除所述第一块之外的所述块提供第二块控制信号；向第二多个开关像素提供第一栅极控制信号，并且向所述第二多个开关像素以外的所有开关像素提供第二栅极控制信号，其中所述第二多个开关像素中的每个开关像素在不同块中，并且所述第一栅极控制信号致使所述第一块中和所述第二多个开关像素中的第一开关像...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：贝克休斯控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：