使用半导体辐射检测器的成像方法技术

本文公开了一种方法，所述方法包括：从辐射源

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用半导体辐射检测器的成像方法

技术介绍

[0001]辐射检测器可以是用于测量辐射的通量
、
空间分布
、
光谱或其他性质的设备
。
[0002]辐射检测器可用于许多应用
。
一个重要的应用是成像
。
辐射成像是一种射线照相技术，并可用于揭示非均匀组成的不透明对象
(
如人体
)
的内部结构
。
[0003]用于成像的早期辐射检测器包括照相底板和照相胶片
。
照相底板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板
。
虽然照相底板被照相胶片取代了，但是由于它们提供的优质品质及其极端稳定性，它们仍可用于特殊情况
。
照相胶片可以是具有光敏乳剂涂层的塑料膜
(
例如，条或片
)。
[0004]在
20
世纪
80
年代，可光激励的磷光体板
(PSP
板
)
变得可用
。PSP
板可以包含在其晶格中具有色心的磷光体材料
。
当
PSP
板暴露于辐射时，由辐射激发的电子被俘获在色心中，直到它们被在板表面上扫描的激光束激励
。
当该板被激光扫描时，被俘获的激发电子发出光，该光被光电倍增管收集
。
收集的光被转换成数字图像
。
与照相底板和照相胶片相比，
PSP
板可以被重复使用
。
[0005]其它种类的辐射检测器是辐射图像增强器
。
辐射图像增强器的组件通常在真空中密封
。
与照相底板
、
照相胶片和
PSP
板相比，辐射图像增强器可以产生实时图像，即，不需要曝光后处理来产生图像
。
辐射首先撞击输入磷光体
(
例如，碘化铯
)
并转换成可见光
。
然后可见光撞击光电阴极
(
例如，含有铯和锑化合物的薄金属层
)
并引起电子发射
。
发射的电子数量与入射辐射的强度成比例
。
发射的电子通过电子光学器件投射到输出磷光体上并使输出磷光体产生可见光图像
。
[0006]闪烁体在某种程度上与辐射图像增强器类似地操作，因为闪烁体
(
例如，碘化钠
)
吸收辐射并发射可见光，该可见光然后可以通过适合可见光的图像传感器检测
。
在闪烁体中，可见光在各方向上扩散和散射，从而降低空间分辨率
。
减小闪烁体厚度有助于提高空间分辨率，但也减少了辐射的吸收
。
因此，闪烁体必须在吸收效率和分辨率之间达成折衷
。
[0007]半导体辐射检测器通过将辐射直接转换成电信号很大程度上克服了这个问题
。
半导体辐射检测器可以包括吸收关注波长的辐射的半导体层
。
当辐射粒子在半导体层中被吸收时，产生多个电荷载流子
(
例如，电子和空穴
)
并在电场下朝向半导体层上的电触点扫射
。
当前可用的半导体辐射检测器
(
例如，
Medipix)
中所需的繁琐的热管理会使得具有大面积和大量像素的检测器难以生产或无法生产
。

技术实现思路

[0008]本文公开了一种方法，所述方法包括：从辐射源上的第一位置向场景发射辐射粒子；通过图像传感器使用仅来自所述第一位置的辐射粒子捕获所述场景的第一局部图像；从所述辐射源上的第二位置向所述场景发射辐射粒子，所述第二位置相对于所述场景不同于所述第一位置；通过所述图像传感器使用仅来自所述第二位置的辐射粒子捕获所述场景的第二局部图像；通过拼接所述局部图像来形成所述场景的图像；其中，所述图像传感器包括布置成条的辐射检测器；其中，所述图像传感器在所述条当中具有死区；其中，所述第一
局部图像中的部分场景由落在所述图像传感器的所述死区上的仅来自所述第一位置的辐射粒子形成；其中，所述第二局部图像中的所述部分场景由落在所述图像传感器的有效区域上的仅来自所述第二位置的辐射粒子形成
。
[0009]根据实施例，所述图像传感器相对于所述场景保持静止
。
[0010]根据实施例，所述场景中的每个点都被捕获在由来自所述辐射源上的不同位置的辐射粒子形成的至少两个局部图像中
。
[0011]根据实施例，所述辐射源相对于所述场景保持静止
。
[0012]根据实施例，所述辐射源包括电子枪和电子轰击靶
。
[0013]根据实施例，所述辐射源被配置为使得来自所述电子枪的电子轰击在所述第一位置或所述第二位置处的所述电子轰击靶
。
[0014]根据实施例，所述辐射源被配置为通过相对于所述电子枪移动所述电子轰击靶来使得来自所述电子枪的电子轰击在所述第一位置或所述第二位置处的所述电子轰击靶
。
[0015]根据实施例，所述电子轰击靶被配置为倾斜
、
平移或既倾斜又平移
。
[0016]根据实施例，所述电子枪被配置为产生电子束并然后偏转所述电子束
。
[0017]根据实施例，所述电子轰击靶包括钨
。
[0018]根据实施例，所述图像传感器包括多个辐射检测器，其中所述辐射检测器被配置为在一段时间内对入射到所述检测器上的辐射粒子的数量进行计数
。
[0019]根据实施例，所述辐射粒子是
X
射线光子
。
[0020]根据实施例，至少一个所述辐射检测器包括：包括电触点的辐射吸收层；第一电压比较器，被配置为将所述接电触点的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，被配置为将所述电压与第二阈值进行比较；计数器，所述计数器被配置为记录入射到所述辐射吸收层上的辐射粒子的数量；控制器；其中，所述控制器被配置为从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；其中，所述控制器被配置为在所述时间延迟期间激活所述第二电压比较器；其中，所述控制器被配置为：当所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值时，使至少一个粒子数量加
1。
[0021]根据实施例，所述图像传感器还包括电连接到所述电触点的积分器，其中所述积分器被配置为从所述电触点收集电荷载流子
。
[0022]根据实施例，所述控制器被配置为在所述时间延迟开始或期满时激活所述第二电压比较器
。
[0023]根据实施例，所述控制器被配置为将所述电触点连接到电接地
。
[0024]根据实施例，在所述时间延迟期满时，所述电压的变化率基本上为零...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种方法，包括：从辐射源上的第一位置向场景发射辐射粒子；通过图像传感器使用仅来自所述第一位置的辐射粒子捕获所述场景的第一局部图像；从所述辐射源上的第二位置向所述场景发射所述辐射粒子，所述第二位置相对于所述场景不同于所述第一位置；通过所述图像传感器使用仅来自所述第二位置的辐射粒子捕获所述场景的第二局部图像；通过拼接所述局部图像来形成所述场景的图像；其中，所述图像传感器包括布置成条的辐射检测器；其中，所述图像传感器在所述条当中具有死区；其中，所述第一局部图像中的部分场景由落在所述图像传感器的所述死区上的仅来自所述第一位置的辐射粒子形成；其中，所述第二局部图像中的所述部分场景由落在所述图像传感器的有效区域上的仅来自所述第二位置的辐射粒子形成
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像传感器相对于所述场景保持静止
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述场景中的每个点都被捕获在由来自所述辐射源上的不同位置的辐射粒子形成的至少两个局部图像中
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述辐射源相对于所述场景保持静止
。5.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述辐射源包括电子枪和电子轰击靶
。6.
根据权利要求5所述的方法，其中，所述辐射源被配置为使得来自所述电子枪的电子轰击在所述第一位置或所述第二位置处的所述电子轰击靶
。7.
根据权利要求5所述的方法，其中，所述辐射源被配置为通过相对于所述电子枪移动所述电子轰击靶来使得来自所述电子枪的电子轰击在所述第一位置或所述第二位置处的所述电子轰击靶
。8.
根据权利要求5所述的方法，其中，所述电子轰击靶被配置为倾斜
、
平移或既倾斜又平移
。9.
根据权利要求5所述的方法，其中，所述电子枪被配置为产生电子束并然后偏转所述电子束
。10.
根据权利要求5所述的方法，其中，所述电子轰击靶包括钨
。11.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像传感器包括多个像素；其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹培炎，刘雨润，
申请(专利权)人：深圳帧观德芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：