Ｘ射线探测器中的直接探测事件的抑制制造技术

根据本发明专利技术的实施例，对来自若干像素或子像素的信号进行比较，并且来自实质上比比较中的其他像素亮的像素或子像素的那些信号被排除对输出信号的贡献，以抑制Ｘ射线探测器中的直接探测事件。为此，Ｘ射线探测器装置（１０１）可以包括：－像素布置（３０３）的阵列（１０２）；－每个像素布置（３０３）包括用于将入射辐射转换为收集设备信号的至少一个辐射收集设备（３１１），－切换布置（３１３、３２４、３１４、１４２；３１３、３１５、３１４、３５２、１４２；３１３、３１５、３１４；３６１），其用于分别向一个输出元件（１４１）提供从至少一个像素布置（３０３）的多个辐射收集设备（３１１）的收集设备信号导出的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线探测器中的直接探测事件的抑制
技术介绍
本专利技术涉及抑制X射线探测器中的直接探测事件的探测器和方法。
技术介绍
WO 2005088345公开了具有光敏探测器层的X射线探测器，在所述层上设置了用 于将X射线转换为光子的闪烁层。通过将闪烁器或光电导体与半导体成像设备进行组合建立半导体X射线探测器。 在第一种情况中，闪烁体将X射线量子转换为光，并且光在半导体成像设备中被转换为电 荷，所述电荷最终被读出以得到图像。在第二种情况中，光电导体直接将所吸收的X射线量 子转换为电荷，所述电荷由成像器收集并最终被读出以得到图像。成像设备可以包括基于非晶硅或多晶硅的平板成像器，所述成像器具有像素矩阵 中的光电二极管或电荷收集电极。成像设备的其他形式为电荷耦合设备(CCD)和基于互补 金属氧化物半导体的成像器(CMOS成像器)。后一成像设备常常采用所谓的有源像素传感 器的形式，这是由于其在像素中包含用于放大信号的晶体管。半导体X射线探测器的常见问题为不是所有X射线量子在转换层，即在闪烁体或 光电导体中被吸收。通过转换层的X射线量子只有低概率地可能引起半导体成像设备中的相互作用， 在单像素中沉降通常大量的电荷。这导致每幅图像中若干非常亮的像素。在下文中，该事 件将被称为“寄生直接探测事件”。转换层中的X射线量子的转换和由成像器的光或电荷的收集的预期过程通常更 经常地发生，但是生成低得多的电荷。因此，除了正常图像之外，在每幅图像中可以观察到少数非常亮的像素。亮像素的 数量和位置在图像之间发生改变，并且实质上干扰预期图像。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的为克服现有技术的这些缺点。这在所附独立权利要求中所提 出的内容而实现，而所附从属权利要求限定其有利的修改。特别地，根据在权利要求1中描述的本专利技术的第一方面，提供了包括如下部件的X 射线探测器装置-像素布置的阵列，-每个像素布置包括用于将入射辐射转换为收集设备信号的至少一个辐射收集设 备，-判优或切换布置，其用于分别向输出元件提供从至少一个像素布置的多个辐射 收集设备的收集设备信号中导出的信号。判优布置可以为判优(从)至少一个像素布置的 多个辐射收集设备的收集设备信号(得出的信号)的任意布置，即例如，该任意布置以某 种方式考虑那些信号并试图抑制由于直接探测事件导致的比来自其他辐射收集设备的信 号亮得多或暗得多的(来自辐射收集设备)信号，从而，与输出在没有判优设备的情况下对信号的依赖相比，输出显著地更少取决于(由于直接探测事件导致其亮得多或暗得多的) 所述信号(即优选地比具有例如仅平均单元的情况更少)。优选地，判优布置被设计为用于抑制辐射收集设备的辐射收集设备输出信号，所 述辐射收集设备输出信号的亮度与多个其他辐射收集设备的辐射收集设备输出信号的亮 度的区别大于预定值或因子。取决于例如，探测器装置，该预定值或因子可以具有非常宽的 值的范围。根据探测器装置以以下方式选择预定值或因子其在不使所接收的图像恶化到 不可接受的情况下，提供对亮或暗直接探测事件像素的令人满意的抑制_如果没有找到更 令人信服的标准时，对确定值或因子的选择理论上也可以根据开发者对所接收图像的印象 而完成。优选地，每个像素布置包括一个辐射收集设备，其中，切换布置包括分别可操作地 引起多个像素布置连接到一条读出线的选择线，并且其中，切换布置还包括可操作地连接 探测器像素的阵列的邻近读出线的开关，其中，所连接的邻近读出线连接到一个输出元件 或若干输出元件。优选地，将从四个辐射收集设备的收集设备信号导出的信号提供给输出元件。优选地，当来自至少两个，优选地至少四个辐射收集设备的信号被提供给输出元 件时，所有放大器晶体管的源极被连接到一起，但是，连接到其相应辐射收集设备的放大器 晶体管的栅极在不同电位。优选地，受寄生直接探测事件影响的像素布置中的晶体管具有较低栅极电位，并 且晶体管在较小程度上对输出信号有贡献以允许来自寄生直接探测事件的信号被抑制。优选地，输出元件包括放大器。优选地，像素布置还包括采样和保持电路，包括采样开关、采样电容器和缓冲放大ο优选地，连接贯通时的附加开关和线在控制电路的控制下沿阵列的水平方向连接 采样电容器。优选地，被连接用于判优的邻近像素布置的数目是被连接用于判优之后的分组 (binning)的邻近像素布置的数目的最小约数。优选地，连接贯通时的附加开关和列线在控制电路的控制下沿阵列的垂直方向连 接采样电容器。优选地，当至少两个，优选地至少四个分组开关被激活时，四个邻近像素布置的采 样电容器被连接。优选地，被连接用于判优的邻近像素布置的数目被连接用于判优之后的 分组的邻近像素布置的数目的最小约数。例如，如果被连接用于分组的邻近像素布置的数 目为4*4(行中有四个像素布置，列中有四个像素布置)，则被连接用于判优的邻近像素布 置的数目可以为例如2*2，这是由于2为4的最小约数。优选地，像素布置包括多个辐射收集设备，其中，所述多个辐射收集设备经由开关 可连接到针对多个辐射收集设备的一个读出开关。优选地，像素布置包括多个辐射收集设备，其中，所述多个辐射收集设备经由一个 开关或多个开关可连接到公共采样电容器。优选地，辐射收集设备为光电二极管或电荷收集电极。优选地，像素布置包括若干辐射收集设备，并且所述辐射收集设备的信号被馈送到判优电路中，所述判优电路被配置为当收集设备信号与其他收集设备信号的区别大于预 定值或因子时，排除来自辐射收集设备的收集设备信号对输出信号的贡献，其中，所述判优 电路的输出连接到读出开关。优选地，判优电路被配置为将来自一个像素布置或多个像素布置中的若干辐射收 集设备的信号进行比较，并且其中，判优电路被配置为排除来自那些辐射收集设备的信号 对提供给输出的输出信号的贡献，其中所述信号基本上比来自比较中的其他辐射收集设备 的信号更亮或更暗。根据本专利技术的第二方面，提供了用于处理X射线探测器装置的至少一个像素布置 的多个辐射收集设备的辐射收集设备输出信号的方法，其中，从至少一个像素布置的多个 辐射收集设备的辐射收集设备输出信号导出的信号被分别提供给一个输出元件，其中，至 少一个辐射收集设备输出信号被抑制。根据结合附图进行描述的下述优选实施例的详细描述和权利要求，本专利技术的其它 方面、特征和优势将变得更加明显。附图说明图1示出了半导体成像设备的通常结构；图2示出了单个有源像素的详细示意图；图3示出了本专利技术的第一实施例；图4示出了本专利技术的第二实施例；图5示出了通过激活合适的分组开关连接四个邻近像素的采样电容器；图6示出了本专利技术的第三实施例；图7示出了本专利技术的第四实施例。具体实施例方式图1示出了半导体成像设备(101)的通常结构。其包括包含像素(303)的像素矩 阵(102)。像素(303)由具有时钟线(131)和数据线(132)的垂直移位寄存器(133)经由 选择线(324)激活。所有像素(303)的图像信号经由读出列(325)被逐线读出到输出元件， 所述输出元件为列放大器(141)。在图2中示出了简单有源像素(303)的详细示意图。其包括收集设备，例如，收集 信号的光电二极管(311)。另外，其具有在复位线(322)的控制下将光电二极管(311)充电 到预定义电压的复位开关(312)。取决于所收集的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线探测器装置（１０１），包括：－像素布置（３０３）的阵列（１０２），每个像素布置（３０３）包括至少一个辐射收集设备（３１１），用于将入射辐射转换为辐射收集设备输出信号，－判优布置（３１３、３２４、３１４、１４２；３１３、３１５、３１４、３５２、１４２；３１３、３１５、３１４；３６１），用于分别向输出元件（１４１）提供从多个辐射收集设备（３１１）的辐射收集设备输出信号导出的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W吕腾，T普尔特，R基维特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]