数据采集制造技术

技术编号:7183645 阅读:325 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种成像探测器,包括处理电子器件(208),该电子器件具有大致等于探测器的光传感器阵列(204)和闪烁体阵列(202)的导热系数的和的负数的导热系数。在另一种情况下,所述成像探测器包括A/D转换器(302),其交替地将与撞击辐射对应的第一电荷转换为第一信号并将与衰减电荷对应的第二电荷转换为第二信号,以及逻辑单元(308),其基于所述第二信号校正所述第一信号。在另一种情况下,所述成像探测器包括A/D转换器(302)、积分器偏置电压信号确定器(318)和逻辑单元(308),其中,所述确定器(318)经由偏置电压诱发电流,所述A/D转换器(302)测量所述电流,并且所述逻辑单元(308)基于参考电压和所测量的电流计算所述光传感器阵列(204)的阻抗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数据采集下文总体涉及数据采集,并且尤其应用于计算机断层摄影(CT)。然而,其还适合于其他医学成像应用和非医学成像应用。计算机断层摄影(CT)扫描器包括安装在可旋转扫描架上的X射线管,可旋转扫描架关于纵轴或Z轴绕检查区域旋转。探测器阵列在与X射线管相对的检查区域的对侧延伸一角度弧。探测器阵列探测贯穿检查区域的辐射。探测器阵列包括光学耦合至光传感器阵列的闪烁体阵列,光传感器阵列电耦合至处理电子器件。对于每个数据采集积分期,闪烁体阵列生成指示撞击到其上面的辐射的光,光传感器阵列生成指示所述光的电信号,而处理电子器件基于所述电信号生成指示所探测到的辐射的数字数据。重建器重建所述数字数据并生成体积图像数据,处理所述体积图像数据以生成一幅或多幅图像。遗憾的是,闪烁体阵列和光传感器阵列具有非零并且不同的导热系数。对此,闪烁体阵列和光传感器阵列的响应可能随着温度而变化。因此,可能会向图像数据中引入诸如环状伪影的伪影。一种趋势是对探测器阵列采取严格的温度控制。在一种情况下,这包括使用发热器、风扇、散热片等使探测器阵列维持在预定的温度范围内。然而,这种温度控制成本高,并且如果温度控制不适当依旧会累及成像性能。使成本增加的另一因素是缺乏在装配探测器阵列以及将探测器阵列暴露于X射线和/或光之前测试光传感器通道的能力。此外,通过撞击光子沉积在闪烁体晶体上的电荷以相对长的时间常数(例如,秒级)而衰减,这被称为余辉。因此,来自在第一积分期内撞击到闪烁体晶体上的光子的残余电荷可能添加到由在随后的积分期内撞击闪烁体晶体的光子沉积的电荷。这种残余电荷常常被称为暗电流并且连同来自下一随后周期内的光子的电荷一起被积分,这可以累及成像性能。一种趋势是使用具有低余辉的闪烁材料。然而,具有低余辉的闪烁体通常更为昂贵并且比具有较高余辉的闪烁体更为低效。本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。根据一个方面,一种成像系统,包括具有光敏侧和相对的读出侧的光传感器阵列。 闪烁体阵列光学耦合至光传感器阵列的光敏一侧,而处理电子器件电耦合至光传感器阵列的读出侧。光传感器阵列、闪烁体阵列和处理电子器件热连通,并且处理电子器件的导热系数的值大致等于光传感器阵列的导热系数和闪烁体阵列的导热系数的和的负数。在另一实施例中,成像探测器包括光传感器阵列、光学耦合至光传感器阵列的闪烁体阵列、以及电耦合至光传感器阵列的处理电子器件。处理电子器件包括A/D转换器,其将光传感器阵列输出的电荷转换为具有指示所述电荷的频率的数字信号。A/D转换器交替地将与撞击辐射对应的第一电荷转换为第一信号以及将与衰减电荷对应的第二电荷转换为第二信号。逻辑单元基于所述第二信号校正第一信号。在另一实施例中,一种成像探测器,包括光传感器阵列、光学耦合至光传感器阵列的闪烁体阵列、以及电耦合至光传感器阵列的处理电子器件。处理电子器件包括A/D,其将光传感器阵列输出的电荷转换为具有指示所述电荷的频率的数字信号;以及积分器偏置电压信号设置器,其设置针对A/D转换器的积分器偏置电压信号,该信号诱发可以由A/D转换器测量的电流。6在另一实施例中,一种成像系统,包括生成贯穿检查区域的辐射束的辐射源、探测贯穿检查区域的辐射的探测器阵列、以及重建探测器阵列的输出并生成指示所述输出的图像数据的重建器。探测器阵列包括多个探测器块(tile),并且探测器块包括光传感器阵列、 光学耦合至光传感器阵列的闪烁体阵列、以及电耦合至光传感器阵列的处理电子器件。光传感器阵列、闪烁体阵列和处理电子器件是热连通的,并且处理电子器件的导热系数的值大致等于光传感器阵列的导热系数和闪烁体阵列的导热系数的和的负数。在另一实施例中,一种方法,包括将成像系统的探测器块的处理电子器件的导热系数的值设置成大致等于探测器块的光传感器阵列和闪烁体阵列的导热系数的和。在另一实施例中,一种方法,包括在成像程序中的至少一个积分期期间脉冲调制辐射发射的开启和关闭、在所述至少一个积分期期间当辐射发射开启时探测第一信号、在所述至少一个积分期期间仅当辐射发射关闭时探测第二信号、以及基于所述第二信号校正所述第一信号。在另一实施例中,一种方法,包括将信号注入到探测器块的A/D转换器的输出内,其中,该信号可以由A/D转换器测量;利用A/D转换器将所述信号转换为数字数据;以及基于所注入的信号和数字数据计算探测器块的光传感器阵列的阻抗。本专利技术可以具体化为各种部件和部件布置,以及各种步骤和步骤安排。附图仅用于图示说明优选实施例,而不应认为其对本专利技术构成限制。附图说明图1图示了一种范例成像系统;图2图示了一种范例探测器块;图3图示了一种范例探测器电子器件;图4图示了一种范例导热系数确定器;图5图示了一种范例电压参考确定器;图6图示了一种范例时序图;图7-10图示了一种范例A/D转换器和逻辑;图11-13图示了一种范例A/D转换器和逻辑。图1图示了成像系统100,例如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统100包括大体固定的扫描架102和旋转扫描架104。旋转扫描架104由固定扫描架102可旋转地支撑,并关于纵轴或ζ轴绕检查区域106旋转。诸如X射线管的辐射源108由旋转扫描架104支撑并发射贯穿检查区域106的辐射。辐射源控制器Iio控制辐射源108。这种控制包括,但不限于,开启和关闭辐射源108, 以及由此开启和关闭辐射发射。这能够通过栅格切换和/或以其他方式实现。在一种情况下,在积分期期间脉冲调制辐射源108,使得辐射在积分期的第一子部分内开启而在积分期的第二子部分内关闭。如下文更为详细地描述,当辐射被关闭时能够测量来自闪烁体余辉的暗电流,并且随后能够将测量结果用于校正与探测到的辐射对应的信号。辐射敏感探测器阵列112跨越检查区域106在辐射源108的对侧延伸一角度弧, 并探测贯穿检查区域106的辐射。在图示的实施例中,辐射敏感探测器阵列112包括沿与 ζ轴横切的方向相对于彼此布置的多个探测器模块114。探测器模块114包括沿ζ轴相对于彼此布置的多个探测器嵌合体或块116。在一种情况下,探测器阵列112基本上类似于和 / 或基于在 2001 年 7 月 18 日提交的题为 “Solid State X-Radiation Detector Modules7and Mosaics thereof,and an Imaging Method and Apparatus Employing the Same,,的美国专利6510195B1中所描述的探测器阵列,在此通过引用将其全文并入。暂时转到图2,图示了沿图1的线A-A的块116的横截面视图。所图示的块116 包括闪烁体阵列202,闪烁体阵列202物理和光学地耦合至光传感器阵列204,例如耦合至基底206的背侧照射的光电二极管或其他光敏像素的阵列。光传感器阵列204能够凸点结合(如图所示)或以其他方式耦合至基底206。电子器件208物理和电学地耦合至电耦合至光传感器阵列204的基底206的读出区210。闪烁体阵列202、光传感器阵列204和电子器件208实质上是热连通的。诸如连接器引脚或其他电路径的电路径212承载电源和数字 I/O 信号。在 Luhta 等人的“A New 2D_Tiled Detector for Mul本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像探测器,包括:光传感器阵列(204),其具有光敏侧和相对的读出侧;闪烁体阵列(202),其光学耦合至所述光传感器阵列(204)的所述光敏侧;以及处理电子器件(208),其电耦合至所述光传感器阵列(204)的所述读出侧,其中,所述光传感器阵列(204)、所述闪烁体阵列(202)和所述处理电子器件(208)是热连通的,并且所述处理电子器件(208)的导热系数的值大致等于所述光传感器阵列(204)的导热系数和所述闪烁体阵列(202)的导热系数的和的负数。

【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:M·查波R·P·卢赫塔C·J·弗列托斯B·E·哈伍德
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

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