成像探测器制造技术

一种成像探测器（214），包括闪烁体阵列（216）和光传感器阵列（218），所述闪烁体阵列包括闪烁体元件（228）和材料（230），所述光传感器阵列包括具有光敏感区域（224）和非敏感区域（226）的探测器元件（222）。所述光敏感区域与所述闪烁体元件被间隙分开，所述光敏感区域与所述闪烁体元件一对一地机械对准，并且所述非敏感区域与所述材料一对一地机械对准。所述探测器还包括结构（234），所述结构包括一个或多个无材料通道。所述结构定位于所述非敏感区域与所述材料之间并且不定位于所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间。光学胶黏剂（232）位于所述间隙中，填充整个间隙，并且机械地和光学地耦合所述光敏感区域与所述闪烁体元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像探测器
以下大体涉及成像，并且更具体而言涉及成像系统的基于闪烁体-光电二极管的成像探测器，并且就对计算机断层摄影(CT)的具体应用进行描述。然而，以下也可用于采用基于闪烁体-光电二极管的成像探测器的其他成像模态。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)扫描器包括由固定部分以能够旋转的方式支撑的旋转部分。所述旋转部分支撑发射穿过检查区域的辐射的X射线管和探测穿过所述检查区域的辐射的探测器阵列。常规的积分探测器阵列包括被光学耦合到光电二极管阵列的闪烁体阵列。所述闪烁体阵列吸收X射线光子，并且发射指示所述X射线光子的光学光子，并且光电二极管阵列接收所述光学光子并生成指示所述学学光子(并且因此指示吸收X射线光子)的电信号。重建器重建所述信号并且生成指示所述检查结果的体积图像数据。已使用各种方法来耦合所述闪烁体和探测器阵列。结合图1A和图1B讨论一种方法。图1A示出了二维光电二极管阵列102。一般地，这种阵列为16X16到16X64的；然而，出于解释的目的，图示的阵列为具有四个一般为正方形探测器元件104的2X2阵列。每个探测器元件104包括具有被非敏感区域110围绕的光敏感区域108的表面106。将一滴光学胶黏剂112置于四个探测器像素104相遇的接合部114。然后将闪烁体阵列116向下放到光电二极管阵列102上。随着闪烁体阵列116物理接触光学胶黏剂112并在其上施力，光学胶黏剂112在表面106 (包括光敏感区域108和非敏感区域110两者)上从接合部114径向展开。图1B示出了被向下放到光电二极管阵列102上的闪烁体阵列116，在它们之间有光学胶黏剂112。以此方法，以及其他方法，光学胶黏剂空隙(或空气泡)可能形成并且被困在闪烁体阵列116与光电二极管阵列102之间。遗憾的是，这种空隙可能减小光收集效率，即抑制或阻止光从闪烁体阵列116到光电二极管像素104的光敏感区域108的透射。此外，可能难以控制闪烁体阵列116与光电二极管阵列102之间的最终光学胶黏剂厚度，并且过量的胶黏剂118将挤出侧边，如在图1B中所示，并且必须后续被去除。此外，该方法需要固定装置来将闪烁体阵列116和光电二极管阵列102保持在合适位置，并且自动化机器一般是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的各方面解决上述问题以及其他问题。根据一个方面，一种成像探测器包括闪烁体阵列和光传感器阵列，所述闪烁体阵列包括闪烁体元件和材料，并且光传感器阵列包括具有光敏感区域和非敏感区域的探测器元件。由间隙将所述光敏感区域与所述闪烁体元件分开，所述光敏感区域与所述闪烁体元件一对一地机械对准，并且所述非敏感区域与所述材料机械对准。所述探测器还包括结构，所述结构包括一个或多个无材料通道。所述结构定位于所述非敏感区域与所述材料之间，并且不定位于所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间。光学胶黏剂定位于所述间隙中，填充整个间隙，并且机械地和光学地耦合所述光敏感区域与所述闪烁体元件。根据另一方面，一种方法，包括将体积光学胶黏剂置于探测器阵列的光传感器阵列的光敏感区域上；并且经由所述光学胶黏剂，将闪烁体阵列机械地耦合到所述探测器阵列的所述光传感器阵列。机械地耦合所述闪烁体阵列包括随着所述闪烁体阵列物理接触所述光学胶黏剂并且朝向所述光传感器阵列移动，经由所述闪烁体阵列向所述光学胶黏剂施加力，这造成所述光学胶黏剂展开并完全填充所述光传感器阵列与所述闪烁体阵列之间的间隙，并且空气或过量的光学胶黏剂中的至少一种从所述间隙流到定位于所述间隙外部的所述探测器阵列的一个或多个无材料通道中。根据另一方面，一种成像系统，包括:源，其发射穿过检查区域的辐射；以及探测器阵列，其探测穿过所述检查区域的辐射，并且生成指示所探测的辐射的投影数据。所述探测器阵列包括具有闪烁体元件的闪烁体阵列和具有光敏感元件的光传感器阵列，所述闪烁体元件与所述光敏感元件机械对准，并且经由光学耦合被光学耦合到所述光敏感元件，所述探测器阵列还包括一个或多个无材料通道，其定位于所述闪烁体元件与所述光敏感元件之间的所述光耦合的边缘附近，并且所述一个或多个无材料通道容纳空气或过量的光学胶黏剂中的至少一种。【附图说明】本专利技术可以采取各种部件与部件的布置以及各种步骤与步骤的安排的形式。附图仅处于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为限制本专利技术。图1A和图1B图示了耦合闪烁体阵列和探测器阵列的光电二极管阵列的现有技术方法。图2结合探测器阵列示意性地图示了示范性成像系统，其包括具有针对空气和/或过量的光学胶黏剂的通道的结构。图3示意性地图示了没有光学胶黏剂的探测器阵列的范例。图4示意性地图示了具有光学胶黏剂的探测器阵列的范例的一部分。图5、图6、图7和图8图示了用于装配探测器阵列的示范性方法。图9示意性地图示具有对准特征的探测器阵列的范例。图10和图11示意性地图示了探测器阵列的范例，在所述探测器阵列中通道为所述探测器阵列的闪烁体阵列的部分。图12示意性地图示了结构的范例，其中通道形成于探测器阵列的光传感器阵列218 上。【具体实施方式】图2示意性地图示诸如计算机断层摄影(CT)扫描器的成像系统200。成像系统200包括基本固定机架部分202和旋转机架部分204。旋转机架部分204经由轴承等由基本固定机架部分202以能够旋转的方式支撑。辐射源206，例如X射线管，受旋转机架部分204支撑，并与其一起关于纵轴或z轴210绕检查区域208旋转。源准直器212准直由辐射源206发射的辐射，产生大体为锥形、扇形、楔形或其他形状的穿过检查区域208的辐射束。一维或二维探测器阵列214对向角度弧，相对于辐射源206跨过检查区域208位于对面，并且探测穿过检查区域208的辐射并生成指示所探测的辐射的电信号。在所图示的实施例中，探测器阵列214包括被光学耦合到光传感器阵列218的闪烁体阵列216。光传感器阵列218包括多个探测器元件222，每个均具有至少部分地由非感测区域226 (其不感测光)围绕的光敏感区域224 (其感测光)。闪烁体阵列216包括互补闪烁体元件228，互补闪烁体元件分别以一对一的方式与对应的光电二极管阵列像素222 (在二极管阵列像素之间具有间隙)和设置在元件228之间的材料230 (例如反光的或其他的)对准。闪烁体阵列216吸收入射在其上的X射线光子并且发射指示所吸收的X射线光子的光学光子，光敏感区域224接收所述光学光子，并且光传感器阵列218生成并输入指示所述光学光子的电信号，并因此吸收X射线光子。闪烁体阵列216经由光学胶黏剂232被光学耦合到光传感器阵列218。可以以各种方式引入所述光学耦合剂。在一种情况中，其可以由机械手经由喷射而被分配，和/或以其他方式被引入。下文中将更加详细地描述，在至少一个实施例中，探测器阵列214包括具有一个或多个无材料通道的物理结构234，所述无材料通道接纳装配过程中的任何空气和/或过量的光学胶黏剂。这允许闪烁体阵列216与光传感器阵列218之间的空气从所述所述无材料通道逃逸，减轻胶黏剂空隙的形成或困住闪烁体阵列216与光传感器阵列218之间的空气。相对于其中省略了结构234的构造，这可以改进光收集效率，并且被困在闪烁体阵列216与光传感器阵列218之间的空气抑制或阻止由闪烁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像探测器（214），包括：闪烁体阵列（216），其包括闪烁体元件（228）和材料（230）；光传感器阵列（218），其包括具有光敏感区域（224）和非敏感区域（226）的探测器元件（222），其中，所述光敏感区域与所述闪烁体元件被间隙分开，所述光敏感区域与所述闪烁体元件一对一地机械对准，并且所述非敏感区域与所述材料机械对准；结构（234），其包括一个或多个无材料通道，其中，所述结构定位于所述非敏感区域与所述材料之间，并且不定位于所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间；以及光学胶黏剂（232），其定位于所述间隙中，填充整个所述间隙，并且机械地和光学地耦合所述光敏感区域与所述闪烁体元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.06 US 61/472,2381.一种成像探测器(214)，包括: 闪烁体阵列(216)，其包括闪烁体元件(228)和材料(230)； 光传感器阵列(218)，其包括具有光敏感区域(224)和非敏感区域(226)的探测器元件(222)，其中，所述光敏感区域与所述闪烁体元件被间隙分开，所述光敏感区域与所述闪烁体元件一对一地机械对准，并且所述非敏感区域与所述材料机械对准； 结构(234)，其包括一个或多个无材料通道，其中，所述结构定位于所述非敏感区域与所述材料之间，并且不定位于所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间；以及 光学胶黏剂(232)，其定位于所述间隙中，填充整个所述间隙，并且机械地和光学地耦合所述光敏感区域与所述闪烁体元件。2.如权利要求1所述的成像探测器，其中，所述一个或多个无材料通道邻近所述间隙。3.如权利要求1至2中任一项所述的成像探测器，其中，所述一个或多个无材料通道对所述间隙中的物质而言是能够进入的。4.如权利要求1至3中任一项所述的成像探测器，其中，所述一个或多个无材料通道中的至少一个提供贮存器，所述贮存器容纳否则将被困在所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间的所述间隙中的空气。5.如权利要求1至4 中任一项所述的成像探测器，其中，所述一个或多个无材料通道提供贮存器，所述贮存器容纳未装入所述光敏感区域与所述闪烁体元件之间的所述间隙的任意过量的光学胶黏剂。6.如权利要求1至5中任一项所述的成像探测器，其中，所述结构为设置在所述光传感器阵列与所述闪烁体阵列之间的插入体(302)的部分。7.如权利要求6所述的成像探测器，其中，所述插入体的深度限定所述间隙的深度。8.如权利要求6至7中任一项所述的成像探测器，其中，所述插入体包括X射线吸收材料，所述X射线吸收材料阻挡撞击所述插入体的X射线。9.如权利要求6至8中任一项所述的成像探测器，其中，所述插入体包括将撞击所述插入体的光朝向所述光敏感区域反射的材料。10.如权利要求6至9中任一项所述的成像探测器，其中，所述插入体(302)减小所述成像探测器的机械应力。11.如权利要求6至10中任一项所述的成像探测器，还包括至少第一互补对准特征(900)和第二互补对准特征(902)以及第三互补对准特征(904)和第四互补对准特征(906)，其中，所述第一互补对准特征或所述第二互补对准特征中的一个定位于所述光传感器阵列上，并且所述第一互补对准特征或所述第二互补对准特征中的另一个定位于所述插入体上，所述第三互补对准特征或所述第四互补对准特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·P·卢赫塔，M·A·查波，B·E·哈伍德，R·A·马特森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：