DE102005049228B4 - Detektor mit einem Array von Photodioden - Google Patents

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Abstract

Detektor mit einem Array von Photodioden (10), welche hinsichtlich der Größe ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche jeweils einem Pixel entsprechen, wobei jede Photodiode (20) in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden (21, 22) untergliedert ist, und wobei jede Photodiode (20) wenigstens einen elektrischen Schalter (23) aufweist, so dass nur eine oder alle Sub-Photodioden (21, 22) der Photodiode (20) mit einer Auswerteschaltung (13) verbindbar sind, wobei jede Photodiode (20) in eine erste (21) und in eine zweite (22) Sub-Photodiode untergliedert ist, wobei die erste Sub-Photodiode (21) hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet ist, und wobei der Detektor weiterhin ein dem Array von Photodioden (10) zugeordnetes und relativ zu dem Array von Photodioden (10) ausgerichtetes Array von Szintillatorelementen (9) aufweist, so dass einer Photodiode (20) jeweils ein Szintillatorelement (14) zugeordnet ist, wobei die Szintillatorelemente (14) jeweils in mehrere Sub-Elemente (15, 16, 17, 18) unterteilt sind, wobei genau ein Sub-Element (18) eines Szintillatorelementes (14) der ersten Sub-Photodiode (21) zugeordnet ist und die restlichen Sub-Elemente (15, 16, 17) des Szintillatorelementes (14) der zweiten Sub-Photodiode (22) zugeordnet sind, wobei die Szintillatorelemente (14) sowie die Sub-Elemente (15, 16, 17, 18) durch Schlitze (30, 31, 32) voneinander getrennt sind, die mit einem Licht reflektierenden Material gefüllt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Detektor insbesondere für Röntgenstrahlung mit einem Array von Photodioden, welche hinsichtlich der Größe ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche jeweils einem Pixel entsprechen.
  • Bei der Bildgebung mit einem Röntgengerät, z. B. mit einem Röntgen-Computertomographiegerät, welches ein Röntgenaufnahmesystem mit einer Röntgenstrahlenquelle und einem Röntgenstrahlendetektor aufweist, ist man bestrebt, die Detektionsfläche des zur Bildgewinnung zur Verfügung stehenden Röntgenstrahlendetektors möglichst groß auszuführen, um beispielsweise in einem Umlauf des Röntgensystems um einen Patienten ganze Organe, wie das Herz des Patienten, abscannen zu können. Ein derartiger, auch als Flächendetektor bezeichneter Röntgenstrahlendetektor ist in der Regel aus einer Vielzahl von Detektormodulen aufgebaut, welche zweidimensional aneinander gereiht sind. Jedes Detektormodul weist ein Array von Szintillatorelementen und ein Array von Photodioden auf, welche zueinander ausgerichtet sind. Ein Szintillatorelement und eine Photodiode bilden dabei ein Detektorelement des Detektormoduls. Ein Detektorelement repräsentiert ein Pixel des Detektors. Die Szintillatorelemente wandeln auf sie auftreffende Röntgenstrahlung in sichtbares Licht um, welches von den nachgelagerten Photodioden des Arrays von Photodioden in elektrische Signale umgesetzt wird.
  • In bestimmten medizinischen Diagnosefällen besteht der Wunsch, mit dem Röntgengerät Bilder von einem Untersuchungsobjekt erzeugen zu können, die eine höhere Ortsauflösung haben als die durch das Raster der Detektorelemente bzw. das Raster der Pixel vorgegebene Ortsauflösung des verwendeten Röntgenstrahlendetektors. Hierzu ist es aus der DE 101 45 997 A1 bekannt, eine Hochauflösungsblende zu verwenden, die eng benachbarte Blendenschlitze aufweist und aus einem Röntgenstrahlen absorbierenden Material, in der Regel aus einem Schwermetall, ausgebildet ist. Die Hochauflösungsblende schattet einen Teil von jedem Pixel des Arrays von Szintillatorelementen ab, so dass jeweils nur ein Teil eines Szintillatorelementes mit Röntgenstrahlung beaufschlagt wird, wodurch eine höhere Ortsauflösung erzielt wird. Um eine höhere Ortsauflösung zu erreichen, wird allerdings nur ein Teil der durch den Patienten hindurch getretenen Röntgenstrahlung zur Bildgebung benutzt.
  • Um zusätzlich zu Röntgenaufnahmen mit einer dem Raster der Pixel entsprechenden Ortsauflösung auch Röntgenaufnahmen mit höherer Ortsauflösung gewinnen zu können, ist die Hochauflösungsblende in der Regel motorisch zwischen einer Arbeitsstellung und einer axial versetzten Nichtbetriebsstellung verfahrbar. Demnach ist an dem Röntgenaufnahmesystem zusätzlich eine bewegte Komponente, nämlich die Hochauflösungsblende, vorhanden, die für den Betrieb justiert werden muss und für die zusätzlicher Bauraum an dem Röntgenaufnahmesystem bereit gestellt werden muss, um die Hochauflösungsblende im Falle der Nichtbenutzung so aufnehmen zu können, dass sie die anderweitige Bildgewinnung mit dem Röntgenaufnahmesystem nicht behindert. Des Weiteren erfordert das Verfahren der Hochauflösungsblende in eine Arbeitsstellung und eine Nichtbetriebsstellung eine aufwändige und somit teuere Mechanik.
  • Die Druckschrift EP 1 312 938 A2 offenbart eine Anordnung von Sensorelementen, wobei die Sensorelemente dazu vorgesehen sind, elektromagnetische Strahlung wie Röntgenstrahlung oder Licht zu detektieren und dabei ein der Strahlungsintensität entsprechendes Ladungssignal zu erzeugen. Weiterhin weist ein Sensorelement Mittel auf, die die Bestimmung der Dosis der auftreffenden Strahlung ermöglichen. In der Anordnung bilden die Sensorelemente Gruppen, sodass die Ausgänge aller Sensorelemente einer Gruppe gekoppelt sind und die Sensorelemente einer Gruppe vorzugsweise benachbart angeordnet sind. Dadurch ist einerseits eine Bestimmung der Dosis in diesen Bereichen möglich und andererseits können durch das Kombinieren von Ausgangssignalen mehrerer Sensorelemente Bilder mit einer niedrigeren Auflösung auf einfache Art und Weise gebildet werden. Eine solche Anordnung kann beispielsweise in einer Röntgendiagnoseeinrichtung oder in einem optischen bildaufnehmenden System eingesetzt werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Detektor der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass mit dem Detektor Röntgenaufnahmen mit höherer Ortsauflösung möglich sind, ohne eine Hochauflösungsblende verwenden zu müssen.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Detektor mit einem Array von Photodioden, welche hinsichtlich der Größe ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche jeweils einem Pixel entsprechen, wobei jede Photodiode in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden untergliedert ist, und wobei jede Photodiode wenigstens einen elektrischen Schalter aufweist, so dass nur eine oder alle Sub-Photodioden der Photodiode mit einer Auswerteschaltung verbindbar sind. Es wird also vorgeschlagen, die lichtsensitive Empfangsfläche jeder Photodiode des Arrays, welche einem Pixel entspricht, nochmals in wenigstens zwei Sub-Photodioden zu unterteilen, und die Photodiode derart mit einem Schalter zu versehen, dass zur Aufnahme von Röntgenprojektionen mit hoher Ortsauflösung nur die eine Sub-Photodiode aktiv ist und im Falle der Aufnahme von Röntgenprojektionen mit normaler Ortsauflösung alle Sub-Photodioden aktiv sind, was dem konventionellen Betrieb der Photodiode entsprechen würde. Auf diese Weise können Röntgenprojektionen mit einer erhöhten Ortsauflösung gewonnen werden, ohne eine spezielle Hochauflösungsblende verwenden zu müssen, um jeweils einen Teil der Detektorfläche zur Gewinnung von Röntgenprojektion mit erhöhter Ortsauflösung abzuschatten.
  • Nach einer Variante der Erfindung handelt es sich bei dem Schalter um einen Schalter in CMOS-Technik, der sich in einfacher Weise in eine Photodiode integrieren lässt. Der Schalter wird vorzugsweise über die Auswerteschaltung gesteuert betrieben, so dass je nach Betriebsmodus des Detektors entweder alle Sub-Photodioden einer Photodiode zur Signalgenerierung der Photodiode beitragen, oder dass jeweils nur eine bestimmte Sub-Photodiode einer Photodiode aktiv ist, um die Röntgenprojektion mit erhöhter Ortsauflösung zu gewinnen.
  • Erfindungsgemäß ist jede Photodiode in eine erste und in eine zweite Sub-Photodiode untergliedert, wobei die erste Sub-Photodiode hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet ist. Nach einer Variante der Erfindung ist die zweite Sub-Photodiode hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche L-förmig ausgebildet. Vorzugsweise ergänzen sich die erste Sub-Photodiode und die zweite Sub-Photodiode zu einer im Wesentlichen quadratischen oder rechteckförmigen Photodiode des Arrays von Photodioden. Auf diese Weise kann durch eine Untergliederung einer konventionellen Photodiode in nur zwei Sub-Photodioden die Aufnahme von Röntgenprojektionen mit erhöhter Ortsauflösung ermöglicht werden. Die für die erhöhte Ortsauflösung verwendete erste Sub-Photodiode weist dabei die quadratische oder rechteckförmige Gestalt auf, wie sie auch eine konventionelle Photodiode an sich aufweist.
  • Weiterhin erfindungsgemäß ist dem Array von Photodioden ein relativ zu dem Array von Photodioden ausgerichtetes Array von Szintillatorelementen so zugeordnet, dass einer Photodiode jeweils ein Szintillatorelement zugeordnet ist. Die Szintillatorelemente sind jeweils in wenigstens zwei Sub-Elemente unterteilt. Die Unterteilung der Szintillatorelemente in Sub-Elemente kann dabei in gleicher Weise erfolgen wie die Unterteilung der Photodiode in Sub-Photodioden. Aus Gründen der einfacheren Herstellung des Arrays von Szintillatorelementen sind die Szintillatorelemente insbesondere im Hinblick auf die quadratische oder rechteckförmige Ausbildung der ersten Sub-Photodiode und der L-förmigen Ausbildung der zweiten Sub-Photodiode in vier Sub-Elemente unterteilt. Dabei ist genau ein Sub-Element eines Szintillatorelementes der ersten Sub-Photodiode und sind die restlichen Sub-Elemente des Szintillatorelementes der zweiten Sub-Photodiode zugeordnet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Szintillatorelemente sowie die Sub-Elemente durch Schlitze voneinander getrennt, die mit einem Licht reflektierenden Material gefüllt sind, wobei die Schlitze zwischen den Szintillatorelementen breiter als die Schlitze zwischen den Sub-Elementen sind. Auf diese Weise wird eine an das Array der Photodioden angepasste Strukturierung des Arrays von Szintillatorelementen erreicht.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Detektor mehrere Detektormodule mit jeweils einem Array von Szintillatorelementen und einem Array von Photodioden auf, von denen wenigstens eines ein Array von Photodioden umfasst, dessen Photodioden in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden untergliedert sind. Der Detektor muss also nicht vollständig derartige Detektormodule aufweisen, sondern kann auch zum Teil konventionell ausgeführte Detektormodule umfassen, worunter Detektormodule verstanden werden, deren Photodioden und Szintillatorelemente nicht weiter unterteilt sind.
  • Vorzugsweise ist der Detektor für ein Röntgengerät, insbesondere für ein Röntgen-Computertomographiegerät vorgesehen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 in schematischer, teilweise blockschaltbildartiger Darstellung ein Computertomographiegerät,
  • 2 ein Detektormodul des Computertomographiegerätes aus 1,
  • 3 eine Draufsicht auf das Array von Szintillatorelementen des Detektormoduls aus 2,
  • 4 eine Draufsicht auf das Array von Photodioden des Detektormoduls aus 2, und
  • 5 und 6 verschiedene Ausführungsformen von Photodioden.
  • In 1 ist in schematischer, teilweise blockschaltbildartiger Darstellung ein Computertomographiegerät 1 gezeigt. Das Computertomographiegerät 1 umfasst eine Röntgenstrahlenquelle 2, von deren Fokus F ein Röntgenstrahlenbündel 3 ausgeht, welches mit in 1 nicht dargestellten, aber an sich bekannten Blenden, beispielsweise fächerförmig oder pyramidenförmig, geformt wird. Das Röntgenstrahlenbündel 3 durchdringt ein zu untersuchendes Objekt 4 und trifft auf einem Röntgenstrahlendetektor 5 auf. Die Röntgenstrahlenquelle 2 und der Röntgenstrahlendetektor 5 sind in in 1 nicht dargestellter Weise einander gegenüberliegend an einem Drehrahmen des Computertomographiegerätes 1 angeordnet, welcher Drehrahmen in φ-Richtung um die Systemachse Z des Computertomographiegerätes 1 drehbar ist. Im Betrieb des Computertomographiegerätes 1 drehen sich die an dem Drehrahmen angeordnete Röntgenstrahlenquelle 2 und der Röntgenstrahlendetektor 5 um das Objekt 4, wobei aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen Röntgenaufnahmen von dem Objekt 4 gewonnen werden. Pro Röntgenprojektion trifft dabei auf dem Röntgenstrahlendetektor 5 durch das Objekt 4 hindurch getretene und durch den Durchtritt durch das Objekt 4 geschwächte Röntgenstrahlung auf dem Röntgenstrahlendetektor 5 auf, wobei der Röntgenstrahlendetektor 5 Signale erzeugt, welche der Intensität der aufgetroffenen Röntgenstrahlung entsprechen. Aus den mit dem Röntgenstrahlendetektor 5 ermittelten Signalen berechnet anschließend ein Bildrechner 6 in an sich bekannter Weise eines oder mehrere zwei- oder dreidimensionale Bilder des Objektes 4, welche auf einem Sichtgerät 7 darstellbar sind.
  • Der Röntgenstrahlendetektor 5 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Vielzahl von Detektormodulen 8 auf, die in φ-Richtung und in z-Richtung nebeneinander auf einem nicht näher dargestellten, an dem Drehrahmen befestigten Detektorbogen angeordnet sind und im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels den flächigen Röntgenstrahlendetektor 5 bilden.
  • Ein Detektormodul 8 des Röntgenstrahlendetektors 5 ist in 2 exemplarisch gezeigt. Das Detektormodul 8 weist einen vertikalen Aufbau auf, wobei ein Array von Szintillatorelementen 9 über einem Array von Photodioden 10 auf Halbleiterbasis angeordnet ist. Oberhalb des Arrays von Szintillatorelementen 9 ist ein Kollimator 12 vorhanden, so dass nur Röntgenstrahlung aus einer bestimmten Raumrichtung auf das Array von Szintillatorelementen 9 gelangen kann. Das Array von Photodioden 10 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einer Leiterplatte 11 angeordnet, auf deren anderer Seite sich nicht näher dargestellte, zu einer Auswerteschaltung 13 gehörende elektrotechnische Bauelemente befinden, die die von den Photodioden des Arrays von Photodioden 10 erzeugten elektrischen Signale vorverarbeiten. Die vorverarbeiteten Signale werden anschließend in nicht explizit dargestellter Weise, beispielsweise mit Schleifringen, von dem Drehrahmen zu dem Rechner 6 übertragen, welcher z. B. zweidimensionale Schnittbilder oder dreidimensionale Bilder von dem Objekt 4 rekonstruiert.
  • Um mit dem Computertomographiegerät 1 Bilder von dem Objekt 4 mit einer höheren Ortsauflösung, als es durch das Raster der Pixel vorgegeben ist, erzeugen zu können, ist das Array von Szintillatorelementen 9 in der in 3 gezeigten Weise strukturiert worden. Die 3 zeigt dabei eine Draufsicht auf das Array von Szintillatorelementen 9 aus 2. Wie aus 3 zu erkennen ist, umfasst das Array von Szintillatorelementen 9 eine Vielzahl von von in φ-Richtung verlaufenden Zeilen und in z-Richtung verlaufenden Spalten angeordneten Szintillatorelementen 14, von denen jedes ein Pixel repräsentiert und die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels hinsichtlich ihrer strahlungssensitiven Empfangsfläche quadratisch ausgebildet sind. Die Szintillatorelemente 14 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels nochmals jeweils in vier ebenfalls quadratisch ausgebildete Sub-Elemente 15, 16, 17, 18 unterteilt. Das Array von Szintillatorelementen 9 resultiert dabei aus einer Strukturierung einer scheibenförmigen Szintillatorkeramik, wobei mittels Sägen Schlitze 30, 31, 32 in die Szintillatorkeramik eingebracht wurden, um die Szintillatorelemente 14 sowie die Sub-Elemente 15, 16, 17, 18 auszubilden. Die Schlitze wurden anschließend mit einem Licht reflektierenden Material gefüllt, um ein optisches Übersprechen zwischen den Szintillatorelementen 14 einerseits und den Sub-Elementen 15, 16, 17, 18 andererseits weitgehend zu vermeiden. Wie der 3 entnommen werden kann, ist das Array von Szintillatorelementen 9 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels derart strukturiert worden, dass die mit dem reflektierenden Material gefüllten Schlitze 30 zwischen den Szintillatorelementen 14, die auch als Septen bezeichnet werden, in φ-Richtung eine größere Breite aufweisen als die in z-Richtung zwischen den Szintillatorelementen 14 vorhandenen Septen 31. Während die Breite der Schlitze 30 zwischen den Szintillatorelementen 14 in φ-Richtung ca. 300 μm beträgt, weisen die Schlitze 31 zwischen den Szintillatorelementen 14 in z-Richtung eine Breite von ca. 80 μm auf. Innerhalb eines Szintillatorelementes 14 ist die Breite der Schlitze 32 zwischen den Sub-Elementen 15, 16, 17, 18 nochmals deutlich geringer und liegt zwischen 30 und 40 μm.
  • In 4 ist eine Draufsicht auf das relativ zu dem Array von Szintillatorelementen 9 ausgerichtete Array von Photodioden 10 gezeigt. Das Array von Photodioden 10 umfasst eine Vielzahl von von in φ-Richtung verlaufenden Zeilen und in z-Richtung verlaufenden Spalten angeordneten Photodioden 20, die hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche quadratisch ausgebildet sind. Die Form und Größe der lichtsensitiven Empfangsfläche einer Photodiode 20 entspricht dabei im Wesentlichen der Form und Größe der strahlungssensitiven Empfangsfläche eines Szintillatorelementes 14. Je ein Szintillatorelement 14 und die ihm zugeordnete Photodiode 20 bilden dabei ein Detektorelement, welches ein Pixel des Röntgenstrahlendetektors 5 verkörpert. Um, wie bereits erwähnt, mit dem Computertomographiegerät 1 Bilder mit erhöhter Ortsauflösung gewinnen zu können, ist das Array von Photodioden 10 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels derart ausgebildet, dass jede Photodiode 20 in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden untergliedert ist, was durch eine entsprechende Dotierung des zur Herstellung des Arrays von Photodioden 10 verwendeten Halbleitermaterials erreicht wird. Während die erste Sub-Photodiode 21 hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche quadratisch ausgebildet ist, weist die zweite Sub-Photodiode 22 hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche eine L-förmig Gestalt auf. Wie der 4 zu entnehmen ist, ergänzen sich die beiden Sub-Photodioden 21 und 22 zu einer Photodiode 20, die quadratisch ausgebildet ist.
  • Wie der 4 exemplarisch anhand zweier Photodioden 20 entnommen werden kann, weisen alle Photodioden 20 des Arrays von Photodioden 10 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Schalter 23 auf, der vorzugsweise in CMOS-Technik realisiert ist. Die Schalter 23 ermöglichen es, das Array von Photodioden 10 in zwei Betriebsmodi zu betreiben. Im ersten Betriebsmodus, in dem der Schalter geschlossen ist, trägt sowohl die erste Sub-Photodiode 21 als auch die zweite Sub-Photodiode 22 zur Signalgenerierung bei. In diesem Fall wird der Röntgenstrahlendetektor 5 oder speziell das Array von Photodioden 10 praktisch in konventioneller Weise betrieben, als ob es keine Untergliederung der Photodioden 20 gäbe. Die Ortsauflösung entspricht dabei der durch das Raster der Szintillatorelemente 14 und das deckungsgleiche Raster der Photodioden 20 vorgegebenen Ortsauflösung. Werden hingegen die Schalter 23 der Photodioden 20 geöffnet, so tragen jeweils nur die ersten Sub-Pixel zur Signalgenerierung bei, die jeweils von der ersten Sub-Photodiode 21 und dem Sub-Element 18 gebildet werden. Die L-förmige zweite Sub-Photodiode 22, der die restlichen Sub-Elemente 15, 16, 17 des im zugeordneten Szintillatorelementes 14 zugeordnet sind, trägt nichts zur Bildgebung bei. In diesem zweiten Betriebsmodus des – Arrays von Photodioden 10 können demnach von dem Objekt 4 Bilder mit erhöhter Ortsauflösung gewonnen werden. Das Schließen und Öffnen der Schalter 23 wird vorzugsweise über die Auswerteschaltung 13 gesteuert, wozu entsprechende, nicht explizit dargestellte Steuerleitungen vorhanden sind.
  • Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Szintillatorelemente 14 des Arrays von Szintillatorelementen 9 derart strukturiert, die Photodioden 20 des Arrays von Photodioden 10 so unterteilt und die beiden Arrays so relativ zueinander ausgerichtet, dass jeweils das untere rechte Sub-Element 18 der ersten Sub-Photodiode 21 und die restlichen Sub-Elemente 15, 16, 17 eines Szintillatorelementes 14 der zweiten Sub-Photodiode 22 zugeordnet sind. Die Unterteilung einer Photodiode 20, wie sie in 4 gezeigt ist, sowie die Gliederung eines Szintillatorelementes 14, wie sie in 3 gezeigt ist, ist aber nur exemplarisch zu verstehen. So kann eine Photodiode 20 auch andersartig, wie dies in den 5 und 6 exemplarisch dargestellt ist, in Sub-Photodioden untergliedert sein. Beispielsweise kann die erste Sub-Photodiode eine rechteckförmige Gestalt aufweisen und die zweite Sub-Photodiode eine L-förmige Gestalt, wie dies der 5 zu entnehmen ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, wie der 6 zu entnehmen ist, dass die erste Sub-Photodiode quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet ist und die zweite Sub-Photodiode rahmenförmig, wobei die zweite Sub-Photodiode die erste Sub-Photodiode umgibt. Neben diesen zusätzlichen Ausführungsbeispielen von unterteilten Photodioden sind noch weitere, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, denkbar, wobei je nach Untergliederung der Photodiode in Sub-Photodioden ggf. die Strukturierung der Szintillatorelemente entsprechend angepasst werden muss.
  • Die Erfindung wurde vorstehend am Beispiel eines Röntgen-Computertomographiegerätes beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein Röntgen-Computertomographiegerät beschränkt. Vielmehr können auch andere Röntgengeräte einen Detektor mit derart ausgebildeten Photodioden aufweisen.
  • Des Weiteren ist eine Anwendung der Erfindung außerhalb der Medizintechnik möglich.
  • Falls vorteilhaft, kann eine Photodiode auch mehrere Schalter aufweisen, um beispielsweise beide Sub-Photodioden unabhängig voneinander betreiben zu können.
  • Des Weiteren kann eine Photodiode auch in mehr als zwei Sub-Photodioden unterteilt sein.

Claims (8)

  1. Detektor mit einem Array von Photodioden (10), welche hinsichtlich der Größe ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche jeweils einem Pixel entsprechen, wobei jede Photodiode (20) in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden (21, 22) untergliedert ist, und wobei jede Photodiode (20) wenigstens einen elektrischen Schalter (23) aufweist, so dass nur eine oder alle Sub-Photodioden (21, 22) der Photodiode (20) mit einer Auswerteschaltung (13) verbindbar sind, wobei jede Photodiode (20) in eine erste (21) und in eine zweite (22) Sub-Photodiode untergliedert ist, wobei die erste Sub-Photodiode (21) hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet ist, und wobei der Detektor weiterhin ein dem Array von Photodioden (10) zugeordnetes und relativ zu dem Array von Photodioden (10) ausgerichtetes Array von Szintillatorelementen (9) aufweist, so dass einer Photodiode (20) jeweils ein Szintillatorelement (14) zugeordnet ist, wobei die Szintillatorelemente (14) jeweils in mehrere Sub-Elemente (15, 16, 17, 18) unterteilt sind, wobei genau ein Sub-Element (18) eines Szintillatorelementes (14) der ersten Sub-Photodiode (21) zugeordnet ist und die restlichen Sub-Elemente (15, 16, 17) des Szintillatorelementes (14) der zweiten Sub-Photodiode (22) zugeordnet sind, wobei die Szintillatorelemente (14) sowie die Sub-Elemente (15, 16, 17, 18) durch Schlitze (30, 31, 32) voneinander getrennt sind, die mit einem Licht reflektierenden Material gefüllt sind.
  2. Detektor nach Anspruch 1, bei dem der Schalter ein Schalter (23) in CMOS-Technik ist.
  3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweite Sub-Photodiode (22) hinsichtlich ihrer lichtsensitiven Empfangsfläche L-förmig ausgebildet ist.
  4. Detektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem ein Szintillatorelement (14) in vier Sub-Elemente (15, 16, 17, 18) unterteilt ist.
  5. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Schlitze (30, 31) zwischen den Szintillatorelementen (14) breiter als die Schlitze (32) zwischen den Sub-Elementen (15, 16, 17, 18) sind.
  6. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit mehreren ein Array von Szintillatorelementen und ein Array von Photodioden umfassenden Detektormodulen (8), von denen wenigstens eines ein Array von Photodioden (10) aufweist, dessen Photodioden (20) in gleicher Weise in wenigstens zwei Sub-Photodioden (21, 22) untergliedert sind.
  7. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welcher für ein Röntgengerät (1) vorgesehen ist.
  8. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welcher für ein Röntgen-Computertomographiegerät (1) vorgesehen ist.
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