CN101652677A - 闪烁体的空间增益分布的确定 - Google Patents

Abstract

一种提供与针对初级辐射的闪烁体的空间增益分布有关的信息的方法，其不需要利用初级辐射来照射闪烁体。所述方法包括利用次级辐射照射闪烁体，以为所述次级辐射生成闪烁体的空间次级增益分布的图像。所述空间次级增益分布图像与针对初极辐射的空间初级增益分布的图像相对应。在本发明的一个实施例中，即，在初级辐射是X射线辐射的X射线成像设备中，本发明提供X射线探测器的精确校准而不需要利用X射线辐射来照射X射线探测器。而是，利用UV辐射作为次级辐射的照射提供了可用于校准的所期望的空间次级增益分布图像。

Description

闪烁体的空间增益分布的确定

技术领域

本发明涉及辐射探测器的领域，更具体而言，涉及包括闪烁体的辐射探测器。

背景技术

EP0 642 264公开了一种图像探测设备，其具有用于探测X射线图像的半导体图像探测阵列，其中，基本上减轻了由于体模图像(phantom image)导致的扰动。根据这一参考，由于辐射传感器元件的半导体材料中的电荷捕获而导致的延迟的电荷转移引起了这种扰动。根据参考的探测设备包括图像探测阵列，其包含：辐射敏感元件，其将入射辐射转换为电荷；以及读出线，其将电荷转移至读出电路，将所述读出电路布置为将所转移的电荷转换成初级电子图像信号。探测设备还包括校正电路以形成图像校正信号，所述信号用于通过去除由于来自初级电子图像信号的延迟的电荷转移导致的伪影而将初级电子图像信号转换成校正后的图像信号。可以将图像校正信号组合为图像的指数性延迟信号的叠加，在探测到当前所探测的图像之前探测到所述图像。随后从图像校正信号和包含伪影的图像信号中组合成校正后的图像信号。

发明内容

本发明的一个目的在于提供与针对初级辐射的闪烁体的空间增益分布有关的信息。本发明的优势在于提供与针对初级辐射的与闪烁体的空间增益分布有关的该信息，而不需要对所述闪烁体施加初级辐射。

另外，实现一种用于提供与闪烁体的空间增益分布有关的信息而不需要向所述闪烁体施加初级辐射的方法或辐射探测器设备将会是有利的。

为了更好地解决这一问题，在本发明的第一方面中，提出了一种提供与针对初级辐射的闪烁体的空间增益分布有关的信息的方法。根据本发明的第一方面的方法包括如下步骤：利用次级辐射来照射闪烁体，以生成针对次级辐射的闪烁体的空间次级增益分布的图像，其中，所述空间次级增益分布图像对应于针对初级辐射的闪烁体的空间初级增益分布的图像。在本说明书和权利要求中，将“针对次级辐射的闪烁体的空间次级增益分布的图像”一词简写为“空间次级增益分布图像”。同样，将“针对初级辐射的闪烁体的空间初级增益分布的图像”一词简写为“空间初级增益分布图像”。

根据本发明的第二方面，提出了一种辐射探测器设备，其包括用于接收初级辐射并且响应所述初级辐射产生经转换的初级辐射的闪烁体。所述辐射探测器设备还包括次级辐射源，其用于向闪烁体施加次级辐射以针对次级辐射生成闪烁体的空间次级增益分布的图像，其中，空间次级增益分布图像与针对初级辐射的闪烁体的空间初级增益分布图像相对应。

根据本发明的一个实施例，提出了一种方法，其还包括从闪烁体读取空间次级增益分布图像的步骤。

根据本发明的另一实施例，提供相应的辐射探测器，所述辐射探测器包括用于从闪烁体读取次级空间增益分布图像的读出单元。

根据本发明的另一实施例，提出了一种方法，其还包括通过相同的光探测器从闪烁体读取空间次级增益分布图像，所述相同的光探测器用于响应入射初级辐射来读取由闪烁体生成的转换后的初级辐射。该实施例的优势在于不需要用于读取空间次级增益分布图像的额外的光探测器。该实施例的另一优势在于从闪烁体开始，空间次级增益分布图像的光的光路径与转换后的初级辐射的光路径相同。

根据本发明的另一实施例，提出了相应的辐射探测器设备，所述辐射探测器设备还包括光探测器，所述光探测器用于读取由闪烁体响应于入射的初级辐射生成的转换后的初级辐射，其中，还提供光探测器用于读取来自闪烁体的空间次级增益分布图像。

根据本发明的另一实施例，提出了一种方法，所述方法包括如下步骤：在参考闪烁体状态下利用次级辐射来照射闪烁体，以生成次级增益分布的参考图像。这里，参考闪烁体状态可能为均匀增益分布的状态。另外，参考闪烁体状态可以为满足某一条件的增益分布状态，例如，其增益对比低于预定水平。此后，在实际闪烁体状态下利用次级辐射来照射闪烁体，以生成次级增益分布的实际图像。接着，根据参考空间次级增益分布图像以及实际空间次级增益分布图像生成空间次级增益分布的真正的实际图像。该实施例所具有的优势为通过利用参考空间次级增益分布图像和实际空间次级增益分布图像的两级校准将去除非均匀次级辐射的影响。

根据本发明的另一实施例，提出了相应的辐射探测器设备，所述辐射探测器设备包括：控制单元，其用于控制次级辐射源以在参考闪烁体状态下利用次级辐射来照射闪烁体，以生成次级增益分布的参考图像；存储设备，其用于存储空间次级增益分布参考图像；以及控制次级辐射源，以在实际闪烁体状态下利用次级辐射来照射闪烁体，以生成次级增益分布的实际图像。该实施例的辐射探测器设备还包括处理单元，用于根据参考空间次级增益分布图像和实际空间次级增益分布图像生成空间次级增益分布的真正的实际图像。

根据本发明的另一实施例，提出了一种方法，根据所述方法将初级辐射照射到闪烁体的第一表面部分上，以及将次级辐射照射闪烁体的第二表面部分上，所述闪烁体的第二表面部分与闪烁体的第一表面部分不同。该实施例所具有的优势为针对初级辐射的光路径与针对次级辐射的光路径完全分开。这使得能够使用在针对次级辐射的光路径中对初级辐射非透明的材料。根据本发明的另一实施例，闪烁体的第一表面部分可与闪烁体的第二表面部分相对。就利用初级辐射的光照而言，这允许均匀的闪烁体的光照。

辐射探测器设备的相应的实施例包括针对初级辐射的第一辐射路径和针对次级辐射的第二辐射路径，其中，所述第一辐射路径和所述第二辐射路径分别终止于闪烁体的不同表面部分。

根据本发明的另一实施例，提出了一种方法，其中

将初级辐射和次级辐射照射到闪烁体的共同表面部分上。这所具有的优势为可以在不适于初级辐射和次级辐射的贯穿照射的衬底上提供闪烁体。

辐射探测器设备的相应的实施例包括针对初级辐射的第一辐射路径和针对次级辐射的第二辐射路径，其中，所述第一辐射路径和所述第二辐射路径均终止于闪烁体的相同表面部分。

根据本发明的另一实施例，初级辐射为X射线辐射，次级辐射为非X射线辐射，例如紫外(UV)辐射。该实施例具有的优势为可以获得与针对X射线辐射的闪烁体的空间增益分布有关的信息而不使用X射线辐射，即没有人员和/或患者暴露于X射线辐射。

根据本发明的另一实施例，提出了一种成像方法，包括以下步骤：1、提供具有光探测器和闪烁体的辐射探测器设备，所述闪烁体响应于入射到闪烁体上的初级辐射生成转换后的初级辐射，并且所述光探测器探测所述转换后的初级辐射。2、利用辐射探测器设备的闪烁体执行根据本发明的方法或根据本发明的一个或多个实施例的方法，由此生成闪烁体的空间次级增益分布图像。3、通过利用闪烁体来接收初级辐射而利用辐射探测器设备获取初级辐射图像。4、生成响应于所获取的初级辐射图像和空间次级增益分布图像的校正后的初级辐射图像。“响应于所获取的初级辐射图像和空间次级增益分布图像生成校正后的初级辐射图像”可以包括“利用空间次级增益分布图像校准所获取的初级辐射图像”或者由其组成。当在成像方法中采用根据本发明的针对初级辐射提供与闪烁体的空间增益分布有关的信息的方法或者包含本发明的一个或多个实施例的方法时，有利地，可以获得针对初级辐射的与闪烁体的空间增益分布有关的信息而不需要利用初级辐射对闪烁体的辐射。由此，可以一种安全的方式执行对闪烁体的校准，即，没有人员和/或患者暴露于初级辐射。

与上述成像的方法对应的设备为图像探测设备，所述设备包括根据本发明的辐射探测器设备或根据本发明的实施例的辐射探测器设备。

根据本发明的另一实施例，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品使得处理器执行根据本发明或根据本发明的实施例的针对初级辐射提供闪烁体的空间增益分布的方法。根据本发明的另一实施例，提出了一种计算机程序产品，其使得处理器执行根据本发明的相应的实施例的成像方法。本发明的这些实施例的优势在于用于对利用初级辐射或次级辐射进行控制的控制单元不需要进行交换，而是可以由相应的计算机程序产品进行重编程。根据本发明的相应的实施例，计算机程序产品可以任何适合的形式提供，例如，以新的计算机程序的形式，或者经由通过因特网例如，可移动介质等的相应的介质以现存的计算机程序的更新的形式。

总之，根据本发明的一个方面，提供了一种针对初级辐射提供与闪烁体的空间增益分布有关的信息的方法和装置，其不需要利用初级辐射照射闪烁体。所述方法包括以下步骤：利用次级辐射照射闪烁体，以针对次级辐射生成闪烁体的空间次级增益分布。空间次级增益分布图像与针对初级辐射的空间初级增益分布的图像相对应。在本发明的一个实施例中，即在初级辐射为X射线辐射的X射线成像设备中，本发明提供了对X射线探测器精确的校准而没有利用X射线辐射照射X射线探测器。而是，利用作为次级辐射的UV辐射的照射提供了期望的、可用于校准的空间次级增益分布图像。

参考以下描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并且得以阐明。

附图说明

在以下详细描述中，参考以下列出的附图，其中：

图1示出了根据本发明的成像装置的实施例的示意图；

图2示出了根据本发明的辐射探测器设备的实施例的截面局部视图；

图3示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面局部视图；

图4示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面视图；

图5示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面视图；

图6示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面视图；

图7示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面视图；

图8示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的截面视图；

图9示出了根据本发明的辐射探测器设备的另一实施例的分解透视图；

图10示出了根据本发明的实施例的成像方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，将更详细地描述本发明的说明性实施例。在实施例的详细描述中，针对初级辐射的示例性示例为X射线辐射，针对次级辐射的示例为非X射线辐射，具体而言，UV辐射或蓝光。

图1示出了成像装置2的示例性实施例的示意图。成像装置2包括初级辐射源4，其用于利用初级辐射6照射待检查的对象8。在图1中示例性地示出的对象8可以是人类。然而，对象8可以是动物或任何类型的物质。在图1中示出的实施例中，初级辐射源4为X射线源，而初级辐射为X射线辐射。然而，初级辐射可以是适于检查对象8的任何其他辐射。

在通过对象8之后，辐射探测设备10探测到初级辐射6。探测设备10包括闪烁体12以及光探测器14。响应于入射的初级辐射6，闪烁体12生成转换后的初级辐射18。提供光探测器14用于探测转换后的初级辐射18和产生响应于此的表示转换后的初级辐射18的图像信号。

在图1示出的示例性实施例中，闪烁体为CsI:T1(掺铊碘化铯)类型的闪烁体。然而，闪烁体可以是适于所选择的初级辐射6的任何闪烁体。图1中所示的成像装置2中采用的光探测器14是平面的动态X射线探测器(FDXD)，其包括多个光电二极管16，所述多个光电二极管16用于探测如图2中更详细的示出的转换后的初级辐射18。

通常在平板X射线探测器中使用的闪烁体类型CsI:T1表现出时间增益效应，因此称作“明亮发光”(bright-burn)。这种增益效应取决于投影图像的信息内容：由于对电荷载体的捕获，闪烁体12的增益以及由此的探测器设备10的增益可取决于时间、空间和强度的变化过程。当为高辐射时，将增益图像压印到闪烁体12上，并且将其施加到随后收集的图像上。在低对比度成像的情况下，图像将会通过更长的时期(天)表现出来。特别是在诸如CT类型成像的软组织成像中，这些压印的对比度将显示为重建后的图像中的环。这种效应是不希望出现的，这是由于它们降低了组织的低对比可见度。如在以上已经提到的，本发明的实施例涉及消灭此效应。

根据T1含量，依赖于所施加剂量的增益可从零暴露到饱和总计达到6％。实际中，在数字减影血管造影(DSA)中，将找到约1％的值，该值对于软组织成像过高，在所述软组织成像中必须探测到相同数量级的对比度。

为了增强低对比可见度，图1中示出的辐射探测器设备10的实施例包括用于向闪烁体施加次级辐射22的次级辐射源20，其适于针对次级辐射22生成闪烁体12的空间次级增益分布的图像，其中，空间次级增益分布图像与针对初级辐射6的闪烁体12的空间初级增益分布图像相对应，其中，所述初级辐射6在本实施例中为X射线辐射。由于将次级辐射源22定位在X射线源4的相对侧，即，在辐射探测器设备10的背部，因此这种类型的探测器设备10被称作背发光平面动态X射线探测器(FDXD)。具体而言“背发光”指的是通过支持光电二极管和闪烁层的玻璃衬底来照射这些光电二极管和/或闪烁层。

实验表明波长在350nm和450nm范围之间的光，例如，在365nm和400nm之间，或者，例如，在370nm和390nm之间，或者，例如，在380nm的光适于生成CsI:T1闪烁体的空间次级增益分布图像，所述图像与针对X射线辐射的闪烁体的空间初级增益分布图像相对应。在图1和图2的实施例中，将次级辐射源20安装在衬底21下。在衬底21上，形成光探测器14。在光探测器14上，形成探测器设备10的闪烁体12。因此，将次级辐射源20安装为面向闪烁体12的第二表面部分26，所述第二表面部分26与面向初级辐射源4的闪烁体12的第一表面部分24相对。因此，在图示的实施例中，初级辐射的辐射路径在初级辐射源4和第一表面部分24之间延伸，而次级辐射22的辐射路径在次级辐射源20与第二表面部分26之间延伸。

应该注意的是，空间次级增益分布图像可示出与空间初级增益分布图像相比经反转的对比度。例如，对于CsI:T1闪烁体和在365nm和400nm之间的特定范围中的UV辐射，将出现上述情况。然而，即使这种经反转的空间次级增益分布图像也可用作辐射探测器10的精确校准。

图3示出了在不同操作状态下的图2的元件。尽管图2示出了在获取初级辐射图像期间(即，利用初级辐射6照射闪烁体12期间)的闪烁体12、光探测器14和衬底21，但图3示出了在生成次级增益对比度图像期间的闪烁体12、光探测器14和衬底21。

图3示出了在图2的探测器设备10中的次级辐射22的示例性辐射路径。次级辐射22通过衬底21的透明部分，从光电二极管16的旁边经过，到达闪烁体12。使次级辐射22通过光探测器14可能包括使次级辐射经光电二极管16之间的空间28而使其通过光电二极管16，其中，空间22对第二辐射22是透明的。在所描述的实施例中，光电二极管16的背侧对于次级辐射22，即光，是不透明的。可选地，光电二级管16对于次级辐射22可以是透明的。

到达闪烁体12的次级辐射22激发闪烁体12。所得到的闪烁体12的荧光29是对于闪烁体12的先前X射线辐射的闪烁体的陷阱诱发的响应的复制。这一荧光29形成闪烁体12的空间次级增益分布图像。由光探测器14从闪烁体12中读取荧光29。在成像装置2中，读出荧光29可用作校准图像。为了允许该实施例的探测器设备的精确校准，由UV辐射得出的明亮发光平面图像必须是由X射线得出的图像的复制。

根据本发明的一个实施例，由激发闪烁体12生成的荧光29可用于陷阱填充(trap fill)光探测器14。在另一实施例中，光电二极管也可具有对UV光的直接响应度，因此也可经受陷阱填充。例如，所激发闪烁体的荧光29可用于填充图1所示的成像装置2的实施例中的光电二极管16的陷阱，由此降低增益效应，特别是在光电二极管中的陷阱诱发的增益变化。(例如)可以在生成并读出次级空间增益分布图像之间，执行对光电二极管16的陷阱填充。

图1示出了根据本发明的实施例的成像装置的控制单元30的示例性实施例。图1的成像装置2由控制单元30所控制。控制单元30向次级辐射源20提供控制信号32，以使次级辐射源20发射次级辐射22。

控制单元30还向初级辐射源4提供控制信号34，以使初级辐射源4发射初级辐射6。

控制单元30还向光探测器14提供控制信号36，例如，以选择光探测器14的一个或多个光探测器元件用于读取。

另外，控制单元30从光探测器14接收图像信号38。图像信号可以是与光探测器14所获取的图像有关的任何信号，例如表示所获取的对象8的初级辐射图像的图像信号、表示空间次级增益分布图像的图像信号、表示空间初级增益分布图像的图像信号等。

另外，控制单元30可适于控制成像装置2的其他部分。例如，在C弧心血管成像装置的CT扫描仪中，将初级辐射源4和辐射探测器设备10安装在C型弧的正好彼此相对的侧。作为示例，在成像装置2的一个这样的实施例中，控制单元30可适于控制C弧的驱动电机(未示出)。

控制单元30可包括一个或多个分离的控制设备40，其中，可由控制设备40中的一个来执行控制单元30的每一个所提及的单个功能。在本发明的其他实施例中，控制单元可仅执行上述单个功能的一部分。在本发明的另一实施例中，控制单元可执行除上述单个功能中的部分或所有以外的其他功能。可以响应于预定的程序来执行控制单元30的单个功能的一些或所有。另外，可以响应于传感器信号或其他外部信号执行控制单元30的单个功能的一些或所有。可以通过运行微处理器上的相应计算机程序来执行控制单元30的单个功能的一些或所有。控制单元30或控制单元30的一个或多个控制设备40可以是更高级控制系统的一部分。

根据本发明的一个实施例，通过利用次级辐射22照射闪烁体12以生成针对次级辐射的闪烁体的空间次级增益分布图像，从而生成针对初级辐射的与闪烁体的空间增益分布有关的信息，其中，空间次级增益分布图像与针对初级辐射6的闪烁体12的空间初级增益分布图像相对应。这种方法(以下被称作“一步骤方法”)允许提供与针对初级辐射的闪烁体12的空间增益分布有关的信息，而不向闪烁体12施加初级辐射。利用一步骤方法所获取的空间次级增益分布图像包含由于次级辐射分布导致的非均匀性，然而这种情况在很多应用中是可接受的。

根据本发明的另一实施例，通过也是在图10中说明的以下步骤为初级辐射获得与闪烁体12的空间增益分布有关的信息，其中，在图10中给出了针对初级辐射(图1的实施例中的X射线辐射)和次级辐射(图1的实施例中的UV辐射)的图1的实施例中使用的特定示例：

1、例如通过获取初级辐射校准图像，在t＝t0时以任意的方式利用初级辐射校准探测器设备10。这一校准图像是可用于若干幅所获取的初级辐射图像的长期校准图像。由于利用初级辐射均匀照射闪烁体，因此在闪烁体中没有产生增益对比度(图10中的步骤A)。

2、在t＝t0+dt0时，在参考闪烁体状态下，利用次级辐射照射闪烁体12，以生成空间次级增益分布的参考图像(图10中的步骤B)。空间次级增益分布参考图像意欲用于长期使用，即用于校准若干初级辐射图像。可以在t0不久后(即，dt0可能较小)执行参考图像的空间次级增益分布的生成。参考闪烁体状态的特点可以是均匀的增益分布。例如，参考闪烁体状态可以是的maiden探测器设备10的状态，具体而言为maiden闪烁体12的状态。参考闪烁体状态的另一个示例的特点为满足某一条件的闪烁体12的增益分布。这种条件的特点可以是在参考闪烁体状态中的闪烁体12的增益对比度可以是低于预先确定的水平。

一旦生成次级增益分布的参考图像，则闪烁体12可经受初级辐射的各种照射，其改变闪烁体12的增益分布图像。这一点由图10中C处的点示出。

3、在当前的、实际的闪烁体状态下，利用次级辐射22照射闪烁体12，以用于生成t＝t1处的空间次级增益分布的实际图像(图10中的步骤D)。可以在t＝t1+dt1处的成像装置2的软组织成像(STI)运行之前执行这一步骤。

4、根据参考空间次级增益分布图像和实际空间次级增益分布图像生成空间次级增益分布的真正实际图像(图10中的步骤D)。这一步骤可以通过参考空间次级增益分布图像与实际空间次级增益分布图像进行区分(dividing)而执行。

因此，本实施例包括利用次级辐射的两个照射步骤：在明亮发光事件之前在参考闪烁体状态下利用次级辐射的一个照射步骤，以及在获取实际初级辐射图像之前并且在明亮发光事件之后在实际闪烁体状态下利用次级辐射的第二照射步骤。该两步骤方法具有的优势为空间次级增益分布的真正实际图像仅包含明亮发光效应。具体而言，空间次级增益分布的真正实际图像不受到(例如)利用次级辐射22非均匀照射闪烁体12的影响。空间次级增益分布的真正实际图像可用于校准探测器设备10，具体而言用于校准闪烁体12。

根据本发明的一个实施例，闪烁体12的成像方法包括以下步骤：

1、在t＝t1时生成闪烁体12的空间次级增益分布图像(图10中的步骤A至D)。这可以例如通过执行上述一步骤方法或两步骤方法而完成。在这个意义上的“空间次级增益分布图像”包括上述“真正的实际空间次级增益分布图像”。

2、通过在t＝t1+dt1时接收初级辐射6而利用辐射探测器设备10来获取初级辐射图像(图10中的步骤E)。获取初级辐射图像可以为例如成像设备2的软组织成像运行。

3、在t＝t1+dt1+dt2时，生成响应于所获取的初级辐射图像和空间次级增益分布图像的校正后的初级辐射图像(图10中的步骤F)。可以通过任何适当的方法来执行生成校正后的初级辐射图像的步骤。例如，这一步骤可包括将空间次及增益分布图像反转，其中，在与相应的空间初级增益分布图像相比，空间次级增益分布图像示出了经反转的对比度。另外，这一步骤可由包括对所获取的初级辐射图像和空间次级增益分布图像进行相加(adding)的校正方法来执行。另外，这一步骤可由包括对所获取的初级辐射图像和空间次级增益分布图像进行区分(dividing)的校正方法来执行。根据其而生成校正后的初级辐射图像的校正的期望目标为去除重影，所述重影是由于校正后的初级辐射图像中的闪烁体的明亮发光而导致的。

时间间隔dt0、dt1和dt2取决于所涉及部件的处理速度的期望定时。

每一个上述步骤可以由控制单元30的相应的控制设备40来执行。在相应的实施例中，控制单元30可还包括存储设备41，用于存储至少空间次级增益分布参考图像和/或初级辐射校准图像。存储图像包括存储表示图像的信号。

图4至图8示出了辐射探测器设备的可能的实施例。这些实施例中的一些使用光致发光片或发光二极管(LED)作为次级辐射源。光致发光片可包括有机发光二极管(OLED)的有机发光层。然而，在本发明的其他实施例中，只要其提供适当的次级辐射，以用于生成相应闪烁体的空间次级增益分布图像，其他形式的次级辐射源也是可能的。将要理解的是，在次级辐射为UV辐射的情况下，相应的光致发光片为UV发光片，并且相应的LED为UV-LED，其发射在UV范围中的辐射。在图4至图8的示例性实施例中，光探测器14包括多个光电二极管16。然而，将要理解的是，光探测器可具有适于探测由闪烁体响应于利用次级辐射的照射而生成的辐射的任何形式。图4至图8所示出的辐射探测器的每一个实施例可取代图1中辐射探测器10。在这个意义上，参考辐射探测器10而描述的特征和优势将不会重复适针对图4至图8中所示的辐射探测器的实施例。

当讨论图4至图8中所示的实施例的优势时，假定初级辐射6从上照射到相应的辐射探测器设备上。然而，这种假定仅用于说明性目的，并且实施例不局限于此。

图4示出了具有在衬底121上形成的光致发光片120的辐射探测器设备110的实施例。光探测器114的光电二极管116在光致发光片120上形成。在光电二极管116上，形成闪烁体112。该实施例具有的优势为衬底121对于次级辐射不必是透明的。

图5示出了具有在衬底221的表面244上形成的光致发光片220的辐射探测器设备210的实施例。所述衬底221的表面244与在其上形成光探测器214的表面246相对。在光探测器214上形成闪烁体212。可以选择衬底221以便对于次级辐射是透明的而对于初级辐射是非透明的。作为这种“过滤衬底”的替代，可以提供具有适当的辐射过滤期的对初级辐射和次级辐射透明的衬底。在这两种情况下，可以避免利用初级辐射照射光致发光片。

图6示出了具有在衬底321上形成的光探测器314的辐射探测器设备310的实施例。在光探测器314上，形成闪烁体312。在闪烁体312上，形成针对初级辐射是透明的光致发光片320。因此，将初级辐射6和次级辐射22照射到闪烁体12的公共表面部分324。该实施例具有的优势为针对形成空间次级增益分布图像的辐射的辐射路径与针对也是由光探测器314探测到的转换后的初级辐射的辐射路径是可比较的。

图7示出了具有图5的实施例的闪烁体212、光探测器214和衬底221的辐射探测器设备410的实施例。然而，与图5的实施例相比，辐射探测器410包括多个次级辐射发光二极管420而非图5的设备210的光致发光片220。应该注意的是，图4至6中所示的任何实施例中，相应的光致发光片120、220、320可以由多个适当的发光二极管取代。

图8示出了与图7的辐射探测器设备410对应的辐射探测器设备510的实施例，所述辐射探测器设备510具有额外的多个第三辐射源548(所描述实施例中的发光二极管)，可对其操作以产生适于在光探测器214中由初级辐射诱发的填弃陷阱的第三辐射。该实施例具有的优势为在利用第三辐射来填充光探测器214中的陷阱后，光探测器具有均匀的敏感度用于读取空间次级增益分布图像。

图9示出了具有前发光CMOS型光探测器614的辐射探测器设备610的另一实施例的分解视图。

辐射探测器设备610具有作为次级辐射源620的LED阵列。次级光源620位于初级辐射6的射束的外侧。该实施例的优势为可以在该实施例中采用任何类型的次级辐射源而非LED阵列620，例如，可采用次级发光管，特别是如果使用CsI类型闪烁体时，采用UV发光管。将初级辐射6照射到面对衬底621的闪烁体612的表面上，即图9中从下部照射初级辐射6。

为了从LED阵列620引导次级光22到探测器设备610，以便执行探测器设备610的前向照明，辐射探测器设备610包括光导650，例如，如图9中所描述的导光板，来根据次级光源620对次级光22进行分布。例如，可将导光板650设计为使次级光22分布在与光探测器614的探测器表面相对应的表面上，或者分布在与闪烁体612的闪烁体表面相对应的表面上。在与探测器设备610相对的导光板650的表面652上，可提供反射片654，其针对初级辐射是透明的并且反射次级辐射。另外，可以提供将次级光22聚焦到导光板650的反射器656。

提供衬底621，其在图9所示的实施例中由玻璃形成。然而，只要其对于初级辐射和次级辐射是透明的，其他材料也是合适的。衬底621带有光滤波器658以及闪烁体612，例如CsI闪烁体层。在闪烁体612的顶部，与衬底621相对，放置CMOS型光探测器614。光探测器614可以以具有多个光探测器的晶片(wafer)的形式提供。晶片可由硅或其他任何合适的材料形成。替代所描述的CMOS型辐射探测器614，也可以使用其他辐射探测器。光滤波器为低通滤波器，其使次级辐射和初级辐射通过，并且其反射闪烁体发射光。通过这种方式，增加了闪烁体612对初级辐射生成的光子的响应度。

为了将次级光定向到闪烁体612，可以提供辐射定向器660，例如，图9中所示的面向下的棱镜片。在所描述的实施例中，定向器660将次级辐射22基本垂直地定向到闪烁体表面。为了进一步使次级辐射22均匀化，可以提供散射体。例如，适当地设计的衬底621可以作为散射片。

在图6的实施例中，可以由光致发光片取代次级辐射源620以及次级辐射源和衬底之间的次级辐射的辐射路径中的元件，例如光导650和定向器660。另外，在图5中示出的实施例中的光探测器314可以是如图9中所示的实施例的光探测器614的CMOS型光探测器。

尽管已经在附图和前述说明中详细地描述和说明了本发明，但应将这种说明和描述视为说明性或示例性的而非限制性的；本发明不受限于所公开的实施例。

例如，本发明不局限于X射线探测器设备或对X射线探测器设备的校准。而是，可能在需要与针对初级辐射的闪烁体的增益分布有关的信息的任何应用中使用根据本发明获取的空间次级增益分布图像。

“空间增益分布图像”一词包括“平面增益分布图像”。实际上，本发明的详细描述中示出的实施例为平面增益分布的图像。然而，可能在具有与平面增益分布图像不同的其他构造的空间增益分布图像的实施例中执行本发明。

通过研究附图、说明书和权利要求，本领域技术人员能够在实践所要求保护的本发明的过程当中理解并实施针对所讨论的实施例的其他变形。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，单数冠词“一”或“一个”不排除复多个。单个处理器或其他单元可实现权利要求中引用的若干项的功能。在互不相同的附属权利要求中引用的某一测量不表示这些测量的组合是不利的。计算机程序可存储/分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分而提供的合适的介质上，但也可以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线通信系统。不应将任何附图标记解释为限制本发明的范围。

Claims (16)

1、一种提供与针对初级辐射(6)的闪烁体(12)的空间增益分布有关的信息的方法，所述方法包括以下步骤：

利用次级辐射(22)照射所述闪烁体(12)，以生成针对所述次级辐射(22)的所述闪烁体(12)的空间次级增益分布的图像，其中，所述空间次级增益分布图像对应于针对所述初级辐射(6)的所述闪烁体(12)的所述空间初级增益分布的图像。

2、根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

由光探测器(14)从所述闪烁体(12)读取所述空间次级增益分布图像，提供所述光探测器以读取由所述闪烁体(12)响应于入射初级辐射(6)而生成的转换后的初级辐射(18)。

3、根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：

在参考闪烁体状态下利用所述次级辐射(22)照射所述闪烁体(12)，以生成次级增益分布的参考图像；

在实际闪烁体状态下利用所述次级辐射照射所述闪烁体(12)，以生成次级增益分布的实际图像；以及

根据所述参考空间次级增益分布图像和所述实际空间次级增益分布图像生成空间次级增益分布的真正实际图像。

4、根据权利要求1所述的方法，其中

所述闪烁体(12)具有第一表面部分(24)和与所述第一表面部分相对的第二表面部分(26)；

将所述初级辐射(6)照射到所述闪烁体的所述第一表面部分(24)；以及

将所述次级辐射(22)照射到所述闪烁体的所述第二表面部分(26)。

5、根据权利要求1所述的方法，其中

将所述初级辐射(6)和所述次级辐射(22)照射到所述闪烁体(12)的公共表面部分(324)上。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述初级辐射(6)为X射线辐射，而所述次级辐射(22)为紫外辐射。

7、一种成像方法，包括：

提供具有光探测器(14)和闪烁体(12)的辐射探测器设备(10)，所述闪烁体响应于入射到所述闪烁体(12)上的初级辐射(6)生成转换后的初级辐射(18)，并且所述光探测器(14)探测所述转换后的初级辐射(18)；

利用所述探测器的所述闪烁体(12)执行根据权利要求1所述的方法，由此生成所述闪烁体(12)的所述空间次级增益分布图像；

通过接收初级辐射(6)利用所述辐射探测器设备(10)获取初级辐射图像；

生成响应于所述空间次级增益分布图像的校正后的初级辐射图像。

8、一种计算机程序产品，其使处理器执行如权利要求1所述的方法。

9、一种辐射探测器设备(10)，包括：

闪烁体(12)，其用于接收初级辐射(6)以及产生响应于所述初级辐射(6)的转换后的初级辐射(18)；

次级辐射源(20)，其用于向所述闪烁体(12)施加次级辐射(22)，以生成针对所述次级辐射(22)的所述闪烁体(12)的空间次级增益分布的图像，其中，所述空间次级增益分布图像对应于针对所述初级辐射(6)的所述闪烁体(12)的空间初级增益分布图像。

10、根据权利要求9所述的辐射探测器设备，其中，所述次级光源(620)位于初级辐射(6)的射束的外侧。

11、根据权利要求9所述的辐射探测器设备，还包括读出单元(14，36)，所述读出单元用于从所述闪烁体(12)读取所述次级空间增益分布图像。

12、根据权利要求9所述的辐射探测器设备，还包括光探测器(14)，所述光探测器用于读取由所述闪烁体(12)响应于入射的初级辐射(6)生成的转换后的初级辐射(18)，其中，提供所述光探测器(14)也用于从所述闪烁体(12)中读取所述空间次级增益分布图像。

13、根据权利要求9所述的辐射探测器设备，还包括

控制单元(30)，所述控制单元用于控制所述次级辐射源(20)，以便在参考闪烁体状态下利用所述次级辐射(22)照射所述闪烁体(12)，以生成次级增益分布的参考图像，并且所述控制单元用于控制所述次级辐射源(20)，以便在实际闪烁体状态下利用所述次级辐射照射所述闪烁体，以生成次级增益分布的实际图像；

存储设备(41)，其用于存储所述空间次级增益分布参考图像；

处理单元(30)，其用于根据所述空间次级增益分布参考图像和所述实际空间次级增益分布图像生成空间次级增益分布的真正实际图像。

14、根据权利要求9所述的辐射探测器，还包括针对所述初级辐射(6)的第一辐射路径，和针对所述次级辐射(22)的次级辐射路径，其中，所述第一辐射路径和所述第二辐射路径分别终止于所述闪烁体(12，112，212)的不同表面部分(24，26)。

15、根据权利要求9所述的辐射探测器设备，还包括针对所述次级辐射(6)的第一辐射路径，和针对所述次级辐射(22)的第二辐射路径，其中，所述第一辐射路径和所述第二辐射路径都终止于所述闪烁体(312，612)的相同表面部分(324)。

16、一种图像探测设备(2)，包括根据权利要求9所述的辐射探测器设备(10)。

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