CN105054958B - X射线探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X射线探测装置，用于探测X射线并将探测到的X射线强度转换成数字信号。该装置沿X射线束方向直接将模数转换芯片设置在闪烁晶体阵列的下方，并用设置在光电二极管基板和模数转换芯片之间的X射线防护体阻挡X射线使其不能直接到达对X射线敏感的模数转换芯片。本发明同时提供了利用该的X射线探测装置的X射线CT系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于X射线计算机断层扫描（CT）系统的探测X射线并将其转换为数字信号的装置。
背景技术
在X射线CT系统中，X射线被用于对一主体的局部或一对象的内部结构和特性进行成像。术语“主体”和“对象”包括任何可以被成像的物体。所述成像由X射线CT系统实现，利用X射线对内部结构和特性成像形成一组薄层平面切片或者对象的一个区域的3D图像。对于医学应用来说，成像对象包括人体。
X射线CT系统通常包括一提供锥形X射线束的X射线源，以及面对X射线源设置的紧密排列的一组X射线探测器阵列。X射线源和探测器阵列被安装在一环形支架上，使用CT系统成像的病人，通常躺在一合适的支撑垫上，被定位在环形支架内，位于X射线源和探测器阵列之间。所述环形支架和支撑垫可以相对运动，使得X射线源和探测器阵列能够以病人的身体为轴被定位在所需的位置。
环形支架包括一可称为定子的固定结构，以及一称为转子的转动结构，所述转子被安装在定子上并可绕轴向转动。在第三代CT系统中，X射线源和探测器阵列被安装在转子上。转子相对于轴的角度位置是可控的，从而使X射线源能够被定位到环绕病人身体的所需的角度，即视角。
为了对病人身体的局部进行一个层的成像，X射线源被设置在该层的轴向位置并绕该层转动以便用X射线从一组不同的视角照射该层。在每个视角，探测器阵列中的探测器产生与从X射线源穿越该层的X射线的强度相关的信号。该信号被处理以确定X射线从X射线源经过不同的路径长度穿越成像的层导致的衰减的数值。利用该X射线衰减的数值，确定该层的材料的X射线吸收系数与该层的位置的函数关系。吸收系数被用来生成该层的图像，确定该层的组织的组成和密度。
包括在CT系统的探测器阵列中的X射线探测器通常被封装为几个模块，此后称之为CT探测器模块，每一模块包括一组X射线探测元件。现代大部分的CT系统被设计成对病人的多个层同时成像的多层CT系统。在多层CT系统中的每个探测器模块中的X射线探测元件被设置成由行和列构成的矩阵。在一个CT系统中的任意两个CT探测器模块中的X射线探测器矩阵是实质相同的，包括相同行数和相同列数的探测元件。模块被相邻连续布置，各行的探测器相邻的端部互相对准，使得X射线探测元件形成一组长的平行设置的X射线探测元件多行排列。
多层X射线CT系统通常以其能够同时成像的最多层数命名或表征，例如，8层CT系统是指其能够同时成像最多8个层的系统；16层CT系统能够同时成像至多16个层。
探测阵列中每一长行的X射线探测元件设置在以CT系统的X射线源的焦点为圆心的一圆弧上，这些探测元件和探测器模块的设计依赖于圆的半径，此后将该半径称为聚焦距离。因此，设置在根据一个CT系统的聚焦距离设计的圆弧上的X射线探测器模块不能被应用于另一个不同聚焦距离的CT系统。
在一闪烁体阵列中的每一探测元件包括一使用X射线直接转换材料的限定的敏感区域，用于探测X射线光子，并产生第二能量光子或者电子。探测元件被非敏感区域包围，该非敏感区域此后称为沟槽，其对X射线光子不产生响应。
典型的X射线探测器阵列包括具有多个反散射板的一反散射准直器，用以对每一探测元件接收到的X射线束进行准直处理，与准直器相邻设置的用以将X射线转换成光能的闪烁体，以及用于从耦合的闪烁体接收光能并由此产生电子的光电二极管。
然后，由探测器阵列产生的电子被输入到模数转换（ADC）集成电路（ICs）以生成数字信号，用于处理并重构被扫描对象的断层图像。
附图1所示为一种现有技术的多层X射线CT系统100的原理示意图。典型的多层CT系统包括一X射线源110，其产生一锥形X射线束140。X射线束140穿过设置在病人前的准直器130，该准直器使X射线束仅照射目标区域，遮挡不需要的区域的X射线。病人通常躺在扫描系统的扫描视场（FOV）150内，被X射线束140照射。X射线探测系统120接收X射线光子并转换成与X射线光子能量成比例的模拟信号。X射线CT系统100还包括一环形机架160，其包括一转动部分162和一固定部分164。X射线源110，准直器130和探测系统120被安装在环形机架160的转动部分162上。转动部分162绕旋转中心C 170旋转。
X射线源110的焦点S（有时也被指代为X射线源的位置）与旋转中心C（也称为iso-中心）之间的距离182，此后被表示为RSC；X射线源110的焦点S与探测器系统D之间的距离180，此后被表示为聚焦距离RSD。不同的CT系统可以有不同的RSC，RSD，和/或扫描FOV。
从旋转中心指向X射线源的焦点的方向此后以Y轴表示，与成像平面或旋转平面垂直的方向此后以Z轴表示，在旋转平面内垂直于Y轴的方向此后以X轴表示。
附图2所示为现有技术中X射线CT系统中使用的探测器模块的示意图。附图3所示为图2中的探测器模块的俯视图。CT探测器系统包括相邻布置在一弧形支撑结构（未画出）上的很多个探测器模块200。每一探测器模块包括一闪烁体阵列210，一光电二极管模块220，一光电二极管基板230，以及多个模数转换（ADC）芯片240。探测器模块200被设置在如前面所定义的X-Y-Z坐标系统中：X射线束（未画出）来自Y轴的正方向，而探测器模块被布置在X-Z平面中以接收来自Y轴正方向的X射线束。
参见附图2和附图3，闪烁体阵列210被分成以具有行和列的矩阵形式组成的单个的闪烁体元件212。行方向沿Z轴方向，列方向沿X轴方向。两个相邻元件的中心间的距离被称为节距。沿X轴方向的节距被称为X节距，而沿Z轴的节距被称为Z节距。每个闪烁体元件201接收X射线光子并将其转换为第二能量光子。单个的闪烁体元件201被沟槽分隔，所述沟槽为不探测射线的区域。沟槽中通常用不像单个闪烁体元件那样衰减X射线的材料来填充。
再参见附图2和附图3，闪烁体阵列210被安装在光电二极管模块220的顶端，其中术语“顶端”被定义为一个对象相比另一个对象位于更处于Y轴正方向的位置。光电二极管模块也被分为光电二极管元件矩阵，与闪烁体阵列具有相同的X节距和Z节距。由每个单个的闪烁体元件生成的第二光子，典型的是可见光光子，被每个单个的光电二极管元件接收并转换成电子。
再参见附图2和附图3，由每个单个的光电二极管元件生成的电子经过光电二极管基板230上的导体，例如走线和过孔（未画出），被传输给模数转换（ADC）芯片240并转换成数字信号。
模数转换芯片对X射线敏感，因此不能直接设置在图2和图3中闪烁体阵列的下方。由于闪烁器阵列的沟槽并不能吸收足够的X射线光子，而单个闪烁体元件衰减后也仍有X射线光子存在，因此模数转换芯片被设置在探测器模块200的端部。术语“下方”被定义为一个对象相比另一个对象在Y轴方向上处于负的位置。术语“端部”是指沿Z轴方向的任一端或两端。
将模数转换芯片设置在探测器模块的端部导致探测器模块不能被沿四个方向相邻平铺设置。附图2和附图3中的探测器模块200能够沿X轴方向相邻平铺，但是不能沿Z轴方向相邻平铺以形成一用于探测器系统的较大的2D矩阵以便接收Z轴方向的连续的X射线束。宽度上连续的X射线束会到达布置在每个探测器模块Z轴端部的模数转换芯片，影响模数转换芯片的性能，甚至损坏模数转换芯片。
图4所示为现有技术中用于X射线CT系统的探测器模块300。为了克服图2和图3中描述的探测器模块不能平铺的限制，图4所示的探测器模块300使用一柔性印刷电路板350将光电二极管模块（未画出）的输出通过光电二极管基板330电连接至模数转换板360，该模数转换板上焊接有模数转换芯片340。模数转换板360和模数转换芯片340通常被垂直或接近垂直于光电二极管基板330设置，以尽量减小模数转换芯片接收X射线光子的面积。如前所述，模数转换芯片对X射线敏感，过度暴露于X射线中会导致性能下降甚至损坏模数转换芯片。柔性印刷电路板350和模数转换板360可以用刚挠结合板组合，然而，目前为止，柔性印刷电路板或者刚挠结合板的设计和加工仍然是高成本的。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于X射线计算机断层扫描系统的X射线探测装置，以避免X射线对模数转换芯片的损伤，不需要使用柔性印刷电路板或刚挠结合板而实现探测器模块的四方向平铺。
为达到上述发明目的，本发明公开了一种X射线探测装置，以下称为探测器模块，包括闪烁体阵列，用于接收入射的X射线光子并将其转换为第二能量光子。每一X射线闪烁体阵列被分成以矩阵形式组成的用以探测X射线光子的单个的元件，所述矩阵具有元件行和元件列，行方向为Z轴方向，列方向为X轴方向。单个的闪烁体元件被沟槽（不探测射线的区域）分隔，X射线从Y轴的正方向射入。探测器模块还包括光电二极管模块，用于将所述第二能量光子转换成电子；所述X射线闪烁体阵列沿Y轴方向安装在所述光电二极管模块上；光电二极管基板，用于沿Y轴方向安装所述光电二极管模块；所述光电二极管基板上安装有一个或多个模数转换芯片，用于将所述电子转换为数字信号；所述模数转换芯片被安装在与所述光电二极管模块相背的另一侧并且沿Y轴方向位于光电二极管模块的正下方。探测器模块还包括一设置在所述光电二极管基板和每一所述模数转换芯片之间的X射线防护体，用于阻挡经所述单个的闪烁体元件衰减后的X射线光子以及穿过所述闪烁体阵列的所述沟槽的X射线光子，使其不能到达模数转换芯片。由于每个模数转换芯片具有一个对应的X射线防护体，防护体的个数与所述模数转换芯片的个数相等。
本发明同时公开了一种用于生成被测对象的CT图像的X射线计算机断层扫描系统，包括一可转动的机架，一安装于所述可转动机架的用于产生穿透所述对象的X射线束的X射线源，以及安装在所述可转动的机架的相对于X射线源的另一侧的一探测系统，用于接收对应于所述对象的所述X射线束。探测系统包括多个如前所述的探测器模块。
由于上述技术方案的应用，本发明避免了X射线对模数转换芯片的损伤，能够实现探测器模块的四方向平铺。
附图说明
图1是现有技术中多层X射线CT系统的原理示意图。
图2是现有技术中X射线CT系统中使用的探测器模块的示意图。
图3是图2中探测器模块的俯视图。
图4是现有技术中X射线CT系统中使用的探测器模块的示意图。
图5是本发明一个实施例中的X射线探测器模块的示意图。
图6是本发明另一个实施例中的X射线探测器模块的示意图。
图7是本发明一个实施例中模数转换(ADC)芯片的示意图。
图8是本发明一个实施例中光电二极管基板布局示意图。
具体实施方式
实施例：
图5是本发明一个实施例中的X射线探测器模块的示意图。图6是本发明另一个实施例中的X射线探测器模块的示意图。探测器模块400可以沿四个方向平铺：沿X轴和Z轴。探测器模块400包括闪烁体阵列410、光电二极管模块420、光电二极管基板430、多个模数转换（ADC）芯片440、多个防护体450、以及一个或多个数字连接器460。闪烁体阵列410被分为具有行和列的矩阵形式排列的单个闪烁体元件412。闪烁体阵列410如附图5和附图6所示直接安装在光电二极管模块420沿Y轴的顶端。
本实施例的一种形式是，在闪烁体阵列410和光电二极管模块420之间设置有小玻璃珠（未画出），用以改进光从闪烁体阵列410至光电二极管模块420传播的效率；这些玻璃珠的直径的一个例子是50um。
本实施例的另一种可选形式是，闪烁体阵列410之间的沟槽414中填充具有光反射涂层的材料，所述材料至少包含例如二氧化钛、氧化钛、或者氧化钨材料。光反射涂层的目的是防止生成的第二能量光子向不希望的方向逃逸。
本发明的一个实施例中，光电二极管模块420被安装在光电二极管基板430上。光电二极管模块420可以与光电二极管基板430用焊接工艺实现电连接，例如用回流焊将光电二极管模块420焊接到光电二极管基板430上。每个单个闪烁体元件接收X射线光子并生成第二光子，例如，第二光子的光谱具有光波长为510nm的峰值。在闪烁体阵列410处，除了与光电二极管模块420的接口之外，第二光子均被反射涂层阻挡。每一光电二极管元件422接收对应的闪烁体元件412发出的光子并将接收的光子转换为电子。
本发明的一个实施例中，模数转换（ADC）芯片440被直接安装在光电二极管基板430与光电二极管模块420相背的另一个表面上，并且位于闪烁体阵列410的正下方。由于模数转换芯片440位于闪烁体阵列410的正下方，模数转换芯片440被暴露在从Y轴正方向照射到闪烁体阵列410的X射线束中：X射线束为经过单个闪烁体元件412衰减后的X射线光子以及穿透闪烁体阵列410的沟槽414的X射线光子。
在本发明的一个实施例中，模数转换芯片440包括多个裸芯441，多个裸芯分隔片442，一模数转换芯片基板445，一模数转换芯片盖体443，以及多个焊球444。本实施例的一种形式是，一个模数转换芯片440中的所有的裸芯在功能和尺寸上是相同的或者实质相同的。每一裸芯由半导体材料制成，用于完成所需的将输入电子转换成数字信号的处理过程，并且裸芯441是模数转换芯片440中唯一对X射线敏感的部件。例如，一个在X轴方向大约为10mm且在Z轴方向大约为10mm尺寸的裸芯具有128路模拟信号输入并同时将输入的模拟信号转换成数字信号，且每路模拟输入转换成的数字输出是24位。本实施例的另一个形式是，裸芯441沿Y轴方向被堆叠起来以减小模数转换芯片440在X-Z维度的尺寸。裸芯分隔片442用于将相邻裸芯粘合到一起，裸芯分隔片的例子包括但不限于裸芯粘接贴和裸芯粘接薄膜。
探测器模块400的一种典型的配置形式是，具有3个堆叠到一起的裸芯441，每一裸芯具有128路模拟输入，由此形成一总共384路输入的模数转换芯片440；闪烁体阵列410和光电二极管模块420具有Z轴方向的32行和X轴方向的24列，总共有768路模拟输入，每一探测器模块400包含2个模数转换芯片。
本发明的另一个实施例中，模数转换基板445为堆叠的芯片441提供基座，同时也在裸芯441和焊球444之间提供电连接界面。裸芯441和模数转换基板445之间的电连接使用例如引线键合（未画出）技术。焊球444为光电二极管基板430和模数转换芯片440之间提供电连接和机械连接。
在本发明的还有一个实施例中，由每个单个的光电二极管元件422生成的模拟信号（电子）被传递至模数转换芯片440的每个输入端，被对应的裸芯441处理；全部或部分输入转换后的数字信号被串行输出，经部分焊球被传递至数字连接器460。数字连接器460构成探测器模块400的电界面。
本发明的另一个实施例中，参见附图5和附图6所示，一防护体450被设置在光电二极管基板430和每一模数转换芯片440之间。防护体450不是光电二极管基板430的一部分，也不是模数转换芯片440的一部分。防护体450由高原子序数材料制作，例如钨或者含有至少20%钨的钨合金，用以吸收或阻挡X射线光子。防护体450被设置在模数转换芯片440的上方，由此模数转换芯片440上的裸芯441被防护体450完全遮盖，从而，经衰减穿透闪烁体阵列410的X射线光子被防护体450阻档而不能到达模数转换芯片440上对X射线敏感的裸芯441处。例如，模数转换芯片440的裸芯441具有沿X轴和Z轴的尺寸为10mm×10mm；而防护体450具有沿X轴和Z轴的尺寸为11mm×11mm；每一防护体450与每一模数转换芯片440对准使得从Y轴正方向射来的击打闪烁体阵列410的X射线不能直接到达模数转换芯片440的裸芯441处。
在本发明的另一个实施例中，如附图5所示，防护体450的厚度略小于模数转换芯片上的焊球444的高度。焊球的高度被定义为焊球在模数转换基板445和光电二极管基板430之间沿Y轴方向的高度。对防护体450的厚度的限制是为了使防护体450和焊球444能沿Y轴方向被完全夹持在模数转换芯片440和光电二极管基板430之间的相同的范围内。在本发明的一个典型实例中，焊球的高度大约是0.5mm，而防护体450的厚度大约是0.35mm。
在本发明的另一个实施例中，一热隔离层，例如一热隔离贴，被设置在模数转换芯片440和防护体450之间，从而使得模数转换芯片440产生的热量不容易被传递至光电二极管模块420，这是考虑到光电二极管模块420的性能是温度敏感的。模数转换芯片440产生的热量可以利用空气流通沿模数转换盖体443的方向扩散。
而在本发明的另一个实施例中，如附图6所示，光电二极管基板430可以有部分沿Y轴负方向设置的凹陷，使得每个所述防护体450可以被设置在光电二极管基板430的凹陷区域中。利用设置了凹陷的光电二极管基板430，防护体的厚度可以不必比模数转换芯片440上的焊球444的高度更小。
图7是本发明一个实施例中模数转换(ADC)芯片的示意图。多个焊球444在模数转换基板445上环绕裸芯441设置，且在沿Y轴方向投影到X-Z平面上不与裸芯441重叠。模数转换基板445上对应裸芯441的空白区是必须的，目的是用于如图5和图6所示安装防护体450，以阻挡X射线到达裸芯441。在X-Z平面中，焊球444可以设置在裸芯441的四周、裸芯441的周边三个方向、裸芯441的周边两个方向，甚至是裸芯441的周边一个方向。
再参见附图5、图6、图7，在本发明的一个实施例中，每个模数转换芯片440的防护体450被模数转换芯片440的焊球444限位及封闭，并且完全被模数转换芯片440和光电二极管基板430夹持成三明治结构，在X-Z平面中，防护体450不会从任一方向伸出至模数转换芯片440之外。
图8是本发明一个实施例中光电二极管基板布局示意图。定位孔470被设置在光电二极管基板430的底面（Y轴负方向一侧，即模数转换芯片安装的一侧），用以指引探测器模块400对准并安装到一CT系统的探测系统中。定位孔是半盲孔，不穿透至光电二极管基板430的顶面（Y轴的正方向一侧，即安装光电二极管模块的一侧）。每块光电二极管基板430至少有2个定位孔470。
在本发明的另一个实施例中，公开了一种用于生成被测对象的CT图像的X射线计算机断层扫描（CT）系统，包括一可转动的机架；一安装于可转动机架的X射线源，用于产生穿透被测对象的X射线束；以及安装在所述可转动的机架的相对于X射线源的另一侧的一探测系统，用于接收对应于被测对象的X射线束。探测系统包括多个探测器模块；每一所述探测器模块包括一闪烁体阵列用于接收入射的X射线光子并将其转换为第二能量光子。每一所述X射线闪烁体阵列被分成以矩阵形式组成的用以探测X射线光子的单个的元件，所述矩阵具有元件行和元件列，行方向为Z轴方向，列方向为X轴方向。单个的闪烁体元件被沟槽（不探测射线的区域）分隔且X射线从Y轴的正方向射出。探测器模块还包括一光电二极管模块，用于将所述第二能量光子转换成电子；所述X射线闪烁体阵列沿Y轴方向安装在所述光电二极管模块上；一光电二极管基板，用于沿Y轴方向安装所述光电二极管模块；光电二极管基板上安装有一个或多个模数转换芯片，用于将所述电子转换为数字信号。模数转换芯片被安装在与所述光电二极管模块相背的另一侧并且沿Y轴方向位于光电二极管模块的正下方。探测器模块还包括一设置在所述光电二极管基板和每一所述模数转换芯片之间的X射线防护体，用于阻挡经所述单个的闪烁体元件衰减后的X射线光子以及穿过所述闪烁体阵列的所述沟槽的X射线光子，使其不能到达模数转换芯片。其中所述防护体的个数与所述模数转换芯片的个数相等。由于每个模数转换芯片具有一个防护体，防护体的数量与模数转换芯片的数量相等。
在本发明公开的特别描述的实施例的同时，本领域技术人员可以得知，在形式和细节上可以进行变动而仍然属于本发明权利要求请求保护的范围。
Claims (9)
1.一种X射线探测装置，其特征在于包括：
A. X射线闪烁体阵列，用于接收入射的X射线光子并将其转换为第二能量光子；其中，X射线闪烁体阵列被分成以矩阵形式组成的用以探测X射线光子的单个的元件，所述矩阵具有元件行和元件列，行方向为Z轴方向，列方向为X轴方向；单个的闪烁体元件被沟槽分隔，所述沟槽为不探测射线的区域；垂直于X轴-Z轴平面的方向为Y轴方向，其中闪烁体元件朝向的方向为Y轴的正方向，X射线从Y轴的正方向射入；
B. 光电二极管模块，用于将所述第二能量光子转换成电子；所述X射线闪烁体阵列沿Y轴方向安装在所述光电二极管模块上；
C. 光电二极管基板，用于沿Y轴方向安装所述光电二极管模块；
D. 所述光电二极管基板上安装有一个或多个模数转换芯片，用于将所述电子转换为数字信号；所述模数转换芯片被安装在与所述光电二极管模块相背的一侧并且沿Y轴方向位于光电二极管模块的正下方；
每一所述模数转换芯片包括：
a. 沿Y轴设置的一个或多个层叠布置的相同的裸芯；
b. 用于使一个或多个所述裸芯沿Y轴堆叠的模数转换基板；和
c. 多个焊球，所述焊球设置在所述模数转换基板上；
且
E. 在所述光电二极管基板和每一所述模数转换芯片的祼芯之间设有一X射线防护体，用于阻挡经所述单个的闪烁体元件衰减后的X射线光子以及穿过所述X射线闪烁体阵列的所述沟槽的X射线光子，使其不能到达所述模数转换芯片的裸芯；其中所述防护体的个数与所述模数转换芯片的个数相等。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述X射线防护体是由钨或者钨含量以重量计不少于20%的钨合金制成的防护板。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在每一所述X射线防护体和每一所述模数转换芯片之间设有一隔热层，以阻隔由所述模数转换芯片产生的热量使其不被直接传递至所述光电二极管模块。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：每一所述X射线防护体在X-Z维度上的尺寸比所述模数转换芯片大，以阻挡X射线使其不能直接到达所述模数转换芯片的裸芯上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述X射线防护体的厚度小于所述模数转换芯片上的焊球在Y轴方向上的高度。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在每一所述模数转换芯片上有三个裸芯；其中，每个裸芯将128个模拟输入转换为数字信号，每个模数转换芯片将384个模拟输入转换为数字信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述X射线闪烁体阵列具有32行、24列；在所述光电二极管基板上安装有2个模数转换芯片。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在安装模数转换芯片的所述光电二极管基板的表面的一部分沿Y轴方向设有凹陷，使得每个所述X射线防护体的一部分沿Y轴方向嵌设在所述光电二极管基板的凹陷区域中。
9.一种用于生成被测对象的CT图像的X射线计算机断层扫描系统，其特征在于，包括：
A. 一可转动的机架；
B. 一安装于所述可转动机架的X射线源，用于产生穿透所述对象的X射线束；以及
C. 安装在所述可转动的机架的相对于X射线源的另一侧的一探测系统，用于接收对应于所述对象的所述X射线束；其中所述探测系统包括多个探测器模块；每一所述探测器模块包括：
i. X射线闪烁体阵列，用于接收入射的X射线光子并将其转换为第二能量光子；其中，X射线闪烁体阵列被分成以矩阵形式组成的用以探测X射线光子的单个的元件，所述矩阵具有元件行和元件列，行方向为Z轴方向，列方向为X轴方向；单个的闪烁体元件被沟槽分隔，所述沟槽为不探测射线的区域；垂直于X轴-Z轴平面的方向为Y轴方向，其中闪烁体元件朝向的方向为Y轴的正方向，X射线从Y轴的正方向射入；
ii. 光电二极管模块，用于将所述第二能量光子转换成电子；所述X射线闪烁体阵列沿Y轴方向安装在所述光电二极管模块上；
iii. 光电二极管基板，用于沿Y轴方向安装所述光电二极管模块；
iv. 所述光电二极管基板上安装有一个或多个模数转换芯片，用于将所述电子转换为数字信号；所述模数转换芯片被安装在与所述光电二极管模块相背的一侧并且沿Y轴方向位于光电二极管模块的正下方；
每一所述模数转换芯片包括：
a. 沿Y轴设置的一个或多个层叠布置的相同的裸芯；
b. 用于使一个或多个所述裸芯沿Y轴堆叠的模数转换基板；和
c. 多个焊球，所述焊球设置在所述模数转换基板上；
且
v. 在所述光电二极管基板和每一所述模数转换芯片的祼芯之间设有一X射线防护体，用于阻挡经所述单个的闪烁体元件衰减后的X射线光子以及穿过所述X射线闪烁体阵列的所述沟槽的X射线光子，使其不能到达所述模数转换芯片的祼芯；其中所述X射线防护体的个数与所述模数转换芯片的个数相等。
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