CN112702950A - 用辐射成像对象的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开一种装置(10)，其包括：辐射源(12)，其配置成朝向对象(50)产生辐射束(13)；图像传感器(9000)，其包括彼此间隔开的多个辐射检测器(100)。所述图像传感器(9000)配置成在第一位置(14A)和第二位置(14B)之间移动。所述辐射源(12)配置成沿着相对于所述对象(50)的路径(15)移动。本文公开一种方法，其包括：将图像传感器(9000)定位在相对于对象(50)的第一位置(14A)处，通过使用所述辐射检测器(100)和来自辐射源(12)的辐射束(13)捕获第一组图像(19A)，与此同时，在路径(15)上第一组多个位置之间移动所述辐射源(12)；将所述图像传感器(9000)定位在相对于所述对象(50)的第二位置(14B)；通过使用所述辐射检测器(100)和所述辐射束(13)捕获所述对象(50)的第二组图像(19B)，与此同时，在路径(15)上第二组多个位置之间移动所述辐射源(12)。

Description

用辐射成像对象的装置和方法
【背景技术】
基于辐射检测器的图像传感器可以是用于测量辐射比如X射线的通量、空间分布、光谱或其他特性的装置。这些图像传感器可用于许多应用。其中一个重要的应用是医学成像，其可揭示非均匀组成和不透明对象比如人体的内部结构。
【发明内容】
本文公开一种装置，其包括：辐射源，其配置成朝向对象产生辐射束；图像传感器，其包括彼此间隔开的多个辐射检测器。所述图像传感器配置成相对于所述对象在第一位置和第二位置之间移动。所述辐射源配置成沿着相对于所述对象的路径移动。
根据实施例，所述图像传感器配置成通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第一组图像，与此同时，所述图像传感器位于所述第一位置并且所述辐射源分别位于所述路径上第一组多个位置。所述图像传感器配置成通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第二组图像，与此同时，所述图像传感器位于所述第二位置并且所述辐射源分别位于所述路径上第二组多个位置。
根据实施例，所述路径上第一组多个位置和所述路径上第二组多个位置是相同的。
根据实施例，所述装置进一步包括处理器，其配置成将所述第一组图像中的至少一张图像和所述第二组图像中的至少一张图像拼接。
根据实施例，所述装置进一步包括处理器，其配置成基于所述第一组图像或所述第二组图像确定所述对象的三维结构。
根据实施例，所述对象是人的胸部。
根据实施例，所述辐射源配置成相对于所述对象旋转，与此同时，所述辐射源沿着所述路径移动。
根据实施例，所述路径是围绕所述对象的弧。
根据实施例，所述图像传感器包括准直器，所述准直器具有多个辐射透射区和一个辐射阻挡区。所述辐射阻挡区配置成阻挡原本要入射在所述图像传感器盲区的辐射，并且所述辐射透射区配置成透射原本要入射在所述图像传感器有效区的辐射的其中至少一部分。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器排列成交错行。
根据实施例，其中同一行中的辐射检测器是统一的尺寸；其中同一行中两个相邻辐射检测器之间的距离大于同一行中该行延伸方向上辐射检测器的宽度并小于该宽度的两倍。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是矩形。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是六边形。
根据实施例，所述辐射束是发散辐射束。
根据实施例，所述辐射是X射线。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一个辐射检测器包括辐射吸收层和电子层。所述辐射吸收层包括电极。所述电子层包括电子系统。所述电子系统包括：配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较的第一电压比较器，配置成将所述电压与第二阈值进行比较的第二电压比较器，配置成记录到达所述辐射吸收层的多个辐射粒子的计数器，以及控制器。所述控制器配置成在所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时启动时间延迟。所述控制器配置成在所述时间延迟期间启动第二电压比较器。所述控制器配置成如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则使所述计数器记录的数目增加一。
根据实施例，所述电子系统进一步包括电连接到所述电极的积分器，其中所述积分器配置成从所述电极收集载流子。
根据实施例，所述控制器配置成在所述时间延迟的开始或期满时启动所述第二电压比较器。
根据实施例，所述电子系统进一步包括电压表，其中所述控制器配置成使所述电压表在所述时间延迟期满时测量所述电压。
根据实施例，所述控制器配置成基于在所述时间延迟期满时测得的所述电压的值来确定辐射粒子的能量。
根据实施例，所述控制器配置成将所述电极连接到电接地。
根据实施例，所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为零。
根据实施例，所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为非零。
本文公开一种方法，其包括：将图像传感器定位在相对于对象的第一位置处，所述图像传感器包括彼此间隔开的多个辐射检测器；通过使用所述辐射检测器和来自辐射源的辐射束捕获所述对象的第一组图像，与此同时，在相对于所述对象的路径上第一组多个位置之间移动所述辐射源；将所述图像传感器定位在相对于所述对象的第二位置；通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第二组图像，与此同时，在相对于所述对象的路径上第二组多个位置之间移动所述辐射源。
根据实施例，所述路径上第一组多个位置和所述路径上第二组多个位置是相同的。
根据实施例，所述方法进一步包括将所述第一组图像中的至少一张图像和所述第二组图像中的至少一张图像拼接。
根据实施例，所述方法进一步包括基于所述第一组图像或所述第二组图像确定所述对象的三维结构。
根据实施例，所述对象是人的胸部。
根据实施例，所述移动所述辐射源包括相对于所述对象旋转所述辐射源。
根据实施例，所述路径是围绕所述对象的弧。
根据实施例，所述图像传感器包括准直器，所述准直器具有多个辐射透射区和一个辐射阻挡区。所述辐射阻挡区配置成阻挡原本要入射在所述图像传感器盲区的辐射，并且所述辐射透射区配置成透射原本要入射在所述图像传感器有效区的辐射的其中至少一部分。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器排列成交错行。
根据实施例，同一行中的辐射检测器是统一的尺寸；其中同一行中两个相邻辐射检测器之间的距离大于同一行中该行延伸方向上辐射检测器的宽度并小于该宽度的两倍。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是矩形。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是六边形。
根据实施例，所述辐射束是发散辐射束。
根据实施例，所述辐射是X射线。
根据实施例，所述多个辐射检测器中的至少一个辐射检测器包括辐射吸收层和电子层。所述辐射吸收层包括电极。所述电子层包括电子系统。所述电子系统包括：配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较的第一电压比较器，配置成将所述电压与第二阈值进行比较的第二电压比较器，配置成记录到达所述辐射吸收层的多个辐射粒子的计数器，以及控制器。所述控制器配置成在所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时启动时间延迟。所述控制器配置成在所述时间延迟期间启动第二电压比较器。所述控制器配置成如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则使所述计数器记录的数目增加一。
根据实施例，所述电子系统进一步包括电连接到所述电极的积分器，其中所述积分器配置成从所述电极收集载流子。
根据实施例，所述控制器配置成在所述时间延迟的开始或期满时启动所述第二电压比较器。
根据实施例，所述电子系统进一步包括电压表，其中所述控制器配置成使所述电压表在所述时间延迟期满时测量所述电压。
根据实施例，所述控制器配置成基于在所述时间延迟期满时测得的所述电压的值来确定辐射粒子的能量。
根据实施例，所述控制器配置成将所述电极连接到电接地。
根据实施例，所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为零。
根据实施例，所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为非零。
【附图说明】
图1示意示出根据实施例的一种装置。
图2A示意示出根据实施例的所述装置图像传感器的辐射检测器的截面图。
图2B示意示出根据实施例的所述装置图像传感器的辐射检测器的详细截面图。
图2C示意示出根据实施例的所述装置图像传感器的辐射检测器的替代详细截面图。
图3示意示出根据实施例的所述辐射检测器可具有像素阵列。
图4A示意示出包括所述辐射检测器和印刷电路板(PCB)的封装的俯视图。
图4B示意示出所述图像传感器的截面图，其中图4A中的多个所述封装被安装到另一个印刷电路板(PCB)。
图5示意示出根据实施例的所述图像传感器的准直器。
图6示意示出当所述图像传感器分别处于相对于所述对象的多个位置时，其可捕获多组图像。
图7A示意示出根据实施例的所述对象的图像可通过拼接所述对象多个不同部分的图像而形成。
图7B示意示出根据实施例的所述对象的图像可通过拼接所述对象多个不同部分的图像而形成。
图8A-图8C示意示出根据一些实施例的所述辐射检测器在所述图像传感器中的排列。
图9示意示出根据实施例的六边形的所述辐射检测器。
图10示意示出根据实施例的一种方法流程图。
图11A和图11B各自示出根据实施例的图2A、图2B和图2C中所述辐射检测器的电子系统组件图。
图12示意示出根据实施例的流过二极管的电极或流过暴露于辐射的辐射吸收层的电阻器的电触点的电流的时间变化(上曲线)，所述电流由入射在所述辐射吸收层上的辐射粒子产生的载流子引起，以及电极的电压的相应时间变化(下曲线)。
图13示意示出根据实施例的，在以图12所示的方式操作的电子系统中，由噪声(例如，暗电流)引起的流过所述电极的所述电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。
图14示意示出根据实施例的，当电子系统操作以检测更高速率的入射辐射粒子时，流过暴露于辐射的所述辐射吸收层的电极的电流的时间变化(上曲线)，所述电流由入射在所述辐射吸收层上的辐射粒子产生的载流子引起，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。
图15示意示出根据实施例的，在以图14所示的方式操作的电子系统中，由噪声(例如，暗电流)引起的流过所述电极的所述电流(上曲线)的时间变化，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。
图16示意示出根据实施例的，在以图14所示的方式操作的电子系统中，其复位时段RST在时间te之前期满，由入射在所述辐射吸收层上的一系列辐射粒子产生的载流子引起的流过所述电极的所述电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化。
【具体实施方式】
图1示意示出根据实施例的装置10。所述装置10包括辐射源12和图像传感器9000。所述辐射源12产生朝向对象50的辐射束13。所述辐射束13可以是发散辐射束、收敛辐射束、平行辐射束或另一种合适的辐射束。来自所述辐射源12的辐射可以是X射线或其他合适的辐射比如伽马射线。所述对象50可以是人体器官或组织。例如，所述对象50可以是人的胸部。所述图像传感器9000具有彼此间隔开的多个辐射检测器100。这里，两个辐射检测器100是“间隔开的”意味着所述图像传感器9000的盲区的一部分位于所述两个辐射检测器之间。术语“盲区”解释如下。所述图像传感器9000能够相对于所述对象50在多个位置之间移动(例如，在第一位置14A和第二位置14B之间，或第一位置14A、第二位置14B和第三位置14C)。多个位置(例如，第一位置14A、第二位置14B和第三位置14C)可在或可不在同一直线上。即，当所述图像传感器9000在多个位置之间移动时，所述图像传感器9000可在不同时间沿不同方向移动。所述辐射源12能够沿着路径15相对于所述对象50移动。所述辐射源12可在其沿着所述路径15移动时相对于所述对象50旋转。所述路径15可以是围绕所述对象50的弧。所述弧的中心可在所述对象50上，在所述对象50和所述图像传感器9000之间，在所述图像传感器9000上，或者在所述图像传感器9000的相对于所述对象50的相对侧上。
图2A示意示出根据实施例的图像传感器9000的一个辐射检测器100的截面图。所述辐射检测器100可包括辐射吸收层110和电子层120(例如，ASIC)，其用于处理或分析在所述辐射吸收层110中产生的入射辐射的电信号。在实施例中，所述辐射检测器100不包括闪烁体。所述辐射吸收层110可包括半导体材料，比如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。所述半导体对由所述装置10中的辐射源产生的辐射可具有高的质量衰减系数。
如图2B中根据实施例的辐射检测器100的详细截面图所示，所述辐射吸收层110可包括由第一掺杂区111、第二掺杂区113的一个或多个离散区114组成的一个或多个二极管(例如，p-i-n或p-n)。所述第二掺杂区113可通过可选的本征区112而与所述第一掺杂区111分离。在实施例中，所述离散区114通过所述第一掺杂区111或所述本征区112而彼此分离。所述第一掺杂区111和所述第二掺杂区113具有相反类型的掺杂(例如，第一掺杂区111是p型并且第二掺杂区113是n型，或者第一掺杂区111是n型并且第二掺杂区113是p型)。在图2B中的示例中，所述第二掺杂区113的每个离散区114与所述第一掺杂区111和所述可选的本征区112一起组成一个二极管。即，在图2B中的示例中，所述辐射吸收层110包括多个二极管，其具有所述第一掺杂区111作为共用电极。所述第一掺杂区111还可具有离散部分。
在来自所述辐射源的辐射粒子撞击包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射粒子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子。一个辐射粒子可产生10到100000个载流子。所述载流子可在电场下向其中一个二极管的电极漂移。所述电场可以是外部电场。电触点119A与所述第一掺杂区111电连接。电触点119B可包括离散部分，其每个所述离散部分与离散区114电连接。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被两个不同的离散区114共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流向与余下载流子不同的一个所述离散区114)。入射在所述离散区114之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被另一所述离散区114共用。与一个离散区114相关联的一个像素150可以是所述离散区114的周围区，由入射在其中的辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向所述离散区114。即，所述载流子中的不到2％、不到1％、不到0.1％或不到0.01％流到所述像素之外。
如图2C中根据实施例的辐射检测器100的替代详细截面图所示，所述辐射吸收层110可包括半导体材料比如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合的电阻器，但不包括二极管。所述半导体对由所述辐射源12所产生的辐射可具有高的质量衰减系数。
在一个辐射粒子撞击包括电阻器但不包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射粒子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子。一个辐射粒子可产生10到100000个载流子。所述载流子可在电场下向所述电触点119A和所述电触点119B漂移。所述电场可以是外部电场。所述电触点119B包括离散部分。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被所述电触点119B的两个不同离散部分共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流向与余下载流子不同的一个离散部分)。入射在所述电触点119B的离散部分之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被所述电触点119B的另一离散部分共用。与所述电触点119B的一个离散部分相关联的一个像素150，可以是围绕所述离散部分的区，由入射在其中的辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向所述电触点119B的所述离散部分。即，这些载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流到与所述电触点119B的一个所述离散部分相关联的所述像素之外。
所述电子层120可包括电子系统121，该电子系统121适用于处理或解释由入射在所述辐射吸收层110上的辐射粒子所产生的信号。所述电子系统121可包括模拟电路比如滤波器网络、放大器、积分器和比较器，或者数字电路比如微处理器和存储器。所述电子系统121可包括由多像素共用或由单个像素的专用的组件。例如，所述电子系统121可包括在所有所述像素之间共用的微处理器和专用于每个像素的放大器。所述电子系统121可通过通孔131电连接到所述像素。所述通孔之间的空间可用填充材料130填充，以增加所述电子层120到所述辐射吸收层110的连接的机械稳定性。其他键合技术有可能在不使用通孔的情况下将所述电子系统121连接到所述像素。
图3示意示出所述辐射检测器100可具有所述像素150的阵列。所述阵列可以是矩形阵列、蜂窝阵列、六边形阵列或任何其他合适的阵列。每个像素150可配置成检测入射在其上的辐射粒子，测量所述辐射粒子的能量，或两者兼顾。例如，每个像素150可配置成对一段时间内入射其上，能量落在多个仓中的辐射粒子的数量进行计数。所有像素150可配置成对相同的时间段内入射其上，在多个能量仓中的辐射粒子的数量进行计数。每个像素150可具有其自己的模拟数字转换器(ADC)，其配置成将表示入射辐射粒子能量的模拟信号数字化为数字信号。所述ADC可具有10位或更高的分辨率。每个像素150可配置成测量其暗电流，例如在每个辐射粒子入射到其上之前或同时。每个像素150可配置成从入射在其上的辐射粒子的能量中减去所述暗电流的贡献值。所述像素150可配置成并行操作。例如，当一个像素150测量一个入射的辐射粒子时，另一个像素150可能正在等待一个辐射粒子到达。所述像素150可以但不必是可单独寻址的。
所述图像传感器9000的所述辐射检测器100可以以任何合适的样式排列。图4A和图4B示出在所述图像传感器9000中，所述辐射检测器100的排列的示例。一个或多个所述辐射检测器100可安装在印刷电路板(PCB)400上。本文中所用术语“PCB”不限于特定材料。例如，PCB可包括半导体。所述辐射检测器100被安装到所述PCB 400。为了清楚起见，未示出所述辐射检测器100和所述PCB 400之间的连线。所述PCB 400和安装在其上的所述辐射检测器100可称为一个封装200。所述PCB 400可具有未被所述辐射检测器100覆盖的区(例如，用于容纳焊接线410的区)。每个所述辐射检测器100可具有有效区190，该有效区190是所述像素150所在的位置。每个所述辐射检测器100可在边缘附近具有周边区195。所述周边区195没有像素，并且未检测到入射在周边区195的辐射粒子。
图4B示意示出所述图像传感器9000可具有系统PCB 450，其上安装有多个封装200。所述图像传感器9000可包括一个或多个这样的系统PCB 450。在所述封装200中的PCB400和系统PCB 450之间的电连接可通过焊接线410来实现。为了容纳所述PCB 400上的所述焊接线410，所述PCB 400具有未被所述辐射检测器100覆盖的区405。为了容纳所述系统PCB450上的所述焊接线410，在所述封装200之间具有间隙。所述图像传感器9000中所述辐射检测器100的有效区190统称为所述图像传感器9000的有效区。所述图像传感器9000的其他区，入射到其中的辐射不能被图像传感器9000检测到，例如周边区195、区405或封装200之间的间隙，这些区统称为所述图像传感器9000的盲区。
图5示意示出根据实施例的图像传感器9000可包括准直器2000。所述准直器2000包括多个辐射透射区2002和辐射阻挡区2004。所述辐射阻挡区2004基本上阻挡了原本要入射在所述图像传感器9000的所述盲区9004上的辐射，并且辐射透射区2002允许至少一部分原本要入射到所述图像传感器9000的所述有效区9002上的辐射得以通过。所述辐射透射区2002可以是穿过所述准直器2000的孔，并且所述准直器2000的其余部分可用作所述辐射阻挡区2004。例如，所述准直器2000的材料可以是铅或其他合适的材料，这些材料可有效地吸收所述辐射源12产生的所述辐射。
如图6中示意所示，所述图像传感器9000可通过使用所述辐射检测器100和所述辐射来捕获所述对象50的第一组图像19A，与此同时，所述图像传感器9000处于第一位置14A并且所述辐射源12分别位于所述路径15上第一组多个位置。例如，所述辐射源12可沿着所述路径15连续扫描，并且所述图像传感器9000可在扫描期间的多个时间点捕获图像。所述图像传感器9000可通过使用所述辐射检测器100和所述辐射来捕获所述对象50的第二组图像19B，与此同时，所述图像传感器9000处于第二位置14B并且所述辐射源12分别位于所述路径15上第二组多个位置。如果所述图像传感器9000可移动到额外的位置(例如，第三位置14C)，则所述图像传感器9000可通过使用所述辐射检测器100和所述辐射来捕获额外的图像组(例如，第三组图像19C)，与此同时，所述图像传感器9000分别位于额外的位置并且所述辐射源12分别位于所述路径15上的多个位置。所述路径15上的第一组多个位置和所述路径15上的第二组多个位置可以是相同的。例如，第一组图像19A和第二组图像19B可各自包含一个图像，该图像是在所述辐射源12沿着所述路径15相对于所述对象50处于相同位置时捕获的。
如图1所示，装置10可具有处理器8000，所述处理器8000可拼接第一组图像19A中的至少一个图像和第二组图像19B中的至少一个图像。例如，当所述辐射源12沿着所述路径15相对于所述对象50处于相同位置时，则第一组图像19A中的至少一个图像和第二组图像19B中的至少一个图像被捕获。所述处理器8000能够基于第一组图像19A，基于第二组图像19B，或基于两者来确定所述对象50的三维结构。一个合适的算法，诸如傅立叶域重建算法、反投影算法、迭代重建算法和扇束重建算法，可用于计算所述对象50的三维结构。
如图7A示意所示的示例中，图像51A是第一组图像19A中的一个图像；图像51B是第二组图像19B中的一个图像。当所述辐射源12沿着所述路径15处于相同位置时，所述图像51A和所述图像51B可被捕获。所述对象50的图像可通过拼接所述图像51A和所述图像51B(例如，使用所述处理器8000)而形成。
如图7B示意出的示例中，图像52A是第一组图像19A中的一个图像；图像52B是第二组图像19B中的一个图像；图像52C是第三组19C图像中的一个图像。当所述辐射源12沿着所述路径15处于相同位置时，所述图像52A、所述图像52B和所述图像52C可被捕获。所述对象50的图像可通过拼接所述图像52A、所述图像52B和所述图像52C(例如，使用处理器8000)而形成。
所述辐射检测器100可以以各种方式排列在所述图像传感器9000中。图8A示意示出根据实施例的一种排列，其中所述辐射检测器100以交错行排列。例如，辐射检测器100A和辐射检测器100B在同一行中，在Y方向上对齐，并且尺寸统一；辐射检测器100C和辐射检测器100D在同一行中，在Y方向上对齐，并且尺寸统一。辐射检测器100A和辐射检测器100B相对于辐射检测器100C和辐射检测器100D在X方向上交错。根据实施例，同一行中两个相邻的辐射检测器100A和辐射检测器100B之间的距离X2大于同一行中的一个辐射检测器的宽度X1(即，X方向维度，即该行的延伸方向)并且小于所述宽度X1的两倍。辐射检测器100A和辐射检测器100E在同一列中，在X方向上对齐，并且尺寸统一；同一列中的两个相邻的辐射检测器100A和辐射检测器100E之间的距离Y2小于同一列中一个辐射检测器的宽度Y1(即，Y方向维度)。
图8B示意示出根据实施例的另一种排列，其中所述辐射检测器100排列在矩形网格中。例如，所述辐射检测器100可包括如图8A中精确排列的辐射检测器100A、100B、100E和100F，而没有图8A中的辐射检测器100C、100D、100G或100H。
其他排列也是可能的。例如，在图8C中，所述辐射检测器100可在X方向上跨越所述图像传感器9000的整个宽度，两个相邻辐射检测器100之间的距离Y2小于一个辐射检测器的宽度Y1。
所述图像传感器9000中的所述辐射检测器100具有任何合适的尺寸和形状。根据实施例(例如，在图8A-图8C中)，至少一些所述辐射检测器100的形状为矩形。根据实施例，如图9所示，至少一些所述辐射检测器的形状为六边形。
图10示意示出根据实施例的方法的流程图。在步骤1010中，所述图像传感器9000相对于所述对象50定位在第一位置14A处。在步骤1020中，通过使用所述图像传感器9000的辐射检测器100和来自所述辐射源12的辐射束13捕获所述对象50的第一组图像19A，与此同时，在相对于所述对象50的所述路径15上第一组多个位置之间移动所述辐射源12。在步骤1030中，所述图像传感器9000位于相对于所述对象50的第二位置。在步骤1040中，通过使用所述图像传感器9000的辐射检测器100和来自所述辐射源12的辐射束13捕获所述对象50的第二组图像19B，与此同时，在相对于所述对象50的所述路径15上第一组多个位置之间移动所述辐射源12。这里，捕获图像的“同时”所述辐射源12沿着所述路径15移动，并不意味着当所述图像传感器9000捕获图像时，所述辐射源12是相对于所述对象50在运动。相反，当所述图像传感器9000捕获图像时，所述辐射源12相对于所述对象50可以是静止的，然后移动到所述路径15上的下一个位置，并且然后当所述图像传感器9000捕获下一个图片时在所述的下一个位置保持静止。在可选的步骤1050中，所述第一组图像19A中的至少一个图像和所述第二组图像19B中的至少一个图像被拼接。在可选的步骤1060中，基于所述第一组图像19A或第二组图像19B确定所述对象50的三维结构。
图11A和图11B各自示出根据实施例的电子系统121组件图。所述电子系统121可包括第一电压比较器301、第二电压比较器302、计数器320、开关305、电压表306和控制器310。
所述第一电压比较器301配置成将二极管300电极的电压与第一阈值进行比较。所述二极管可以是由第一掺杂区111、第二掺杂区113的离散区114之一和可选的本征区112形成的一个二极管。或者，所述第一电压比较器301配置成将电触点的电压(例如，电触点119B的离散部分)与第一阈值进行比较。所述第一电压比较器301可配置成直接监控所述电压或通过对一段时间内流过所述二极管或电触点的电流进行积分来计算所述电压。所述第一电压比较器301可由所述控制器310可控地启动或停用。所述第一电压比较器301可以是连续比较器。即，所述第一电压比较器301可配置成连续地被启动并监控所述电压。配置成连续比较器的所述第一电压比较器301降低了所述系统121错过由入射辐射粒子产生的信号的机会。配置成连续比较器的第一电压比较器301在入射辐射强度相对较高时尤其合适。第一电压比较器301可以是钟控比较器，其好处是具有较低功耗。配置成钟控比较器的所述第一电压比较器301可使所述系统121错过由一些入射辐射粒子产生的信号。当入射辐射强度低时，错过入射辐射粒子的机会低，因为两个连续辐射粒子之间的时间间隔相对较长。因此，当入射辐射强度相对较低时，配置为钟控比较器的所述第一电压比较器301尤其合适。所述第一阈值可以是在所述二极管或所述电阻器中产生的一个入射辐射粒子最大电压的5-10％、10-20％、20-30％、30-40％或40-50％。所述最大电压可取决于入射辐射粒子的能量(即入射辐射的波长)、所述辐射吸收层110的材料及其他因素。例如，所述第一阈值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
所述第二电压比较器302配置成将所述电压与第二阈值进行比较。所述第二电压比较器302可配置成直接监控所述电压或通过对一段时间内流过所述二极管或电触点的电流进行积分来计算所述电压。所述第二电压比较器302可以是连续比较器。所述第二电压比较器302可由所述控制器310可控地启动或停用。在所述第二电压比较器302被停用时，所述第二电压比较器302的功耗可以是所述第二电压比较器302启动时功耗的不到1％、不到5％、不到10％或不到20％。所述第二阈值的绝对值大于所述第一阈值的绝对值。如本文所使用的术语实数x的“绝对值”或“模数”|x|是x的非负值而不考虑它的符号。即，
Figure BDA0002950293790000151
所述第二阈值可以是所述第一阈值的200％-300％。所述第二阈值至少是所述二极管或所述电阻器中产生的一个入射辐射粒子最大电压的50％。例如，所述第二阈值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。所述第二电压比较器302和所述第一电压比较器301可以是相同组件。即，所述系统121可具有一个电压比较器，该电压比较器可在不同时间将电压与两个不同的阈值进行比较。
所述第一电压比较器301或所述第二电压比较器302可包括一个或多个运算放大器或任何其他合适的电路。所述第一电压比较器301或所述第二电压比较器302可具有高速度以允许所述系统121在高的入射辐射的高通量下操作。然而，具有高速度通常以功耗为代价。
所述计数器320配置成记录到达所述二极管或所述电阻器的多个辐射粒子。所述计数器320可以是软件组件(例如，存储在计算机存储器中的数字)或硬件组件(例如，4017IC和7490IC)。
所述控制器310可以是硬件组件比如微控制器和微处理器等。所述控制器310配置成从所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值(例如，所述电压的绝对值从所述第一阈值的绝对值以下增加到等于或超过所述第一阈值的绝对值)时启动时间延迟。在这里使用绝对值是因为电压可以是负的或正的，这取决于是使用二极管的的阴极还是阳极的电压或使用哪个电触点。所述控制器310可配置成在所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值之前，保持停用所述第二电压比较器302、所述计数器320、以及所述第一电压比较器301的操作中不需要的任何其他电路。在所述电压变得稳定(即所述电压的变化率大致为零)之前或之后，所述时间延迟可以期满。短语“变化率大致为零”意指所述电压的时间变化率小于0.1％/ns。短语“变化率大致为非零”意指所述电压的时间变化率至少为0.1％/ns。
所述控制310可配置成在所述时间延迟期间(包括开始和期满)启动所述第二电压比较器。在实施例中，所述控制器310配置成在所述时间延迟开始时启动所述第二电压比较器。术语“启动”意指使组件进入操作状态(例如，通过发送诸如电压脉冲或逻辑电平等信号，通过提供电力等)。术语“停用”意指使组件进入非操作状态(例如，通过发送诸如电压脉冲或逻辑电平等信号，通过切断电力等)。所述操作状态可具有比所述非操作状态更高的功耗(例如，高10倍、高100倍、高1000倍)。所述控制器310本身可被停用直到所述第一电压比较器301的输出在所述电压绝对值等于或超过所述第一阈值绝对值而启动所述控制器310时。
如果在所述时间延迟期间，所述第二电压比较器302确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则可将所述控制器310配置成使所述计数器320记录的数目增加一。
所述控制器310可配置成使所述电压表306在所述时间延迟期满时测量所述电压。所述控制器310可配置成使所述电极连接到电接地，以复位所述电压并使所述电极上累积的任何载流子放电。在实施例中，所述电极在所述时间延迟期满后连接到电接地。在实施例中，所述电极连接到电接地并持续有限的复位时段。所述控制器310可通过控制所述开关305而使所述电极连接到所述电接地。所述开关可以是诸如场效应晶体管(FET)的晶体管。
在实施例中，所述系统121没有模拟滤波器网络(例如，RC网络)。在实施例中，所述系统121没有模拟电路。
所述电压表306可将其测量的电压以模拟或数字信号馈送给所述控制器310。
所述系统121可包括电连接到所述二极管300的所述电极或电触点的积分器309，其中所述积分器配置成从所述电极收集载流子。所述积分器可在放大器的反馈路径中包括电容器。如此配置的放大器称为电容跨阻放大器(CTIA)。CTIA通过防止所述放大器饱和而具有高的动态范围，并且通过限制信号路径中的带宽来提高信噪比。来自所述电极的载流子在一段时间(“积分期”)(例如，如图12所示，在时间t0和时间t1之间，或在时间t1和时间t2之间)内累积在所述电容器上。在所述积分期期满后，所述电容器电压被采样，然后通过复位开关进行复位。所述积分器可包括直接连接到所述电极的电容器。
图12示意示出流过所述电极的，由入射在所述二极管或所述电阻器上的辐射粒子产生的载流子所引起的所述电流的时间变化(上曲线)和所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。所述电压可以是电流相对于时间的积分。在时间t0，所述辐射粒子撞击所述二极管或所述电阻器，载流子开始在所述二极管或所述电阻器中产生，电流开始流过所述所述二极管或所述电阻器的电极，并且所述电极或电触点的电压绝对值开始增加。在时间t1，所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值V1的绝对值，所述控制器310启动时间延迟TD1并且所述控制器310可在所述TD1开始时停用所述第一电压比较器301。如果所述控制器310在时间t1之前被停用，则在时间t1启动所述控制器310。在所述TD1期间，所述控制器310启动所述第二电压比较器302。如这里使用的术语在时间延迟“期间”意指开始和期满(即，结束)和中间的任何时间。例如，所述控制器310可在所述TD1期满时启动所述第二电压比较器302。如果在所述TD1期间，所述第二电压比较器302确定在时间t2所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则所述控制器310使所述计数器320记录的数目增加一。在时间te，所述辐射粒子产生的所有载流子漂移出所述辐射吸收层110。在时间ts，所述时间延迟TD1期满。在图12的示例中，时间ts在时间te之后；即TD1在所述辐射粒子产生的所有载流子漂移出所述辐射吸收层110之后期满。在时间ts电压的变化率因此大致为零。所述控制器310可配置成在TD1期满时或在时间t2,或二者中间的任何时间停用所述第二电压比较器302。
所述控制器310可配置成使所述电压表306在所述时间延迟TD1期满时测量所述电压。在实施例中，所述控制器310使所述电压表306在时间延迟TD1期满而所述电压的变化率变为大致为零后测量所述电压。此时的所述电压与由辐射粒子产生的载流子数量成正比，所述载流子数量与所述辐射粒子的能量有关。所述控制器310可配置成基于所述电压表306测量的电压来确定所述辐射粒子的所述能量。确定所述能量的一种方法是通过将电压装仓。所述计数器320可具有用于每个仓的子计数器。当所述控制器310确定所述辐射粒子的能量落入一个仓中时，所述控制器310可使该仓的子计数器中记录的数目增加一。因此，所述系统121能够检测辐射图像并能够解析出每个辐射粒子的辐射能量。
在TD1期满后，所述控制器使所述电极连接到电接地并持续一个复位时段RST，以允许所述电极上累积的载流子流到地面并复位所述电压。在RST之后，所述系统121已准备好检测另一个入射辐射粒子。隐含地，在图12的示例中，所述系统121可处理的入射辐射粒子的速率受限于1/(TD1+RST)。如果所述第一电压比较器301已被停用，所述控制器310可在RST期满之前的任何时间启动它。如果所述控制器310已被停用，则它可在RST期满之前被启动。
图13示意示出在以图12所示的方式操作的所述系统121中，由噪声(例如，暗电流、背景辐射、散射辐射、荧光辐射、来自相邻像素的共用电荷)引起的流过所述电极的电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。在时间t0，所述噪声开始。如果所述噪声没有大到足以导致电压的绝对值超过V1的绝对值，则所述控制器310不启动所述第二电压比较器302。如果所述噪声大到(如第一电压比较器301所确定的)足以导致所述电压的绝对值在时间t1超过V1的绝对值，则所述控制器310启动所述时间延迟TD1，并且所述控制器310可在TD1开始时停用第一电压比较器301。在TD1期间(例如，在TD1期满时)，所述控制器310启动第二电压比较器302。所述噪声非常不可能大到足以在TD1期间使所述电压的绝对值超过V2的绝对值。因此，所述控制器310不会使所述计数器320记录的数目增加。在时间te，所述噪音结束。在时间ts，所述时间延迟TD1期满。所述控制器310可配置成在TD1期满时停用所述第二电压比较器302。如果在TD1期间所述电压的绝对值不超过V2的绝对值，则所述控制器310可配置成不让所述电压表306测量所述电压。在TD1期满后，所述控制器310将所述电极连接到电接地并持续一个复位周期RST，以允许由于噪声而累积在电极上的载流子流到地面并复位所述电压。因此，所述系统121可非常有效地抑制噪声。
图14示意示出，当所述系统121操作以检测以高于1/(TD1+RST)的速率入射的辐射粒子时，由入射在所述二极管或所述电阻器上的辐射粒子产生的载流子引起的流过所述电极的电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。所述电压可以是所述电流相对于时间的积分。在时间t0，所述辐射粒子撞击所述二极管或所述电阻器，载流子开始在所述二极管或所述电阻器中产生，电流开始流过所述二极管的电极或所述电阻器的电触点，而所述电极或所述电触点的电压绝对值开始增加。在时间t1，所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值V1的绝对值，所述控制器310启动比TD1短的时间延迟TD2，并且所述控制器310可在TD2开始时停用第一电压比较器301。如果所述控制器310在时间t1之前已被停用，则所述控制器310在时间t1被激活。在TD2期间(例如，在TD2期满时)，所述控制器310启动第二电压比较器302。如果在TD2期间，所述第二电压比较器302确定所述电压的绝对值在时间t2等于或超过所述第二阈值的绝对值，则所述控制器310使所述计数器320记录的数目增加一。在时间te，由所述辐射粒子产生的所有载流子都漂移到所述辐射吸收层110之外。在时间th，所述时间延迟TD2期满。在图14的示例中，时间th在时间te之前；即，TD2在由所述辐射粒子产生的所有载流子都漂移出所述辐射吸收层110之前期满。因此，所述电压的变化率在时间th大致为非零。所述控制器310可配置成在TD2期满时或在时间t2，或二者之间的任何时间停用所述第二电压比较器302。
所述控制器310可配置成根据在TD2期间作为时间函数的所述电压来推断在时间te处的电压，并使用所述推断的电压来确定所述辐射粒子的能量。
在TD2期满后，所述控制器310使所述电极连接到电接地并持续一个复位时段RST，以允许所述电极上累积的载流子流到地面并复位所述电压。在实施例中，RST在时间te之前期满。所述电压的变化率在RST之后可大致为非零，因为由所述辐射粒子产生的全部载流子在时间te之前的RST期满时还没有漂移出所述辐射吸收层110。所述电压的变化率在时间te之后变得大致为零，并且所述电压在时间te之后稳定在剩余电压VR。在实施例中，RST在时间te或之后期满，并且所述电压的变化率在RST之后可大致为零，因为由所述辐射粒子产生的全部载流子在时间te漂移出所述辐射吸收层110。在RST之后，所述系统121已准备好检测另一个入射辐射粒子。如果所述第一电压比较器301已被停用，所述控制器310可在RST期满之前的任何时间启动它。如果所述控制器310已被停用，则它可在RST期满之前被启动。
图15示意示出在以图14所示的方式操作的所述系统121中，由噪声(例如，暗电流、背景辐射、散射辐射、荧光辐射、来自相邻像素的共用电荷)引起的流过所述电极的电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。在时间t0，所述噪声开始。如果所述噪声没有大到足以导致电压的绝对值超过V1的绝对值，则所述控制器310不启动所述第二电压比较器302。如果所述噪声大到，如第一电压比较器301所确定的，足以导致所述电压的绝对值在时间t1超过V1的绝对值，则所述控制器310启动所述时间延迟TD2，并且所述控制器310可以在TD2开始时停用第一电压比较器301。在TD2期间(例如，在TD2期满时)，所述控制器310启动第二电压比较器302。所述噪声非常不可能大到足以在TD2期间使所述电压的绝对值超过V2的绝对值。因此，所述控制器310不会使所述计数器320记录的数目增加。在时间te，所述噪音结束。在时间th，所述时间延迟TD2期满。所述控制器310可配置成在TD2期满时停用所述第二电压比较器302。在TD2期满之后，所述控制器310将所述电极连接到电接地并持续一个复位周期RST，以允许由于噪声而累积在电极上的载流子流到地面并复位所述电压。因此，所述系统121可非常有效地抑制噪声。
图16示意示出，在以图14中方式操作的所述系统121中，RST在时间te之前期满，由入射在所述二极管或所述电阻器上的一系列辐射粒子产生的载流子引起的流过所述电极的电流的时间变化(上曲线)，以及所述电极的电压的相应时间变化(下曲线)。由每个入射辐射粒子产生的载流子所引起的电压曲线被该辐射粒子之前的剩余电压抵消。所述剩余电压的绝对值随每个入射粒子连续增加。当所述剩余电压的绝对值超过V1时(参见图16中的虚线矩形)，所述控制器启动所述时间延迟TD2，并且所述控制器310可在TD2开始时停用所述第一电压比较器301。如果在TD2期间没有其他辐射粒子入射在所述二极管或所述电阻器上，则所述控制器在TD2结束时的复位时间段RST期间将所述电极连接到电气接地，从而复位所述剩余电压。因此，所述剩余电压不会导致计数器320记录的数目增加。
尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而不是限制性的，其真正的范围和精神应该以本文中的权利要求书为准。

Claims (45)

1.一种装置，其包括：
辐射源，其配置成朝向对象产生辐射束；
图像传感器，其包括彼此间隔开的多个辐射检测器；
其中所述图像传感器配置成相对于所述对象在第一位置和第二位置之间移动；
其中所述辐射源配置成沿着相对于所述对象的路径移动。
2.如权利要求1所述的装置，
其中所述图像传感器配置成通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第一组图像，与此同时，所述图像传感器位于所述第一位置并且所述辐射源分别位于所述路径上第一组多个位置；
其中所述图像传感器配置成通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第二组图像，与此同时，所述图像传感器位于所述第二位置并且所述辐射源分别位于所述路径上第二组多个位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述路径上第一组多个位置和所述路径上第二组多个位置是相同的。
4.如权利要求2所述的装置，其进一步包括处理器，其配置成将所述第一组图像中的至少一张图像和所述第二组图像中的至少一张图像拼接。
5.如权利要求2所述的装置，其进一步包括处理器，其配置成基于所述第一组图像或所述第二组图像确定所述对象的三维结构。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述对象是人的胸部。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述辐射源配置成相对于所述对象旋转，与此同时，所述辐射源沿着所述路径移动。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述路径是围绕所述对象的弧。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述图像传感器包括准直器，所述准直器具有多个辐射透射区和一个辐射阻挡区；
其中所述辐射阻挡区配置成阻挡原本要入射在所述图像传感器盲区的辐射，并且其中所述辐射透射区配置成透射原本要入射在所述图像传感器有效区的辐射的其中至少一部分。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器排列成交错行。
11.如权利要求1所述的图像传感器，其中同一行中的辐射检测器是统一的尺寸；其中同一行中两个相邻辐射检测器之间的距离大于同一行中该行延伸方向上辐射检测器的宽度并小于该宽度的两倍。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是矩形。
13.如权利要求1所述的装置，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是六边形。
14.如权利要求1所述的装置，其中所述辐射束是发散辐射束。
15.如权利要求1所述的装置，其中所述辐射是X射线。
16.如权利要求1所述的装置，其中所述多个辐射检测器中的至少一个辐射检测器包括辐射吸收层和电子层；
其中所述辐射吸收层包括电极；
其中所述电子层包括电子系统；
其中所述电子系统包括：
第一电压比较器，其配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较，
第二电压比较器，其配置成将所述电压与第二阈值进行比较，
计数器，其配置成记录到达所述辐射吸收层的多个辐射粒子，以及
控制器；
其中所述控制器配置成在所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时启动时间延迟；
其中所述控制器配置成在所述时间延迟期间启动第二电压比较器；
其中所述控制器配置成如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则使所述计数器记录的数目增加一。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述电子系统进一步包括电连接到所述电极的积分器，其中所述积分器配置成从所述电极收集载流子。
18.如权利要求16所述的装置，其中所述控制器配置成在所述时间延迟的开始或期满时启动所述第二电压比较器。
19.如权利要求16所述的装置，其中所述电子系统进一步包括电压表，其中所述控制器配置成使所述电压表在所述时间延迟期满时测量所述电压。
20.如权利要求16所述的装置，其中所述控制器配置成基于在所述时间延迟期满时测得的所述电压的值来确定辐射粒子的能量。
21.如权利要求16所述的装置，其中所述控制器配置成将所述电极连接到电接地。
22.如权利要求16所述的装置，其中所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为零。
23.如权利要求16所述的装置，其中所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为非零。
24.一种方法，其包括：
将图像传感器定位在相对于对象的第一位置处，所述图像传感器包括彼此间隔开的多个辐射检测器；
通过使用所述辐射检测器和来自辐射源的辐射束捕获所述对象的第一组图像，与此同时，在相对于所述对象的路径上第一组多个位置之间移动所述辐射源；
将所述图像传感器定位在相对于所述对象的第二位置；
通过使用所述辐射检测器和所述辐射束捕获所述对象的第二组图像，与此同时，在相对于所述对象的路径上第二组多个位置之间移动所述辐射源。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述路径上第一组多个位置和所述路径上第二组多个位置是相同的。
26.如权利要求24所述的方法，其进一步包括将所述第一组图像中的至少一张图像和所述第二组图像中的至少一张图像拼接。
27.如权利要求24所述的方法，其进一步包括基于所述第一组图像或所述第二组图像确定所述对象的三维结构。
28.如权利要求24所述的方法，其中所述对象是人的胸部。
29.如权利要求24所述的方法，其中所述移动所述辐射源包括相对于所述对象旋转所述辐射源。
30.如权利要求24所述的方法，其中所述路径是围绕所述对象的弧。
31.如权利要求24所述的方法，其中所述图像传感器包括准直器，所述准直器具有多个辐射透射区和一个辐射阻挡区；
其中所述辐射阻挡区配置成阻挡原本要入射在所述图像传感器盲区的辐射，并且所述辐射透射区配置成透射原本要入射在所述图像传感器有效区的辐射的其中至少一部分。
32.如权利要求24所述的方法，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器排列成交错行。
33.如权利要求24所述的方法，其中同一行中的辐射检测器是统一的尺寸；其中，同一行中两个相邻辐射检测器之间的距离大于同一行中该行延伸方向上辐射检测器的宽度并小于该宽度的两倍。
34.如权利要求24所述的方法，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是矩形。
35.如权利要求24所述的方法，其中所述多个辐射检测器中的至少一些辐射检测器是六边形。
36.如权利要求24所述的方法，其中所述辐射束是发散辐射束。
37.如权利要求24所述的方法，其中所述辐射是X射线。
38.如权利要求24所述的方法，其中所述多个辐射检测器中的至少一个辐射检测器包括辐射吸收层和电子层；
其中所述辐射吸收层包括电极；
其中所述电子层包括电子系统；
其中所述电子系统包括：
第一电压比较器，其配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较，
第二电压比较器，其配置成将所述电压与第二阈值进行比较，
计数器，其配置成记录到达所述辐射吸收层的多个辐射粒子，以及
控制器；
其中所述控制器配置成在所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时启动时间延迟；
其中所述控制器配置成在所述时间延迟期间启动第二电压比较器；
其中所述控制器配置成如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则使所述计数器记录的数目增加一。
39.如权利要求38所述的方法，其中所述电子系统进一步包括电连接到所述电极的积分器，其中所述积分器配置成从所述电极收集载流子。
40.如权利要求38所述的方法，其中所述控制器配置成在所述时间延迟的开始或期满时启动所述第二电压比较器。
41.如权利要求38所述的方法，其中所述电子系统进一步包括电压表，其中所述控制器配置成使所述电压表在所述时间延迟期满时测量所述电压。
42.如权利要求38所述的方法，其中所述控制器配置成基于在所述时间延迟期满时测得的所述电压的值来确定辐射粒子的能量。
43.如权利要求38所述的方法，其中所述控制器配置成将所述电极连接到电接地。
44.如权利要求38所述的方法，其中所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为零。
45.如权利要求38所述的方法，其中所述电压的变化率在所述时间延迟期满时大致为非零。
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