CN112955787B - 一种辐射检测器 - Google Patents

Abstract

本文公开一种辐射检测器系统，其包括：辐射检测器(400)，所述辐射检测器(400)包括半导体衬底和所述半导体衬底中的像素阵列，其中所述像素阵列包括(a)M个第一行像素(150.1)，以及(b)N个第二行像素(150.2)，M和N均为大于1的正整数，并且其中所述N个第二行像素(150.2)的每个像素在垂直于直线段的辐射方向(320)上大于所述M个第一行像素(150.1)的任何像素，所述直线段具有所述M个第一行像素(150.1)的第一行末端像素中的第一末端和所述M个第一行像素(150.1)的第二行末端像素中的第二末端。

Description

一种辐射检测器

【技术领域】

本文的公开涉及辐射检测器，尤其涉及半导体辐射检测器。

【背景技术】

辐射检测器是一种测量辐射特性的装置。所述特性的示例可包括辐射的强度、相位、和极化的空间分布。所述辐射可以是与物体相互作用的辐射。例如，由所述辐射检测器测量的辐射可以是从所述物体穿透或散射的辐射。所述辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线、或γ射线。所述辐射可以是其他类型，例如α射线和β射线。

一种类型的辐射检测器基于辐射和半导体之间的相互作用。例如，这种类型的辐射检测器可具有吸收所述辐射并产生载流子(例如，电子和空穴)的半导体层和用于检测所述载流子的电路。

【发明内容】

本文公开一种辐射检测器系统，其包括：辐射检测器，所述辐射检测器包括半导体衬底和所述半导体衬底中的像素阵列，其中所述像素阵列包括(a)M个第一行像素，和(b)N个第二行像素，M和N均为大于1的正整数，并且其中所述N个第二行像素的每个像素在垂直于直线段的辐射方向上大于所述M个第一行像素的任何像素，所述直线段具有所述M个第一行像素的第一行末端像素中的第一末端和所述M个第一行像素的第二行末端像素中的第二末端。

根据实施例，每一个所述M个第一行像素和每一个所述N个第二行像素均能够响应于入射在其上的辐射而产生载流子。。

根据实施例，所述辐射检测器被配置为允许辐射沿着穿过所述M个第一行像素中的一个和所述N个第二行像素中的一个的第一辐射直线到达所述M个第一行像素。

根据实施例，所述辐射检测器系统进一步包括辐射源，所述辐射源被配置为沿着穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素的第二辐射直线向所述辐射检测器的所述M个第一行像素发射辐射。

根据实施例，所述像素阵列进一步包括P个第三行像素，P是大于1的正整数，其中所述N个第二行像素被配置在所述M个第一行像素和所述P个第三行像素之间，并且其中所述P个第三行像素的每个像素在所述辐射方向上大于所述N个第二行像素的任何像素。

根据实施例，所述半导体衬底包括GaAs。

根据实施例，M和N都大于2。

根据实施例，所述辐射检测器进一步包括公共电极，其电连接到所述M个第一行像素的每个像素和所述N个第二行像素的每个像素。

根据实施例，所述辐射检测器进一步包括单独电极，其用于并电连接到所述M个第一行像素的每个像素和所述N个第二行像素的每个像素。

根据实施例，所述辐射检测器系统进一步包括在所述公共电极上并与所述公共电极直接物理接触的散热器。

本文公开一种方法，其包括：在第一辐射曝光期间，将辐射检测器在第一曝光位置曝光于在辐射方向上传播的辐射，所述辐射检测器包括半导体衬底和所述半导体衬底中的像素阵列，其中所述像素阵列包括M个第一行像素和N个第二行像素，M和N都是大于1的正整数，使得所述辐射入射在所述M个第一行像素上，使得与所述辐射方向平行的第一直线穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素，并且使得具有所述M个第一行像素的第一行末端像素中的第一末端和所述M个第一行像素的第二行末端像素中的第二末端的直线段垂直于辐射方向。

根据实施例，所述方法进一步包括，在前述所述第一辐射曝光期间将所述辐射检测器在所述第一曝光位置处曝光于所述辐射被执行后：处理来自所述M个第一行像素的数据，得到第一行1D图像；以及处理来自所述N个第二行像素的数据，得到第二行1D图像。

根据实施例，所述方法进一步包括，在第二辐射曝光期间，将所述辐射检测器在第二曝光位置曝光于所述辐射，使得所述辐射入射在所述M个第一行像素上，使得与所述辐射方向平行的第二直线穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素，并且使得在所述第一曝光位置处的所述直线段和在所述第二曝光位置处的所述直线段形成位于垂直于所述辐射方向的平面中的矩形的两个相对的边。

根据实施例，所述方法进一步包括，在前述所述第二辐射曝光期间将所述辐射检测器在所述第二曝光位置处曝光于所述辐射被执行之后，在L个辐射曝光期间将所述辐射检测器分别在L个曝光位置曝光于辐射，L为正整数，使得在第一、第二、和L个曝光位置处的所述M个第一行像素在不平行于所述辐射方向的第一平面中形成(L+2)×M个像素的第一虚拟阵列，并且使得在第一、第二、和L个曝光位置处的所述N个第二行像素在不平行于所述辐射方向的第二平面中形成(2+L)×N个像素的第二虚拟阵列。

根据实施例，所述方法进一步包括，在所述第一、第二、和L个辐射曝光被执行后：利用处理器处理来自所述第一、第二、和L个辐射曝光的所述M个第一行像素的数据，得到第一2D图像；利用所述处理器处理来自所述第一、第二、和L个辐射曝光的所述N个第二行像素的数据，得到第二2D图像；以及利用所述处理器组合所述第一2D图像和所述第二2D图像，得到组合的2D图像。

根据实施例，所述N个第二行像素的每个像素在所述辐射方向上均大于所述M个第一行像素的任何像素。

根据实施例，所述像素阵列进一步包括P个第三行像素，P是大于1的正整数，其中所述N个第二行像素被配置在所述M个第一行像素和所述P个第三行像素之间，并且其中所述P个第三行像素的每个像素在所述辐射方向上均大于所述N个第二行像素的任何像素。

根据实施例，所述M个第一行像素的每一个像素和所述N个第二行像素的每一个像素均能够响应于入射在其上的辐射而产生载流子。

根据实施例，所述半导体衬底包括GaAs。

根据实施例，M等于N。

【附图说明】

图1示意示出根据实施例的辐射检测器。

图2A示意示出根据实施例的所述辐射检测器的简化横截面图。

图2B示意示出根据实施例的所述辐射检测器的详细横截面图。

图2C示意示出根据实施例的所述辐射检测器的替代详细横截面图。

图3示意示出根据实施例的第一辐射检测器系统。

图4示意示出根据实施例的第二辐射检测器系统。

图5示意示出根据实施例的方法的流程图。

【具体实施方式】

图1示意示出作为示例的辐射检测器100。所述辐射检测器100可具有所述像素150的阵列。所述像素阵列可以是矩形阵列(如图1所示)、蜂窝阵列、六边形阵列、或任何其他合适的阵列。在图1的示例中，所述像素150的阵列具有7行和4列；然而，通常所述像素150的阵列可具有任意数目的行和任意数目的列。

每个所述像素150可被配置为检测入射在其上的来自辐射源(图中未显示)的辐射，并且可被配置为测量所述辐射的特性(例如，辐射粒子的能量、波长、和频率)。例如，每个像素150可被配置为对一段时间内入射其上的，其能量落在多个能量仓中的辐射粒子的数目进行计数。所有所述像素150可被配置为对相同时间段内入射其上的，在多个能量仓中的辐射粒子的数目进行计数。当所述入射辐射粒子具有相似的能量时，所述像素150可被简单地配置为在一段时间内计数入射在其上的辐射粒子的数量，而不测量单个辐射光子的能量。

每个像素150可具有其自己的模拟数字转换器(ADC)，所述ADC被配置为将表示入射辐射粒子能量的模拟信号数字化为数字信号，或将表示多个入射辐射粒子总能量的模拟信号数字化为数字信号。所述像素150可被配置为并行操作。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可能正在等待另一个辐射粒子到达。所述像素150可以不必是单独可寻址的。

这里所述辐射检测器100可具有诸如X射线望远镜、乳腺X射线照相、工业X射线缺陷检测、X射线显微镜或X射线显微照相、X射线铸件检验、X射线无损检测、X射线焊缝检验、X射线数字减影血管造影等应用。所述辐射检测器100用于代替照相板、照相胶片、PSP板、X射线图像增强器、闪烁器、或其它半导体X射线检测器可以是适合的。

图2A示意示出根据实施例的图1沿2B-2B线的辐射检测器100的简化横截面图。更具体地说，所述检测器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。所述检测器100可包括也可不包括闪烁体(图中未显示)。所述辐射吸收层110可包括半导体材料，诸如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。该半导体对于感兴趣的辐射能量可具有高的质量衰减系数。

图2B示意示出作为示例的图1沿2B-2B线的辐射检测器100的详细横截面图。更具体地说，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。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，区域111是p型并且区域113是n型，或者区域111是n型并且区域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的示例中，所述辐射吸收层110包括多个二极管(更具体地说，7个二极管对应于图1的所述阵列中的一行的7个像素150，为了简化，在图2B中仅标记了2个像素150)。所述多个二极管具有电触点119A作为共享(共用)电极。所述辐射检测器100可进一步包括在所述共享电极119A上的散热层125，用于散发由所述辐射检测器100的操作而产生的热量。所述第一掺杂区111和还可具有离散部分。

所述电子层120可包括电子系统121，其适于处理或解释由入射在所述辐射吸收层110上的辐射所产生的信号。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、比较器，或数字电路比如微处理器和内存。所述电子系统121可包括一个或多个ADCs。所述电子系统121可包括由所述像素150共用的组件或专用于单个像素150的组件。例如，所述电子系统121可包括专用于每个所述像素150的放大器和在所有像素150间共用的微处理器。所述电子系统121可通过通孔131电连接到所述像素150。所述通孔之间的空间可用填充材料130填充，其可增加所述电子层120到所述辐射吸收层110连接的机械稳定性。其他键合技术有可能在不使用通孔131的情况下将所述电子系统121连接到所述像素150。

当来自所述辐射源(图中未显示)的辐射撞击包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射光子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子(例如，电子和空穴)。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。所述电触点119B可包括离散部分，其中的每个离散部分与所述离散区114电接触。“电接触”一词可与“电极”一词互换使用。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)。由入射在所述离散区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周围的区，由入射在其中的一个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％)流向其中。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150之外。

图2C示意示出根据实施例的图1沿2B-2B线的所述辐射检测器100的替代详细横截面图。更具体地说，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。所述半导体对于感兴趣的辐射能量可具有高的质量衰减系数。在实施例中，图2C的所述电子层120在结构和功能方面类似于图2B的所述电子层120。

当辐射撞击包括所述电阻器但不包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射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电触点119A和电触点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两个不同的离散部分共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流向与余下载流子不同组的离散部分)。由入射在所述电触点119B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另一所述电触点119B离散部分共用。与所述电触点119B离散部分之一相关联的一个像素150可以是所述离散部分周围的区，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％)流向其中。即，所述载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％、或不到0.01％流到与所述电触点119B离散部分之一相关联的所述像素之外。

图3示意示出根据实施例的包括所述辐射检测器100的第一辐射检测器系统。所述辐射检测器100可以在如图3中的箭头所表示的方向(“辐射方向320”)上曝光于朝向所述辐射检测器100传播的辐射。

在所述第一辐射检测器系统的操作的第一示例中，所述辐射可在穿透物体(图中未显示)之后到达所述辐射检测器100。例如，所述物体可以是需要分析的动物或货物集装箱，并且所述辐射可以是X射线。其他类型的辐射也可能是合适的。

在所述第一辐射检测器系统的操作的第二示例中，所属辐射可在散射于物体(图中未显示)之后到达所述辐射检测器100。

在所述第一辐射检测器系统的操作的第三示例中，所属辐射可来自所述物体。例如，所述辐射可以是来自物体的荧光辐射。

无论是第一、第二、还是第三示例，因为所述辐射来自所述物体，所以所述物体可被认为是辐射源。而且，无论是第一、第二、还是第三示例，所述第一辐射检测器系统的所述操作可以是相同的。更具体地说，在所述辐射检测器100处于第一曝光位置的第一辐射曝光期间，所述辐射检测器100被定位使得所述第一行像素150被曝光于所述辐射，使得如图2B所示的所述辐射检测器100的横截面2B-2B垂直于所述辐射方向320。换句话说，在所述第一辐射曝光期间，如果到达第一行像素150的辐射可以穿透任何东西而不改变方向，则辐射穿透第一行。像素150中的301，然后是像素150的第二行302，然后是像素150的第三行303，然后是像素150的第四行304。换句话说，在第一辐射曝光期间，具有第一行像素150的第一行端像素150a中的第一端A和第一行像素150的第二行端像素150b中的第二端B的直线段AB垂直于所述辐射方向320。

在第一辐射曝光之后，通过所述辐射在所述像素150中产生的载流子被收集并被转换成数字数据，所述数字数据被存储用于以后的处理。

作为第一辐射曝光的结果，在图3的示例中，所述辐射检测器100捕获所述物体的4个一维(1D)图像，其包括(a)由所述第一行像素150捕获的所述物体的第一行1D图像，(b)由所述第二行像素150捕获的所述物体的第二行1D图像，(c)由所述第三行像素150捕获的所述对象的第三行1D图像，(d)由所述第四行像素150捕获的所述对象的第四行1D图像。

因为具有不同能量的所述辐射的部分可具有穿过所述辐射检测器100的不同穿透力，所以由所述第一行1D图像捕获的所述辐射的所述部分具有比由所述第二行1D图像捕获的所述辐射的所述部分更低的能量。类似地，由所述第二行1D图像捕获的所述辐射的所述部分具有比由所述第三行1D图像捕获的所述辐射的所述部分更低的能量；由所述第三行1D图像捕获的所述辐射的所述部分具有比由所述第四行1D图像捕获的所述辐射的所述部分更低的能量。捕获具有不同能量的所述辐射的所述部分的这些1D图像有助于区分所述物体中的不同材料。

应注意，所述部分的所述能量可在一定程度上重叠。例如，入射在所述辐射检测器100上的相同能量(例如，100keV)的两个辐射粒子可分别在两个相邻的像素150的行中被吸收：例如，一个在所述第一行301中，另一个在所述第二行302中。

在第一辐射曝光结束后，所述辐射检测器100被移动到准备进行第二辐射曝光的第二曝光位置。所述移动使得第一和第二曝光位置处的所述第一行像素150形成位于与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的矩形的2个相对的边。在图3中，所述移动不与所述页面平行(例如，垂直)。换句话说，所述移动使得所述第一和所述第二曝光位置处的所述直线段AB形成位于与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的矩形的两个相对的边。然后，所述第二辐射曝光被执行(例如，在完成如上所述的第一辐射曝光的所有数据处理并已重置所有像素150之后)。所述第二辐射曝光的执行类似于第一辐射曝光的执行。

假设所述扫描过程完成具有L个额外的辐射曝光(L是预先指定的正整数)。然后，由所述第一行像素150捕获的所述物体的(L+2)个第一行1D图像可被组合，以创建所述物体的第一行2D图像。类似地，由所述第二行像素150捕获的所述物体的N个第二行1D图像可被组合，以创建所述物体的第二行2D图像。类似地，由所述第三行像素150捕获的所述物体的(L+2)个第三行1D图像可被组合，以创建所述物体的第三行2D图像。类似地，由所述第四行像素150捕获的所述物体的(L+2)个第四行1D图像可被组合，以创建所述物体的第四行2D图像。最后，所述物体的这四个2D图像可被组合以生成所述物体的组合的2D图像。可以分析所述四个2D图像和所述物体的所述组合的2D图像以区分所述物体的不同材料。所述L个辐射曝光的执行类似于所述第一辐射曝光的执行。

因此，实际上，就好像存在四个虚拟辐射检测器，一个位于另一个之后以在四个不同能量范围接收来自所述物体的辐射，以便在单个虚拟曝光中捕获所述物体的所述四个2D图像。更具体地说，在图3的示例中，第一虚拟辐射检测器将包括布置在与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的N×7个第一行像素150的矩形阵列。第二虚拟辐射检测器将包括布置在与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的N×7个第二行像素150的矩形阵列。第三虚拟辐射检测器将包括布置在与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的N×7个第三行像素150的矩形阵列。第四虚拟辐射检测器将包括布置在与所述辐射方向320不平行(例如，垂直)的平面中的N×7个第四行像素150的矩形阵列。

图4示意示出根据实施例的包括所述辐射检测器100的第二辐射检测器系统。

在实施例中，除了所述第一行401、所述第二行402、所述第三行403、和所述第四行404的所述像素的尺寸可以不相同之外，所述辐射检测器400在所述像素的结构和功能方面类似于图3的所述辐射检测器100。更具体地说，在结构和功能方面，所述辐射检测器400的第一行像素150.1类似于图3的所述第一行301的所述像素150。

除了尺寸之外，所述第二行像素150.2在结构和功能方面类似于所述第一行像素150.1。更具体地说，每个第二行像素150.2在所述辐射方向320上大于任何第一行像素150.1。每个第二行像素150.2，在平行于穿过所有第一行像素150.1的直线407的尺寸比较方向408上，可以大于、小于、或等于任何第一行像素150.1的尺寸。因此，当七个第一行像素150.1占据所述辐射检测器400的长度409时，需要更少、更多、或相同数量的第二行像素150.2来占据所述辐射检测器400的所述长度409。

除了尺寸之外，所述第三行像素150.3在结构和功能方面类似于所述第二行像素150.2。更具体地说，每个第三行像素150.3在所述辐射方向320上大于任何第二行像素150.2。每个第三行像素150.3在所述尺寸比较方向408上可以大于、小于、或等于任何第二行像素150.2的尺寸。因此，当七个第二行像素150.2占据所述辐射检测器400的长度409时，需要更少、更多、或相同数量的第三行像素150.3来占据所述辐射检测器400的所述长度409。

除了尺寸之外，所述第四行像素150.4在结构和功能方面类似于所述第三行像素150.3。更具体地说，每个第四行像素150.4在所述辐射方向320上大于任何第三行像素150.3。每个第四行像素150.4在所述尺寸比较方向408上可以大于、小于、或等于任何第三行像素150.3的尺寸。因此，当七个第三行像素150.3占据所述辐射检测器400的长度409时，需要更少、更多、或相同数量的第四行像素150.4来占据所述辐射检测器400的所述长度409。

在实施例中，所述第二辐射检测器系统的操作与图3的所述第一辐射检测器系统在通过检测来自所述物体的所述辐射来捕获所述物体的图像时的操作相同。更具体地说，所述辐射检测器400可以从一次辐射曝光移动到另一次辐射曝光，以便捕获4个2D图像和所述物体的组合2D图像。

图5示出流程图500，所述流程图500列出用于操作图3的所述第一辐射检测器系统或图4的所述第二辐射检测器系统的步骤。更具体地说，在步骤510中，所述第一辐射曝光被执行。接下来，在步骤520中，是否已经执行了L(正整数)次辐射曝光的决定被做出。如果答案是否定的，则重复所述步骤510。如果答案是肯定的，那么该过程就会停止。

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 (20)

1.一种辐射检测器系统，其包括：辐射检测器，所述辐射检测器包括半导体衬底和所述半导体衬底中的像素阵列，

其中所述像素阵列包括(a)M个第一行像素，以及(b)N个第二行像素，M和N均为大于1的正整数，并且

其中所述N个第二行像素的每个像素在垂直于直线段的辐射方向上大于所述M个第一行像素的任何像素，所述直线段具有所述M个第一行像素的第一行末端像素中的第一末端和所述M个第一行像素的第二行末端像素中的第二末端。

2.如权利要求1所述的辐射检测器系统，其中每一个所述M个第一行像素和每一个所述N个第二行像素均能够响应于入射在其上的辐射而产生载流子。

3.如权利要求2所述的辐射检测器系统，其中所述辐射检测器被配置为允许辐射沿着穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素的第一辐射直线到达所述M个第一行像素。

4.如权利要求1所述的辐射检测器系统，其进一步包括辐射源，所述辐射源被配置为沿着穿过所述M个第一行像素中的一个和所述N个第二行像素中的一个的第二辐射直线向所述辐射检测器的所述M个第一行像素发射辐射。

5.如权利要求1所述的辐射检测器系统，

其中所述像素阵列进一步包括P个第三行像素，P是大于1的正整数，

其中所述N个第二行像素被配置在所述M个第一行像素和所述P个第三行像素之间，并且

其中所述P个第三行像素的每个像素在所述辐射方向上大于所述N个第二行像素的任何像素。

6.如权利要求5所述的辐射检测器系统，其中所述半导体衬底包括GaAs。

7.如权利要求1所述的辐射检测器系统，其中M和N都大于2。

8.如权利要求1所述的辐射检测器系统，其中所述辐射检测器进一步包括公共电极，其电连接到所述M个第一行像素的每个像素和所述N个第二行像素的每个像素。

9.如权利要求8所述的辐射检测器系统，其中所述辐射检测器进一步包括单独电极，其用于并电连接到所述M个第一行像素的每个像素和所述N个第二行像素的每个像素。

10.如权利要求9所述的辐射检测器系统，其进一步包括在所述公共电极上并与所述公共电极直接物理接触的散热器。

11.一种方法，其包括：

在第一辐射曝光期间，将辐射检测器在第一曝光位置曝光于在辐射方向上传播的辐射，所述辐射检测器包括半导体衬底和所述半导体衬底中的像素阵列，其中所述像素阵列包括M个第一行像素和N个第二行像素，M和N都是大于1的正整数，

使得所述辐射入射在所述M个第一行像素上，

使得与所述辐射方向平行的第一直线穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素，并且

使得具有所述M个第一行像素的第一行末端像素中的第一末端和所述M个第一行像素的第二行末端像素中的第二末端的直线段垂直于辐射方向。

12.如权利要求11所述的方法，其进一步包括，在前述所述第一辐射曝光期间将所述辐射检测器在所述第一曝光位置处曝光于所述辐射被执行后：

处理来自所述M个第一行像素的数据，得到第一行1D图像；以及

处理来自所述N个第二行像素的数据，得到第二行1D图像。

13.如权利要求11所述的方法，其进一步包括：

在第二辐射曝光期间，将所述辐射检测器在第二曝光位置曝光于所述辐射，

使得所述辐射入射在所述M个第一行像素上，

使得与所述辐射方向平行的第二直线穿过所述M个第一行像素中的一个像素和所述N个第二行像素中的一个像素，并且

使得在所述第一曝光位置处的所述直线段和在所述第二曝光位置处的所述直线段形成位于垂直于所述辐射方向的平面中的矩形的两个相对的边。

14.如权利要求13所述的方法，其进一步包括，在前述所述第二辐射曝光期间将所述辐射检测器在所述第二曝光位置处曝光于所述辐射被执行之后，在L个辐射曝光期间将所述辐射检测器分别在L个曝光位置曝光于辐射，L为正整数，

使得在第一、第二、和L个曝光位置处的所述M个第一行像素在不平行于所述辐射方向的第一平面中形成(L+2)×M个像素的第一虚拟阵列，并且

使得在第一、第二、和L个曝光位置处的所述N个第二行像素在不平行于所述辐射方向的第二平面中形成(2+L)×N个像素的第二虚拟阵列。

15.如权利要求14所述的方法，其进一步包括，在所述第一、第二、和L个辐射曝光被执行后：

利用处理器处理来自所述第一、第二、和L个辐射曝光的所述M个第一行像素的数据，得到第一2D图像；

利用所述处理器处理来自所述第一、第二、和L个辐射曝光的所述N个第二行像素的数据，得到第二2D图像；以及

利用所述处理器，组合所述第一2D图像和所述第二2D图像，得到组合的2D图像。

16.如权利要求11所述的方法，并且其中所述N个第二行像素的每个像素在所述辐射方向上均大于所述M个第一行像素的任何像素。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述像素阵列进一步包括P个第三行像素，P是大于1的正整数，

其中所述N个第二行像素被配置在所述M个第一行像素和所述P个第三行像素之间，并且

其中所述P个第三行像素的每个像素在所述辐射方向上均大于所述N个第二行像素的任何像素。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述M个第一行像素的每一个像素和所述N个第二行像素的每一个像素均能够响应于入射在其上的辐射而产生载流子。

19.如权利要求11所述的方法，其中所述半导体衬底包括GaAs。

20.如权利要求11所述的方法，其中M等于N。

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