CN116735631B - 一种x射线成像检测单元、模块和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种X射线成像检测单元、模块和装置。所述X射线成像检测单元包括:具有刚挠结构的电路基板、光电二极管阵列、闪烁体和处理单元,所述具有刚挠结构的电路基板包括挠性部分及通过挠性部分电连接的第一刚性部分和第二刚性部分;所述光电二极管阵列和闪烁体依次设置在所述第一刚性部分上作为感测部分,用于将X射线转换为电流信号;所述处理单元设置在所述第二刚性部分上,用于接收并处理来自所述感测部分的电流信号,所述电路基板的挠性部分使所述处理单元相对于所述感测部分可折叠。本发明可实现成像检测模块在二维方向上拼接扩展,实现了大面积成像区域X射线高效率吸收。
Description
技术领域
本发明涉及X射线影像领域。更具体地,涉及一种X射线成像检测单元、模块和装置。
背景技术
常见的应用于安检、工业CT检查系统的成像检测模块结构如图1A-1B所示,现有的双能量成像检测模块基本结构如图2所示。成像检测模块结构由于含有处理电路,其需要占用一部分基板面积,无法在Z向进行拼接,形成Z向感知射线的更大区域。另外,当基板上放置过多光电二极管阵列或者面积过大的二极管阵列时,生产的良率和可靠性会急剧下降,成本攀升。
随着技术的不断发展,安检、工业CT检查系统要求检测装置在如下方面不断提高:1、图像识别精度;2、生产效率的提升和检测速度加快;3、设备成本的不断降低;4、设备的可靠性。
针对以上诉求,如何设计一种性能更好,更为紧凑,简易可行,成本比较低的成像检测模块成为本领域技术人员想要解决的问题。
发明内容
本发明的一个方面,提供一种X射线成像检测单元,包括:
具有刚挠结构的电路基板、光电二极管阵列、闪烁体和处理单元,
所述具有刚挠结构的电路基板包括挠性部分及通过挠性部分电连接的第一刚性部分和第二刚性部分;
所述光电二极管阵列和闪烁体依次设置在所述第一刚性部分上作为感测部分,用于将X射线转换为电流信号;
所述处理单元设置在所述第二刚性部分上,用于接收并处理来自所述感测部分的电流信号,
其中所述电路基板的挠性部分使所述处理单元相对于所述感测部分可折叠。
优选地,所述X射线成像检测单元还包括设置在电路基板挠性部分远离第二刚性部分的一端的连接器或金手指。
优选地,所述电路基板的一部分挠性部分层叠设置在所述第一刚性部分中且电路基板的一部分挠性部分层叠设置在所述第二刚性部分中,挠性部分从所述第一刚性部分一侧边缘的凹进处露出,所述凹进处为挠性部分关于第一刚性部分的弯折提供容置空间。
本发明的第二方面,提供一种X射线成像检测模块,包括第一成像检测单元和第二成像检测单元,所述第一成像检测单元和第二成像检测单元分别为如上所述的X射线成像检测单元;
第一成像检测单元的感测部分和第二成像检测单元的感测部分层叠设置作为成像检测模块的感测部分,
所述第一成像检测单元的电路基板挠性部分和第二成像检测单元的电路基板挠性部分关于成像检测模块的感测部分相对设置,使第一成像检测单元的处理单元和第二成像检测单元的处理单元相对于成像检测模块的感测部分可折叠。
优选地,第一成像检测单元的闪烁体为低能闪烁体,第二成像检测单元的闪烁体为高能闪烁体,所述低能闪烁体厚度小于所述高能闪烁体厚度。
优选地,所述第一成像检测单元的感测部分和所述第二成像检测单元的感测部分通过粘接固定。
优选地,所述成像检测模块还包括粘接固定在所述位于所述第一成像检测单元的感测部分和所述第二成像检测单元的感测部分之间的滤波片。
优选地,所述成像检测模块还包括用于支撑成像检测模块的感测部分的基座。
本发明的第三方面,提供一种X射线成像检测装置,包括支架、电路板和多个如上所述的X射线成像检测模块;
各X射线成像检测模块的感测部分设置于所述支架的第一面,第一成像检测单元的处理单元和第二成像检测单元的处理单元设置于所述支架与第一面相对的第二面;
所述电路板固定于所述支架的第二面,与所述第一成像检测单元的处理单元和所述第二成像检测单元的处理单元通过连接器或金手指电连接,
所述X射线成像检测装置将来自成X射线像检测模块的数据发送给上位机。
优选地,各X射线成像检测模块的感测部分在支架的第一面排列,实现多个X射线成像检测模块的拼接扩展。
本发明的有益效果如下:
本发明通过提供包括第一刚性部分和第二刚性部分的具有刚挠结构的电路基板,将X射线成像检测单元设置在第一刚性部分上的X射线感测部分与设置在第二刚性部分上的处理电流信号的处理电路通过电路基板的挠性部分电连接并可折叠,可实现一种感测部分层叠设置的双能量X射线成像检测模块。本发明提供的结构简单的双能量X射线成像检测模块,各闪烁体、光电二极管阵列和电路基板的第一刚性部分可通过粘接固定,简化了产品的制备工艺,提高了产品的生产效率、产品良率和可靠性。
本发明的X射线成像检测装置通过将双能量成像检测模块的感测部分设置在支架的一面,将处理单元通过相对设置的挠性部分连接到支架的另一面,可实现成像检测模块的感测部分在四周方向上的拼接,实现成像检测模块在二维方向上无限扩展。本发明的大面积双能量成像区域的设计可实现对X射线最大效率的吸收,提高被检目标的检测速度或效率及图像质量。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1A示出传统的应用于安检、工业CT检查系统的成像检测模块结构示意图。
图1B示出传统的应用于安检、工业CT检查系统的成像检测模块结构俯视示意图。
图2示出传统的双能量成像检测模块基本结构示意图。
图3示出本发明实施例的电路基板示意图。
图4示出本发明实施例的X射线成像检测单元的示意图。
图5示出实施例X射线成像检测单元的俯视示意图。
图6示出本发明实施例的X射线成像检测模块的示意图。
图7A示出本发明所述X射线成像检测装置的剖面示意图。
图7B示出本发明所述X射线成像检测装置背面结构示意图。
图7C示出本发明所述X射线成像检测装置正面结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。为清楚起见,附图中各部件的尺寸未按比例示出。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
本文中,为方便描述,设X-Z平面为水平平面,Y方向为垂直于水平面方向。需要说明的是本发明各图为示例性的。如图1A-1B,传统的应用于安检、工业CT检查系统的成像检测系统包括成像检测模块101和射线源102,成像检测模块包括准直器201、闪烁体202、光电二极管阵列203、电路基板204。在成像检测系统中,射线源和成像检测模块安装在机架上。射线源释放的X射线穿透被检目标后,被成像检测模块接收。准直器将大多数散射线吸收,携带被检目标信息的X射线被成像检测模块上的闪烁体吸收,闪烁体将X射线转换成光信号,光信号被下方的光电二极管阵列吸收并转换为电荷信号,电荷信号进而通过电路基板上的电荷处理芯片转换成电压信号或者数字信号并送给数据采集及处理系统,进而重建被检目标图像并最终完成检查任务。闪烁体和光电二极管阵列式像素2031在X-Z平面排列。Z向的像素数通常称为排数,大于等于2,X向的像素数通常称为通道数,大于等于2。图2示出一种现有双能量成像检测模块111,包括光电二极管像素的第一光电二极管阵列和第二光电二极管阵列213分别设置在电路基板214的第一表面和第二表面上,第一光电二极管阵列远离电路基板一侧的表面上设置有低能闪烁体212,第二光电二极管阵列远离电路基板一侧的表面上设置有高能闪烁体222。低能闪烁体通常用于吸收低能量X射线,高能闪烁体通常以与光电二极管阵列的光电二极管像素对应的高能闪烁体像素设置,用于吸收高能量X射线。成像检测模块的处理芯片217与包括光电二极管阵列及闪烁体的感测部分分开设置在电路基板214上。滤波片216用于吸收X射线穿过低能闪烁体后剩余的低能量杂散射线。
该结构中,光电二极管阵列的引线焊盘或者电极球与电路基板上的引线焊盘或者电极焊盘连接,X射线转换的电荷电流通过基板引线引入电荷电流处理芯片被量化为数字信号。成像检测系统通过图像处理算法将包含了被检目标信息的数字信号重建为能够粗分类物质信息的带有颜色的图像。这种成像检测模块结构由于处理芯片需要占用一部分电路基板面积,成像检测模块只能沿X方向拼接而无法在Z向进行拼接,光电二极管阵列及其上的闪烁体只能在X方向排列延伸而难于在Z向形成更大面积的感知射线感测区域。另外,当在单个电路基板上设置过多光电二极管阵列或者面积过大的二极管阵列时,生产的良率和可靠性会急剧下降,成本攀升。
本发明通过提供一种具有刚挠结构的电路基板以及包括该电路基板的X射线成像检测单元,可以在不增加单个电路基板上设置的光电二极管数量的情况下,实现具有大面积的X射线感测区域的X射线检测装置。下面将参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
图3示出根据本发明的一种具有刚挠结构的电路基板,电路基板包括第一刚性部分301和挠性部分303。第一刚性部分301包括层叠设置的第一基板3011、柔性电路板的第一部分和第二基板3012,第二基板在第一刚性部分的一侧相对于第一基板向内凹进凹进距离D,柔性电路板在该凹进处307与第一基板和第二基板分离并延伸为挠性部分303。柔性电路板由柔性材料制成,例如柔性电路板材料挠性覆铜板,例如在聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜等挠性绝缘材料的单面或双面,通过一定的工艺处理,与铜箔粘接在一起所形成的覆铜板。柔性电路板和第一刚性部分的凹进处的结合可以提供垂直于电路基板第一刚性部分方向进行信号扇出的能力。凹进距离D略大于柔性电路板的厚度,为挠性部分在此处弯折提供容置空间,使具有刚挠结构的电路基板以第一刚性部分的尺寸在各方向排列成为可能。电路基板还包括第二刚性部分302,第二刚性部分包括层叠设置的第三基板3021、所述柔性电路板的第二部分和第四基板3022。第一刚性部分301与第二刚性部分302分开设置,通过挠性部分303电连接,挠性部分弯折后使电连通的第一刚性部分和第二刚性部分重叠设置成为可能。
作为优选实施例,柔性电路板自第二刚性部分远离第一刚性部分的一侧延伸为挠性部分303,并在远离第二刚性部分的一端设置有连接器或金手指304。连接器或金手指例如通过焊接实现与电路基板的电连接。
利用如上所述的具有刚挠结构的电路基板,可以提供本发明的X射线成像检测单元,其中的X射线成像检测单元的感测部分可以与处理单元以理想的距离分开,以便进一步提供结构简单且便于制备的双能量X射线成像检测模块以及包括X射线成像检测模块的X射线成像检测装置。
图4和图5示出本发明的X射线成像检测单元300,包括具有刚挠结构的电路基板、光电二极管阵列、闪烁体和处理单元。刚挠结构的电路基板包括第一刚性部分301、第二刚性部分302和电连接第一刚性部分和第二刚性部分的挠性部分303。闪烁体308设置于光电二极管阵列305上用于吸收X射线并将吸收的X射线转换为可见光信号,光电二极管阵列305设置于电路基板的第一刚性部分301上并与第一刚性部分电连接,用于将所述可见光信号转换为电流信号。层叠设置的闪烁体308、光电二极管阵列305和电路基板的第一刚性部分301构成用于将X射线转换为电流信号的感测部分310,如图所示,例如包括光电二极管阵列305像素与闪烁体308在Y向上对应位置组成的像素单元309。处理单元306设置于第二刚性部分302上并与第二刚性部分电连接,用于接收并处理来自所述感测部分的电流信号。电连接第一刚性部分和第二刚性部分的挠性部分可将处理单元306相对于感测部分310折叠,提供了将感测部分产生的电流信号垂直于第一刚性部分的方向扇出至处理单元的能力。
具体的,处理单元包括处理电路或处理芯片,光电二极管阵列为基于半导体材料(Si,Ge等)工艺的光电二极管阵列。电路基板第一刚性部分中第二基板的一端相对于第一基板凹进一段距离,凹进距离D根据需要确定,例如根据柔性电路的厚度和挠度确定,用于为柔性电路与刚性部分的分离和弯折提供容置空间。作为具体实例,该凹进距离D例如大于200微米。通过刚挠结构的应用,电路基板挠性部分可以相对于刚性部分弯折,使得设置在第一刚性部分上的光电二极管阵列产生的信号可以通过挠性部分传输到设置在第二刚性部分上的处理电路,实现电信号在Y向上的延伸和折叠,使得成像检测单元的感测部分在X和Z向都能够进行拼接,在所需要的检测区域中实现对X射线最大效率的吸收和最终被检目标检测效率及图像质量的提升。
作为可选实施例,X射线成像检测单元300还包括通过电路基板的挠性部分303与第二刚性部分电连接的连接器或金手指304。通过连接器或金手指,可以将经处理单元306处理的信号输出至数据采集及处理系统,用于重建被检目标图像并完成检测任务。
作为可选实施例,闪烁体308通过粘接固定在光电二极管阵列305表面上,光电二极管阵列通过粘接固定在电路基板第一刚性部分301的表面上。具有该结构的X射线成像检测单元300可在组装完成后进行测试,得到合格的成像检测单元后,再通过低工艺技术风险的后续步骤制备下文将详细描述的X射线成像检测模块和X射线成像检测装置。以此,可以降低检测单元、检测模块和检测装置的测试成本,有利于提高整个产品的良品率。
图6示出本发明实施例的一种X射线成像检测模块600,包括具有如上所述结构的第一X射线成像检测单元(也称第一成像检测单元)和第二X射线成像检测单元(也称第二成像检测单元)。第一成像检测单元包括具有刚挠结构的第一电路基板、第一光电二极管阵列615、第一闪烁体618和第一处理单元616;第二成像检测单元包括具有刚挠结构的第二电路基板、第二光电二极管阵列625、第二闪烁体628和第二处理单元626。第一成像检测单元中依次层叠设置的第一电路基板第一刚性部分611、第一光电二极管阵列615和第一闪烁体618构成第一感测部分610,第二成像检测单元中依次层叠设置的第二电路基板第一刚性部分621、第二光电二极管阵列625和第二闪烁体628构成第二感测部分620。第一感测部分610位于第二感测部分620上方,叠置的第一感测部分和第二感测部分构成成像检测模块600的感测部分660。
第一成像检测单元的第一电路基板的挠性部分613设置在成像检测模块的一侧,第二成像检测单元的第二电路基板的挠性部分623设置在成像检测模块的另一侧,关于成像检测模块的感测部分相对设置,从成像检测模块的不同的位置将第一成像检测单元的电流信号和第二成像检测单元的电流信号分别扇出。第一电路基板的挠性部分613的长度和第二电路基板的挠性部分623的长度可分别使第一电路基板第二刚性部分612上的第一处理单元616和第二电路基板第二刚性部分622上的第二处理单元626相对于成像检测模块的感测部分可折叠。作为优选实施例,第一电路基板第一刚性部分611和第二电路基板第一刚性部分621具有相同的形状和尺寸,由此构造的成像检测模块形成具有第一刚性部分的形状和尺寸的感测部分。因此,根据本发明的成像检测模块可以以第一电路基板第一刚性部分和第二电路基板第一刚性部分的形状和尺寸进行四周拼接,提高X射线的吸收效率,最终实现被检目标检测效率及图像质量的提升。
作为可选实施例,第一成像检测单元的第一感测部分610通过粘接固定在第二成像检测单元的第二感测部分620上构成双能量成像检测模块的感测部分660。本发明的成像检测模块中的第一处理单元616和第二处理单元626通过电路基板的挠性部分远离成像检测模块的感测部分660设置,节省了感测部分的第一刚性部分的面积,使包括第一闪烁体的第一感测部分和包括第二闪烁体的第二感测部分的层叠设置成为可能,进一步使得通过粘接将第一感测部分和第二感测部分固定成为可能,同时使得所述双能量成像检测模块形成在X、Z向同时拼接成为可能,由此提供一种结构简单且制备方法简单的X射线成像检测模块。
作为可选实施例,第一闪烁体为低能闪烁体,第二闪烁体为高能闪烁体,所述第一闪烁体的厚度小于所述第二闪烁体的厚度。
具体的,所述第一闪烁体材质包括GOS(Gd2O2S)或GGAG(Gd3Ga3Al2O12)或CsI等材料,所述第二闪烁体材质包括GOS或GGAG或CWO(CdWO4)材料。
作为可选实施例,所述成像检测模块还包括粘接固定在第一成像检测单元的第一感测部分和第二成像检测单元的第二感测部分之间的滤波片640,用于吸收X射线穿过第一成像检测单元后剩余低能量的杂散射线。滤波片的材质通常为铜、锡、金等。
具体地,成像检测模块600的第一感测部分610的第一闪烁体618通过粘接固定在第一光电二极管阵列615的表面上,第一光电二极管阵列通过粘接固定在第一电路基板第一刚性部分611的表面上;该第一刚性部分通过粘接固定在滤波片640上,滤波片通过粘接固定在第二闪烁体628上,第二闪烁体通过粘接固定在第二光电二极管阵列625的表面上,第二光电二极管阵列通过粘接固定在第二电路基板第一刚性部分621的表面上。滤波片以粘接方式固定在第一感测部分610和第二感测部分620之间,不仅简化了滤波片的安装方法,还有效提升了滤波片的吸收效率。具有该结构的X射线成像检测模块600可在组装完成后进行测试,得到合格的成像检测模块后,再通过低工艺技术风险的后续步骤制备下文将详细描述的X射线成像检测装置。以此,可以降低检测单元、检测模块和检测装置的测试成本,有利于提高整个产品的良品率。
作为优选实施例,X射线成像检测模块600的第一成像检测单元还包括通过第一电路基板的在其第二刚性部分远离其第一刚性部分的一侧延伸的挠性部分连接的第一连接器或第一金手指614,X射线成像检测模块600的第二成像检测单元还包括通过第二电路基板的在其第二刚性部分远离其第一刚性部分的一侧延伸的挠性部分连接的第二连接器或第二金手指624。
作为优选实施例,成像检测模块600还包括用于支撑成像检测模块的基座650。基座650位于第二成像单元的第二电路基板第一刚性部分621下方,作为感测部分660的一部分用于提供对成像检测模块感测部分的支撑,并可提供用于安装的安装孔。具体的,基座650为金属基座,材质可以钢、铝、铜或其合金。
作为优选实施例,本发明进一步提供一种X射线成像检测模块组装方法,步骤包括,
分别组装第一成像检测单元和第二成像检测单元,包括在各电路基板的第一刚性部分的第一表面上粘接设置光电二极管阵列,在光电二极管阵列表面粘接设置闪烁体,在第二刚性部分上设置处理单元,分别得到组装有第一闪烁体的第一成像检测单元和组装有第二闪烁体的第二成像检测单元;
在第一成像检测单元第一电路基板的第一刚性部分的远离光电二极管阵列的表面上粘接滤波片;
将第一成像检测单元上的滤波片和第二成像检测单元的第二闪烁体粘接固定,设置第一电路基板的挠性部分613位于成像检测模块第一侧,设置第二电路基板的挠性部分623位于成像检测模块与第一侧相对的第二侧;
将第二成像检测单元的第二电路基板第一刚性部分621的远离光电二极管阵列的表面与基座650连接固定。
具体的,安装处理单元,将成像检测单元的电路基板的第一刚性部分、光电二极管阵列和闪烁体粘接得到单能量成像检测单元的感测部分,得到单能量成像检测单元。此时进行测试,合格后,再通过低工艺技术风险的方法组装X射线成像检测模块,得到双能量X射线成像检测模块,提高了产品的良率,降低了成像检测模块的成本。
图7A-7C示出本发明实施例的X射线成像检测装置800,包括成像检测模块支架810、电路板820和多个所述成像检测模块600,电路板用于提供成像检测模块间信号通路。各成像检测模块的感测部分660固定于成像检测模块支架的第一面,例如图7C所示呈现X射线成像检测装置800的正面;电路板固定于成像检测模块支架的第二面,各成像检测模块的第一成像检测单元的第一处理单元和第二成像检测单元的第二处理单元设置于所述成像检测模块支架的第二面,并分别通过挠性部分和金手指或连接器与电路板电连接,例如图7B所示呈现X射线成像检测装置800的背面。具体地,成像检测模块600中第一成像检测单元的第一电路基板的挠性部分613和第二成像检测单元的第二电路基板的挠性部分623相对设置,第一电路基板的挠性部分613的长度被设置为将第一成像检测单元的第一处理单元从支架一侧折叠至支架的第二面并与电路板电连接;第二电路基板的挠性部分623的长度被设置为将第二成像检测单元的第二处理单元从支架另一侧折叠至支架的第二面并与电路板电连接。
在可选实施例中,X射线成像检测模块的第一成像检测单元包括安装在第一电路基板的挠性部分613远离第一电路基板第一刚性部分一端的第一连接器或第一金手指614,第二成像检测单元包括安装在第二电路基板的挠性部分623远离第二电路基板第一刚性部分一端的第二连接器或第二金手指624,X射线成像检测模块通过连接器或金手指与电路板820的连接器830连接。电路板用于收集各成像检测模块的数据发送给上位机并通过算法完成图像重建。
作为可选实施例,成像检测模块600的感测部分通过例如金属基座与成像检测模块支架固定连接。
具体的,所述各成像检测模块600的感测部分660在成像检测模块支架810第一面上沿Z向进行排列拼接,实现成像检测模块在Z方向的扩展。进一步,多个如图7A-7C所示的检测装置可以在X方向进行排列拼接,最终形成的X射线检测装置在整个X射线探测器系统上实现探测单元的像素单元在四周方向上的拼接扩展。
本发明的实施例进一步提供一种X射线成像检测装置组装方法,步骤包括,
通过成像检测模块上的例如金属基座及螺钉将所述成像检测模块与成像检测模块支架进行机械连接,将成像检测模块的感测部分固定在成像检测模块支架的第一面;
将成像检测模块上的相对设置的第一电路基板的挠性部分613和第二电路基板的挠性部分623进行弯曲折叠,通过第一电路基板的挠性部分和第二电路基板的挠性部分分别将第一电路基板第二刚性部分上的第一处理单元和第二电路基板第二刚性部分上的第二处理单元弯折至成像检测模块支架第二面,并利用第一连接器或第一金手指和第二连接器或第二金手指分别将第一处理单元和第二处理单元电连接到成像检测模块支架第二面上的电路板。此时第一电路基板的第二刚性部分将第一处理单元固定在其第二刚性部分和支架之间,第二电路基板第二刚性部分将第二处理单元固定在其第二刚性部分和支架之间,对处理单元提供保护,避免处理单元在后续步骤中被损害;
重复上述步骤将多个成像检测模块600在成像检测模块支架810上沿Z向进行拼接,各成像检测模块600的感测部分660之间的缝隙可以控制得很小,以实现各成像检测模块的感测部分紧密排列,得到X射线成像检测装置800。进一步,将X射线成像检测装置800在X向上进行拼接,可实现探测器像素单元在四周方向上的拼接,最终得到X射线探测器系统(未示出)。
具体的,如图7A-7C所示,X射线成像检测模块600可以通过感测部分660在支架810的第一表面的紧密排列实现在大面积X射线成像检测装置中的应用。
本发明中,设置在成像检测模块600的成像检测单元的第一电路基板第一刚性部分和第二电路基板第一刚性部分端部的凹进距离D为挠性部分关于第一刚性部分的大体垂直弯折提供容置空间。成像检测模块600的第一成像检测单元的第一电路基板第一刚性部分和第二成像检测单元的第二电路基板第一刚性部分具有相同的形状和尺寸,由此构造的成像检测模块形成具有第一刚性部分的形状和尺寸的感测部分。因此,根据本发明的成像检测模块可以大体以第一刚性部分的尺寸进行四周拼接,提高大面积X射线检测装置的吸收效率。
作为可选实施例,经测试合格得到的包括低能闪烁体的第一成像检测单元和包括高能闪烁体的第二成像检测单元,通过粘接与滤波片640组装得到双能量成像检测模块;双能量成像检测模块通过金属基座及螺钉将感测部分660机械固定在成像检测模块支架810的第一面上;成像检测模块600相对设置的第一电路基板的挠性部分613和第二电路基板的挠性部分623将第一处理单元和第二处理单元从支架两侧弯曲折叠至成像检测模块支架的第二面,通过第一连接器或第一金手指614和第二连接器或第二金手指624将第一成像检测单元和第二成像检测单元电连接到固定在成像检测模块支架第二面上的用于提供信号通路的电路板,实现数据控制和采集。本发明的具有刚挠结构的电路基板、通过粘接叠置得到的双能量X射线检测模块以及第一电路基板的挠性部分和第二电路基板的挠性部分关于感测部分的相对设置,为双能量成像检测模块的感测部分在成像检测装置的支架一个面上的四周紧密排列提供了可能。
通过如上所述的尺寸较小的X射线成像检测模块的拼合组装结构和组装方法,可实现大面积成像区域的设计,从产品生产效率,产品良率、可靠性等方面使X射线成像检测装置得到了提升。进一步,本发明以简单的结构和制备方法提供的双能量成像检测模块和装置,提高了X射线成像检测的图像识别精度。
需要说明的是,在本申请的描述中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种X射线成像检测装置,其特征在于,包括支架、电路板和多个X射线成像检测模块,
每一X射线成像检测模块包括第一成像检测单元和第二成像检测单元,所述第一成像检测单元和所述第二成像检测单元分别包括
具有刚挠结构的电路基板、光电二极管阵列、闪烁体和处理单元,
所述具有刚挠结构的电路基板包括挠性部分及通过挠性部分电连接的第一刚性部分和第二刚性部分,第一刚性部分包括层叠设置的第一基板、柔性电路板的第一部分和第二基板,第二刚性部分包括层叠设置的第三基板、所述柔性电路板的第二部分和第四基板;
所述光电二极管阵列和闪烁体依次设置在所述第一刚性部分上作为感测部分,用于将X射线转换为电流信号;
所述处理单元设置在所述第二刚性部分上,用于接收并处理来自所述感测部分的电流信号;
电路基板挠性部分从所述第一刚性部分一侧边缘的凹进处露出,使所述处理单元相对于所述感测部分可折叠,
其中,第一成像检测单元的感测部分和第二成像检测单元的感测部分层叠设置作为成像检测模块的感测部分,
第一成像检测单元的电路基板第一刚性部分和第二成像检测单元的电路基板第一刚性部分具有相同的形状和尺寸,
第一成像检测单元的电路基板挠性部分和第二成像检测单元的电路基板挠性部分关于成像检测模块的感测部分相对设置,使第一成像检测单元的处理单元和第二成像检测单元的处理单元相对于成像检测模块的感测部分可折叠,
其中各X射线成像检测模块的感测部分设置于所述支架的第一面,第一成像检测单元的处理单元和第二成像检测单元的处理单元设置于所述支架与第一面相对的第二面;
所述电路板固定于所述支架的第二面,与所述第一成像检测单元的处理单元和所述第二成像检测单元的处理单元通过连接器或金手指电连接,用于提供成像检测模块间信号通路;
所述X射线成像检测装置将来自成X射线像检测模块的数据发送给上位机。
2.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,第一成像检测单元的闪烁体为低能闪烁体,第二成像检测单元的闪烁体为高能闪烁体,所述低能闪烁体的厚度小于所述高能闪烁体的厚度。
3.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,所述第一成像检测单元的感测部分和所述第二成像检测单元的感测部分通过粘接固定。
4.根据权利要求3所述X射线成像检测装置,其特征在于,所述成像检测模块还包括粘接固定在所述第一成像检测单元的感测部分和所述第二成像检测单元的感测部分之间的滤波片。
5.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,所述成像检测模块还包括用于支撑所述成像检测模块的感测部分的基座。
6.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,所述X射线成像检测单元还包括设置在电路基板挠性部分远离第二刚性部分的一端的连接器或金手指。
7.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,所述凹进处为挠性部分关于第一刚性部分的弯折提供容置空间。
8.根据权利要求1所述X射线成像检测装置,其特征在于,各X射线成像检测模块的感测部分在支架的第一面排列,实现多个X射线成像检测模块的拼接扩展。
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