CN1891158B - 多层直接转换计算机断层摄影检测模块 - Google Patents

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Abstract

提供一种计算机断层摄影检测器模块(68)。检测器模块(68)包括具有顶面和底面的基底(70)。此外，检测器模块(68)包括沿基本上垂直于基底(70)的方向上布置在基底(70)顶面上的多个检测器层(72)，其中多个检测器层(72)的每一个包括用于吸收射线的直接转换材料，且其中多个检测器层(72)的每一个包括第一面和第二面。进一步地，检测器模块(68)包括布置在多个检测器层(72)的每一个的第一面上的多个像素化阳极触点(76)。而且，检测器模块(68)包括布置在多个检测器层(72)的每一个的第二面上的共用阴极触点(78)。

Description

多层直接转换计算机断层摄影检测模块
技术领域
本发明一般涉及用于诊断成像的射线照相检测器，尤其涉及用于采用光子计数和能量鉴别进行高通量率成像的多层直接转换计算机断层摄影(CT)检测器。
背景技术
射线照相成像系统，如X线和计算机断层摄影(CT)，已用于实时观察物体的内部情况。通常，该成像系统包括用于向感兴趣物体，如患者或一件行李，发射X线的X线源。检测装置，如射线检测器阵列，位于该物体的另一边并用于检测发射穿过物体的X线。如将会意识到的，在检测器阵列处接收的衰减射线束的强度通常依赖于物体对X线的衰减。检测器阵列的每个检测器元件用于产生表示由各检测器元件接收的衰减束的独立电信号。而后将这些电信号发射到数据处理系统进行分析和图像生成。
常规CT成像系统采用将射线照相能量转换成电流信号的检测器，所述电流信号在一定时间段上进行积分，而后经测量并最终数字化。然而这种检测器的缺点是它们不能提供关于检测到的光子的数目和/或能量的数据或反馈。如本领域技术人将意识到的，通常，常规CT检测器具有闪烁器元件和光电二极管元件。当受到射线照相能量辐射时，闪烁器元件闪烁发光。此外，光电二极管检测闪烁器元件的发光并提供作为发光强度函数的电信号。这些能量鉴别、直接转换检测器不仅能够进行X线计数，而且能够提供所检测到的每个X线的能量水平测量。通常，在直接转换能量鉴别检测器的构建中已采用半导体材料，然而在这些检测器的构建中也可采用其它材料。
但是，这些直接转换半导体检测器的缺点是这类检测器不能对常规CT系统通常所遇到的X线光子通量率进行计数。此外，已知极高的X线光子通量率会引起堆积和极化，从而最终导致检测器饱和。换句话说，这些检测器通常在相对较低的X线通量水平阈值处饱和。超过这些阈值，检测器响应是不可预测或具有下降的剂量利用率。
进一步地，如将所意识到的，检测器饱和导致成像信息丢失并继而导致X线投影和CT图像中的伪影。此外，滞后和其它非线性效应会发生在检测器饱和附近的通量水平处以及超过检测器饱和能量水平处。如前所述，直接转换检测器还易于受到被称作是“极化”现象的影响，在“极化”现象中，材料内部的电荷捕捉改变了局部电场，使检测器计数和能量响应以不可预测的方式变化，并导致其响应被以前的曝光历史改变的滞后。特别地，光子计数、直接转换检测器由于与每个X线光子事件相关的固有电荷收集时间(即停滞时间)而饱和。当每个像素的X线光子吸收速度大约为该电荷收集时间的倒数时，由于脉冲堆积就会发生饱和。该电荷收集时间大约与固定电场的直接转换层厚度或阳极接触尺寸中的较小者成正比；因此，如果直接转换层较薄，就可能增加饱和率。然而，要阻止几乎全部X线并从而使剂量利用率最佳化，就需要足够的厚度。X线的不完全收集会导致降低的图像质量，即噪声图像。
此外，测量X线光子计数速率和能量的检测器受到计数速率饱和的限制。该限制与用于越过检测器厚度进行传送的电荷收集时间有关。薄检测器能够进行快速电荷收集，但当X线沿薄的方向入射时，这种检测器没有足够的阻止能力来有效捕获X线。因此，在常规的检测器中，采用具有较大厚度的单层(例如，大于1mm)来实现高效率。然而，这会导致较长的电荷收集时间以及相关的低通量率饱和限制。厚层检测器的另一个缺点是电荷捕捉在传送通过厚层期间更为容易。所捕捉的电荷改变了内部电场并继而改变检测器增益和频谱响应。越过厚层的传送还与像素之间的电荷共享有关。在两个像素之间的边界附近收集的X线在这些像素之间共享，从而导致入射光子数目的错误计数，或者光子能量的不正确记录。厚层还难于由沉积技术形成。
按常规，直接转换检测器通常由单层制成。通过向该层表面上的触点施加电压来向该层的整个厚度施加电场。该层取向为以X线作为其表面的法向方向。电荷传送发生在层的整个厚度上。在该电荷传送期间，发生串扰和电荷捕捉，而且电荷的不完全收集引起检测器响应的变化。然而，如果像素接触尺寸相对于该厚度比较小(例如小于厚度的一半)，则电荷收集时间对于层厚度的不敏感，而是作为“小像素”效果的结果，更多地代替为像素接触尺寸的函数。然而这种小像素效果不能改善极化；在传送通过检测器层的整个厚度期间，电荷捕捉仍易于发生。此外，小像素会经历像素之间更大的电荷共享。
以前设想的在高X线通量率时能够进行光子计数的解决方案包括采用亚毫米的像素尺寸以达到较低的每像素计数速率和/或采用堆叠层压多层检测器来从每个检测器层获得较低的计数速率。然而，对于采用亚毫米的像素尺寸的光子计数、直接转换检测器，由于电荷共享导致的检测器量子效率(DQE)损失将会不利地较大。此外，如果检测器工作在能量鉴别模式下以对来自进行材料分解的两个能量仓的X线进行计数，由亚毫米的像素尺寸引起的增加的电荷共享更易引起从高能量窗口到低能量窗口的计数溢出，从而降低了材料分解性能。此外，采用堆叠多层检测器会由于检测器内的X线指数衰减且衰减系数是X线能量的强函数而导致不同检测器层内的非均匀X线共享。
另外，较小像素或检测器元件具有较大的周长与面积比，不利地导致串扰电平的升高。周界是电荷在两个或多个像素之间的共享的区域。这种电荷共享由于读出电子装置未能结合相邻像素同时产生的信号而导致不完全能量信息和/或X线光子的误计数。对于采用像素尺寸小于0.1mm的薄、光子计数、直接转换硅层，可能有极高的通量率，但不利的是，这些薄层不具有足够地阻止能力来阻止X线。
此外，电子和空穴的运动对由室温直接转换检测器产生的信号产生贡献。空穴的较低运动性和强捕捉性是导致检测器性能降低的一个原因。这种检测器性能降低包括作为X线吸收深度函数的非均匀检测器响应、极化以及不可预测和不稳定的电荷收集。因此，需要设置像素化检测器的几何形状以通过杠杆调节小像素效果来削弱空穴对检测器响应的贡献。在像素化检测器中，需要使像素接触尺寸与检测器厚度的比保持较小以达到良好的小像素效果。这样，在这种情形下，来自阳极像素的信号仅与到达阳极的电子数目成正比，且不依赖于X线的相互作用深度，从而获得均匀的检测器响应和提高的能量分辨率。较好的小像素效果的另一个优点是较短的检测器停滞时间，这是由于信号电流脉冲宽度由跨越像素尺寸的距离而非检测器厚度距离的电子漂移时间来确定的。然而，对于具有多个薄层的叠层检测器结构，如果像素接触尺寸与检测器厚度相当或大于检测器厚度，采用常规简单的像素化阳极不再能够达到良好的小像素效果。从而，检测器的能量分辨率可较大地降低。另外，检测器停滞时间可能不是最佳化的。
因此需要研制一种直接转换、能量鉴别CT检测器，其不会像通常在常规CT系统所发现的那样在X线光子通量率上发生饱和。还需要研制一种直接转换、能量鉴别CT检测器，其有利地使检测器停滞时间变短且使检测器响应基本上均匀和稳定，从而避开了当前技术的局限性。
发明内容
简而言之，根据本技术的一些方面，提出一种计算机断层摄影检测器模块。该检测器模块包括具有顶面和底面的基底。另外，该检测器模块包括沿基本上垂直于基底的方向上布置在基底顶面上的多个检测器层，其中多个检测器层的每一个包括用于吸收射线的直接转换材料，且其中多个检测器层的每一个包括第一面和第二面。此外，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第一面上的多个像素化阳极触点。而且，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第二面上的共用阴极触点。
根据本技术的另一方面，提出一种计算机断层摄影检测器模块。该检测器模块包括具有顶面和底面的基底。此外，该检测器模块包括沿基本上垂直于基底的方向上布置在基底顶面上的多个检测器层，其中多个检测器层的每一个包括用于吸收射线的直接转换材料，且其中多个检测器层的每一个包括第一面和第二面。该检测器模块还包括布置在多个检测器层的每一个的第一面上的多个像素化阳极触点，其中多个像素化阳极触点包括基本相等尺寸的阳极触点。另外，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第二面上的共用阴极触点。该检测器模块还包括布置在多个像素化阳极触点的每一个之间的非收集性控制栅极结构，其中该控制栅极结构用于促进电子在多个像素化阳极触点处的收集。
根据本技术的又一些方面，提出一种计算机断层摄影检测器模块。该检测器模块包括具有顶面和底面的基底。另外，该检测器模块包括布置在基底顶面上并用于吸收射线的多个检测器层，其中多个检测器层的每一个包括直接转换材料，且其中多个检测器层的每一个包括第一面和第二面。该检测器模块还包括布置在多个检测器层的每一个的第一面上的多个像素化阳极触点，其中多个像素化阳极触点包括不同尺寸的阳极触点，且其中像素化阳极触点的尺寸在射线方向上是逐渐增加的。此外，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第二面上的共用阴极触点。而且，该检测器模块包括布置在多个检测器层的相邻层之间的电互连层，其中该电互连层用于将布置在多个检测器层的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置。
根据本技术的又一些方面，提出一种计算机断层摄影检测器模块。该检测器模块包括具有顶面和底面的基底。该检测器模块还包括布置在基底顶面上并用于吸收射线的多个检测器层，其中多个检测器层的每一个取向为与射线方向成一定角度，且其中多个检测器层的每一个包括直接转换材料，且其中多个检测器层的每一个包括第一面和第二面。此外，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第一面上的多个像素化阳极触点。另外，该检测器模块包括布置在多个检测器层的每一个的第二面上的共用阴极触点。而且，该检测器模块包括布置在多个检测器层的相邻层之间的电互连层，其中该电互连层用于将布置在多个检测器层的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置。
根据本技术的又一些方面，提出一种计算机断层摄影成像(CT)系统。该系统包括用于发射射线流的射线源。此外，该CT成像系统包括用于检测该射线流并生成响应于射线流的一个或多个信号的检测器组件，其中该检测器组件包括多个检测器，且其中多个检测器的每一个包括布置在基底顶面上的多个检测器层，且其中多个检测器层的每一个包括直接转换材料，且其中多检测器层的每一个包括第一面和第二面，且其中多个检测器层的每一个用于吸收射线。另外，该CT成像系统包括用于旋转射线源和检测器组件并通过数据采集系统从多个检测器采集一个或多个投影数据组的系统控制器。该CT成像系统还包括连接到射线源和检测器组件的计算机系统，其中该计算机系统用于接收一个或多个投影数据组。
附图说明
当参照附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将会变得更好理解，其中全部附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1是根据本技术一些方面的用于生成经处理的图像的CT成像系统形式的示范性成像系统的框图；
图2是图1中CT系统的物理实施框图；
图3是根据本技术一些方面的示范性多层直接转换CT检测器的透视图；
图4是根据本技术一些方面的图3中示范性CT检测器层中的一列的放大视图；
图5是根据本技术一些方面的图3中CT检测器层上的示范性阳极触点排列的前视图；
图6是根据本技术一些方面的图5中检测器层的侧视图；
图7是根据本技术一些方面的图3中CT检测器层上的另一种示范性阳极触点排列的前视图；
图8是根据本技术一些方面的图7中检测器层的侧视图；
图9是根据本技术一些方面的图3中CT检测器层上的又一种示范性阳极触点排列的前视图；
图10是根据本技术一些方面的图3中CT检测器层上的另一种示范性阳极触点排列的前视图；
图11是根据本技术一些方面的另一个示范性多层直接转换CT检测器的透视图；
图12是根据本技术一些方面的图11中示范性CT检测器层中的一列的放大视图；
图13是根据本技术一些方面的图11中CT检测器层上的示范性阳极触点排列的前视图；
图14是根据本技术一些方面的图11中CT检测器层上的另一种示范性阳极触点排列的前视图；
图15是根据本技术一些方面的图11中CT检测器层上的又一种示范性阳极触点排列的前视图；
图16是根据本技术一些方面的图11中CT检测器层上的另一个示范性阳极触点排列的前视图；
图17是根据本技术一些方面的又一个示范性多层直接转换CT检测器的透视图；
图18是根据本技术一些方面的图17中检测器层的侧视图；
图19是根据本技术一些方面的图17中CT检测器的示范性检测器层排列的前视图。
具体实施方式
常规CT成像系统采用将射线照相能量转换成电流信号的检测器，所述电流信号在一定时间段上进行积分，而后经测量并最终数字化。然而这种检测器的缺点是它们不能提供关于检测到的光子的数目和/或能量的数据或反馈。此外，能量鉴别、直接转换检测器不仅能够进行X线计数，而且能够提供所检测到的每个X线的能量水平测量。然而这些直接转换半导体检测器的缺点是这些类检测器不能对常规CT系统通常所遇到X线光子通量率进行计数。此外，已知极高的X线光子通量率会引起堆积和极化，从而最终导致检测器饱和。换句话说，这些检测器通常在相对较低的X线通量水平阈值处饱和。因此需要研制一种直接转换、能量鉴别CT检测器，其不会像通常在常规CT系统所发现的那样在X线光子通量率上发生饱和。还需要研制一种直接转换、能量鉴别CT检测器，其有利地使检测器停滞时间变短且使检测器响应基本上均匀和稳定，从而避开了当前技术的局限性。
图1是示出根据本技术的用于采集和处理图像数据的成像系统10的框图。在所示出的实施例中，系统10是一种计算机断层摄影(CT)系统，根据本技术，该系统用于采集X线投影数据，将投影数据重建成图像，并且处理该图像数据以供显示和分析。在图1所示的实施例中，成像系统10包括X线射线源12。在一个示范性实施例中，该X线射线源12是X线管。X线射线源12包括对准阳极以产生X线的热电子或固态电子发射器，或者甚至是任何其它能够产生具有用于对所需物体成像的光谱和能量的X线的发射器。适合的电子发射器的实例包括钨丝、钨板、场发射器、热场发射器、储备式阴极、热电子阴极、光发射器和铁电阴极。
射线源12可放置在准直器14的附近，准直器14可用于使由射线源12发射的射线流16成形。射线流16穿过容纳待成像的物体，如患者18的成像体积。射线流16通常为扇形或锥形，这取决于将在下面讨论的检测器阵列的结构以及所需的数据采集方法。射线的一部分20穿过或绕过对象并撞击到通常以附图标记22表示的检测器阵列上。检测器阵列元件产生表示入射X线束的强度的电信号。采集和处理这些信号来重建对象内部特征的图像。
射线源12由系统控制器24控制，系统控制器24为CT检查序列提供电源和控制信号。此外，检测器22连接到系统控制器24，系统控制器24控制检测器22内所产生信号的采集。系统控制器24还可执行各种信号处理和滤波功能，如动态范围的初始调整，数字图像数据的交错等等。一般而言，系统控制器24控制成像系统的操作以执行检查方案并处理所采集的数据。在本文中，系统控制器24还包括信号处理电路、通常基于通用或专用的数字计算机、用于存储由计算机执行的程序和例行程序以及结构参数和图像数据的相关存储电路，和接口电路等。
在图1所示的实施例中，系统控制器24通过电机控制器32连接到旋转子系统26上和线性定位子系统28上。在一个实施例中，旋转子系统26使X线源12、准直器14和检测器22绕患者18旋转一圈或多圈。在另一实施例中，旋转子系统26可以只旋转源12或检测器22中的一个或者可以差动激励各种固定电子发射器以产生X线射线和/或布置在围绕成像体积的环状体内的检测器元件。在源12和/或检测器22旋转的实施例中，可旋转子系统26可包括台架。因此，可利用系统控制器24操作台架。线性定位子系统28使患者18，或更具体地使患者检查台线性移位。这样，患者检查台可以在台架内线性移动以产生患者18特定区域的图像。
另外，如本领域技术人员将会意识到的，射线源12可由设置在系统控制器24内的X线控制器30控制。特别地，X线控制器30用于向X线源12提供电源和定时信号。
此外，系统控制器24还示出为包括数据采集系统34。在该示范性实施例中，检测器22耦合到系统控制器24，尤其耦合到数据采集系统34。数据采集系统34接收由检测器22的读出电子装置收集的数据。数据采集系统34通常从检测器22接收采样的模拟信号并将该数据转换成数字信号以供计算机36进行后续处理。
计算机36通常耦合到或结合系统控制器24。由数据采集系统34收集的数据可发送到计算机36以进行后续处理和重建。计算机36可包括或与存储器38通信，存储器38可存储计算机36处理后的数据或待由计算机处理的数据。应当理解，这种示范性系统10可采用用于存储大量数据的任何类型存储器。此外，存储器38可以位于采集系统内或可包括远程部件，如网络访问存储介质，用于存储数据、处理参数和/或下面描述的实施该技术的程序。
计算机36还可适于控制如扫描操作和数据采集一类可由系统控制器24启动的特性。此外，计算机36可用于通过通常装备有键盘和其它输入设备(未示出)的操作者工作站40从操作者接收命令和扫描参数。操作者从而可通过输入设备控制系统10。这样，操作者可从计算机36观察重建的图像和与系统有关的其它数据以及开始成像等。
可利用耦合到操作者工作站40的显示器42观察重建的图像。另外，扫描图像还可由耦合到操作者工作站40的打印机44打印。显示器42和打印机44还可直接或通过操作者工作站40连接到计算机36。操作者工作站40可以耦合到图片存档和通信系统(PACS)46。应当注意到，PACS 46可耦合到远程系统48，如放射科信息系统(RIS)、医院信息信号(HIS)或耦合到内部或外部网络，从而位于不同位置的其他人员可以访问该图像数据。
还应当注意，计算机36和操作者工作站40可以耦合到其它输出设备，这些输出设备中包括标准或专用计算机监视器及相关处理电路。在系统中还可链接一个或多个操作者工作站40以用于输出系统参数、请求检查和观察图像等。一般而言，系统内所提供的显示器、打印机、工作站和类似设备可以在数据采集部件本地处，或距离这些部件较远，如在学院或医院内的任何地方，或在完全不同的位置处，通过一个或多个可配置网络链接到图像采集系统，如因特网或虚拟私人网络等。
如上所述，在本实施例中所采用的示范性成像系统可以是CT扫描系统50，如在图2中所更详细描述的。CT扫描系统50可以是多切片CT(MSCT)系统，该系统提供宽阵列轴向覆盖、台架的高转速和高空间分辨率。可选择地，CT扫描系统50可以是体积测量CT(VCT)系统，该系统利用锥形束几何形状和区域检测器以在高或低台架旋转速度时对一个体积，如对象的整个内部器官进行成像。CT扫描系统50示出为具有框架52和台架54，台架54具有患者可移动穿过其中的开孔56。患者检查台58可以放置在框架52和台架54的开孔56内以促进通常通过由线性定位子系统28产生的检查台58线性移位而导致的患者18的移动(参见图1)。台架54示出为带有射线源12，如从焦点62发射X线射线的X线管。对于心脏成像，射线流指向患者18包括心脏的横截面。
在典型操作中，X线源12从焦点62向检测器阵列22投射X线束。准直器14(见图1)，如铅或钨挡板，通常限定自X线源12显现的X线束的尺寸和形状。检测器22通常由多个检测器元件形成，其检测穿过和绕过感兴趣对象，如心脏或胸部的X线。每个检测器元件生成表示在X线束撞击检测器时间期间该元件位置处X线束的强度的电信号。台架54绕感兴趣对象旋转，从而可由计算机36收集多个放射照相视图。
这样，随着X线源12和检测器22的旋转，检测器22收集与衰减的X线束相关的数据。而后从检测器22收集的数据经预处理和校准以使该数据表示被扫描物体的衰减系数的线积分。常被称为投影的经处理的数据而后可经过滤波和背投以表达被扫描区域的图像。所表达的图像在一定模式中可包括台架54旋转小于或大于360度的投影数据。
一旦重建，由图1和2中的系统所生成的图像就揭示出患者18的内部特征66。在诊断疾病状态的传统方法中，以及在更广义的医疗条件或事件诊断的传统方法中，放射师或内科医生会仔细查看重建的图像64以辨别出特有的感兴趣特征。在心脏成像中，这种特征66包括感兴趣的冠状动脉或狭窄病变以及其它基于各个执业医生的技术和知识在图像中可辨别出的特征。其它分析可依赖于各种CAD算法的能力。
动态运动组织的图像64的重建可引起特别的关注。包括在心动周期不同相位处采集的数据点的投影数据组可导致重建图像或者包括有一序列相邻图像的再现体积内的不连续性或与运动相关的伪影。因此，在心脏成像的情况下，通常需要从共同的心脏相位采集或选择投影数据，如在运动最小化的相位期间，也就是在心脏舒张相位期间。
图3示出多层直接转换CT检测器模块68的示范性实施例的透视图。对于具有光子计数和能量鉴别的高通量率X线成像可采用该CT检测器模块68。如本领域技术人将意识到的，这些附图只是为了解释说明目的的，未按比例绘制。该示范性CT检测器模块68可通过将多个直接转换材料切片叠压而成，在材料切片之间插入电互连层，如将在下面进行描述的。
在当前所考虑的结构中，CT检测器模块68示出为包括具有顶面和底面的基底70。在一个实施例中，基底70中包括电机械基底，如印刷电路板(PCB)。然而，如将意识到的，基底70还可包括其它材料，如但不限于，玻璃、硅或塑料或多层陶瓷。
在所示出的实施例中，CT检测器模块68被示出为具有布置在基底70上的多个检测器层72。多个检测器层72的每一个分别具有第一面和第二面。此外，多个检测器层72可沿基本上垂直于基底70的方向布置在基底70的顶面。多个检测器层72可以以范围从约零度至约五度的角度布置在基底70上。在一个实施例中，多个检测器层72沿与基底70垂直的方向(例如零度角)布置。另外，多个检测器层72的每一个可包括直接转换材料。如将会意识到的，直接转换材料可用于吸收射线。而且，可从晶体或陶瓷块切割出直接转换材料的切片。可选择地，直接转换材料的切片可以沉积或丝网印刷到互连层上。而且，附图标记74表示多个检测器层72内的各个检测器层。
如前所述，多个检测器层72的每一个包括第一面和第二面。在当前考虑的结构中，在多个检测器层72的每个第一面上可布置多个像素化阳极触点76，在一个实施例中，多个像素化阳极触点76可以按二维阵列排列。进一步地，在当前考虑的结构中，多个像素化阳极触点76的每一个具有基本相同的尺寸。而且，多个像素化阳极触点76的每一个可采用金、铂或其它的材料组合的沉积层来形成。另外，在多个检测器层72的每个第二面上可布置连续的共用阴极触点78。在所示出的实施例中，多个检测器层72的每一个可排列在基底70上，从而多个检测器层72的每一个的取向为与基底70的方向垂直且沿着射线方向80。共用阴极触点78可采用金、铂或其它的材料组合的沉积层来形成。在该实施例中，电荷传送方向和射线方向是正交的。采用多个检测器层72在基底70上的这种排列，就可在多个检测器层72之间共享高通量率X线的检测，从而有利地避免检测器层72的任何通量率饱和。进一步地，X线光子沿基本上垂直于基底的方向80传播。X线优先在X线撞击到检测器层72的区域被吸收。可选择地，在一个实施例中，多个检测器层72的每一个可排列在基底70上，从而多个检测器层72的每一个被取向为与射线方向80垂直。
根据本技术的示范性方面，CT检测器模块68还可以包括布置在多个像素化阳极触点76的每一个之间的非收集控制栅极结构，如将参照图7所进行的更详细描述。
继续介绍多个检测器层72，在一个实施例中，多个检测器层72的每一个的高度82可以是在约1mm至约5mm的范围内。而且，多个检测器层72的长度84可以是在约4mm至约32mm的范围内。此外，多个检测器层72的每一个可设置得充分薄。例如，多个层72的每一个的厚度86可是在约0.2mm至约2mm的范围内。
根据本技术的一些方面，CT检测器模块68还可包括布置在多个检测器层72的每个相邻层之间的电互连层。如将会意识到的，电互连层可用于将布置在多个检测器层72的每一个上的多个像素化阳极触点76和共用阴极触点78电连接到读出电子装置，如专用集成电路(ASIC)。电互连层可包括柔性电路。另外，柔性电路可包括在聚酰亚胺薄膜上形成的铜(Cu)迹线。可选择地，与像素化阳极触点76阵列的互连可通过直接布置在多个检测器层72上的金属迹线(未示出)来提供。这些金属迹线可设置成走线于阳极触点76至检测器层72周边之间，在此它们可通过引线结合电连接于PCB或基底70。应当注意，在该实施例中，需要在多检测器层72的每一个之间布置绝缘叠层材料以防止相邻检测器层72之间的电短路。
在一个实施例中，CT检测器模块68可包括在Z方向上延伸并布置在多个检测器层72的每个相邻层之间的电互连层88。该互连层88可以包括用于有利于使多个像素化阳极触点76和共用阴极触点78通过电互连层88连接到读出电子装置的连接器90。CT检测器模块68还可包括电互连层92，其与基底70形成J形接触并布置在多个检测器层72的每个相邻层之间。另外，CT检测器模块68可包括在负Y方向上延伸并且布置在多个检测器层72的每个相邻层之间的电互连层94。电互连层94穿过基底70的延伸可由基底70中的槽或缝隙提供。此外，该互连层94可包括用于有利于将多个像素化阳极触点76和共用阴极触点78通过电互连层94连接到读出电子装置的连接器96。附图标记98表示一个检测器层72上的一列。图4示出图3的CT检测器模块68的示范性层72的一列98的放大视图。
现在参见图5，其示出图3的各检测器层74上的多个像素化阳极触点76的示范性排列的前视图100。图6示出图5的检测器层74的侧视图102。
图7示出图3的各检测器层74上像素化阳极触点76的另一种示范性排列的前视图104。如前所述，检测器层74可包括用于吸收撞击射线的直接转换材料。附图标记106表示根据本技术一些方面的多个像素区域。另外，附图标记108表示多个像素化阳极触点。在该实施例中，像素区域106的像素节距基本上类似于像素化阳极触点76的像素节距(参见图5)。而且，像素化阳极触点108的宽度基本上小于像素区域106的节距。例如，像素区域106的像素节距可以是在约0.5mm至约3mm范围内，而像素化阳极触点108的宽度可以是在约0.2mm至约1mm范围内。换句话说，像素化阳极触点108的尺寸基本上小于图5中示出的阳极像素化触点76的尺寸。因此，像素化阳极触点108的尺寸足够小以达到良好的小像素效果，并且保持较大像素节距，该像素节距与检测器厚度86相当或大于检测器厚度86(参见图3)。
如将会意识到的，电子和空穴的运动对如CT检测器模块68这类的室温直接转换检测器中产生的信号作出贡献。进一步地，需要保持像素触点尺寸与检测器74的厚度86的比率较小以确保良好的像素效果，其可削弱导致激烈的捕捉和电荷收集不足的空穴贡献。而且，来自阳极像素的信号与到达阳极的电子数目成正比，且不依赖于X线相互作用深度，从而可实现均匀的检测器响应和良好的能量分辨率。由于信号电流脉冲宽度由越过像素触点尺寸而非检测器厚度的距离的电子漂移时间决定，较好的小像素效果有利地导致较短的检测器停滞时间。
如前所述，根据本技术的示范性方法，在多个检测器层74的每一个上的多个阳极像素区域106的每一个区域之间布置非收集控制栅极结构110(图3)，其中控制栅极结构110用于促进电子在多个像素化阳极触点108处的收集。根据本技术的一些方面，栅极电极110可用于围绕在布置在多层直接转换检测器模块68的每一个74上的多个阳极像素区域106的每个区域周围，以使每个像素化阳极触点108的尺寸足够小以达到良好的小像素效果，而且保持与检测器厚度86相当或大于检测器厚度86的较大像素节距。栅极对电荷收集的辅助性对于阳极触点尺寸基本上小于像素节距以及采用栅极和小阳极触点尺寸的结合来确保小像素效果的结构是尤其有用的。
栅极电极110可相对于像素化阳极触点108被负偏置以防止在栅极110对电子的收集。进而，偏置的栅极110有助于使电场集中以及促进电子在像素化阳极触点108处的收集，从而导致电荷收集性能的提高。结果，像素化阳极触点108的宽度可小于像素区域106的节距，这可有利地导致频谱响应保真度的提高。换句话说，像素的输出电荷是输入X线光子能量的更佳表示。为使该有益效果最大化，可能需要使栅极只占检测器层74的阳极面上的一小部分面积且具有小面积像素化阳极触点108。还存在采用多层光刻嵌套几个栅极环构造的可能性，每个环的偏压渐增以使电场聚焦最佳化且确保在阳极触点上有效地收集电荷。换句话说，在图7的示范性结构104中，阳极像素区域106设置成具有像素化阳极触点108。在一个实施例中，像素化阳极触点108可在布置在阳极像素区域106的中心。从而，像素节距保持与图5中的相同。进一步地，栅极结构110的偏压与像素化阳极触点108的偏压不同以提高电荷收集性能。图8示出图7的检测器层的侧视图112。
应当注意，可嵌套多个栅极环(未示出)以形成围绕多个阳极像素区域106的栅极结构。进一步地，可对多个栅极环的每一个施加相对于彼此的渐增偏压以确保在像素化阳极触点108处有效地收集电荷。在一个实施例中，可采用多层光刻制造嵌套的栅极环。
参见图3，可横越多个检测器层72的每一个施加电场以帮助电荷越过多个检测器层72的每一个的厚度86从共用阴极78向多个阳极像素76传输。例如，可向共用阴极触点78施加负1000伏的偏压。而且，可使多个像素化阳极触点76偏压成接地，其中每个阳极触点76与读出ASIC上的各放大器通道相连。现在参见图7，可以向栅极结构110施加与多个像素化阳极触点108不同的偏压以有利于操控电子供像素化阳极触点108收集。栅极电极110的偏压电压可以在像素化阳极触点108与共用阴极触点78的偏压之间，从而确保在像素化阳极触点108处收集电荷。
图9是根据本技术的一些方面的图3中的CT检测器模块68的检测器层74上像素化阳极触点108的又一种示范性排列的前视图114。根据本技术的示范性方面，无需完全包围阳极像素区域106。因此，在该实施例中，栅极结构形成的图案为栅极指状结构116的形式，其中栅极指状结构116布置在阳极像素区域106的任一面。
现在参见图10，其示出根据本技术一些方面的图3中CT检测器模块68的检测器层74上像素化阳极触点76的另一种示范性排列的前视图118。在该示范性实施例中，多个像素化阳极触点76可被偏移以有利于获得入射通量轮廓的多个样本。这种排列由于减少了重叠伪影的数量而有利地易于获得更大的空间分辨率。在所示出的实施例中，像素化阳极触点76排列成使偏移量120为1/2像素。
现在参见图11，其示出根据本技术一些方面的另一个示范性多层直接转换CT检测器模块122的透视图。如前面参照图3所描述的，图11中的CT检测器模块122包括具有顶面和底面的基底124。进一步地，与图3相同，多个检测器层126可布置在基底124的顶面。多个检测器层126的每一个可包括用于吸收撞击射线的直接转换材料。而且，多个检测器层126的每一个可具有各自的第一面和第二面。
进一步地，如前所述，多个像素化阳极触点可在多个检测器层126的每个的第一面上排列成阵列。在该实施例中，多个阳极触点包括不同尺寸的阳极触点，其中阳极触点的尺寸沿射线方向136逐渐增加。在本示范性实施例中，多个阳极触点包括较小的阳极触点130和较大的阳极触点132。多个较小的阳极触点130可布置在多个检测器层126的每一个上比多个较大阳极触点132更靠近射线源136的位置处。另外，共用阴极触点134可布置在多个检测器层126的每一个的第二面上。而且，附图标记128表示多个检测器层126中的各检测器层。
继续参见图11，多个检测器层126的每一个可排列在基底124上，从而多个检测器层126的每一个的取向为基本上平行于射线方向136。因此，电荷从共用阴极触点134横跨地传送至多个像素化阳极触点130、132。换句话说，电荷传送方向基本上垂直于射线方向136。从而，有效阻止X线所需要的检测器层128的高度138可以不依赖于电荷收集时间、电荷捕捉和电荷共享现象。因此，检测器层128的厚度142可以被选择得足够薄以达到较少的电荷收集时间和相关联的大饱和通量率限制。进一步地，由于电子和空穴的有效收集，在薄检测器层中还可减小了极化。
如将会意识到的，X线在多个检测器层126的每一个内的不同深度处被吸收。因此，根据本技术的示范性方面，像素化阳极像素130、132的阵列的尺寸和多样性可制成使CT检测器模块122的性能最佳化。具体地，X线优先在X线撞击在检测器层126层的区域处被吸收。结果，多个阳极触点可设置成包括不同尺寸的阳极触点，其中像素化阳极触点的尺寸在射线方向136是逐渐增加的。因此，在该实施例中，布置在靠近射线撞击位置处的多个阳极触点130的尺寸比多个阳极触点132的尺寸相对较小。例如，较小阳极触点130的尺寸可以在约0.2×0.2mm2至约1.0×1.0mm2范围内。此外，布置在沿射线方向136更远处的多个阳极触点132的尺寸与多个较小阳极触点130相比相对较大并且形状为矩形，以在侧向保持与小阳极触点130相同的节距。例如，这些较大阳极触点134的尺寸可以在约0.2×0.5mm2至约1.0×3.0mm2范围内。
继续参照多个检测器层126，如前参照图3所描述的，在一个实施例中，多个检测器层126的每一个的高度138可以在约2mm至约5mm范围内。而且，多个检测器层126的长度140可以在约4mm至约32mm范围内。此外，多个检测器层126的每一个可设置得足够薄。例如，多个检测器层126的每一个的厚度142可以在约0.2mm至约1mm范围内。
根据本技术的一些方面，CT检测器模块122还可包括布置在多个检测器层126的每个相邻层之间的电互连层。如将会意识到的，电互连层可用于使布置在多个检测器层126的每一个上的多个像素化阳极触点130、132和共用触点134电连接到读出电子装置，以将信号转换成数字信号。
在一个实施例中，CT检测器模块122可以包括在Z方向上延伸且布置在多个检测器层126的每个相邻层之间的电互连层144。该互连层144可包括连接器146，连接器146可用于有利于使多个像素化阳极触点130、132和共用阳极触点134通过电互连层144连接到读出电子装置。CT检测器模块122还可以包括布置在多个检测器层126的每个相邻层之间与基底124形成J形接触的电互连层148。此外，CT检测器模块122可以包括向负Y向延伸并布置在多个检测器层126的每个相邻层之间的电互连接层150。而且，该互连层150可包括连接器152，连接器152用于有利于使多个像素化阳极触点130、132和共用阴极触点134通过电互连层150连接到读出电子装置。附图标记154表示一个检测器层126上的一列。图12示出图11中CT检测器模块122的示范性层126的一列154的放大视图。图13示出图11中各检测器层128上多个像素化阳极触点130、132的示范性排列的前视图156。
图14示出图11中各检测器层128上像素化阳极触点的另一个示范性排列的前视图158。图中还示出根据本技术一些方面的多个较小阳极像素区域160和多个较大阳极像素区域162。在该实施例中，每个阳极像素区域160的节距基本上类似于像素化阳极触点130的节距(见图11)。而且多个阳极像素区域162的每一个的节距基本上类似于阳极像素132的节距(见图11)。然而，由附图标记164表示的像素化阳极触点的表面面积基本上小于阳极像素区域160和162的表面面积。换句话说，像素化阳极触点164的尺寸基本上小于图11中所示像素化阳极触点130和132的尺寸。从而，如前所述，像素化阳极触点164的尺寸足够小以在保持与检测器的厚度142相当或大于检测器的厚度142的较大像素节距的同时达到良好的小像素效果(见图11)。
采用多个检测器层126的每一个上不同尺寸的像素化阳极触点的示范性排列，可达到更高的计数率饱和。而且，该排列能够在不会产生由于电荷共享而导致的任何退化的情况下允许阳极触点具有较小像素尺寸。进一步地，由于减少了电荷捕捉现象，CT检测器模块122的响应可相对更加稳定。此外，在多个检测器层126的每一个之间不会发生电荷共享。从而，该示范性CT检测器模块122可用于测量具有作为入射通量率的函数的更一致响应的入射射线。
如前所述，根据本技术的示范性方面，在每个检测器层128上布置有包围多阳极像素区域160、162的每一个的非收集控制栅极结构166(见图11)。栅极结构166可用于促进电子在多个像素化阳极触点164处的收集。栅级电极166可用于使每个像素化阳极触点的尺寸足够小，以在保持与检测器厚度142相当或大于检测器厚度142的大像素节距的同时达到良好的小像素效果(见图11)。栅极电极166可被施加相对于像素化阳极触点164的负向偏压以防止在栅极166处收集电子。因此，被施加偏压的栅极166帮助聚焦电场并促进电子在像素化阳极触点164处的收集，如前所述。
图15是图11中CT检测器模块122的检测器层128上阳极像素区域160、162的又一示范性排列的前视图，其中栅极结构的图案为栅极指状结构170的形式并布置在阳极像素区域的任一面上。
现在参见图16，其示出根据本技术一些方面的图11中CT检测器模块122的检测器层128上的像素化阳极触点130、132的另一个示范性排列的前视图172。如前面参照图10所描述，多个阳极像素130、132可以被偏移174以有利于获得多个入射通量轮廓的采样。
现在参见图17，其示出根据本技术一些方面的另一种示范性多层直接转换CT检测器模块176的透视图。如前所述，CT检测器模块176可包括基底178。可包括直接转换材料182的多个检测器层180可以布置在基底178上。不同尺寸的多个像素化阳极触点184、186可以布置在多个检测器层180的每个第一面上，而共用阴极触点188可以布置在多个检测器层180的每个第二面上。而且，附图标记182表示多个检测器层180内的各检测器层。
与图11一样，根据本技术的示范性方面，多个检测器层180的每一个的取向为与射线方向190成角度θ192。换句话说，多个检测器层180的每一个的取向为使各共用阴极188以小入射角度192接收射线。进一步地，多个检测器层180的每一个可用于起到二维传感器阵列中的一条线的作用，这是因为检测器层180沿X线轨迹的投影宽度可基本上等于阳极像素184、186的阵列的像素节距。对应于二维传感器阵列中的像素的X线通量有利于照亮由于小入射角度192而导致具有增加的检测面积的检测器层180的条带。进一步地，X线通量由该条带内多个读出像素均匀共享。从而，通过适当地选择倾斜角度192和每个检测器层180的尺寸，每个检测器层180处的每单位检测面积的X线通量率可以有利地减少预定因数。在一个实施例中，该预定因数可由入射角度192、检测器层180的尺寸和读出像素的尺寸确定。随后，在每个读出后，可合并多个读出像素处记录的计数以获得与二维传感器阵列内的像素相关的数据。
继续参见图17，多个检测器层180的每一个具有各自的高度194、长度196和厚度198。进一步地，在Z方向上延伸的电互连层200可布置在多个检测器层180的每一个之间，其中互连层200具有连接器202。CT检测器模块176还可包括与基底178形成J形接触的电互连层204。而且，CT检测器模块176可包括在负Y方向上延伸的电互连层206，其中电互连层206包括连接器208。图18示出图17中检测器层182的侧视图210。
图19示出根据本技术一些方面的图17中CT检测器模块176的检测器层182的示范性排列的前视图212。如将会意识到的，X射线源12(见图1)可以是点源。进一步地，在具有基本上较大长度的检测器层180内，X线轨迹214可能不会形成平行束几何图形。在某些实施例中，X线轨迹214可形成扇形束几何图形。因此，多个阳极触点的像素化可有利地被重新设置以覆盖扇形束来收集能量。根据本技术的示范性实施例，可根据X线轨迹调整检测器层216的形状和多个像素化阳极触点218的形状。
以上描述的CT检测器模块68、122、176的各种实施例有利于快速、恒定和有效的电荷收集，从而导致在饱和前增加X线光子通量率容量。这样，CT检测器模块68、122、176呈现出增强的能量分辩率和较短检测器停滞时间。进一步地，采用示范性控制栅极结构有利于采用基本上较小的像素化阳极触点，从而导致增强的小像素效果。此外，在检测器层之间不会出现电荷共享。因此，由于在不用付出电荷共享代价下保持较小像素尺寸以及改进的偏移像素化阳极触点的采样，CT检测器模块68、122、176可呈现出更高的分辩率。而且，通过正确选择X线入射角度和检测器层的尺寸，可实现多个读出像素之间的X线通量均匀共享，同时保持每个检测器层处的相对大的物理像素尺寸。保持每个检测器层处的较大物理像素尺寸有助于控制电荷共享和溢出。
此外，由于减少厚度，直接转换材料可以沉积在电互连层或丝网印刷在其上。可采用大量叠层结构处理，其中将大面积卷绕网状结构的直接转换材料施加到互连层上。随后可将这些网状结构展开并切成适合于检测器结构的尺寸部分。进一步地，自动进行低成本制造的检测器部分的沉积、切割和叠层。
虽然在此只示出和描述了本发明的某些特征，对本领域技术人员而言可进行许多修改和改变。因此，应当理解，全部这些修改和改变均由附加的权利要求书覆盖，从而落入本发明的真正精神实质内。
部件清单
10    成像系统
12    源
14    准直器
16    射线流
18    物体/患者
20    射线部分
22    检测器
24    系统控制器
26    可旋转子系统
28    线性定位子系统
30    X线控制器
32    电机控制器
34    数据采集系统
36    计算机
38    存储器
40    操作者工作站
42    显示器
44    打印机
46    图片存档和通信系统
48    远程系统
50    CT扫描系统
52    框架
54    台架
56    开孔
58    患者检查台
62    焦点
64    图像切片
66    特征
68    多层直接转换检测器模块的示范性实施例
70    基底
72    多个检测器层
74    各个检测器层
76    像素化阳极触点
78    共用阴极触点
80    射线方向
82    检测器层的高度
84    检测器层的长度
86    检测器层的厚度
88    在Z方向上延伸的电互连层
90    连接器
92    与基底形成J形接触的电互连层
94    在Y方向上延伸的电互连层
96    连接器
98    检测器层上的一列
100   没有控制栅极结构的检测器层的前视图
102   没有控制栅极结构的检测器层的侧视图
104   具有环状控制栅极结构的检测器层的前视图
106   阳极像素区域
108   像素化阳极触点
110   环状控制栅极结构
112   具有环状控制栅极结构的检测器层的侧视图
114   具有指状控制栅极结构的检测器层的前视图
116   指状控制栅极结构
118   具有偏移阳极触点的检测器层的前视图
120   阳极触点的偏移
122   多层直接转换检测器模块的示范性实施例
124   基底
126   多个检测器层
128    各个检测器层
130    小像素化阳极触点
132    大像素化阳极触点
134    共用阴极触点
136    射线方向
138    检测器层的高度
140    检测器层的长度
142    检测器层的厚度
144    在Z方向上延伸的电互连层
146    连接器
148    与基底形成J形接触的电互连层
150    在Y方向上延伸的电互连层
152    连接器
154    检测器层上的一列
156    没有控制栅极结构的检测器层的前视图
158    具有环状控制栅极结构的检测器层的前视图
160    小像素化阳极触点
162    大像素化阳极触点
164    阳极触点电极
166    环状控制栅极结构
168    具有指状控制栅极结构的检测器层的前视图
170    指状控制栅极结构
172    具有偏移阳极触点的检测器层的前视图
174    阳极触点的偏移
176    多层直接转换检测器模块的示范性实施例
178    基底
180    多个检测器层
182    各个检测器层
184    小像素化阳极触点
186    大像素化阳极触点
188    共用阴极触点
190    射线方向
192    检测器层的取向角度
194    检测器层的高度
196    检测器层的长度
198    检测器层的厚度
200    在Z方向上延伸的电互连层
202    连接器
204    与基底形成J形接触的电互连层
206    在Y方向上延伸的电互连层
208    连接器
210    倾斜的检测器层的侧视图
212    示范性检测器层的前视图
214    射线方向
216    示范性检测器层
218    不同尺寸的像素化阳极触点

Claims (8)

1.一种计算机断层摄影检测器模块(68)，包括：
具有顶面和底面的基底(70)；
沿基本上垂直于基底(70)的方向布置在基底(70)顶面上的多个检测器层(72)，其中多个检测器层(72)中的每一个包括配置成吸收射线的直接转换材料，且其中多个检测器层(72)中的每一个包括第一面和第二面；
布置在多个检测器层(72)中每一个的第一面上的多个像素化阳极触点(76)；
布置在多个检测器层(72)中每一个的第二面上的共用阴极触点(78)；和
布置在多个检测器层的每个相邻层之间的沿Z方向延伸的电互连层，其中该电互连层包括连接器，该连接器配置成将布置在多个检测器层中的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置。
2.根据权利要求1所述的检测器模块(68)，还包括布置在多个像素化阳极触点(108)中的每一个之间的非收集性控制栅极结构(110)，其中控制栅极结构(110)配置成促进电子在多个像素化阳极触点(108)处的收集。
3.一种计算机断层摄影检测器模块(68)，包括：
具有顶面和底面的基底(70)；
沿基本上垂直于基底(70)的方向布置在基底(70)顶面上的多个检测器层(72)，其中多个检测器层(72)中的每一个包括配置成吸收射线的直接转换材料，且其中多个检测器层(72)中的每一个包括第一面和第二面；
布置在多个检测器层(72)中每一个的第一面上的多个像素化阳极触点(108)，其中多个像素化阳极触点(108)包括基本相等尺寸的阳极触点；
布置在多个检测器层(72)中每一个的第二面上的共用阴极触点(78)；和
布置在多个像素化阳极触点(108)中的每一个之间的非收集性控制栅极结构(110)，其中该控制栅极结构(110)配置成促进电子在多个像素化阳极触点(110)处的收集；和
布置在多个检测器层中的每个相邻层之间的J形电互连层，该电互连层配置成将布置在多个检测器层中的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置。
4.一种计算机断层摄影检测器模块(122)，包括：
具有顶面和底面的基底(124)；
布置在基底(124)顶面上并配置成吸收射线的多个检测器层(126)，其中多个检测器层(126)中的每一个包括直接转换材料，且其中多个检测器层(126)中的每一个包括第一面和第二面；
布置在多个检测器层(126)中每一个的第一面上的多个像素化阳极触点(130，132)，其中多个像素化阳极触点(130，132)包括不同尺寸的阳极触点，且其中像素化阳极触点(130，132)的尺寸在射线方向(136)上是逐渐增加的；
布置在多个检测器层(126)中每一个的第二面上的共用阴极触点(134)；和
布置在多个检测器层中的每个相邻层之间的沿Y方向延伸的电互连层，其中该电互连层包括连接器，该连接器被配置成将布置在多个检测器层中的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置。
5.根据权利要求4所述的检测器模块(122)，其中非收集性控制栅极结构(166)布置在多个像素化阳极触点(160，162)中的每一个之间，其中控制栅极结构(166)配置成促进电子在多个像素化阳极触点(160，162)处的收集。
6.一种计算机断层摄影检测器模块(176)，包括：
具有顶面和底面的基底(178)；
布置在基底(178)顶面上并配置成吸收射线的多个检测器层(180)，其中多个检测器层(180)中的每一个被取向为与射线方向(190)成一定角度(192)，且其中多个检测器层(180)中的每一个包括直接转换材料，且其中多个检测器层(180)中的每一个包括第一面和第二面；
布置在多个检测器层(180)中每一个的第一面上的多个像素化阳极触点(184，186)；
布置在多个检测器层(180)中每一个的第二面上的共用阴极触点(188)；和
布置在多个检测器层的每个相邻层之间的电互连层，其中该电互连层包括连接器，该连接器被配置成将布置在多个检测器层中的每一个上的多个像素化阳极触点连接到读出电子装置，并且该电互连层包括J形电互连层、沿Z方向延伸的互连层、或沿Y方向延伸的互连层。
7.根据权利要求6所述的检测器模块(176)，其中角度(192)被选择成减少每单位检测面积的射线通量率。
8.根据权利要求6所述的检测器模块(176)，其中非收集性控制栅极结构布置在多个像素化阳极触点(184，186)中的每一个之间，其中控制栅极结构配置成促进电子在多个像素化阳极触点(184，186)处的收集。
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