CN1895171B - 在成像设备中减少极化的方法和装置 - Google Patents

在成像设备中减少极化的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1895171B
CN1895171B CN2006101064716A CN200610106471A CN1895171B CN 1895171 B CN1895171 B CN 1895171B CN 2006101064716 A CN2006101064716 A CN 2006101064716A CN 200610106471 A CN200610106471 A CN 200610106471A CN 1895171 B CN1895171 B CN 1895171B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection device
detector
image detection
contact
heating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2006101064716A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1895171A (zh
Inventor
I·布勒维斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Medical Systems Israel Ltd
Original Assignee
GE Medical Systems Israel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Medical Systems Israel Ltd filed Critical GE Medical Systems Israel Ltd
Publication of CN1895171A publication Critical patent/CN1895171A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1895171B publication Critical patent/CN1895171B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/244—Auxiliary details, e.g. casings, cooling, damping or insulation against damage by, e.g. heat, pressure or the like

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

一种在成像设备(10)中减少极化的方法包括耦合至少一个阻挡接触(300)到图像检测装置，并加热图像检测装置以便有利于在图像检测装置中减少极化。

Description

在成像设备中减少极化的方法和装置
技术领域
本发明通常涉及使用像素化探测器的成像系统，更具体地涉及成像系统中的像素化半导体探测器。
背景技术
成像设备，例如伽马照相机和计算机断层摄影(CT)成像系统，在医疗领域中分别用于检测诸如从对象(例如患者)发射的范围在140keV的伽马射线的放射性发射事件和检测未被对象衰减的透射x射线。根据这些检测形成输出，该输出通常以图像的形式图形地图解对象内发射源的分布和/或对象的衰减分布。成像设备可以有一个或更多探测器探测发射的数量，可以有一个或更多探测器检测穿过对象的x射线。每个检测到的发射和x射线称为一个“计数”，但是检测到的发射也可以合计为“信号电流”。探测器还确定在不同空间位置处接收到的计数数量。然后成像器利用该位置相关的计数点数来确定伽马源和x射线衰减器的分布，通常以具有代表处理后的计数点数的不同颜色或阴影的图形图像的形式。
像素化半导体探测器，例如，用镉锌碲化物(CZT)制成的探测器，可以提供一种检测伽马射线和x射线的经济的方法。具体的，至少一种已知的成像系统包括室温半导体辐射探测器(RTD)，其用于产生图像质量更高的图像。在工作过程中，RTD利用光电效应、康普顿效应、和/或电子-电子散射中的至少一种将辐射光子转换为电荷(Q)。将光子直接转换为电荷有利于消除发生在已知的闪烁体技术中的光产生和光探测步骤以及与它们相应的低效率。然而，为了在室温下进行工作，RTD的材料必须具有足够大的带隙能量(BG)以便减少材料中自由载荷子的数量(N)并允许施加更高偏置电压(偏置高压HV)。这允许在不产生背景电流的情况下检测信号脉冲，该背景电流在此称为暗电流(Id)。在工作期间，当测量信号电荷(Q)时暗电流可能使读出电子装置饱和，和/或降低信噪比(SNR)。为了测量信号电荷(Q)，将检测电极和电子装置施加到RTD的表面。倘若电荷迁移率(μ)和载流子复合寿命(τ)足够高，则偏置高压导致在电极和电子装置上检测电荷(Q)。
然而，已知的用镉锌碲化物(CZT)材料制成的探测器具有不能被更大的带隙充分控制的暗电流(Id)。因此，至少一些已知的成像系统包括冷却系统以便有利于减少自由载荷子(N)和/或减小暗电流(Id)。例如，至少一个已知的成像系统包括采用液氮的冷却系统，以便有利于减少自由载荷子(N)和/或减小暗电流(Id)。然而，在商业成像系统中使用液氮系统通常是不可行的。另一个已知的系统使用循环冷却水控制CTZ和电子装置温度，但是这在工程设计和安全方面也有非常大的成本。此外，至少一个已知的成像系统使用珀耳帖元件促进减少自由载荷子(N)和/或减小暗电流(Id)，减少自由载荷子(N)和/或减小暗电流(Id)有利于避免由于附近的对象(例如电子装置)的热量可能产生的暗电流(Id)的不利增长。
因此，虽然已知的冷却系统在减小暗电流(Id)方面有积极的效果，但该冷却系统在电荷迁移率(μ)和载流子复合寿命(τ)方面有不利的影响.例如，当本征半导体器件中的杂质和能带边缘态的数量增加时，即，降低等级的探测器和/或掺杂半导体器件，冷却通过增加电荷(Q)与这些局域态(称为浅和深陷阱)的交互作用，可以降低电荷迁移率(μ)和载流子复合寿命(τ).更具体地，当用镉锌碲化物(CZT)材料(其中电荷迁移率(μ)和载流子复合寿命(τ)的乘积是临界的)制造半导体器件时，这种陷阱是一个限制因素.
发明内容
在一个方面，提供了一种在图像检测装置中减少极化的方法。该方法包括耦合至少一个阻挡接触到图像检测装置，并加热图像检测装置以便有利于在图像检测装置中减少极化。
在另一个方面，提供了一种图像检测装置。该图像检测装置包括衬底，耦合到衬底的阻挡接触(blocking contact)，和构造成增加衬底的温度以有利于减少该图像检测装置中极化的热源。
在进一步的方面，提供了一种成像系统。该成像系统包括构造成发射光子流的放射源，构造成接收该光子流并基于该光子流产生响应的图像检测装置，其中图像检测装置包括用镉锌碲化物(CZT)制造的衬底、耦合到衬底的阻挡接触和热源，该热源构造成增加衬底温度以便有利于减少该图像检测装置中的极化。
附图说明
图1是CT成像系统的绘画视图。
图2是图1所示系统的方框示意图；
图3是具有多个像素化半导体探测器元件的示例性辐射探测器的横截面视图；和
图4是示出了在图1所示的探测器中减少极化的示例性方法的流程图；
图5是图1所示的辐射探测器的横截面视图，其包括示例性的加热源和示例性的阳挡接触；
图6是图3所示的辐射探测器的透视图，其包括示例性的绝缘盖层；
图7是图4所示的辐射探测器的顶视图；
图8是图3所示的探测器在正常工作期间的曲线图；
图9是已知的探测器在正常工作期间的曲线图；和
图10是图4所示的探测器在正常工作期间的曲线图。
具体实施方式
图1和2示意了一个示例性的成像系统，例如，计算机断层摄影(CT)成像系统.系统10以包括代表“第三代”CT成像系统的台架12的形式示出.台架12具有向位于台架12的相对侧上的探测器阵列18投射x射线束16的x射线管14(在此也称为x射线源14).探测器阵列18由包括多个探测器元件20的多排探测器(未示出)构成，该多个探测器元件20共同感测穿过对象(例如介于阵列18和源14之间的医疗患者22)的投射x射线.每个探测器元件20产生表示撞击x射线束强度的电信号，因此能够用于评估当射线束穿过对象或患者22时射线束的衰减.在采集x射线投影数据的扫描期间，台架12和安装在其内的部件围绕旋转中心24旋转.图2仅示出单独一排探测器元件20(即一个探测器排).然而，多层探测器阵列18包括探测器元件20的多个平行探测器排，以便能够在一个扫描期间同时采集对应于多个准平行或平行切片的投影数据.
台架12上部件的旋转和x射线源14的工作由CT系统10的控制机构26控制。控制机构26包括向x射线源14提供电源和定时信号的x射线控制器28和控制台架12上部件的旋转速度和位置的台架电机控制器30。控制机构26中的数据采集系统(DAS)32从探测器元件20采样模拟数据，并把该数据转换为数字信号以便随后处理。图象重建器34从DAS 32中接收采样的且数字化的x射线数据并进行高速图象重建。重建的图象作为输入提供给计算机36，计算机36把该图象存储在存储装置38中。图象重建器34可以是专门的硬件或在计算机36上执行的计算机程序。
计算机36还通过具有键盘的控制台40从操作者接收命令和扫描参数。相关联的显示器42，例如阴极射线管或其他适合的显示设备，允许操作者观察来自计算机36的重建图象和其他数据。计算机36利用操作者提供的命令和参数向DAS32、x射线控制器28、和台架电机控制器30提供控制信号和信息。另外，计算机36操作平台电机控制器44，其控制电动平台46将患者22定位在台架12内。具体地，平台46移动患者22的一些部分通过台架开口48。
在一个实施例中，计算机36包括指令读取或接收装置50，例如，软盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、磁光盘(MOD)驱动器、或任何其他数字装置(包括网络连接装置，例如以太网装置)，用于从计算机可读介质52读取指令和/或数据，所述计算机可读介质52为例如软盘、CD-ROM、DVD或例如网络或互联网的另一数字源、以及将要开发的数字装置。在另一个实施例中，计算机36执行存储在固件(未示出)中的指令。对计算机36进行编程以执行在此所述的功能，在此使用的术语计算机不仅仅局限于那些在本领域中称为计算机的集成电路，而是广泛地指计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路、和其他可编程的电路，并且这些术语在此可交换使用。虽然上述特定的实施例提到第三代CT系统，在此描述的方法同样可应用于第四代CT系统(固定探测器-旋转x射线源)和第五代CT系统(固定探测器和x射线源)。另外，可以预期的是，本发明的益处可发生在除CT之外的成像形式中。另外，虽然在此描述的方法和装置描述成在计算机断层摄影成像系统中，可以预期的是，本发明的益处可发生在其他医学和非医学成像系统中，例如伽马照相机、和/或那些通常在工业场合或运输场合用于非破坏性检查的系统，例如，但不局限于，用于机场或其他运输中心的行李扫描系统。
图3是根据本发明一个实施例的示例性成像设备探测器100的横截面正视图，其可用于成像系统10，并包括多个像素化半导体探测器元件102和探测器衬底104，所述探测器元件12可与例如定位探测器内的辐射相互作用事件结合使用。探测器100可由辐射响应半导体材料形成，例如，镉锌碲化物(CZT)晶体。通过像素化耦合到探测器衬底104的第一表面110(以下表面的方式示出)的相应多个像素电极108，在衬底104上形成探测器元件102，像素电极在此也称为阳极。像素电极108的横截面尺寸和形状以及每个像素电极108之间的间距有利于确定每个像素化探测器元件102的位置和尺寸。具体地，使每个像素化探测器元件102靠近探测器衬底104的第二表面112(以上表面的方式示出)放置，基本上与相应的像素电极108的纵轴114对准。探测器100的固有空间分辨率可由每个像素化探测器元件102的尺寸和它们之间的间距限定。
此外，在一个示例性实施例中，第二表面112可以基本上被一个阴极电极154覆盖。第一表面110具有小的(例如约1平方毫米(mm2)至约10mm2))、大致正方形并设置为阳极的像素电极108的矩形(或六边形或其他形状)阵列。在工作期间施加在像素电极108与阴极154之间的电压差在衬底104内产生电场(探测器场)。该探测器场可以是，例如，约1kv/cm到3kv/cm。虽然在本示例性实施例中像素电极108描述为大致正方形，这个形状不应理解为是限制性的，其他形状的像素电极108也是可以想到，尤其是圆形或区域填充形状。
在工作中，将来自源140的例如发射的伽马射线和透射x射线144的未准直光子流144引导向第二表面112。当一个光子入射到衬底104上时，通过吸收以及随后的电离，它通常在衬底104内失去全部能量并在衬底104的小局部区域内留下成对的运动电子156和空穴158。由于探测器场，空穴158向阴极154漂移而电子156向像素电极108漂移，因此在像素电极108和阴极154上的感应电荷。例如使用读出电子装置160检测像素电极108上的感应电荷，以及确定检测到光子的时间、检测到的光子沉积在衬底104内的能量有多少、以及光子相互作用发生在衬底104内何处。此外，读出电子装置160也可以利用154上的感应电荷，来确定时序和能量信息。
在一个可选择的实施例中，成像设备包括准直器(未示出)，该准直器包括多个穿过该准直器限定的孔。在工作期间，将来自源140的光子，例如发射伽马射线和透射的x射线，引导向和/或通过准直器。利用准直器准直光子，以便将准直的光子流引导向表面112。
图4是示出了有利于在探测器100中减少极化的示例性方法200的流程图。如在此使用的，极化定义为发生在探测器100内的电荷集结。因此，方法200有利于减少和/或消除导致极化的条件，即电荷俘获。
在该示例性实施例中，方法200包括耦合202至少一个阻挡接触到图像检测装置，和加热204图像检测装置以便有利于增加成像设备的工作温度。
图5是包括至少一个阻挡接触300的示例性探测器100的横截面视图。如在此使用的，阻挡接触(电极)是这样一种接触，对于该接触，载荷子被阻止从该接触进入半导体材料，即使所施加的电压迫使它们这样。例如，可以用金和/或铂层制作阻挡接触300，所述层作为阴极施加到半导体探测器表面上并为载流子的运动提供势能阶。因此如在肖特基势垒结中一样，载流子的运动在释放能量的方向上得到促进，并在吸收能量的方向受到阻止。可以用其它的方式制备肖特基结和阻挡接触，例如通过堆叠掺杂半导体层或通过结合介电材料(例如氧化物)中间层以及其它手段。并非所有的金属电极都是阻挡接触。例如铟阴极不是电子载流子的阻挡接触。在此描述的阻挡接触的独特特性是光电流随着探测器温度的降低而增加。对于电子具有较高迁移率的情况，在限制暗电流方面有用的阻挡层在阴极侧，对于空穴或正载流子具有较高迁移率的情况，其位于阳极侧。在CZT中电子具有更高的迁移率。因此，将阻挡接触300应用到探测器100的表面。
在该示例性实施例中，探测器100还包括外部热源310，该外部热源构造成增加探测器100的工作温度.例如，在正常的工作期间，探测器100内的温度将会基于提供给连接到探测器100的电子装置的电能和/或探测器100工作的外部环境温度，或者增加和/或者降低.例如，在检查室内的周围空气温度可以或者增加和/或者降低，从而或者增加和/或者降低探测器100的工作温度.因此，如在此使用的，术语探测器100的工作温度用于定义在已知的探测器工作环境中的典型条件下的探测器100的工作温度.
因此，在该示例性实施例中，探测器100还包括外部热源310，该外部热源构造成将探测器100的工作温度增加到高于典型工作温度的温度。例如，在该示例性实施例中，热源310包括位于阻挡接触300的顶上的加热装置312。在该示例性实施例中，加热装置312包括第一电绝缘层314、第二电绝缘层316，和位于第一314与第二层316之间的电加热元件314，第一314和第二层316分别由这样的材料制成，该材料优选地构造成将加热元件318产生的热传导到探测器100，从而增加探测器100的工作温度。在该示例性实施例中，第一314和第二层316例如由相对薄的塑料聚合物材料制成。
在工作过程中，启动加热元件318以便增加加热元件318的温度。加热元件318温度的增加有利于传导地加热第一314和第二层316，从而加热探测器100的外表面。在该示例性实施例中，向加热元件318施加电压以便激励加热元件318。具体地，当施加到加热元件318的电压增加时，探测器100的工作温度也增加。因此，可以自动地改变和控制电压以便探测器100在需要的温度下工作。
在另一个示例性实施例中，热源310包括邻近探测器100安置的加热装置320。在该示例性实施例中，加热装置320包括电扇组件322和生热装置324。在一个实施例中，生热装置324是辐射器，该辐射器例如具有相对温暖的加热流体流过其中。在另一个实施例中，生热装置324是电加热元件，所述电加热元件包括多个延伸通过其的开口。
在工作过程中，启动扇组件322以便将至少一部分由扇组件322产生的气流引导通过生热装置324以促使气流的温度增加。然后受热的空气被引导至探测器100的外表面，从而加热探测器100的外表面。在该示例性实施例中，探测器100内的温度根据其它的材料因素保持在大约10℃到大约100℃。
图6是探测器100的透视图，其包括至少部分地环绕探测器装置100的绝缘层400。图7是图6所示的辐射探测器100的顶视图。更具体的，探测器100包括底面402、第一侧面404、第二侧面406、与第一侧面404相对的第三侧面408、和与第二侧面406相对的第四侧面410。探测器100还包括上表面412。在该示例性实施例中，探测器上表面412至少部分地被如上所述的阻挡接触300覆盖。在该示例性实施例中，加热装置312安置在阻挡接触300顶上以便利于增加探测器100内的温度。此外，在该示例性实施例中，探测器100还包括绝缘层400以便利于探测器100保持用加热装置312产生的热量。更具体地，底面402、第一侧面404、第二侧面406、第三侧面408、和第四侧面410中的至少一面可以，或者可以不，至少部分地用绝缘层400覆盖，以便利于保持探测器100内的热量。在该示例性实施例中，底面402、第一侧面404、第二侧面406、第三侧面408、和/或第四侧面410中每一个都基本上用绝缘层400覆盖以便利于保持探测器100内的热量。在另一个实施例中，底面402、第一侧面404、第二侧面406、第三侧面408、第四侧面410和加热装置312，即探测器100的上表面，被绝缘层400覆盖以便利于保持探测器100内的热量，即探测器100和/或多探测器组件完全地共同或分别包围在绝缘层400之内。在该示例性实施例中，如果绝缘层400用于至少部分地覆盖入射辐射的表面，例如，探测器100的阴极侧，那么绝缘层400由对辐射基本上透明的材料制成，例如，绝缘层的厚度为大约2毫米到大约5毫米，并由例如泡沫橡胶制成。
在一个实施例中，绝缘层400是泡沫绝缘，可选择使该泡沫绝缘的尺寸至少部分地密封探测器100.在另一个实施例中，绝缘层400是例如用纤维绝热材料制成的绝缘涂层，其围绕探测器100的至少一部分外表面包裹.
使用在此描述的绝缘层400有利于保持探测器100内增加的工作温度。例如，在工作期间加热装置312用于将探测器100的工作温度增加到预定的工作温度。当探测器的温度达到预定温度时，绝缘层400有利于将探测器保持在预定的温度，从而降低了加热装置100消耗的电能，由于加热装置312不用于补偿损失到周围环境的热，因此绝缘层400有利于减少探测器热损失，并因此减少包括加热装置312的探测器100消耗的总电能。绝缘材料还将使通过传感器和控制电路对温度的控制更容易。
图8是用热源310(图5所示)加热具有阻挡接触300的探测器100的测量数据曲线。x轴为以x射线发生器电流控制参数的形式测量的入射辐射通量的大小。y轴为在探测器内测得的计数率。图示出若干个像素102、108和160的响应曲线。在相对低的温度，大约为26℃，在相对高的通量处测得的计数率(kcps)下降到大约0，反之在相对高的温度(大约60℃)，测得的计数率作为入射通量(Ix)的函数持续增加。
图9是已知探测器在正常工作期间光电流的曲线。光电流是信号电流与暗电流的组合，该信号电流是由于从吸收的x射线或伽马射线光子产生的电荷流而产生的。在业界称为“欧姆”的探测器中，暗电流随通量增加，有时叫做光电导增益的现象。这种暗电流对光电流的贡献导致对暗电流自身同样的上述放大器过载、依赖信号的加热问题。图10是利用在此描述的方法和装置获得的探测器100的测量曲线，示出了在高通量和持续工作的条件下实现的减小的光电流。更具体的，图9示出了沿Y轴所测量的CZT的102、108和160的每像素暗电流。如图所示，对于利用非阻塞、或例如欧姆接触制造的CZT样品，暗电流(Id)随着通量和温度而增加。图10示出了虽然使用阻挡接触300光电流(Id)仍然随着通量增加，但是用热源310加热探测器基本上消除了与通量相当的增加。在插入框内的计算显示光电流只等于信号电流，且没有由光电导增益产生的暗电流的明显影响。因此，在低温度下，电流随着通量增加并且信号随通量消失。认为这种现象有可能是由导致从阴极流出的电流增加和探测器体内E场降低的极化电荷引起的。因此，同时使用阻挡接触300和热源310有利于在探测器100内同时减小暗电流和减少极化。减少极化则会减少从阴极流出的暗电流，而且同时甚至在高通量情况下保持基体内E场，并因此保持探测器工作。
上述成像设备探测器提供了用于减少成像探测器内极化的有成本效益的和可靠的手段。更具体的，该成像探测器包括共同工作的阻挡接触和热源以减小探测器100内的电流和极化。
所示的探测器部件不局限于在此描述的特定实施例，而且，探测器的部件可以与在此描述的其它部件独立地和分别地或重复地使用。例如，上述探测器部件也可以与不同成像系统结合使用。在此描述的系统和方法的实施例的技术效果包括：通过耦合至少一个阻挡接触到探测器、并将探测器加热到高于已知探测器的典型工作温度的温度，在用CZT材料制造的探测器内改进探测器性能，即高通量、暗电流和光谱改进。
此外，加热探测器与使用阻挡接触的组合主要提供降低的暗电流与更高电荷迁移率和寿命的独特组合.这则允许NM和CT应用的能量谱和高速操作得到重要改进.另外，当增加有用的通量极限时，加热探测器与使用阻挡接触的组合有利于阻止高通量灵敏度降低、依赖于信号的不稳定、和能量响应退化.此外，减小暗电流允许探测器直接地耦合到读出电子装置.直接耦合的电子装置显著地简化，以便构造并允许减小的输入电容.输入电容减小使得能够降低噪声和增加信号.低暗电流阻止了半导体内的依赖于信号的加热，该加热是增益和计数率不稳定的源.依赖于信号的不稳定非常重要并且不能校准去除，从而可能阻止在医学成像的重要应用中使用半导体探测器.因而，使用在此描述的方法和装置改进高通量和低通量下的探测器响应，有利于制造者使用较低和/或相对较少昂贵等级的CZT材料制造探测器.从而，在此描述的探测器能够在透射医学成像中实现光子计数，由此提供光子计数技术期望的信号噪声(有时叫做Swank噪声)降低.这种噪声降低能够导致图像质量改进或患者剂量减小.透射医学成像中的光子计数还能够降低源自电流模式探测器内暗电流的噪声，所述噪声影响源自最小探测器信号幅度的图像部分.此外，在此描述的单响应、即光谱尾部降低的、半导体辐射探测器能够用在诸如同时双同位素成像的核医学应用中，该双同位素成像中两个源的能量太靠近而不能通过已知的探测器分辨.对于NM应用CZT以降低的尾峰光谱分量的成功工作还允许使当前灵敏度/分辨率折衷进一步最优化.透射成像中改进的能量分辨率允许例如在钙化积分(calcium scoring)应用中能够进行能量分辨并因此进行物质测定。
虽然以各种具体实施例的方式对本发明进行了描述，本领域的技术人员应当知道的是，在权利要求的精神和范围内本发明能够以变型的方式实施。
部件列表
  成像系统  10
  台架  12
  X射线源  14
  X射线  16
  层探测器阵列  18
  探测器元件  20
  定位患者  22
  旋转中心  24
  控制机构  26
  X射线控制器  28
  台架电机控制器  30
  成像系统  10
  DAS  32
  图像重建器  34
  计算机  36
  存储装置  38
  控制台  40
  显示器  42
  平台电机控制器  44
  电动平台  46
  台架开口  48
  读取或接收装置  50
  计算机可读介质  52
  高温  60
  探测器  100
  探测器元件  102
  衬底  104
  像素电极  108
  第一表面  110
  第二表面  112
  纵轴   114
  源   140
  成像系统  10
  光子   144
  阴极   154
  电子   156
  空穴   158
  读出电子装置   160
  方法   200
  耦合   202
  加热   204
  阻挡接触   300
  热源   310
  加热装置   312
  第一和第二层   314
  第二层   316
  加热元件   318
  加热装置   320
  扇组件   322
  生热装置   324
  绝缘层   400
  底表面   402
  成像系统  10
  第一侧面   404
  第二侧面   406
  第三侧面   408
  第四侧面   410
  上表面   412

Claims (8)

1.一种图像检测装置(20)包括：
衬底；
耦合到所述衬底的阻挡接触(300)；和
热源(310)，其构造成增加所述衬底的温度以便有利于减少该图像检测装置中的极化，其中所述热源包括加热元件，所述加热元件耦合到所述阻挡接触使得所述加热元件与所述阻挡接触热接触，所述加热元件构造成增加该图像检测装置的工作温度。
2.根据权利要求1所述的图像检测装置(20)，其中所述衬底包括镉锌碲化物(CZT)。
3.根据权利要求1所述的图像检测装置(20)，其中所述阻挡接触(312)包括金材料和铂材料中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的图像检测装置(20)，其中所述图像检测装置进一步包括围绕所述衬底的至少一部分的绝缘材料(400)，所述绝缘材料构造成有利于保持该图像检测装置内增加的温度。
5.根据权利要求1所述的图像检测装置(20)，其中所述热源包括：
生热装置(310)，其相邻地耦合到所述衬底；和
扇组件(322)，其构造成引导气流通过所述生热装置(400)以有利于增加空气温度，并将受热的气流引导至所述衬底以有利于增加该图像检测装置的工作温度。
6.根据权利要求1所述的图像检测装置(20)，其中所述热源(310)构造成将所述衬底的内部温度增加至10℃到100℃。
7.一种成像系统(10)包括：
构造成发射光子流的辐射源；
图像检测装置(20)，构造成接收该光子流并基于该光子流产生响应，所述图像检测装置包括：
用镉锌碲化物(CZT)制造的衬底；
耦合到所述衬底的阻挡接触(300)；和
热源(310)，构造成增加所述衬底的温度以有利于减少所述图像检测装置中的极化，其中所述热源包括加热元件，所述加热元件耦合到所述阻挡接触使得所述加热元件与所述阻挡接触热接触，所述加热元件构造成增加该图像检测装置的工作温度。
8.根据权利要求7所述的成像系统(10)，其中所述阻挡接触(300)包括金材料和铂材料中的至少一种。
CN2006101064716A 2005-06-22 2006-06-22 在成像设备中减少极化的方法和装置 Active CN1895171B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/159,374 US7312458B2 (en) 2005-06-22 2005-06-22 Method and apparatus for reducing polarization within an imaging device
US11/159374 2005-06-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1895171A CN1895171A (zh) 2007-01-17
CN1895171B true CN1895171B (zh) 2010-05-12

Family

ID=37563647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006101064716A Active CN1895171B (zh) 2005-06-22 2006-06-22 在成像设备中减少极化的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7312458B2 (zh)
JP (1) JP5010190B2 (zh)
CN (1) CN1895171B (zh)
DE (1) DE102006029104A1 (zh)
IL (1) IL176405A (zh)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8258482B2 (en) * 2008-05-28 2012-09-04 Lawrence Livermore National Security, Llc Energy resolution in semiconductor gamma radiation detectors using heterojunctions and methods of use and preparation thereof
US8093094B2 (en) * 2008-06-12 2012-01-10 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Blocking contacts for N-type cadmium zinc telluride
US20100078559A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Csaba Szeles Infra-red light stimulated high-flux semiconductor x-ray and gamma-ray radiation detector
DE102008051045B4 (de) * 2008-10-09 2016-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Strahlungsdirektkonverter
JP4747195B2 (ja) * 2008-11-19 2011-08-17 株式会社日立製作所 放射線計測回路，核医学診断装置，放射線計測方法
DE102009018877B4 (de) * 2008-11-25 2016-07-28 Siemens Healthcare Gmbh Röntgenstrahlungsdetektor zur Verwendung in einem CT-System
US8463363B2 (en) 2011-01-11 2013-06-11 General Electric Company SPECT image reconstruction methods and systems
CN103562746B (zh) 2011-05-11 2018-08-07 皇家飞利浦有限公司 电离辐射探测
CN105026958B (zh) 2013-03-01 2019-05-31 皇家飞利浦有限公司 半导体辐射探测器
JP2014210047A (ja) * 2013-04-18 2014-11-13 株式会社東芝 Ｘ線ｃｔ装置
DE102013214684B4 (de) * 2013-07-26 2016-12-22 Siemens Healthcare Gmbh Direktkonvertierender Röntgendetektor
KR20150036840A (ko) * 2013-09-27 2015-04-08 삼성전자주식회사 엑스선 검출기 및 이를 포함한 엑스선 촬영 장치
US20160320500A1 (en) * 2013-12-20 2016-11-03 Koninklijke Philips N.V. Improved temperature stability for a digital positron emission tomography (pet) detector
CN109601011B (zh) * 2016-08-11 2023-04-21 棱镜传感器公司 具有减少功耗的光子计数探测器
CA3037960A1 (en) 2016-11-30 2018-06-07 The Research Foundation For The State University Of New York Hybrid active matrix flat panel detector system and method
JP7152209B2 (ja) * 2017-07-20 2022-10-12 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ｘ線ｃｔ装置
CN115052116B (zh) * 2022-06-14 2023-09-19 无锡鉴微华芯科技有限公司 像素单元非均匀分布的厚硅像素探测器及制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3824680A (en) * 1968-03-28 1974-07-23 Levina Fizichesky I I Lebedeva Nuclear radiation detector and method of manufacturing same
US5248885A (en) * 1990-08-30 1993-09-28 Shimadzu Corporation Radiation detector having means for exciting trapped carriers
US6114696A (en) * 1986-07-14 2000-09-05 Lockheed Martin Corporation Uncooled infrared detector
US6373062B1 (en) * 1999-06-30 2002-04-16 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Interdigital photodetector for indirect x-ray detection in a radiography imaging system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627852B2 (ja) * 1990-08-30 1994-04-13 株式会社島津製作所 放射線検出器
JP2002202377A (ja) * 2001-01-05 2002-07-19 Shimadzu Corp 放射線検出器
JP2003014860A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Toshiba Corp 放射線検出器および放射線検査装置
JP2003294844A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Hitachi Ltd Ｘ線センサ信号処理回路及びｘ線ｃｔ装置
KR100622557B1 (ko) * 2002-12-13 2006-09-13 요 아야트 리미티드 방사선 촬상 장치를 위한 스위칭/탈분극화 전원

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3824680A (en) * 1968-03-28 1974-07-23 Levina Fizichesky I I Lebedeva Nuclear radiation detector and method of manufacturing same
US6114696A (en) * 1986-07-14 2000-09-05 Lockheed Martin Corporation Uncooled infrared detector
US5248885A (en) * 1990-08-30 1993-09-28 Shimadzu Corporation Radiation detector having means for exciting trapped carriers
US6373062B1 (en) * 1999-06-30 2002-04-16 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Interdigital photodetector for indirect x-ray detection in a radiography imaging system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1895171A (zh) 2007-01-17
US20060289773A1 (en) 2006-12-28
JP2007000626A (ja) 2007-01-11
US7312458B2 (en) 2007-12-25
JP5010190B2 (ja) 2012-08-29
IL176405A (en) 2010-06-16
DE102006029104A1 (de) 2007-01-18
IL176405A0 (en) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1895171B (zh) 在成像设备中减少极化的方法和装置
US7514692B2 (en) Method and apparatus for reducing polarization within an imaging device
US7956332B2 (en) Multi-layer radiation detector assembly
CN105026958B (zh) 半导体辐射探测器
US8586937B2 (en) Systems and methods for providing a shared charge in pixelated image detectors
JP4683906B2 (ja) 光マスク層を有するｃｔ検出器及びその製造方法
CN103562746B (zh) 电离辐射探测
Peric Active pixel sensors in high-voltage CMOS technologies for ATLAS
TWI586990B (zh) Photodetector
TW201602620A (zh) 光偵測器
EP0490997A4 (en) Multi-element-amorphous-silicon-detector-array for real-time imaging and dosimetry of megavoltage photons and diagnostic x-rays
CN101002109B (zh) 用于辐射检测器的防散射格栅
JP2010503985A (ja) シンチレーターに基づき空乏化した電子ドリフト領域を持つｘ線検出集積回路素子
CN104345330B (zh) 直接转换的x射线探测器
CN103261914A (zh) 直接转换x射线探测器
CN1276870A (zh) 利用表面法线探测ct目标
EP2854178B1 (en) X-ray detector and x-ray imaging apparatus including the same
JP2002202377A (ja) 放射線検出器
CN100449765C (zh) x射线检查设备
CN106061088A (zh) 放射线成像装置和放射线成像系统
CN104288912A (zh) 一种电子射野影像装置及其射线探测器、扫描方法
US20240241272A1 (en) Flat panel x-ray detector for computed tomography

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant