CN203981890U - 一种x射线平板探测器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列以及采集读出电路，其中，所述X射线感光阵列设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。本实用新型可以提高探测器的耐辐射性能，进而提高探测器的使用寿命，延长探测器内部芯片的老化时间。由于探测器内部的模拟和数字芯片的价格很高，所以延长了探测器的使用寿命也就间接的降低了系统成本。本实用新型结构简单，效果良好，容易实现产业化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种平板探测器，特别是涉及一种X射线平板探测器结构。
背景技术
非晶硅X射线平板探测器的成像过程需要经历“X射线”到“可见光”，然后“电荷图像”到“数字图像”的成像转换过程，通常也被称作间接转换型平板探测器。是一种以非晶硅光电二极管阵列为核心的X射线影像探测器。在X射线照射下探测器的闪烁体或荧光体层将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅阵列变为图像电信号，通过外围电路积分读出及A/D变换，从而获得数字化图像。非晶硅平板探测器具有成像速度快，良好的空间及密度分辨率，高信噪比，直接数字输出等显著优点。
探测器结构中由非晶硅光电二极管阵列完成可见光图像向电荷图像转换的过程，同时还实现了连续图像的点阵化采样。作为探测器的核心，其性能特征是决定探测器成像质量的关键因素，每一像元由具有光敏性的非晶硅光电二极管及不能感光的开关二极管，行驱动线和列读出线构成。位于同一行所有像元的行驱动线相连，位于同一列所有像元的列读出线相连，则构成了探测器矩阵的总线系统。
探测器的外围电路由时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路，通信及控制电路组成。在时序控制器的统一指挥下行驱动将像元的电荷逐行检出，然后积分转化成电压信号，该电压信号经过A/D转换电路转换为相应的数字信号，该数字信号对应着非晶硅面板的图像矩阵，该数字图像矩阵通过数字传输接口发送到上位机显示。
上述平板探测器在设计过程中，大部分没有考虑到高剂量条件下的使用寿命问题，但在工业领域应用中，射线的入射剂量相比医疗领域要大很多，这就导致了在工业应用领域使用的平板探测器，很容易被高剂量的设计所损坏。本文针对该问题，提出了一种新型的探测器电路结构设计，可以使用在高剂量的工业应用领域，同时可以避免射线损坏探测器内部的电子元器件。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种X射线平板探测器结构，用以提高探测器的耐辐射性能，进而提高探测器的使用寿命，延长探测器内部芯片的老化时间，并间接地降低系统成本。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列以及采集读出电路，其中，所述X射线感光阵列设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。
作为本实用新型的X射线平板探测器结构的一种优选方案，所述X射线平板探测器结构还包括防护挡板，所述防护挡板设置于所述X射线感光阵列以及采集读出电路表面，且于X射线照射的有效接收区域具有照射窗口。
作为本实用新型的X射线平板探测器结构的一种优选方案，所述防护挡板的种类包括防护钨板。
作为本实用新型的X射线平板探测器结构的一种优选方案，所述照射窗口与所述X射线感光阵列的形状与尺寸相同。
作为本实用新型的X射线平板探测器结构的一种优选方案，所述X射线感光阵列包括非晶硅光电二极管阵列以及位于所述非晶硅光电二极管阵列表面的闪烁体层。
作为本实用新型的X射线平板探测器结构的一种优选方案，所述采集读出电路包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路、及通信及控制电路。
如上所述，本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列以及采集读出电路，其中，所述X射线感光阵列设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。本实用新型可以提高探测器的耐辐射性能，进而提高探测器的使用寿命，延长探测器内部芯片的老化时间。由于探测器内部的模拟和数字芯片的价格很高，所以延长了探测器的使用寿命也就间接的降低了系统成本。本实用新型结构简单，效果良好，容易实现产业化。
附图说明
图1显示为本实用新型的X射线平板探测器结构实施例1中的结构示意图。
图2～图3显示为本实用新型的X射线平板探测器结构实施例2中的结构示意图，其中，图3为图2于A-A’截面处的截面结构示意图。
元件标号说明
10 X射线感光阵列
20 采集读出电路
30 基板
40 防护挡板
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例1
如图1所示，本实施例提供本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列10以及采集读出电路20，其中，所述X射线感光阵列10设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路20设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。
作为示例，所述X射线感光阵列10包括非晶硅光电二极管阵列以及位于所述非晶硅光电二极管阵列表面的闪烁体层。
作为示例，所述采集读出电路20包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路、及通信及控制电路。
作为示例，所述X射线感光阵列10以及采集读出电路20固定于基板30上，所述基板包括碳纤维板等。
具体地，在常规的电路设计中，器件的布局设计通常情况下是布满整块电路板，同时需要考虑器件布局的合理位置，部分器件的对称，器件之间的相互干扰，以及整个电路板的电源与地平面的合理划分等。但在工业X射线无损检测领域使用的射线剂量相对医疗领域要大很多，部分IC芯片，如采集读出电路20在高剂量的长时间照射下会严重衰减使用寿命，最终导致器件功能损坏，鉴于以上原因，本实施例考虑到对电子元器件的射线避让，所以在元器件的布局设计时候，将射线照射的有效区域(Actice area)器件布局避让开，在射线的有效照射区域内避开电子元器件的布局，从而提高整个电路的使用寿命，但是这种设计也存在一个弊端，由于电子元器件的布局避让方式，导致电路的外围布局比较拥挤，器件密度比较高。
实施例2
如图2～图3所示，其中，图3为图2于A-A’截面处的截面结构示意图。本实施例提供本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列10以及采集读出电路20，其中，所述X射线感光阵列10设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路20设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。
作为示例，所述X射线平板探测器结构还包括防护挡板40，所述防护挡板40设置于所述X射线感光阵列10以及采集读出电路20表面，且于X射线照射的有效接收区域具有照射窗口，所述防护挡板40为具有防止X射线穿透的功能的板材。
进一步地，所述防护挡板40为防护钨板。
进一步地，所述照射窗口与所述X射线感光阵列10的形状与尺寸相同。
作为示例，所述X射线感光阵列10包括非晶硅光电二极管阵列以及位于所述非晶硅光电二极管阵列表面的闪烁体层。
作为示例，所述采集读出电路20包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路、及通信及控制电路。
作为示例，所述X射线感光阵列10以及采集读出电路20固定于基板30上，且所述X射线感光阵列10位于对应于所述防护挡板40的照射窗口处，所述基板包括碳纤维板等。
具体地，由于射线的发射装置，通常采用的射线源都是锥形射线束，所以在射线发射的源端，会有部分射线发生散射，在该种情况下，即使电路做了元器件的布局避让，同样在电路的外围器件还是会接受到部分的射线照射。为了解决上述问题，本实施例在电路的层叠方向上，添加了一层防护钨板，防护钨板按照图像的有效接受区域尺寸裁减，将图像的外围区域做射线防护，这样可以达到很好的射线防护效果。
如上所述，本实用新型提供一种X射线平板探测器结构，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列10以及采集读出电路20，其中，所述X射线感光阵列10设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路20设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。本实用新型可以提高探测器的耐辐射性能，进而提高探测器的使用寿命，延长探测器内部芯片的老化时间。由于探测器内部的模拟和数字芯片的价格很高，所以延长了探测器的使用寿命也就间接的降低了系统成本。本实用新型结构简单，效果良好，容易实现产业化。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种X射线平板探测器结构，其特征在于，所述X射线平板探测器结构至少包括X射线感光阵列以及采集读出电路，其中，所述X射线感光阵列设置于X射线照射的有效接收区域，所述采集读出电路设置于所述X射线照射的有效区域的外围区域。
2.根据权利要求1所述的X射线平板探测器结构，其特征在于：所述X射线平板探测器结构还包括防护挡板，所述防护挡板设置于所述X射线感光阵列采集读出电路表面，且于X射线照射的有效接收区域具有照射窗口。
3.根据权利要求2所述的X射线平板探测器结构，其特征在于：所述防护挡板的种类包括防护钨板。
4.根据权利要求2所述的X射线平板探测器结构，其特征在于：所述照射窗口与所述X射线感光阵列的形状与尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的X射线平板探测器结构，其特征在于：所述X射线感光阵列包括非晶硅光电二极管阵列以及位于所述非晶硅光电二极管阵列表面的闪烁体层。
6.根据权利要求1所述的X射线平板探测器结构，其特征在于：所述采集读出电路包括时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路、及通信及控制电路。
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