DE102005005901B4

DE102005005901B4 - Method and device for aligning a scintillator array and a photodiode array

Info

Publication number: DE102005005901B4
Application number: DE200510005901
Authority: DE
Inventors: Markus Cambensi
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2025-02-10
Also published as: DE102005005901A1

Abstract

Verfahren zur Ausrichtung eines Szintillatorarrays (2) und eines Photodiodenarrays (3) relativ zueinander, bei dem die Ausrichtung des Szintillatorarrays (2) und des Photodiodenarrays (3) relativ zueinander unter Verwendung von Röntgenstrahlung (10) erfolgt, wobei
– das Pixel (2.1 bis 2.6) aufweisende Szintillatorarray (2) und das Pixel (3.1 bis 3.6) aufweisende Photodiodenarray (3) derart übereinander angeordnet werden, dass wenigstens ein bestimmtes Pixel (2.1 bis 2.6) des Szintillatorarrays (2) grob zu wenigstens einem bestimmten Pixel (3.1 bis 3.6) des Photodiodenarrays (3) ausgerichtet wird,
– wenigstens das bestimmte Pixel (2.1 bis 2.6) des Szintillatorarrays (2) auf der dem Photodiodenarray (3) abgewandten Seite mit Röntgenstrahlung (10) beaufschlagt wird,
– das sich an wenigstens einer dem bestimmten Pixel (3.1 bis 3.6) des Photodiodenarrays zugeordneten Photodiode (34 bis 36) einstellende Signal gemessen wird und
– das Szintillatorarray (2) und das Photodiodenarray (3) solange relativ zueinander verstellt werden, bis sich ein Signal möglichst hoher...A method for aligning a scintillator array (2) and a photodiode array (3) relative to each other, wherein the alignment of the scintillator array (2) and the photodiode array (3) relative to each other using X-radiation (10), wherein
- The pixel (2.1 to 2.6) having scintillator array (2) and the pixel (3.1 to 3.6) having photodiode array (3) are arranged one above the other so that at least one particular pixel (2.1 to 2.6) of the scintillator (2) coarse to at least one certain pixels (3.1 to 3.6) of the photodiode array (3) is aligned,
At least the specific pixel (2.1 to 2.6) of the scintillator array (2) is exposed to x-ray radiation (10) on the side remote from the photodiode array (3),
- That is at at least one of the specific pixels (3.1 to 3.6) of the photodiode array associated photodiode (34 to 36) adjusting signal is measured and
- The Szintillatorarray (2) and the photodiode array (3) as long as are adjusted relative to each other until a signal as high as possible ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausrichtung eines Szintillatorarrays und eines Photodiodenarrays relativ zueinander.The The invention relates to a method and an apparatus for alignment a scintillator array and a photodiode array relative to each other.

Detektoren, insbesondere Detektoren für Röntgenstrahlung, wie sie beispielsweise in Computertomographiegeräten eingesetzt werden, weisen in der Regel eine Vielzahl von Detektormodulen auf. Ein Detektormodul umfasst jeweils ein Szintillatorarray und ein Photodiodenarray, welche übereinander angeordnet und relativ zueinander ausgerichtet sind. Trifft auf das Szintillatorarray durch ein Untersuchungsobjekt hindurch getretene Röntgenstrahlung, so wird diese von dem Szintillatorarray in Licht umgewandelt, welches anschließend auf das Photodiodenarray trifft. Die Photodioden des Photodiodenarrays wandeln das Licht in elektrische Signale, welche anschließend zur Erzeugung eines Bildes von dem Untersuchungsobjekt ausgewertet werden. Um hochwertige Signale von einem Detektormodul zu erhalten, ist es erforderlich, dass das Szintillatorarray und das Photodiodenarray des Detektormoduls möglichst exakt relativ zueinander ausgerichtet sind, so dass in einem Pixel des Szintillatorarrays infolge auftreffender Röntgenstrahlung erzeugtes Licht idealer Weise auf das dem Pixel des Szintillatorarrays zugeordnete Pixel des Photodiodenarrays trifft. Bei einer relativ exakten Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander wird dann von der dem Pixel des Photodiodenarrays zugeordneten Photodiode infolge des auftreffenden Lichtes ein elektrisches Signal hoher Güte bzw. mit gutem Signal-Rausch-Verhältnis generiert, welches zur Bilderzeugung verwendet werden kann.detectors, in particular detectors for X-radiation, as used for example in computed tomography devices point usually a variety of detector modules. A detector module each comprises a scintillator array and a photodiode array, which one above the other arranged and aligned relative to each other. Encounters the scintillator array has passed through an examination subject X-radiation, like that this is converted by the scintillator array into light, which subsequently meets the photodiode array. The photodiodes of the photodiode array convert the light into electrical signals, which subsequently to the Generation of an image of the examination object to be evaluated. To obtain high quality signals from a detector module is It requires that the scintillator array and the photodiode array the detector module as accurate as possible are aligned relative to each other so that in one pixel of the Scintillator arrays generated by incident X-ray light ideally to the pixel associated with the pixel of the scintillator array of the photodiode array. In a relatively exact orientation of the scintillator array and the photodiode array relative to each other is then from the photodiode associated with the pixel of the photodiode array as a result of the incident light, an electrical signal higher Goodness or with good signal-to-noise ratio generated, which can be used for image generation.

Zur Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander wird derzeit ein optisches System verwendet, das von jedem der beiden zueinander zu positionierenden, anfangs senkrecht zueinander stehenden Arrays ein Bild erzeugt und die Bilder mit Hilfe eines Strahlungsteilers überlagert. Diese beiden Bilder werden durch Verstellung eines der beiden Arrays zur Deckung gebracht. Anschließend wird das Szintillatorarray durch ein Verschwenken um 90° über dem Photodiodenarray angeordnet, so dass die beiden Arrays parallel zueinander liegen. Nach Einstellung des Abstandes der beiden Arrays voneinander, was beispielsweise mit Hilfe einer Mikrometerschraube erfolgen kann, sind die beiden Arrays relativ zueinander ausgerichtet und können anschließend mit einem Klebstoff dauerhaft miteinander verbunden werden.to Alignment of the scintillator array and the photodiode array relative to each other, an optical system is currently being used by each of the two to be positioned to each other, initially perpendicular an array generated by each other and the images with Help of a radiation divider superimposed. These two pictures are made by adjusting one of the two arrays brought to cover. Subsequently The scintillator array is rotated by 90 ° above the Photodiode array arranged so that the two arrays parallel to each other lie. After setting the distance between the two arrays, which can be done with the help of a micrometer, for example, are the two arrays aligned relative to each other and can then with an adhesive permanently connected to each other.

Nachteilig an einer derartigen Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander ist, dass die Ausrichtung nur rein optisch erfolgt und erst nach der Verbindung des Szintillatorarrays mit dem Photodiodenarray die Güte der Ausrichtung messtechnisch ermittelt wird.adversely at such an orientation of the scintillator array and the photodiode array relative to each other is that the orientation is purely optical and only after the connection of the scintillator array to the photodiode array the goodness the orientation is determined by measurement.

Aus der DE 691 12 199 T2 ist ein Ausrichtverfahren bekannt, bei welchem die Ausrichtung unter Verwendung von Ausrichtmarken, einer kollimierten Lichtquelle und einem dualen Bildgebungssystem erfolgt.From the DE 691 12 199 T2 For example, an alignment method is known in which alignment is accomplished using alignment marks, a collimated light source, and a dual imaging system.

Ein Ausrichtverfahren unter Verwendung eines Ausrichtungsgitters ist aus der WO 99/19 713 A1 bekannt. Aus der JP 09218269 A ist es bekannt, zur Ausrichtung einen Schlitz zu verwenden. Die JP 2002071819 A offenbart die Verwendung einer speziellen Markierung zur Ausrichtung.An alignment method using an alignment grid is known from WO 99/19713 A1. From the JP 09218269 A It is known to use a slot for alignment. The JP 2002071819 A discloses the use of a special marker for alignment.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem während der Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander bereits die Güte der Ausrichtung überprüft werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine hierzu geeignete Vorrichtung.Of the Invention is therefore the object of a method of the initially to specify type in which during the alignment of the scintillator and the photodiode array relative to each other already checked the quality of the alignment can. The invention also relates to a For this purpose, suitable device.

Nach der Erfindung wird die das Verfahren betreffende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Ausrichtung eines für Röntgenstrahlung empfindlichen Szintillatorarrays und eines Photodiodenarrays relativ zueinander, bei dem die Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander unter Verwendung von Röntgenstrahlung erfolgt. Durch die Verwendung von Röntgenstrahlung kann schon während der Ausrichtung messtechnisch ermittelt werden, wie gut die beiden Arrays relativ zueinander ausgerichtet sind, indem an wenigstens einer Photodiode des Photodiodenarrays ein sich einstellendes elektrisches Signal gemessen wird, welches daraus re sultiert, dass Röntgenstrahlung auf dem Szintillatorarray aufgetroffen ist, welches die Röntgenstrahlung in Licht gewandelt hat und welches Licht auf der Photodiode des Photodiodenarrays aufgetroffen ist. Erhält man an der Photodiode ein Signal hoher Güte bzw. bei Verstellung der Arrays relativ zueinander in einer Ausrichtung der Arrays relativ zueinander ein Signalmaximum, so kann davon ausgegangen werden, dass das Szintillatorarray und das Photodiodenarray mit hoher Genauigkeit relativ zueinander ausgerichtet sind. Somit kann schon während der Ausrichtung und vor der irreversiblen Verbindung der Arrays miteinander die Güte der Ausrichtung der Arrays messtechnisch ermittelt werden.To The object of the invention is achieved by the problem relating to the method a method for aligning an X-ray sensitive Scintillator arrays and a photodiode array relative to each other, in which the alignment of the scintillator array and the photodiode array relative to each other using X-radiation. By the use of x-rays can already during The alignment can be measured, how well the two Arrays are aligned relative to each other by at least a photodiode of the photodiode array an adjusting electrical Signal is measured, which re verultiert that X-rays has hit on the scintillator array, which is the X-ray has converted to light and which light is on the photodiode of the Photodiode arrays has hit. If you get at the photodiode High quality signal or upon adjustment of the arrays relative to one another in an alignment the arrays relative to each other a signal maximum, it can be assumed be that the scintillator array and the photodiode array with high accuracy are aligned relative to each other. Thus, can already during the alignment and the irreversible connection of the arrays goodness with each other The orientation of the arrays are determined metrologically.

Bei dem Verfahren werden dabei das Pixel aufweisende Szintillatorarray und das Pixel aufweisende Photodiodenarray zunächst derart übereinander angeordnet, dass wenigstens ein bestimmtes Pixel des Szintillatorarrays grob zu wenigstens einem bestimmten Pixel des Photodiodenarrays ausgerichtet ist. Anschließend wird wenigstens das bestimmte Pixel des Szintillatorarrays auf der dem Photodiodenarray abgewandten Seite mit Röntgenstrahlung beaufschlagt und dass sich an wenigstens einer dem bestimmten Pixel des Photodiodenarrays zugeordneten Photodiode einstellende Signal gemessen. Das Szintillatorarray und das Photodiodenarray werden anschließend so lange relativ zueinander verstellt, bis sich an der bestimmten Photodiode ein Signalmaximum einstellt. Dem Pixel des Photodiodenarrays können dabei eine oder aber auch mehrere Photodioden zugeordnet sein, deren Signale auf einem maximalen Signalpegel untersucht werden. Da das Szintillatorarray und das Photodiodenarray anfangs parallel übereinander angeordnet worden sind, erfolgt die Verstellung des Szintillatorarrays und/oder das Photodiodenarrays jeweils nur in einer Ebene. Vorzugsweise bleibt das Photodiodenarray dabei ortsfest und nur das Szintillatorarray wird relativ zu dem Photodiodenarray bewegt. Nach der Ausrichtung des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander kann, soweit noch erforderlich, der Abstand der beiden Arrays von einander eingestellt werden und anschließend die Verbindung der beiden Arrays mittels eines Verbindungsmediums, bei dem es sich in der Regel um einen Klebstoff handelt, erfolgen.In the method, the pixel-containing scintillator array and the pixel-comprising photodiode array are first arranged one above the other such that at least one particular pixel of the scintillator array is roughly aligned with at least one specific pixel of the photodiode array. Subsequently, at least the particular pixel of the scintillator array will be on the side facing away from the photodiode array with X-radiation aufschlagt and that at at least one of the specific pixel of the photodiode array associated photodiode adjusting signal measured. The scintillator array and the photodiode array are then adjusted relative to each other until a signal maximum is established at the particular photodiode. The pixel of the photodiode array can be assigned one or even a plurality of photodiodes, whose signals are examined at a maximum signal level. Since the scintillator array and the photodiode array have initially been arranged in parallel one above the other, the adjustment of the scintillator array and / or the photodiode array takes place only in one plane. Preferably, the photodiode array remains stationary and only the scintillator array is moved relative to the photodiode array. After the alignment of the scintillator array and the photodiode array relative to one another, the distance between the two arrays can be adjusted from each other, if necessary, and then the connection of the two arrays by means of a connection medium, which is usually an adhesive done.

Um eine Ausrichtung hoher Güte des Szintillatorarrays und des Photodiodenarrays relativ zueinander zu erreichen, werden nach einer Weiterbildung des Verfahrens mehrere Pixel des Szintillatorarrays und mehrere mit diesen Pixeln korrespondierende Pixel des Photodiodenarrays verwendet. Die Ausrichtung der beiden Arrays ist dann vollzogen, wenn basierend auf den Pixel-Pixel-Kombinationen sich jeweils an den verschiedenen Photodioden ein möglichst hohes elektrisches Signal einstellt.Around a high quality orientation of the scintillator array and the photodiode array relative to each other to achieve, after a further development of the method several Pixels of the scintillator array and several corresponding to these pixels Pixel of the photodiode array used. The alignment of the two Arrays is done when based on the pixel-pixel combinations each one at the different photodiodes possible setting high electrical signal.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Ausrichtung eines Szintillatorarrays und eines Photodiodenarrays relativ zueinander, aufweisend eine Haltevorrichtung für das Szintillatorarray, eine Haltevorrichtung für das Photodiodenarray, eine Röntgenstrahlenquelle, eine Mess- und Auswerteeinrichtung, eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Haltevorrichtung für das Szintillatorarray und/oder eine Verstellvorrichtung zur Verstellung der Haltevorrichtung für das Photodiodenarray. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann das vorstehend beschriebene Verfahren ausgeführt werden, wobei Röntgenstrahlung zur Ausrichtung der beiden Arrays verwendet wird.The The object relating to the device is achieved by a device for Alignment of a scintillator array and a photodiode array relative to each other, comprising a holding device for the scintillator array, a holding device for the photodiode array, an x-ray source, a measuring and evaluation device, an adjusting device for Adjustment of the holding device for the scintillator array and / or an adjusting device for adjusting the holding device for the photodiode array. With the aid of this device, the method described above accomplished being, being x-ray used to align the two arrays.

Nach einer Weiterbildung der Vorrichtung handelt es sich bei der Haltevorrichtung für das Szintillatorarray um einen Halterahmen und bei der Haltevorrichtung für das Photodiodenarray um eine Lagerungsplatte. Der Halterahmen für das Szintillatorarray hat den Vorteil, dass es zu keiner Abschattung von Röntgenstrahlung bzw. von von dem Szintillatorarray erzeugten Lichtes kommt. Die Lagerungsplatte dient der sicheren Lagerung des Photodiodenarrays.To a development of the device is in the holding device for the Scintillator array around a holding frame and the holding device for the Photodiode array around a mounting plate. The holding frame for the scintillator array has the advantage that there is no shadowing of X-rays or of light generated by the scintillator array. The Storage plate is used for safe storage of the photodiode array.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:One embodiment the device is shown in the attached schematic drawings shown. Show it:

1 in einer blockschaltbildartigen Darstellung eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Ausrichtung eines Szintillatorarrays und eines Photodiodenarrays, 1 in a block diagram representation a side view of an apparatus for aligning a scintillator array and a photodiode array,

2 Ausschnittsweise die Vorrichtung aus 1 in einer Ansicht von oben, und 2 Partially the device off 1 in a view from above, and

3 in schematischer Weise den Aufbau eines Computertomographiegerätes. 3 schematically the structure of a computed tomography device.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Ausrichtung eines Szintillatorarrays 2 und eines Photodiodenarrays 3 relativ zueinander gezeigt. Das Photodiodenarray 3 ist auf einer Lagerungsplatte 4 angeordnet, die für den Prozess der Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 relativ zueinander der vorübergehend ortsfesten Lagerung des Photodiodenarrays 3 dient. Der Lagerungsplatte 4 ist eine Verstellvorrichtung 5 zugeordnet, mit der, wie in 2 durch die Pfeile a bis c angedeutet ist, die Lagerungsplatte 4 und somit das Photodiodenarray 3 in einer Ebene, im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels, in einer zu der x-y-Ebene parallelen Ebene verstellt werden kann. Die Verstellvorrichtung 5, welche in nicht näher dargestellter Weise, über vorzugsweise elektromotorische Antriebsmittel zur Verstellung der Lagerungsplatte 4 verfügt, ist mit einer Mess- und Auswerteeinrichtung 6 verbunden, welche die Verstellvorrichtung 5 steuern kann.In 1 is a device 1 for aligning a scintillator array 2 and a photodiode array 3 shown relative to each other. The photodiode array 3 is on a mounting plate 4 arranged for the process of alignment of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 relative to each other, the temporarily stationary storage of the photodiode array 3 serves. The storage plate 4 is an adjustment device 5 associated with, as in 2 indicated by the arrows A to C, the storage plate 4 and thus the photodiode array 3 in a plane, in the case of the present embodiment, can be adjusted in a plane parallel to the xy plane. The adjusting device 5 , which in a manner not shown, preferably via electromotive drive means for adjusting the storage plate 4 is equipped with a measuring and evaluation device 6 connected, which the adjusting device 5 can control.

Das Szintillatorarray 2 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einer als Halterahmen 7 ausgebildeten Haltevorrichtung angeordnet. Dem Halterahmen 7 ist eine Verstellvorrichtung 8 zugeordnet, welche, wie in 2, mit den Pfeilen d bis f angedeutet ist, derart mit dem Halterahmen 7 zusammen wirkt, dass dieser in einer Ebene, im vorliegenden Falle in einer zu der x-y-Ebene parallelen Ebene, verstellt werden kann. Die Verstellvorrichtung 8 ist wie die Verstellvorrichtung 5 mit der Mess- und Auswerteeinrichtung 6 verbunden, so dass die Mess- und Auswerteeinrichtung 6 auch die Verstellvorrichtung 8 entsprechend ansteuern kann und somit die Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 beeinflussen kann. Die Verstellvorrichtung 8 verfügt wie die Verstellvorrichtung 5 über nicht explizit dargestellte Mittel zur Verstellung des Halterahmens 7, bei denen es sich vorzugsweise um Elektromotore handelt.The scintillator array 2 is in the case of the present embodiment in a holding frame 7 trained holding device arranged. The support frame 7 is an adjustment device 8th assigned, which, as in 2 , is indicated by the arrows d to f, so with the holding frame 7 it works together that it can be adjusted in one plane, in this case in a plane parallel to the xy plane. The adjusting device 8th is like the adjustment device 5 with the measuring and evaluation device 6 connected so that the measuring and evaluation device 6 also the adjusting device 8th can control accordingly and thus the orientation of the scintillator 2 can influence. The adjusting device 8th Features as the adjusting device 5 not explicitly shown means for adjusting the holding frame 7 which are preferably electric motors.

Wie der 1 zu entnehmen ist, umfasst die Vorrichtung außerdem eine Röntgenstrahlenquelle 9, von deren Fokus F ein Röntgenstrahlenbündel 10 in Richtung auf das Szintillatorarray 2 ausgesandt werden kann. Die Röntgenstrahlenquelle 9 ist ebenfalls mit der Mess- und Auswerteeinrichtung 6 verbunden, so dass, gesteuert durch die Mess- und Auswerteeinrichtung 6, die Erzeugung von Röntgenstrahlung veranlasst werden kann.Again 1 it can be seen, the device also comprises an X-ray source 9 , from whose focus F is an X-ray beam 10 towards the scintillator array 2 who sent that can. The X-ray source 9 is also with the measuring and evaluation device 6 connected, so that, controlled by the measuring and evaluation 6 , the generation of X-rays can be caused.

Zu Beginn der Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 relativ zueinander werden diese zunächst derart übereinander angeordnet, dass wenigstens ein bestimmtes Pixel des Szintillatorarrays 2 grob zu wenigstens einem bestimmten Pixel des Photodiodenarrays 3 ausgerichtet ist. Diese Grobausrichtung erfolgt in der Regel zunächst optisch anhand der einander im Wesentlichen entsprechenden Querabmessungen des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3. Die Grobausrichtung wird von der Mess- und Auswerteeinrichtung 6 gesteuert, bei der es sich im Übrigen um eine handelsübliche Recheneinrichtung handelt, welche über entsprechende Eingabemittel, beispielsweise eine Tastatur oder eine Computermouse, verfügt. Die Mess- und Auswerteeinrichtung 6 verfügt dabei über ein entsprechendes Rechnerprogramm, mit dem die Verstellvorrichtungen 5 und 8 nach entsprechenden Eingaben eines Benutzers oder automatisch angesteuert werden können. Die Grobausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 kann aber auch automatisiert mit Hilfe an sich bekannter optischer Mittel erfolgen, indem beispielsweise eine Übereinstimmung von Kanten ermittelt wird.At the beginning of the alignment of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 relative to one another, these are initially arranged one above the other such that at least one particular pixel of the scintillator array 2 coarse to at least one particular pixel of the photodiode array 3 is aligned. As a rule, this coarse alignment initially takes place optically on the basis of the essentially corresponding transverse dimensions of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 , The coarse alignment is performed by the measuring and evaluation device 6 which, by the way, is a commercially available computing device which has corresponding input means, for example a keyboard or a computer mouse. The measuring and evaluation device 6 has a corresponding computer program with which the adjustment 5 and 8th after appropriate inputs of a user or can be controlled automatically. The coarse alignment of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 but can also be done automatically by means of known per se optical means, for example, by a match of edges is determined.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden zur Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 relativ zueinander mehrere Pixel der beiden Arrays 2, 3 herangezogen. Dabei werden Pixelpaare gebildet, wobei vorzugsweise Pixel in den Randbereichen der Arrays 2, 3 gewählt werden. Wie insbesondere aus 2 zu erkennen ist, werden im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Pixel 2.1 bis 2.6 des Szintillatorarrays 2 sowie die darunter liegenden Pixel 3.1 bis 3.6 des Photodiodenarrays 3 zur Ausrichtung der beiden Arrays 2 , 3 relativ zueinander verwendet. Nach der Grobausrichtung liegen die Pixelpaare (2.1, 3.1) bis (2.6, 3.6) übereinander. Es hat jedoch noch keine Feinausrichtung der Pixel der Pixelpaare (2.1, 3.1) bis (2.6, 3.6) relativ zueinander statt gefunden. Hierzu wird, gesteuert durch die Mess- und Auswerteeinrichtung 6, die Röntgenstrahlenquelle 9 dazu veranlasst, Röntgenstrahlung 10 in Richtung auf das Szintillatorarray 2 auszusenden, wobei insbesondere in den Pixeln 2.1 bis 2.6 des Szintillatorarrays 2 die auftreffende Röntgenstrahlung in Licht gewandelt wird. Das beispielsweise von dem Pixel 2.6 des Szintillatorarrays 2 ausgehende Licht trifft anschließend auf eine dem Pixel 3.6 des Szintillatorarrays 3 zugeordnete Photodiode 36 auf, welche daraufhin ein elektrisches Signal abgibt. Ebenso verhält es sich im Falle der Pixelpaare (2.1, 3.1) bis (2.5, 3.5). Die von den entsprechenden Photodioden (34 bis 36) der Pixel 3.1 bis 3.6 des Photodiodenarrays 3 erzeugten Signale werden mittels einer Signalleitung 11 an die Mess- und Auswerteeinrichtung 6 übermittelt, die mit Hilfe eines entsprechenden Auswerteprogramms die Signalhöhen ermittelt und für einen Benutzer sichtbar auf einer Anzeigevorrichtung 12 darstellt. Die Mess- und Auswerteeinrichtung 6 veranlasst anschließend so lange unter vorzugsweise gepulster Röntgenstrahlung eine Verstellung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 über deren Verstelleinrichtungen 5 und 8 relativ zueinander, bis in ide aler Weise alle von den Photodioden der Pixel 3.1 bis 3.6 des Photodiodenarrays 3 stammenden Signale einen maximalen Signalpegel zeigen. Sollte dies nicht erreicht werden können, so erfolgt die Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 relativ zueinander derart, dass möglichst viele Signale der Photodioden einen möglichst hohen Signalpegel erreichen. Ist dies der Fall, so ist die Ausrichtung des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 in einer zu der x-y-Ebene parallelen Ebene jeweils abgeschlossen. Gegebenenfalls ist es noch erforderlich, den Abstand des Szintillatorarrays 2 und des Photodiodenarrays 3 relativ zueinander in z-Richtung einzustellen, bevor die beiden Arrays anschließend in an sich bekannter Weise mittels eines Klebstoffes miteinander verbunden werden. Die Einstellung des Abstandes der beiden Arrays 2 und 3 in z-Richtung kann dabei ebenfalls über die Mess- und Auswerteeinrichtung 6 erfolgen, die in nicht näher dargestellter Weise z. B. eine vertikale Verstellung des Halterahmens 7 über die Verstelleinrichtung 8 veranlassen kann. Über die Höhe der von den Photodioden erhaltenen Signale kann dabei auch anhand von Erfahrungswerten der Abstand der Arrays 2, 3 voneinander ermittelt werden, wobei gilt, je höher die Signale sind, desto geringer ist der Abstand der Arrays, da mehr von den Pixeln des Szintillatorarrays ausgesandte Lichtquanten die Photodioden des Photodiodenarrays infolge geringerer Streuverluste erreichen.In the case of the present embodiment, the orientation of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 relative to each other several pixels of the two arrays 2 . 3 used. In this case, pixel pairs are formed, preferably pixels in the edge regions of the arrays 2 . 3 to get voted. As in particular from 2 can be seen, in the case of the present embodiment, the pixels 2.1 to 2.6 of the scintillator array 2 as well as the underlying pixels 3.1 to 3.6 of the photodiode array 3 to align the two arrays 2 . 3 used relative to each other. After the coarse alignment, the pixel pairs ( 2.1 . 3.1 ) to ( 2.6 . 3.6 ) one above the other. However, it does not yet have any fine alignment of the pixels of the pixel pairs ( 2.1 . 3.1 ) to ( 2.6 . 3.6 ) found relative to each other instead. This is done, controlled by the measuring and evaluation 6 , the X-ray source 9 induced X-rays 10 towards the scintillator array 2 to be sent out, in particular in the pixels 2.1 to 2.6 of the scintillator array 2 the incident X-ray radiation is converted into light. The example of the pixel 2.6 of the scintillator array 2 Outgoing light then hits a the pixel 3.6 of the scintillator array 3 associated photodiode 36 which then emits an electrical signal. The same is true in the case of pixel pairs ( 2.1 . 3.1 ) to ( 2.5 . 3.5 ). That of the corresponding photodiodes ( 34 to 36 ) of the pixels 3.1 to 3.6 of the photodiode array 3 generated signals are by means of a signal line 11 to the measuring and evaluation device 6 transmitted, which determines the signal levels using a corresponding evaluation program and visible to a user on a display device 12 represents. The measuring and evaluation device 6 subsequently causes an adjustment of the scintillator array under preferably pulsed X-radiation 2 and the photodiode array 3 about their adjustment 5 and 8th relative to one another, all but the photodiodes of the pixels in an ideal manner 3.1 to 3.6 of the photodiode array 3 signals show a maximum signal level. If this can not be achieved, then the alignment of the scintillator array takes place 2 and the photodiode array 3 relative to each other such that as many signals of the photodiodes reach the highest possible signal level. If this is the case, then the orientation of the scintillator array 2 and the photodiode array 3 each completed in a plane parallel to the xy plane. Optionally, it is still necessary, the distance of the scintillator 2 and the photodiode array 3 set relative to each other in the z-direction before the two arrays are then connected together in a conventional manner by means of an adhesive. The adjustment of the distance between the two arrays 2 and 3 in z-direction can also be done via the measuring and evaluation 6 carried out, in a manner not shown z. B. a vertical adjustment of the holding frame 7 over the adjusting device 8th can cause. The height of the signals obtained by the photodiodes can also be used on the basis of empirical values of the distance of the arrays 2 . 3 are determined, wherein the higher the signals are, the smaller is the spacing of the arrays, as more of the pixels of the scintillator array emitted light quanta reach the photodiodes of the photodiode array due to lower scattering losses.

Aus dem Vorstehenden wird also deutlich, dass mit Hilfe von Röntgenstrahlung eine Ausrichtung eines Szintillatorarrays 2 und eines Photodiodenarrays 3 relativ zueinander erfolgen kann, wobei in Abhängigkeit einer an Photodioden des Photodiodenarrays 3 gemessener Signalhöhen die Güte der Ausrichtung kontrolliert werden kann.From the above it thus becomes clear that with the help of X-ray radiation, an alignment of a scintillator array 2 and a photodiode array 3 relative to each other, depending on one of photodiodes of the photodiode array 3 measured signal levels, the quality of the alignment can be controlled.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles war die Möglichkeit gegeben, sowohl das Photodiodenarray 3 als auch das Szintillatorarray 2 jeweils in einer zu der x-y-Ebene parallelen Ebene zu verstellen. Für die Ausrichtung der beiden Ar rays 2, 3 relativ zueinander ist es jedoch ausreichend, wenn nur das Szintillatorarray 2 oder nur das Photodiodenarray 3 in einer zu der x-y-Ebene parallelen Ebene verstellt werden kann.In the case of the present embodiment, the possibility was given both the photodiode array 3 as well as the scintillator array 2 each to be adjusted in a plane parallel to the xy plane. For the alignment of the two ar rays 2 . 3 relative to each other, however, it is sufficient if only the scintillator array 2 or just the photodiode array 3 can be adjusted in a plane parallel to the xy plane.

Wie vorstehend beschrieben, umfasst ein Pixel 3.1 bis 3.6 des Photodiodenarrays 3 jeweils eine Photodiode. Im Unterschied hiervon können jedoch auch Pixel des Photodiodenarrays 3 definiert werden, welche mehr als eine Photodiode umfassen. Für den Ausrichtprozess werden dann die Signale aller Photodioden eines Pixels ausgewertet.As described above, a pixel includes 3.1 to 3.6 of the photodiode array 3 one photodiode each. In contrast, however, also pixels of the photodiode array 3 be defined, which comprise more than one photodiode. For the alignment process, the signals of all photodiodes of a pixel are then evaluated.

Des Weiteren wurde im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels das gesamte Szintillatorarray 2 mit Röntgenstrahlung beaufschlagt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, mit Hilfe von Blenden oder einer Maske, nur die Teile des Szintillatorarrays 2 bzw. nur die bestimmten Pixel eines Szintillatorarrays 2 mit Röntgenstrahlung zu beaufschlagen, die für die Ausrichtung der beiden Arrays 2, 3 relativ zueinander herangezogen werden.Furthermore, in the case of the present embodiment, the entire scintillator array became 2 exposed to X-rays. However, it is also possible, with the help of diaphragms or a mask, only the parts of the scintillator array 2 or only the specific pixels of a scintillator array 2 to apply X-rays to the alignment of the two arrays 2 . 3 be used relative to each other.

Um Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel können die beiden Arrays 2, 3 auch im Wesentlichen die gleichen Längsabmessungen aufweisen.In order to differ from the described embodiment, the two arrays 2 . 3 also have substantially the same longitudinal dimensions.

Die Übertragung der Signale der Photodioden von dem Photodiodenarray 3 zu der Mess- und Auswerteeinrichtung 6 muss auch nicht notwendigerweise über eine an das Array 3 angesteckte Leitung 11 erfolgen. Vielmehr kann die Lagerungsplatte 4 über entsprechende Kontakte zur elektrischen Kontaktierung der Photodioden des Photodiodenarrays 3 verfügen. In diesem Fall weist die Lagerungsplatte 4 eine mit der Mess- und Auswerteeinrichtung 6 verbundene Leitung zur Übertragung der von den Photodioden empfangenen Signale auf.The transmission of the signals of the photodiodes from the photodiode array 3 to the measuring and evaluation device 6 It also does not necessarily have to be connected to the array 3 infected wire 11 respectively. Rather, the storage plate 4 via corresponding contacts for electrical contacting of the photodiodes of the photodiode array 3 feature. In this case, the storage plate 4 one with the measuring and evaluation device 6 connected line for transmitting the signals received from the photodiodes.

Wie bereits eingangs erwähnt, sind ein Szintillatorarray 2 und ein Photodiodenarray 3, welche miteinander verbunden sind, Bestandteil eines Detektormoduls, aus denen ein Detektor für Röntgenstrahlung, wie er in der Computertomographie eingesetzt wird, gebildet ist. Ein aus Detektormodulen 13 aufgebauter Detektor 14 ist in 3 als Bestandteil eines Computertomographiegerätes gezeigt. Das in 3 in schematischer Weise dargestellte Computertomographiegerät umfasst in an sich bekannter Weise eine Röntgenstrahlenquelle 15. Das von dem Fokus F der Röntgenstrahlenquelle 15 ausgehende Röntgenstrahlenbündel 19 wird dabei mit in 3 nicht dargestellten, aber an sich bekannten Blenden fächerförmig oder pyramidenförmig geformt. Das Röntgenstrahlenbündel 19 durchdringt ein zu untersuchendes Objekt 16 und trifft auf den aus den Detektormodulen 13 aufgebauten Detektor 14 auf. Der Detektor 14 umfasst eine Vielzahl nebeneinander liegender und in φ-Richtung also bogenförmig verlaufender Detektorzeilen. Die Detektorzeilen sind dabei in z-Richtung hintereinander angeordnet. Im Betrieb des Computertomographiegerätes drehen sich die Röntgenstrahlenquelle 15 und der Detektor 14 um das Untersuchungsobjekt 16, wobei aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen Röntgenaufnahmen von dem Untersuchungsobjekt 16 gewonnen werden. Aus den mit dem Detektor 14 ermittelten Signalen berechnet anschließend ein Bildrechner 17 in an sich bekannter Weise eines oder mehrere zwei- oder dreidimensionaler Bilder des Untersuchungsobjektes 16, welche auf einem Sichtgerät 18 darstellbar sind.As already mentioned, are a Szintillatorarray 2 and a photodiode array 3 which are connected to each other, part of a detector module, from which an X-ray detector, as used in computed tomography, is formed. On from detector modules 13 built-up detector 14 is in 3 shown as part of a computed tomography device. This in 3 schematically illustrated computed tomography device comprises in a conventional manner an x-ray source 15 , That of the focus F of the X-ray source 15 outgoing X-ray beams 19 is doing with in 3 not shown, but known per se fan-shaped or pyramid-shaped. The x-ray beam 19 penetrates an object to be examined 16 and hits the one from the detector modules 13 constructed detector 14 on. The detector 14 comprises a multiplicity of detector rows lying next to each other and thus in the form of an arc in the φ-direction. The detector lines are arranged in the z-direction one behind the other. During operation of the computed tomography device, the X-ray source is rotating 15 and the detector 14 around the examination object 16 , wherein from different projection directions X-ray images of the examination subject 16 be won. Out of those with the detector 14 determined signals then calculates an image calculator 17 in a manner known per se, one or more two- or three-dimensional images of the examination subject 16 which is on a viewing device 18 are representable.

Das Computertomographiegerät muss im Übrigen nicht notwendigerweise eine rotierende Röntgenstrahlenquelle und einen rotierenden Detektor aufweisen. Wenn der Detektor bspw. als Ringdetektor ausgebildet ist, ist dieser feststehend. Ebenso können an dem Computertomographiegerät bspw. mehrere Röntgenstrahlenquellen vorgesehen sein, so dass auch diese nicht rotiert werden müssen.The computed tomography scanner by the way not necessarily a rotating X-ray source and a having rotating detector. If the detector, for example, as a ring detector is formed, this is fixed. Likewise, at the computed tomography device eg several X-ray sources be provided so that they do not need to be rotated.

Claims

Method for aligning a scintillator array ( 2 ) and a photodiode array ( 3 ) relative to one another, in which the orientation of the scintillator array ( 2 ) and the photodiode array ( 3 ) relative to each other using X-radiation ( 10 ), where - the pixel ( 2.1 to 2.6 ) having scintillator array ( 2 ) and the pixel ( 3.1 to 3.6 ) having photodiode array ( 3 ) are arranged one above the other in such a way that at least one particular pixel ( 2.1 to 2.6 ) of the scintillator array ( 2 ) roughly to at least one particular pixel ( 3.1 to 3.6 ) of the photodiode array ( 3 ), - at least the particular pixel ( 2.1 to 2.6 ) of the scintillator array ( 2 ) on the photodiode array ( 3 ) opposite side with X-radiation ( 10 ) is applied to - at least one of the determined pixels ( 3.1 to 3.6 ) of the photodiode array associated photodiode ( 34 to 36 ) adjusting signal is measured and - the scintillator array ( 2 ) and the photodiode array ( 3 ) are adjusted relative to each other until a signal of the highest possible quality at the photodiode ( 34 to 36 ).

The method of claim 1, wherein a plurality of pixels ( 2.1 to 2.6 ) of the scintillator array ( 2 ) and several pixels ( 3.1 to 3.6 ) of the photodiode array ( 3 ) for aligning the arrays ( 2 . 3 ) are used relative to each other.

Method according to Claim 1 or 2, in which the determined pixels ( 2.1 to 2.6 ) of the scintillator array ( 2 ) and the specific pixels ( 3.1 to 3.6 ) of the photodiode array ( 3 ) in each case in the edge regions of the arrays ( 2 . 3 ) lie.

Device for aligning a pixel ( 2.1 to 2.6 ) having scintillator ( 2 ) and a pixel ( 3.1 to 3.6 ) having photodiode arrays ( 3 ) relative to each other, comprising a holding device ( 7 ) for the scintillator array ( 2 ), a holding device ( 4 ) for the photodiode array ( 3 ), an X-ray source ( 9 ), a measuring and evaluation device ( 6 ), an adjusting device ( 8th ) for adjusting the holding device ( 7 ) for the scintillator array ( 2 ) and / or an adjusting device ( 5 ) for adjusting the holding device ( 4 ) for the photodiode array ( 3 ).

Device according to Claim 4, in which the holding device for the scintillator array ( 2 ) a holding frame ( 7 ).

Device according to Claim 4 or 5, in which the holding device for the photodiode array ( 3 ) a storage plate ( 4 ).