DE102008063310B3

DE102008063310B3 - Radiation detector module manufacturing method for use in computer tomography, involves connecting conversion element with radiation entrance surface with collimator element, and perpendicularly aligning collimator element to surface

Info

Publication number: DE102008063310B3
Application number: DE200810063310
Authority: DE
Inventors: Björn Dr. Heismannn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-12-31

Abstract

The method involves combining radiation detector modules (1), which are arranged in parallel. An individual radiation conversion element (5) with a radiation entrance surface (4) is connected with a collimator element (7), where the radiation entrance surface is transversely aligned to a main direction (H) of radiation. The collimator element is perpendicularly aligned to the radiation entrance surface. The collimator element is fixed in the main direction of the radiation by the entrance surface at a side surface of the radiation conversion element. An independent claim is also included for a radiation detector module for manufacturing a radiation detector.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektormoduls, Strahlungsdetektormodul, Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors und Strahlungsdetektor Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektormoduls für einen Strahlungsdetektor, der mehrere nebeneinander angeordnete Strahlungsdetektormodule aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Strahlungsdetektormodul sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors mit mehreren nebeneinander angeordneten Strahlungsdetektormodulen und einen solchen Strahlungsdetektor.method for the production of a radiation detector module, radiation detector module, Method for producing a radiation detector and radiation detector The present invention relates to a process for the preparation a radiation detector module for a radiation detector having a plurality of juxtaposed Having radiation detector modules. Furthermore, the invention relates a radiation detector module and a method of manufacturing a radiation detector with several juxtaposed Radiation detector modules and such a radiation detector.

Strahlungsdetektoren wie beispielsweise Detektoren für Computertomographen oder andere bildgebende Systeme wie Positronen-Emissions-Tomographen (PET) oder Single Proton Emission Computertomographen bestehen aus einer Anzahl einzelner Strahlungsdetektormodule, die reihenweise und häufig sogar in Form einer Matrix, die aus mehreren zeilenweise nebeneinander liegenden Reihen von Strahlungsdetektormodulen besteht, angeordnet sind. Typischerweise besteht ein Strahlungsdetektor aus mehreren hundert Strahlungsdetektormodulen, auch Pixel genannt. Eine derzeit gängige Anordnung weist beispielsweise 16 × 32 = 512 Pixel in einem Strahlungsdetektor auf.radiation detectors such as detectors for Computed tomography or other imaging systems such as positron emission tomographs (PET) or single proton emission computed tomography consist of a number of individual radiation detector modules in rows and often even in the form of a matrix consisting of several lines side by side lying rows of radiation detector modules, are arranged. Typically, a radiation detector consists of several hundred Radiation detector modules, also called pixels. A currently common arrangement has for example 16 × 32 = 512 pixels in a radiation detector.

Strahlungsdetektoren können derzeit prinzipiell in zwei Typenarten unterschieden werden, die direkt wandelnden und die indirekt wandelnden Detektoren, die im folgenden auch als optisch wandelnde Detektoren bezeichnet werden. Bei den Direktwandler-Detektoren wird eintreffende Strahlung, beispielsweise Röntgen- oder Gammastrahlung direkt in elektrische Spannungssignale gewandelt. Dagegen werden bei optisch wandelnden Strahlungsdetektoren sogenannte Szintillatoren verwendet, die die zu detektierende Strahlung zunächst in eine Strahlung in Frequenzbereich von (üblicherweise sichtbarem) Licht wandeln. Nachgeschaltete Lichtdetektoranordnungen detektieren diese Lichtquanten und generieren daraus wiederum elektrische Spannungssignale.radiation detectors can currently be distinguished in principle in two type types, the direct changing and the indirectly changing detectors, the following also be referred to as optically changing detectors. Both Direct-transducer detectors will receive incoming radiation, for example Roentgen- or gamma radiation directly converted into electrical voltage signals. In contrast, in optically changing radiation detectors so-called Scintillators used, the radiation to be detected first in a radiation in the frequency range of (usually visible) light convert. Downstream light detector arrays detect these light quanta and in turn generate electrical voltage signals.

Die einzelnen Strahlungsdetektormodule – seien sie direkt wandelnd oder optisch wandelnd – werden dadurch gebildet, dass sie voneinander aus einem ganzstückigen Detektormaterial separiert werden. Zusätzlich werden üblicherweise Kollimatorelemente in Form von senkrecht zwischen den Pixeln von der Strahlungseintrittsfläche der Strahlungsdetektormodule abstehenden Blechen, den sogenannten Kollimatorblechen, angebracht.The individual radiation detector modules - they are directly transforming or optically changing formed by being one another from a one-piece detector material be separated. additionally become common Collimator elements in the form of perpendicular between the pixels of the radiation entrance surface the radiation detector modules protruding sheets, the so-called Collimator plates, attached.

Diese Kollimatorelemente dienen dazu, schräg eintreffende Streustrahlung wirksam abzufangen und im Wesentlichen nur solche Strahlung in das Strahlungsdetektormodul eintreten zu lassen, die möglichst in Strahlungshauptrichtung eintrifft. Als Hauptrichtung der zu detektierenden Strahlung wird im Folgenden die Strahlungsausbreitungsrichtung angesehen, in der der wesentliche Teil der zu detektierenden Strahlung auf den Strahlungsdetektor trifft und die beispielsweise durch die Kollimatorelemente definiert werden kann. Meist wird dabei dafür gesorgt, dass die zu detektierende Strahlung im Wesentlichen senkrecht von einer Strahlungsquelle aus auf die Strahlungseintrittsfläche trifft, d. h. dass die Hauptrichtung senkrecht auf der Strahlungseintrittsfläche steht. Im Wesentlichen senkrecht ist hierbei jeweils so zu verstehen, dass die jeweiligen Richtungen abgesehen von bestimmten Toleranzen senkrecht aufeinander stehen.These Collimator elements serve to obliquely arriving scattered radiation effectively intercept and substantially only such radiation into the radiation detector module to let in, if possible arrives in the radiation main direction. As the main direction of the detected Radiation is considered below the radiation propagation direction, in the essential part of the radiation to be detected meets the radiation detector and defined for example by the Kollimatorelemente can be. Usually it is ensured that the to be detected Radiation substantially perpendicularly from a radiation source the radiation entrance surface meets, d. H. that the main direction is perpendicular to the radiation entrance surface. In this case, essentially perpendicular is to be understood in each case as meaning that the respective directions apart from certain tolerances perpendicular stand on each other.

Die US-Patentanmeldung US 2007/0071163 A1 offenbart beispielsweise einen Strahlungsdetektor mit Kollimatorelementen in Form von Blechen. Einige diese Kollimatorbleche werden in Bezug zur Strahlungseintrittsebene des Strahlungsdetektors in einem Winkel ungleich 90° eingefügt.The For example, U.S. Patent Application US 2007/0071163 A1 discloses a Radiation detector with collimator elements in the form of sheets. Some of these collimator sheets are related to the radiation entrance level of the radiation detector inserted at an angle not equal to 90 °.

Eine spezielle Art von Kollimatorblech zeigt die WO 2004/107355 A1 . Hierbei handelt es sich um ein Blech, das in einer Art stufigem Auf- und Ab-Muster geformt ist. Mehrere solcher Bleche können – ggf. in Kombination mit flachen Kollimatorblechen – eine Struktur bilden, die dazu geeignet ist, den Einfluss von Streustrahlung in einem Strahlungsdetektor zu reduzieren.A special kind of collimator plate shows the WO 2004/107355 A1 , This is a sheet that is shaped in a kind of stepped up and down pattern. Several such sheets, possibly in combination with flat collimator sheets, can form a structure suitable for reducing the influence of stray radiation in a radiation detector.

Auch in radionuklidbasierten bildgebenden Verfahren wie der Single Photon Emissionstomographie (SPECT) oder der Positronen Emissionstomographie (PET) werden Strahlungsdetektoren mit dazwischenliegenden Kollimatorblechen verwendet. Die DE 699 37 437 T2 zeigt beispielsweise Kollimatorbleche, die in ihren Höhen- und Tiefen-Ausdehnungen bei Weitem größer gewählt sind als die Detektorelemente, die durch sie voneinander abgegrenzt werden.Radiation detectors with collimator plates in between are also used in radionuclide-based imaging techniques such as Single Photon Emission Tomography (SPECT) or Positron Emission Tomography (PET). The DE 699 37 437 T2 shows, for example, collimator plates, which are chosen in their height and depth expansions by far greater than the detector elements, which are delimited by them.

Die Anforderungen an die Präzision bei der Herstellung und der Positionierung von Kollimatorelementen auf Strahlungsdetektoren sind mittlerweile erheblich. So muss beispielweise die Oberkante des Kollimatorelements derzeit in etwa mit einer Toleranz von 50 μm gefertigt werden. Es ist zu erwarten, dass diese Anforderungen in Zukunft sogar noch weiter steigen werden, so dass die Toleranzen mit bisherigen Technologien nur sehr schwer, das heißt mit hohen Ausfallkosten, erfüllbar sein werden. Die Schwierigkeit besteht beispielsweise darin, die zu einem Gitter zusammengefügten Kollimatorbleche auf dem Strahlungsdetektor genauestens zu positionieren, so dass die Bleche (senkrecht) auf den Septen zwischen den Pixeln stehen.The Precision requirements in the manufacture and positioning of collimator elements on radiation detectors are meanwhile considerable. So, for example the top edge of the collimator element is currently approximately at a tolerance of 50 μm made become. It is expected that these requirements in the future even going up, so that the tolerances with previous ones Technologies are very difficult, that is with high downtime, satisfiable will be. The difficulty is, for example, the assembled into a grid Accurately position collimator sheets on the radiation detector so that the sheets (perpendicular) on the septa between the pixels stand.

Die Reduzierung der Toleranzen für die Positionierung und Ausrichtung von Kollimatorelementen steht vor allem in Zusammenhang mit der generellen Tendenz zur Verkleinerung der Pixel in z- und φ-Richtung. Damit sind die Richtungen gemeint, die näherungsweise eine Ebene bilden, die im Wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung der zu detektierenden Strahlung ausgerichtet ist. Die z- und φ-Richtung sind bei einem kreis- bzw. teilkreisförmig, um eine Rotationssymmetrieachse umlaufenden, gegebenenfalls in der Umlaufbahn rotierenden Detektors in einem bildgebenden System, z. B. einem CT-, PET- oder SPECT-Detektor, sind definiert als die Einschubrichtung (z-Richtung) parallel zur Rotationssymmetrieachse und die Umlaufrichtung (φ-Richtung). Durch die Verkleinerung der Pixel in diesen beiden oder einer dieser Richtungen lässt sich sowohl eine höhere zeitliche als auch örtliche Auflösung von Strahlungsdetektoren erzielen. Je kleiner jedoch die Pixel sind, desto genauer müssen sie und die Kollimatorelemente untereinander und zueinander angeordnet sein.The reduction of the tolerances for the posi tioning and alignment of collimator elements is mainly related to the general tendency to reduce the pixels in z and φ direction. By this is meant the directions which approximately form a plane which is substantially perpendicular to the main direction of the radiation to be detected. The z- and φ-direction are in a circular or partially circular, rotating about a rotational axis of symmetry, optionally in orbit rotating detector in an imaging system, eg. B. a CT, PET or SPECT detector are defined as the insertion direction (z-direction) parallel to the axis of rotational symmetry and the direction of rotation (φ-direction). By reducing the pixels in these two or one of these directions, both a higher temporal and spatial resolution of radiation detectors can be achieved. However, the smaller the pixels, the more precisely they and the collimator elements must be arranged with each other and with each other.

Ausgehend von dieser Problematik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, die Genauigkeit der örtlichen Anordnung von Strahlungsdetektormodulen und Kollimatorelementen in Strahlungsdetektoren zu erhöhen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit der einfacheren Herstellbarkeit solcher komplexer hoch auflösender Strahlungsdetektoren bereitzustellen.outgoing From this problem, it is an object of the invention, a possibility To provide the accuracy of the local arrangement of radiation detector modules and to increase collimator elements in radiation detectors. moreover It is an object of the invention, a possibility of easier manufacturability such complex high-resolution To provide radiation detectors.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Verfahren gemäß Anspruch 5, ein Strahlungsdetektormodul gemäß Anspruch 10 sowie einen Strahlungsdetektor gemäß Anspruch 16 gelöst.These The object is achieved by a method according to claim 1, a method according to claim 5, a radiation detector module according to claim 10 and a radiation detector according to claim 16 solved.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektormoduls der eingangs genannten Art erfolgt dadurch, dass ein einzelnes Strahlungswandlungselement mit einer quer zu einer Hauptrichtung einer Strahlung ausgerichteten Strahlungseintrittsfläche mit mindestens einem Kollimatorelement verbunden wird, das im Wesentlichen senkrecht zur Strahlungseintrittsfläche ausgerichtet wird.One inventive method for producing a radiation detector module of the aforementioned Art takes place in that a single radiation conversion element with a radiation entrance surface oriented transversely to a main direction of a radiation at least one collimator element is connected, which is substantially perpendicular to the radiation entrance surface is aligned.

Aus mehreren solchen nebeneinander angeordneten Strahlungsdetektormodulen kann ein Strahlungsdetektor zusammengesetzt werden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Strahlungsdetektors mit mehreren nebeneinander angeordneten Strahlungsdetektormodulen weist dann mindestens folgende Schritte auf:

– Bereitstellung von mehreren in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Strahlungsdetektormodulen,
– Verbindung der Strahlungsdetektormodule zum Strahlungsdetektor.

From a plurality of such juxtaposed radiation detector modules, a radiation detector can be assembled. An inventive method for producing a radiation detector with a plurality of radiation detector modules arranged next to one another then has at least the following steps:

Provision of a plurality of radiation detector modules produced in a method according to the invention,
- Connection of the radiation detector modules to the radiation detector.

Die Erfindung bedient sich also der Methodik, Strahlungsdetektormodule nicht durch Vereinzelung aus einem größeren Strahlungsdetektormaterial zu bilden, sondern von vorneherein als einzelne Pixel bereitzustellen. Diese separaten Einzelpixel werden durch Bildung eines einzelnen Strahlungswandlungselements und Verbindung dieses Strahlungswandlungselements mit einem Kollimatorelement, beispielsweise einem Kollimatorblech hergestellt. Sie bilden einzelne kleinste Detektionseinheiten, die dann praktisch beliebig miteinander zu einem Strahlungsdetektor kombiniert werden können. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die Einzelpixel bzw. Strahlungsdetektormodule präziser zu fertigen sind und auch die Kollimatorelemente daran einfacher auszurichten sind. Im Gegensatz zur Herstellung von Strahlungsdetektormodulen aus größeren Strahlungsdetektorrohbauteilen kann durch die Verbindung von Strahlungswandlungselement und Kollimator-element zu Einzel-Strahlungsdetektormodulen eine hochfeine, sehr genaue Fertigungsabstimmung erfolgen.The The invention thus uses the methodology of radiation detector modules not by singulation from a larger radiation detector material but from the outset to provide as individual pixels. These separate single pixels are created by forming a single Radiation conversion element and connection of this radiation conversion element with a collimator element, for example a collimator plate produced. They form single smallest detection units, which then virtually combined with each other to a radiation detector can be. This results in the advantage that the individual pixels or radiation detector modules more precise to be finished and the Kollimatorelemente easier are to be aligned. In contrast to the production of radiation detector modules from larger radiation detector tube components can through the connection of radiation conversion element and collimator element to single radiation detector modules a very fine, very accurate production coordination done.

Entsprechend weist ein erfindungsgemäßes Strahlungsdetektormodul zur Herstellung eines Strahlungsdetektors ein einzelnes Strahlungswandlungselement mit einer quer zu einer Hauptrichtung einer Strahlung ausgerichteten Strahlungseintrittfläche auf, sowie mindestens ein Kollimatorelement, das im Wesentlichen parallel zur Hauptrichtung der Strahlung ausgerichtet ist.Corresponding has a radiation detector module according to the invention for producing a radiation detector, a single radiation conversion element with a radiation directed transversely to a main direction of radiation Radiation entrance area on, as well as at least one collimator element, which is substantially aligned parallel to the main direction of the radiation.

Ein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Strahlungsdetektormodul kann also beispielsweise aus einem in etwa würfelförmigen Strahlungswandlungselement aus einem Szintillatormaterial bestehen, an dessen Oberseite, das heißt von der Strahlungseintrittsfläche für die zu detektierende Strahlung senkrecht abstehend, ein Kollimatorblech angeordnet ist. Dieses Kollimatorblech kann sich entlang einer oder meh rerer Aussenkanten der Strahlungseintrittsfläche des Strahlungswandlungselements erstrecken.One with the aid of the method according to the invention produced radiation detector module can therefore for example an approximately cube-shaped radiation conversion element consist of a scintillator, at the top, that is from the Radiation entrance area for the radiation to be detected perpendicularly projecting, a Kollimatorblech is arranged. This collimator plate can move along one or more meh eral outer edges of the radiation entrance surface of the radiation conversion element extend.

Analog weist ein erfindungsgemäßer Strahlungsdetektor mehrere nebeneinander angeordnete erfindungsgemäße Strahlungsdetektormodule auf. Der Strahlungsdetektor wird also nicht durch Strukturierung bzw. Separierung von Strahlungsdetektormodulen aus einem größeren Strahlungsdetektor-Rohling gebildet, sondern durch Assemblieren mehrerer erfindungsgemäßer einzelner Strahlungsdetektormodule. Hieraus ergeben sich die eben genannten Vorteile einer einfacheren präzisen Fertigungsmöglichkeit.Analogous has a radiation detector according to the invention several juxtaposed radiation detector modules according to the invention on. The radiation detector is therefore not by structuring or Separation of radiation detector modules from a larger radiation detector blank formed, but by assembling several inventive individual Radiation detector modules. This results in the advantages just mentioned a simpler precise Production option.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können das Strahlungsdetektormodul und der Strahlungsdetektor sowie die Herstellungsverfahren für beide auch jeweils entsprechend den abhängigen Ansprüchen der anderen Anspruchskategorien weitergebildet sein.Further particularly advantageous embodiments and developments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description. In this case, the radiation detector module and the radiation detector as well as the manufacturing process for both also be developed according to the dependent claims of the other categories of claims.

Besonders bevorzugt wird das Kollimatorelement in Hauptrichtung der Strahlung über die Strahlungseintrittsfläche hinaus an mindestens einer Seitenfläche des Strahlungswandlungselements fixiert. Das Kollimatorelement ragt damit im fertig assemblierten Strahlungsdetektor zwischen die einzelnen Strahlungswandlungselemente hinein, d. h. es füllt mindestens partiell die sogenannten Septen. Besonders bevorzugt wird es dabei über die gesamte Seitenfläche am Strahlungswandlungselement fixiert, sodass die Septen zwischen den einzelnen Strahlungswandlungselementen des Strahlungsdetektors über ihre ganze Fläche damit abgedeckt sind. Hieraus ergibt sich u. a. der Vorteil, dass wechselseitige Störeffekte zwischen den einzelnen Strahlungsdetektormodulen praktisch vollkommen auszuschließen sind: Insbesondere kann ein Übersprechen von Strahlung zwischen den Pixeln vermieden werden. Insbesondere bei optisch wandelnden Strahlungsdetektoren entstehen nämlich bei der Lichtdetektion Fluoreszenzeffekte, also ein gewisses Nachstrahlen, die die Zählergebnisse speziell in Nachbarpixeln verfälschen können. Dieses Fluoreszenzübersprechen wird durch die Kollimatorelemente zwischen den Pixeln verhindert.Especially the collimator element is preferred in the main direction of the radiation over the Radiation entrance area on at least one side surface of the radiation conversion element fixed. The collimator protrudes so in the finished assembled Radiation detector between the individual radiation conversion elements into it, d. H. it fills up at least partially the so-called septa. It is particularly preferred over the entire side surface fixed to the radiation conversion element, so that the septa between the individual radiation conversion elements of the radiation detector via their whole area covered with it. It follows u. a. the advantage of that mutual disruptive effects between the individual radiation detector modules practically perfect to exclude are: In particular, a crosstalk be avoided by radiation between the pixels. Especially namely with optically changing radiation detectors arise at the light detection fluorescence effects, so a certain afterglow, the the counting results especially in neighboring pixels falsify can. This fluorescence crosstalk will prevented by the Kollimatorelemente between the pixels.

Weiterhin wird das Kollimatorelement bevorzugt am Strahlungswandlungselement angeklebt, vorzugsweise mit einem mit Titandioxid gefüllten Klebstoff. Die Verklebung dient dabei in erster Linie der festen Stabilisierung des Gesamtverbunds des Strahlungsdetektors in z- und/oder φ-Richtung und hat den Vorteil, dass die Ausrichtung des Kollimatorelements aufgrund der Flexibilität von Klebstoff vor dem Aushärten sehr fein justiert werden kann. Die physikalischen Eigenschaften von Titandioxid als Füllmaterial für Klebstoff dienen dazu, Licht, das im Strahlungswandlungselement generierte und seitlich in Richtung des Kollimatorelements abgestrahlte Licht, an der entsprechenden Seitenfläche zu reflektieren. Diese Lichtreflexion führt dazu, dass nahezu die Gesamtheit der in einem optisch wandelnden Strahlungsdetektor generierten Lichtquanten von der dafür vorgesehenen Lichtdetektoranordnung erfasst wird und somit eine höhere Messgenauigkeit ohne Streuverluste erzielt wird.Farther the collimator element is preferably at the radiation conversion element glued, preferably with an adhesive filled with titanium dioxide. The bond serves primarily the solid stabilization of the total composite of the radiation detector in the z and / or φ direction and has the advantage that the orientation of the collimator element because of the flexibility of adhesive before curing can be adjusted very finely. The physical properties of titanium dioxide as filler for glue serve to light that generated in the radiation conversion element and light emitted laterally in the direction of the collimator element, on the corresponding side surface to reflect. This light reflection causes almost the entirety the light quantum generated in an optically-converting radiation detector from that provided light detector arrangement is detected and thus a higher Measurement accuracy is achieved without scattering losses.

Zur Herstellung des Strahlungsdetektors können die Strahlungsdetektormodule bevorzugt streifen- oder matrixförmig miteinander verbunden, wobei auch gewölbte Streifen bzw. ge wölbte oder konkave Matrizen möglich sind. Der Strahlungsdetektor kann mit Hilfe einer derartigen Verbindung der Strahlungsdetektormodule also in die hinlänglich bekannte Strahlungsdetektorform gebracht werden. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch – im Gegensatz zum Stand der Technik – möglich, andere Anordnungen als in Reihen- bzw. Matrixform vorzusehen, beispielsweise eine Anordnung in Form eines regelmäßigen oder unregelmäßigen Musters.to Manufacture of the radiation detector, the radiation detector modules preferably in strip or matrix form connected to each other, which also curved strips or ge arched or concave Matrices possible are. The radiation detector can with the help of such a compound Thus, the radiation detector modules in the well-known radiation detector shape to be brought. In the context of the invention, however, it is also - in contrast to the prior art - possible, other arrangements as provided in a row or matrix form, for example, an arrangement in the form of a regular or irregular pattern.

Bevorzugt werden die einzelnen Strahlungsdetektormodule auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Dieser Träger kann beispielsweise bei einem optisch wandelnden Strahlungsdetektor opto-elektronische Sensoren umfassen, d. h. Lichtdetektoranordnungen beispielsweise in Form von Fotodioden. Der gemeinsame Träger dient dazu, die einzelnen Strahlungsdetektormodule so miteinander zu verbinden, dass sie einen stabilen Verbund bilden, der möglichst nicht nur in z- und/oder φ-Richtung, sondern auch in der Hauptrichtung der Strahlung selbst solide aufgebaut ist. Bei einer streifenförmigen Anordnung werden die Einzelpixel zum Beispiel auf eine sich lineare erstreckende Trägerplatte aufgebracht, bei einer matrixförmigen Anordnung auf einer Modulplatte mit beispielsweise 16 × 32 Einzel-Pixelpositionen. In die Einzel-Pixelpositionen können die Strahlungsdetektormodule beispielsweise mit Hilfe von Steckkontakten eingebracht werden. Alternativ ist eine monolithische Bestückung möglich, d. h. ein Aufbringen bereits zusammengefügter Einzelpixel auf eine Trägerplatte.Prefers the individual radiation detector modules are on a common carrier arranged. This carrier For example, in an optically-changing radiation detector opto-electronic sensors include, i. H. Light detector arrays for example in the form of photodiodes. The common carrier serves to connect the individual radiation detector modules together, that they form a stable composite, preferably not only in the z and / or φ direction, but also built solid in the main direction of the radiation itself is. In a strip-like arrangement For example, the individual pixels will extend to a linear one support plate applied, in a matrix-shaped Arrangement on a module plate with, for example, 16 × 32 single pixel positions. In the single pixel positions can the radiation detector modules, for example by means of plug contacts be introduced. Alternatively, a monolithic assembly is possible, d. H. an application of already assembled individual pixels on a support plate.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Vorrichtungen besteht darin, dass die Strahlungsdetektormodule vor Fertigung des Strahlungsdetektors als einzelne kleine Bausteine vorliegen. Besonders bevorzugt werden daher diese Strahlungsdetektormodule vor ihrer Verbindung getestet bzw. klassifiziert. In dieser Möglichkeit entfaltet die Erfindung eine ganz besonders vorteilhafte Wirkung: Während herkömmliche Strahlungsdetektoren, die einzelne fehlerhafte Pixel aufweisen, komplett entsorgt werden müssen, kann nämlich beim hier vorliegenden Aufbau aus Einzelpixeln jedes einzelne Strahlungsdetektormodul für sich ausgemessen, klassifiziert und gegebenenfalls noch vor der Assemblierung ausgesondert werden. Der Materialaufwand – und dadurch die Ausschusskosten – werden so deutlich reduziert. Es kann sogar gewährleistet werden, dass in ihrer Wirkung optimal aufeinander abgestimmte einzelne Strahlungsdetektormodule zu einem Strahlungsdetektor verbunden werden. Sie können also nicht nur im Hinblick auf ihre generelle Betriebsfähigkeit überprüft werden, sondern beispielsweise auch auf ihren Wirkungsgrad und/oder andere physikalische Eigenschaften. Dadurch leistet die Erfindung einen wesentlichen Beitrag zur qualitativen Verbesserung von Strahlungsdetektoren.One significant advantage of the method or apparatus according to the invention is that the radiation detector modules before manufacturing the Radiation detector as a single small building blocks. Especially Therefore, these radiation detector modules are preferred before their Connection tested or classified. In this possibility unfolds the invention has a very particularly advantageous effect: while conventional Radiation detectors having single defective pixels, complete have to be disposed of can namely here present structure of single pixels each individual radiation detector module for themselves measured, classified and possibly even before assembly to be singled out. The cost of materials - and thus the cost of the committee - will be so clearly reduced. It can even be guaranteed that in her Effect optimally matched individual radiation detector modules be connected to a radiation detector. So you can not only be checked with regard to their general operability, but also, for example, on their efficiency and / or others Physical Properties. As a result, the invention provides a significant contribution to the qualitative improvement of radiation detectors.

Besonders bevorzugt werden die Strahlungsdetektormodule so nebeneinander angeordnet, dass sie zumindest in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung der Strahlung (d. h. der z- bzw. der φ-Richtung) jeweils voneinander durch Kollimatorelemente begrenzt sind. Es entsteht also ein immer wiederkehrendes Anordnungsmuster von Strahlungswandlungselementen und Kollimatorelementen, wobei die Kollimatorelemente die Strahlungswandlungselemente zumindest teilweise in der Abfolgerichtung voneinander separieren. Besonders bevorzugt werden die Strahlungsdetektormodule sogar so nebeneinander angeordnet, dass sie in beiden Richtungen im Wesentlichen senkrecht zur Hauptrichtung der Strahlung jeweils voneinander durch Kollimatorelemente getrennt sind. Die Kollimatorelemente bilden in diesem Fall eine Gitterstruktur, in deren Zwischenräume jeweils einzelne Strahlungswandlungselemente eingebettet sind. Mit anderen Worten sind mindestens zwei Kollimatorelementen an zwei aneinander grenzenden Kanten des Strahlungswandlungselements angeordnet. Hierdurch ergibt sich in der Assemblierung die eben beschriebene Gitterstruktur.Particularly preferably, the radiation detector modules are arranged side by side so that they are at least in one direction substantially perpendicular to the main direction of the radiation (i.e. H. the z- or the φ-direction) are each limited by collimator elements. Thus, there arises a recurrent arrangement pattern of radiation conversion elements and collimator elements, wherein the collimator elements at least partially separate the radiation conversion elements in the follower direction. Even more preferably, the radiation detector modules are even arranged next to one another in such a way that they are separated from one another in each case by collimator elements in both directions essentially perpendicular to the main direction of the radiation. In this case, the collimator elements form a lattice structure in whose interspaces individual radiation-conversion elements are embedded. In other words, at least two collimator elements are arranged on two adjoining edges of the radiation conversion element. This results in the assembly just described lattice structure.

Gemäß einer ersten Ausführungsalternative umfasst das Strahlungswandlungselement einen Direktwandler von Strahlung mit einem Frequenzbereich oberhalb dem von sichtbarem Licht in elektrische Impulse. Eine zweite Alternative sieht hingegen vor, dass das Strahlungswandlungselement ein Szintillatormaterial zur Wandlung von Strahlung im Frequenzbereich oberhalb dem von (sichtbarem) Licht in Strahlung im Bereich von vorzugsweise sichtbarem Licht umfasst und das Strahlungsdetektormodul eine Lichtdetektoranordnung aufweist. Die erste Alternative betrifft einen direkt wandelnden und die zweite einen optisch wandelnden Strahlungsdetektor.According to one first alternative embodiment the radiation conversion element is a direct converter of radiation with a frequency range above that of visible light in electrical Impulse. A second alternative, however, provides that the radiation conversion element a scintillator material for the conversion of radiation in the frequency domain above that of (visible) light in radiation in the range of preferably comprises visible light and the radiation detector module a light detector arrangement. The first alternative concerns one directly transforming and the second a visually changing one Radiation detector.

Im letzteren Falle ist besonders bevorzugt, dass die Lichtdetektoranordnung eine Anzahl von Lichtdetektorelementen aufweist, d. h. mindestens ein Lichtdetektorelement. Die Lichtdetektorelemente können jeweils eine Vielzahl von Mikrodetektionszellen umfassen. Als derartige Anordnungen mit Mikrodetektionszellen können beispielsweise sogenannte Silizium-Photo-Multiplier (SiPM) verwendet werden. Die Mikrodetektionszellen eines einzelnen Lichtdetektorelements sind dann vorzugsweise in Form einer zweidimensionalen Matrix angeordnet und die Lichtdetektoranordnung umfasst ein Halbleitersubstrat, das bevorzugt Silizium umfasst. Die Mikrodetektionszellen können in dem und/oder aus dem Halbleitersubstrat ausgebildet sein. Bevorzugt umfasst das Halbleitersubstrat elektrische Schaltkreise, die mit den Mikrodetektionszellen verbunden sind. Dabei kann eine Mikrodetektionszelle vorteilhafterweise eine Photodiode, bevorzugt eine Lawinen-Photodiode, umfassen. Ein Lichtdetektorelement in Form eines SiPM weist bevorzugt 1000 oder mehr, besonders bevorzugt 5000 und optimalerweise 10 000 oder mehr Mikrodetektionszellen auf.in the the latter case is particularly preferred that the light detector arrangement a number of light detector elements, i. H. at least one Light detector element. The light detector elements can each comprise a plurality of microdetection cells. As such Arrangements with microdetection cells can be, for example, so-called silicon photomultipliers (SiPM) can be used. The microdetection cells of a single Light-detecting element are then preferably in the form of a two-dimensional Matrix arranged and the light detector assembly comprises a semiconductor substrate, which preferably comprises silicon. The micro detection cells can be used in be formed and / or from the semiconductor substrate. Prefers For example, the semiconductor substrate comprises electrical circuits connected to the Micro detection cells are connected. In this case, a micro detection cell advantageously a photodiode, preferably an avalanche photodiode include. A light detector element in the form of a SiPM preferably has 1000 or more, more preferably 5000, and optimally 10,000 or more Microdetection cells on.

Die hier ausgeführten Ausgestaltungen von SiPMs haben insbesondere den Effekt, dass sie sehr hohe Strahlungsintensitäten verarbeiten können, typischerweise eine Million Quantenereignisse pro Sekunde und Quadratmillimeter. Da sie Verarbeitungsgeschwindigkeiten im 1–3 Nanosekundenbereich erreichen können, können mit ihrer Hilfe optisch wandelnde Strahlungsdetektormodule deutlich verkleinert werden. In Kombination mit der gemäß der Erfindung möglichen besonders hohen Präzision der Anordnung der Einzelpixel und der Kollimatorelemente kann diese Miniaturisierung bedenkenlos vorangetrieben werden bei deutlich verminderter Gefahr von Genauigkeitsverlusten.The executed here Embodiments of SiPMs have, in particular, the effect that they very high radiation intensities can handle typically one million quantum events per second and square millimeters. Because they reach processing speeds in the 1-3 nanosecond range can, can with their help optically changing radiation detector modules clearly be downsized. In combination with the possible according to the invention particularly high precision the arrangement of the individual pixels and the collimator elements can this Miniaturization without hesitation be driven at clearly reduced risk of loss of accuracy.

Ein Lichtdetektorelement in Form eines SiPM liefert einen Gesamt-Messstrom, der proportional zur Anzahl seiner Subpixel ist, die durch die vom Szintillator generierte Lichtstrahlung angeregt werden. Ist es als digitales Lichtdetektorelement ausgebildet, so können auf Basis eines oder mehrere Schwellenwerte unterschiedliche Ausgangssignale in Abhängigkeit der angeregten Subpixel abgeleitet werden. Möglich ist also auch ein Mehrschwellenverfahren, bei dem bei Überschreiten eines ersten Schwellenwerts ein Signal erster Art und bei Überschreiten eines zweiten Schwellenwerts ein Signal zweiter Art ausgegeben wird. So können theoretisch beliebig viele unterschiedliche Signale auf Basis jeweils entsprechend definierter Schwellenwerte generiert werden. Dabei können die Signale in Form von Bits übertragen werden, so dass nur eine geringe Anzahl an Ausgängen (beispielsweise 4 bis 10 Steckkontakte) vom Lichtdetektorelement zu weiterverarbeitenden Einheiten notwendig ist, um umfangreiche und sehr differenzierte Detektionsinformationen weitergeben zu können.One Light detector element in the form of a SiPM provides a total measuring current, which is proportional to the number of its subpixels, that by the scintillator generated light radiation can be excited. Is it as digital Light detector element formed so can be based on one or more thresholds different output signals as a function of the excited subpixels be derived. Possible So is also a multi-threshold process in which when exceeded a first threshold, a signal of the first kind and when exceeded a second threshold, a second type of signal is output. So can theoretically any number of different signals based on each be generated according to defined thresholds. there can transmit the signals in the form of bits be such that only a small number of outputs (for example, 4 to 10 plug contacts) from the light detector element to be processed Units is necessary to be extensive and very differentiated To pass on detection information.

Besondere Vorteile entfaltet die Erfindung mit der eben ausgeführten Lichtdetektoranordnung in all ihren Varianten und Unterarten dann, wenn die Lichtdetektoranordnung quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht, zur Strahlungseintrittfläche des Strahlungswandlungselements ausgerichtet ist. Hierzu wird die Lichtdetektoranordnung an mindestens einer Seitenfläche des Strahlungswandlungselements, beispielsweise mittels Verklebung, angebracht. Hierdurch kann vermieden werden, dass die Fläche der Lichtdetektoranordnung mit der Pixelgröße quadratisch abnimmt, wie dies bei einer Anordnung der Lichtdetektoranordnung auf der Unterseite, d. h. der der Strahlungseintrittsfläche gegenüberliegenden Seite, des Strahlungswandlungselements der Fall wäre. Vielmehr können kleinere Pixel produziert werden, wobei die Fläche der Lichtdetektoranordnung nur noch linear abnimmt und damit nicht derart stark ins Gewicht fällt. Aufgrund mit der hohen Mess sensibilität von SiPMs kann diese Flächenreduzierung gut hingenommen werden.Special Advantages unfolds the invention with the just performed light detector arrangement in all its variants and subspecies then when the light detector assembly transverse, preferably substantially perpendicular, to the radiation entrance surface of the radiation conversion element is aligned. For this purpose, the light detector arrangement on at least one side surface the radiation conversion element, for example by means of gluing, appropriate. This avoids that the area of the Square-sized light detector array with the pixel size decreases, such as this with an arrangement of the light detector arrangement on the bottom, d. H. the radiation entrance surface opposite Side, the radiation conversion element would be the case. Much more can smaller pixels are produced, the area of the light detector array only decreases linearly and thus not so strong in weight falls. Due to the high measuring sensitivity of SiPMs this area reduction can be be well received.

Ein Strahlungsdetektormodul mit einer eben beschriebenen Lichtdetektoranordnung weist bevorzugt ein Wellenlängen-Schieberelement auf, das vorzugsweise direkt auf der Lichtdetektoranordnung vorliegt. Dieses Wellenlängen-Schieberelement wandelt durch das Szintillatormaterial generiertes Licht in elektromagnetische Strahlung solcher Wellenlängen, die einfache durch die Lichtdetektoranordnung auslesbar sind. Es dient daher dazu, die Messgenauigkeit und die Messfähigkeit der Lichtdetektoranordnung zusätzlich zu erhöhen bzw. zu erleichtern. Bei Verwendung eine SiPM als Lichtdetektoranordnung liegen gut detektierbare Wellenlängen in einem Bereich von 300 bis 400 nm.A radiation detector module with a plane described light detector arrangement preferably comprises a wavelength slider element, which is preferably present directly on the light detector assembly. This wavelength slider element converts light generated by the scintillator material into electromagnetic radiation of such wavelengths that are easily readable by the light detector assembly. It therefore serves to additionally increase or facilitate the measurement accuracy and the measuring capability of the light detector arrangement. When using a SiPM as a light detector arrangement are well detectable wavelengths in a range of 300 to 400 nm.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen.The The invention will be described below with reference to the attached figures based on embodiments once again closer explained. The same components are in the different figures with provided with identical reference numerals.

Es zeigen:It demonstrate:

1 ein erstes schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Strahlendetektormoduls in perspektivischer Durchsicht, 1 a first schematically illustrated embodiment of a radiation detector module in perspective view,

2a ein analoges, zweites Ausführungsbeispiel eines Strahlendetektormoduls in der gleichen perspektivischen Durchsicht wie in 1, 2a an analog, second embodiment of a radiation detector module in the same perspective view as in 1 .

2b eine Draufsicht auf das Strahlungsdetektormodul aus 2a, in Blickrichtung der Hauptrichtung einer zu detektierenden Strahlung, 2 B a plan view of the radiation detector module 2a , in the direction of the main direction of a radiation to be detected,

3 eine dritte Ausführungsform eines Strahlendetektormoduls in der gleichen perspektivischen Ansicht wie in den 1 und 2a, allerdings nicht in Durchsicht, 3 a third embodiment of a radiation detector module in the same perspective view as in the 1 and 2a , but not in review,

4 ein Ausführungsbeispiel eines Strahlungsdetektors mit mehreren Strahlungsdetektormodulen gemäß 1. 4 an embodiment of a radiation detector with a plurality of radiation detector modules according to 1 ,

1 zeigt ein Strahlungsdetektormodul 1 in perspektivischer Durchsicht. Es umfasst ein einzelnes Strahlungswandlungselement 5 und ein damit verbundenes Kollimatorelement 7. Das Strahlungswandlungselement 5 weist eine Strahlungseintrittsfläche 4 und vier Seitenflächen 6 auf, sowie eine der Strahlungseintrittsfläche 4 gegenüberliegende Unterseite. Die Strahlungseintrittsfläche 4 ist dadurch definiert, dass sie (näherungsweise) senkrecht zur Hauptrichtung H einer zu detektierenden Strahlung, beispielsweise der Röntgenstrahlung in einem Computertomographen, ausgerichtet ist. Die Strahlungseintrittsfläche ist damit bestimmt von der φ-Richtung, die durch den Umlaufkreis bzw. -halbkreis des Strahlungsdetektors um eine Rotationssymmetrieachse des Computertomographen definiert ist und der z-Richtung, die parallel zu dieser Symmetrieachse liegt. Parallel zur Hauptrichtung H ist das Kollimatorelement 7 mittels einer Verklebung an einer der Seitenflächen 6 angebracht. Als Klebstoff wird bevorzugt ein Titandioxid-gefüllter Kleber verwendet. Es ragt von der Strahlungseintrittsfläche 4 gegen die Richtung H senkrecht nach oben, aber gleichzeitig ist es entlang der Seitenfläche 6 bis zur Unterseite des Strahlungswandlungselements 5 fortgeführt. 1 shows a radiation detector module 1 in perspective. It comprises a single radiation conversion element 5 and a collimator element connected thereto 7 , The radiation conversion element 5 has a radiation entrance surface 4 and four side surfaces 6 on, as well as one of the radiation entrance surface 4 opposite bottom. The radiation entrance surface 4 is defined by being oriented (approximately) perpendicular to the main direction H of a radiation to be detected, for example the X-ray radiation in a computer tomograph. The radiation entrance surface is thus determined by the φ-direction, which is defined by the circulation circle or semi-circle of the radiation detector about a rotational symmetry axis of the computer tomograph and the z-direction, which is parallel to this axis of symmetry. Parallel to the main direction H is the collimator element 7 by means of a bond to one of the side surfaces 6 appropriate. The adhesive used is preferably a titanium dioxide-filled adhesive. It protrudes from the radiation entrance surface 4 against the direction H vertically upward, but at the same time it is along the side surface 6 to the bottom of the radiation conversion element 5 continued.

Wenn Strahlung in Hauptrichtung H in dem Strahlungswandlungselement 5 eintrifft, so wird sie in (sichtbare) Lichtstrahlung gewandelt. Im vorliegenden Fall umfasst das Strahlungswandlungselement 5 nämlich ein Szintillatormaterial, das die zu detektierende Strahlung in Lichtwellen wandelt. Zur Wandlung der Lichtstrahlung in Spannungsimpulse dient eine Lichtdetektoranordnung 9, die hier unterhalb des Strahlungsdetektormoduls 1 angedeutet ist.When radiation in the main direction H in the radiation conversion element 5 arrives, it is converted into (visible) light radiation. In the present case, the radiation conversion element comprises 5 namely a scintillator material that converts the radiation to be detected into light waves. For converting the light radiation into voltage pulses, a light detector arrangement is used 9 here below the radiation detector module 1 is indicated.

Das Kollimatorelement 7 dient der Abschirmung von Streustrahlung, die in einer Einfallrichtung auf das Strahlungsdetektormodul 1 treffen würde, die nicht der Hauptrichtung H entspricht. Gleichzeitig kann das Kollimatorelement 7 durch seine Fortführung bis an die Unterseite des Strahlungswandlungselements 5 auch dazu dienen, eine Abstrahlung von Lichtquanten in benachbarte Bereiche zu unterbinden, beispielsweise Fluoreszenzstrahlung, die bei der Lichtdetektion durch die Lichtdetektoranordnung abfällt. Etwaige benachbarte Strahlungsdetektormodule sind also durch das Kollimatorelement 5 vor derartiger Fluoreszenz geschützt.The collimator element 7 serves to shield stray radiation, which in a direction of incidence on the radiation detector module 1 would meet that does not correspond to the main direction H. At the same time, the collimator element 7 by its continuation to the bottom of the radiation conversion element 5 also serve to prevent radiation of light quanta in adjacent areas, such as fluorescence radiation, which drops in the light detection by the light detector arrangement. Any adjacent radiation detector modules are thus through the collimator element 5 protected from such fluorescence.

In 2a ist ein analoges Strahlungsdetektormodul 1 dargestellt, das im Unterschied zum Strahlungsdetektormodul in 1 nun zwei Kollimatorelemente 7a, 7b aufweist.In 2a is an analog radiation detector module 1 shown in contrast to the radiation detector module in 1 now two collimator elements 7a . 7b having.

Der Übersichtlichkeit halber wurden die Bezugszeichen für die Seitenflächen 6 in dieser Darstellung weggelassen. Die beiden Kollimatorelemente 7a, 7b stoßen an einer Berührungskante B aneinander. Dies bedeutet, dass sie an zwei sich berührenden Kanten des Strahlungswandlungselements 5 bzw. seiner Strahlungseintrittsfläche 4 angeordnet sind. Diese Anordnung ist in 2b in einer Draufsicht in Richtung der Hauptrichtung der Strahlung H (siehe 2a) noch einmal besser erkennbar. Die Kollimatorelemente 7a, 7b sind hier überlappend entlang der zwei Kanten des Strahlungswandlungselements 5 aufgeklebt. Alternativ könnten sie auch auf Stoß aneinander anliegenFor the sake of clarity, the reference numerals for the side surfaces 6 omitted in this illustration. The two collimator elements 7a . 7b abut one another at a contact edge B. This means that they are at two touching edges of the radiation conversion element 5 or its radiation entrance surface 4 are arranged. This arrangement is in 2 B in a plan view in the direction of the main direction of the radiation H (see 2a ) again better recognizable. The collimator elements 7a . 7b here are overlapping along the two edges of the radiation conversion element 5 glued. Alternatively, they could also abut each other on impact

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Strahlungsdetektormoduls 1, welches wiederum zwei Kollimatorelemente 7a, 7b aufweist. Im Gegensatz zu den Strahlungsdetektormodulen aus 1 und 2a weist das hier abgebildete eine Lichtdetektoranordnung 11 an einer seiner Seitenflächen auf. Diese Lichtdetektoranordnung 11 kann beispielsweise ein Silizium-Photo-Multiplier sein, der die im Strahlungswandlungselement 5 generierten Lichtstrahlen in hochfeiner Auflösung und Genauigkeit detektiert. An der Unterseite des Strahlungsdetektormoduls 1 ist ein Trägerelement 13 angebracht, das zwei Steckkontakte 15a, 15b aufweist, über die die von der Lichtdetektoranordnung 11 generierten Signale zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden können. 3 shows a further embodiment of a radiation detector module 1 , which in turn has two collimator elements 7a . 7b having. Unlike the radiation detector modules off 1 and 2a has the a light detector arrangement shown here 11 on one of its side surfaces. This light detector arrangement 11 can for example example, be a silicon photo multiplier, the in the radiation conversion element 5 generated light beams detected in high-fidelity resolution and accuracy. At the bottom of the radiation detector module 1 is a carrier element 13 attached, the two plug contacts 15a . 15b over which the light detector array 11 generated signals can be forwarded for further processing.

Bei einem Vergleich der Ausführungsformen des Strahlungsdetektormoduls 1 gemäß den 1 und 2a/2b einerseits und der 3 andererseits wird deutlich, dass die in 3 gewählte seitliche Anbringung der Lichtdetektoranordnung 11 senkrecht zur z- und φ-Richtung einen Vorteil bietet, wenn das Strahlungsdetektormodul in seinen Abmessungen in der z-Richtung verkleinert wird: Bedeutet dies bei den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2a/2b automatisch eine Verkleinerung der Detektionsfläche der Lichtdetektoranordnung 9, so wäre dies bei der Lichtdetektoranordnung 11 gemäß 3 nicht der Fall. Nur bei einer (ggf. zusätzlichen) Reduzierung der Dimensionen in φ-Richtung verkleinert sich auch die Lichtdetektoranordnung 11 gemäß 3. Der Reduzierung der Fläche der Lichtdetektoranordnung 11 kann außerdem dadurch entgegengewirkt werden, dass die Höhe des Strahlungswandlungselements (und damit auch der Lichtdetektoranordnung 11) in der durch die Hauptrichtung der Strahlung definierten Ausdehnungsrichtung vergrößert wird.In a comparison of the embodiments of the radiation detector module 1 according to the 1 and 2a / 2 B on the one hand and the 3 on the other hand it becomes clear that the in 3 selected lateral mounting of the light detector assembly 11 perpendicular to the z and φ-direction offers an advantage when the radiation detector module is reduced in size in the z-direction: Does this mean in the embodiments according to the 1 and 2a / 2 B automatically a reduction of the detection surface of the light detector assembly 9 This would be the case with the light detector arrangement 11 according to 3 not the case. Only with a (possibly additional) reduction of the dimensions in φ-direction, the light detector arrangement is reduced 11 according to 3 , The reduction of the area of the light detector arrangement 11 can also be counteracted by the fact that the height of the radiation conversion element (and thus also the light detector arrangement 11 ) is increased in the direction of expansion defined by the main direction of the radiation.

4 schließlich zeigt einen Ausschnitt aus einem Strahlungsdetektor 3. Er ist aus mehreren Strahlungsdetektormodulen 1 aufgebaut, wie beispielsweise in 1 schematisch dargestellt sind. Diese Strahlungsdetektormodule 1 sind auf einem gemeinsamen Träger 17 in φ-Richtung nebeneinander angeordnet und, beispielsweise durch Klebeverbindungen, miteinander verbunden. Über Kontakte (nicht dargestellt) auf der den Strahlungswandlungselementen 5 gegenüberliegenden Seite des Trägers 17 können die jeweils generierten Spannungsimpulse der einzelnen Strahlungsdetektormodule 1 weitergeleitet werden, beispielsweise an eine Signalverarbeitungseinheit. 4 finally shows a section of a radiation detector 3 , It is made up of several radiation detector modules 1 constructed, such as in 1 are shown schematically. These radiation detector modules 1 are on a common carrier 17 arranged in φ-direction side by side and, for example, by adhesive bonds, connected together. Via contacts (not shown) on the radiation conversion elements 5 opposite side of the carrier 17 can each generated voltage pulses of the individual radiation detector modules 1 be forwarded, for example, to a signal processing unit.

Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem auch Strahlungsdetektoren vorliegen, die reihenförmig angeordnet sind, hat die hier vorliegende Anordnung den Vorteil, dass die Kollimatorelemente 7 die Zwischenräume zwischen den Strahlungswandlungselementen 5 vollkommen ausfüllen können, während gemäß Stand der Technik die Kollimatorelemente nur nach oben hin von der Strahlungswandlungselementen 5 abstehen, das heißt ein aufgelegtes Gitter bilden würden. Die Ausrichtung der Kollimatorelemente wird durch die Erfindung deutlich erleichtert. Der Träger 17 dient neben der Assemblierung der einzelnen Strahlungsdetektormodule 1 zum Strahlungsdetektor 3 auch der Stabilität des Gesamtverbunds.Compared to the prior art, in which there are also radiation detectors which are arranged in rows, the present arrangement has the advantage that the collimator elements 7 the spaces between the radiation conversion elements 5 completely completing, while according to the prior art, the collimator only upward from the radiation conversion elements 5 stand out, that would form an overlaid grid. The orientation of the collimator elements is greatly facilitated by the invention. The carrier 17 serves in addition to the assembly of the individual radiation detector modules 1 to the radiation detector 3 also the stability of the overall composite.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei den dargestellten Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann statt einer Kombination von einem Strahlungswandlungselement aus einem Szintillatormaterial und einer Lichtdetektoranordnung auch ein direkt wandelndes Strahlungswandlungselement verwendet werden. Außerdem kann bei einem optisch wandelnden Strahlungsdetektormodul mit SiPM auch eine unterseitige Anbringung der Lichtdetektoranordnung vorgesehen sein. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein” bzw. „eine” nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.It will be final once again pointed out that it is the previous one detailed method described and in the illustrated Devices only to embodiments which is modified by the expert in various ways can be without departing from the scope of the invention. In particular, can take place a combination of a radiation conversion element of a Scintillator material and a light detector array also a direct-converting Radiation conversion element can be used. In addition, in an optical Changing radiation detector module with SiPM also a bottom-side Attachment of the light detector assembly may be provided. Farther includes the use of the indefinite article "a" or "an" does not mean that the relevant Features can also be present multiple times.

Claims

Method for producing a radiation detector module ( 1 ) for a radiation detector ( 3 ), which consists of a plurality of juxtaposed radiation detector modules ( 1 ), wherein a single radiation conversion element ( 5 ) with a radiation entrance surface oriented perpendicular to a main direction (H) of a radiation ( 4 ) with at least one collimator element ( 7 . 7a . 7b ), which is substantially perpendicular to the radiation entrance surface ( 4 ) is aligned.

Method according to claim 1, characterized in that the collimator element ( 7 . 7a . 7b ) in the main direction (H) of the radiation over the radiation entrance surface ( 4 ) on at least one side surface ( 6 ) of the radiation conversion element ( 5 ) is fixed.

Method according to claim 2, characterized in that the collimator element ( 7 . 7a . 7b ) over the entire side surface ( 6 ) at the radiation conversion element ( 5 ) is fixed.

Method according to claim 2 or 3, characterized in that the collimator element ( 7 . 7a . 7b ) at the radiation conversion element ( 5 ), preferably with an adhesive filled with titanium dioxide adhesive is adhered.

Method for producing a radiation detector ( 3 ) with a plurality of radiation detector modules ( 1 ), comprising the following steps: - Provision of several in a method according to one of the preceding claims herge set radiation detector modules ( 1 ), - connection of the radiation detector modules ( 1 ) to the radiation detector ( 3 ).

Method according to claim 5, characterized in that the connection of the radiation detector modules ( 1 ) Strip or matrix takes place.

Method according to claim 5 or 6, characterized in that the radiation detector modules ( 1 ) on a common carrier ( 17 ) to be ordered.

Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the radiation detector modules ( 1 ) are tested and / or classified prior to their connection.

Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the radiation detector modules ( 1 ) are arranged side by side so that they are at least in one direction (z, φ) substantially perpendicular to the main direction (H) of the radiation from each other by collimator elements ( 7 . 7a . 7b ) are separated.

Radiation detector module ( 1 ) for the production of a radiation detector ( 3 ), comprising a single radiation conversion element ( 5 ) with a radiation entrance surface oriented perpendicular to a main direction (H) of a radiation ( 4 ) and at least one collimator element ( 7 . 7a . 7b ) aligned substantially parallel to the principal direction (H) of the radiation.

Radiation detector module according to claim 10, characterized in that at least two collimator elements ( 7a . 7b ) at two adjacent edges of the radiation conversion element ( 5 ) are arranged.

Radiation detector module according to claim 10 or 11, characterized in that the radiation conversion element ( 5 ) comprises a direct transducer of radiation having a frequency range above that of light into electrical pulses.

Radiation detector module according to claim 10 or 11, characterized in that the radiation conversion element ( 5 ) comprises a scintillator material for converting radiation in the frequency range above that of light into radiation in the frequency range of light and the radiation detector module comprises a light detector arrangement ( 9 . 11 ) having.

Radiation detector module according to claim 13, characterized in that the light detector arrangement ( 9 . 11 ) comprises a plurality of light detector elements and the light detector elements each comprise a plurality of microdetection cells.

Radiation detector module according to claim 13 or 14, characterized in that the light detector arrangement ( 11 ) transversely to the radiation entrance surface ( 4 ) of the radiation conversion element ( 5 ) is aligned.

Radiation detector ( 3 ), preferably for a computer tomograph, comprising a plurality of radiation detector modules ( 1 ) according to any one of claims 10 to 15.

Radiation detector according to claim 16, characterized in that the radiation detector modules ( 1 ) from each other in at least one direction (z, φ) substantially perpendicular to the main direction (H) of the radiation by at least partially between their radiation conversion elements ( 5 ) collimator elements ( 7 . 7a . 7b ) are separated.