DE102016220332B3

DE102016220332B3 - X-ray detector

Info

Publication number: DE102016220332B3
Application number: DE102016220332.0A
Authority: DE
Inventors: Thorsten ERGLER; Thomas Hilderscheid; Thomas Reichel
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2018-03-01
Anticipated expiration: 2036-10-19

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Röntgendetektor (14) mit einem Gleichspannungskreis (24), und mit einer Detektoreinheit (26), die eine Anzahl an Detektormodulen (30) aufweist. Die Detektormodule (30) sind elektrisch in Reihe geschaltet und mit dem Gleichspannungskreis (24) elektrisch kontaktiert. Die Erfindung betrifft ferner ein Tomographiegerät (2), insbesondere Röntgen-Computertomograph, mit einem Röntgendetektor (14).The invention relates to an X-ray detector (14) with a DC voltage circuit (24), and to a detector unit (26) which has a number of detector modules (30). The detector modules (30) are electrically connected in series and electrically contacted with the DC voltage circuit (24). The invention further relates to a tomography device (2), in particular X-ray computed tomography, with an X-ray detector (14).

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgendetektor. Der Röntgendetektor ist beispielsweise ein Bestandteil eines Tomographiegeräts. Die Erfindung betrifft ferner ein Tomographiegerät mit einem Röntgendetektor. Das Tomographiegerät ist bevorzugt ein Röntgen-Computertomograph.The invention relates to an X-ray detector. The X-ray detector is for example a component of a tomography device. The invention further relates to a tomography device with an X-ray detector. The tomography device is preferably an X-ray computer tomograph.

Bei Betrieb eines Röntgen-Computertomograph wird ein zu untersuchendes Objekt einer Röntgenstrahlung ausgesetzt. Die an dem Objekt gestreute und/oder abgeschwächte Strahlung wird mittels eines Röntgendetektors erfasst. Anhand dieser Messdaten wird ein dreidimensionales Abbild des Objekts errechnet.When operating an X-ray computed tomography, an object to be examined is exposed to X-radiation. The radiation scattered and / or attenuated on the object is detected by means of an X-ray detector. Based on these measurement data, a three-dimensional image of the object is calculated.

Der Röntgendetektor weist eine Anzahl an Detektormodulen auf, die in einem bestimmten Raster angeordnet sind. Die elektrische Versorgungsspannung dieser Module ist üblicherweise im Bereich zwischen 100 mV bis zu 1 V. Die Versorgungsspannung des Röntgen-Computertomographen beträgt zwischen 350 V und 400 V. Infolgedessen ist es erforderlich, die Versorgungsspannung des Röntgen-Computertomographen auf einen niedrigeren Wert für die einzelnen Detektormodule zu transformieren.The X-ray detector has a number of detector modules, which are arranged in a specific grid. The electrical supply voltage of these modules is usually in the range between 100 mV up to 1 V. The supply voltage of the X-ray computer tomograph is between 350 V and 400 V. As a result, it is necessary to lower the supply voltage of the X-ray computed tomography to a lower value for the individual detector modules to transform.

Hierfür werden meist Gleichrichter herangezogen. Aufgrund der vergleichsweise großen Verringerung der elektrischen Spannung wird hierbei meist eine Anzahl an kaskadenartig hintereinander geschalteter Gleichrichter verwendet. Bei Betrieb jedes Gleichrichters tritt eine Verlustleitung auf, die zu einer Wärmeentwicklung führt. Bei Betrieb ist es somit erforderlich, diese überschüssige Wärme abzutransportieren, da ansonsten eine Zerstörung der Bestandteile des Detektors möglich ist.Rectifiers are usually used for this purpose. Due to the comparatively large reduction in the electrical voltage, a number of cascaded rectifiers are usually used in this case. During operation of each rectifier, a leakage line occurs, which leads to a generation of heat. During operation, it is thus necessary to remove this excess heat, since otherwise a destruction of the components of the detector is possible.

Sofern der Röntgendetektor in einem rotierenden Teil des Röntgen-Computertomographen angeordnet ist, ist die Wärmeabfuhr vergleichsweise aufwendig. Auch führt dies zu einer ungewollten Geräuschentwicklung. Zudem sind vergleichsweise viele elektrische bzw. elektronische Komponenten erforderlich, die innerhalb des vergleichsweise kleinen Bauraums integriert werden müssen. Auch sind aufgrund der vergleichsweise vielen elektrischen bzw. elektronischen Bauteile, die lediglich eine vergleichsweise geringe Baugröße aufweisen dürfen, Herstellungskosten erhöht.If the X-ray detector is arranged in a rotating part of the X-ray computed tomography, the heat dissipation is comparatively complicated. This also leads to an unwanted noise. In addition, comparatively many electrical or electronic components are required, which must be integrated within the comparatively small installation space. Also, manufacturing costs are increased due to the comparatively large number of electrical or electronic components which may only have a comparatively small size.

Aus DE 14 73 315 A ist eine Einrichtung zum Anzeigen und Regeln der Temperatur und des Wärmeinhaltes von Warmwasserbehältern mit einem den Mittelwert der Wasserstemperatur und einem zusätzlichen die Maximaltemperatur erfassenden Messfühler sowie einer beiden Messwerten gemeinsamen Anzeigeskala bekannt.Out DE 14 73 315 A is a device for displaying and controlling the temperature and the heat content of hot water tanks with a mean of the water temperature and an additional sensing the maximum temperature sensor and a common two measurement scale display scale known.

In DE 10 2010 041 805 A1 ist eine Vorrichtung mit mehreren zeilen- oder matrixförmig angeordneten photoempfindlichen Mikrozellen offenbart. Jede Mikrozelle der photosensorischen Matrix enthält ein an eine Lawinenphotodiode angeschlossenes Verstärkerelement um ein Zeitsignal direkt von der Mikrozelle zu erhalten und auszuwerten.In DE 10 2010 041 805 A1 a device is disclosed with a plurality of line or matrix arranged photosensitive microcells. Each microcell of the photosensitive array includes an amplifier element connected to an avalanche photodiode to obtain and evaluate a timing signal directly from the microcell.

DE 10 2015 202 320 A1 zeigt eine Detektorvorrichtung, die eine Anzahl an Detektoren für zugeordnete Strahlenquellen eines Computertomographen umfasst, wobei jeder der Detektoren zu dessen Betrieb eine konstante Eingangsspannung vorgegebener Höhe in einem Bereich zwischen 900 V und 1200 V benötigt. Einer Hochspannungsquelle zur Spannungsversorgung der Anzahl an Detektoren wird im Betrieb der Detektorvorrichtung an ihren Eingangsklemmen eine Hilfsspannung zugeführt. Die Hochspannungsquelle umfasst einen zentralen ersten Gleichspannungswandler, dem die Hilfsspannung zugeführt wird, und eine Anzahl an dem ersten Gleichspannungswandler nachgeschalteten zweiten Gleichspannungswandlern. DE 10 2015 202 320 A1 shows a detector device comprising a number of detectors for associated radiation sources of a computer tomograph, wherein each of the detectors for its operation requires a constant input voltage of predetermined height in a range between 900 V and 1200 V. A high voltage source for supplying power to the number of detectors is supplied with an auxiliary voltage at its input terminals during operation of the detector device. The high-voltage source comprises a central first DC-DC converter, to which the auxiliary voltage is supplied, and a number of second DC-DC converters connected downstream of the first DC-DC converter.

In EP 2 469 305 A2 ist ein Röntgendetektor mit mehreren Detektormodulen offenbart. Die Detektormodule sind mittels eines Datenbusses mit einer Steuerung verbunden.In EP 2 469 305 A2 An X-ray detector with a plurality of detector modules is disclosed. The detector modules are connected to a controller by means of a data bus.

Aus DE 10 2011 118 684 B3 ist ein direktwandelnder Detektor für Röntgen- oder Gammastrahlung bekannt. Der Detektor weist eine die Röntgen- oder Gammastrahlung absorbierende, freie Ladungsträger erzeugende Halbleiteranordnung und eine Spannungsquelle zum Anlegen eines elektrischen Feldes an die Halbleiteranordnung sowie Elektroden zum Sammeln der erzeugten freien Ladungsträger auf.Out DE 10 2011 118 684 B3 For example, a direct-conversion X-ray or gamma-ray detector is known. The detector comprises a free-carrier-generating semiconductor device absorbing the X-ray or gamma radiation and a voltage source for applying an electric field to the semiconductor device and electrodes for collecting the generated free charge carriers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Röntgendetektor sowie ein besonders geeignetes Tomographiegerät anzugeben, wobei vorzugsweise Herstellungskosten und/oder eine Verlustleistung reduziert sind, und wobei vorzugsweise eine Baugröße verringert ist.The invention has for its object to provide a particularly suitable X-ray detector and a particularly suitable tomography device, wherein preferably manufacturing costs and / or power loss are reduced, and wherein preferably a size is reduced.

Hinsichtlich des Röntgendetektors wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Tomographiegeräts durch die Merkmale des Anspruchs 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.With regard to the X-ray detector, this object is achieved by the features of claim 1 and in terms of the tomography device by the features of claim 8 according to the invention. Advantageous developments and refinements are the subject of the respective subclaims.

Der Röntgendetektor ist vorgesehen und eingerichtet, eine elektromagnetische Strahlung zu erfassen. Mit anderen Worten ist der Röntgendetektor geeignet, Röntgenstrahlung zu erfassen. Geeigneterweise ist der Röntgendetektor ein Bestandteil eines Röntgengeräts und/oder eines Tomographiegeräts. Zum Beispiel ist der Röntgendetektor ein Bestandteil eines C-Bogens oder eines Tomographen, der eine Gantry aufweist.The X-ray detector is provided and configured to detect electromagnetic radiation. In other words, the X-ray detector is suitable for detecting X-ray radiation. Suitably, the X-ray detector is a component of an X-ray device and / or a tomography device. For example, the X-ray detector is an integral part a C-arm or a tomograph that has a gantry.

Der Röntgendetektor umfasst einen Gleichspannungskreis. Der Gleichspannungskreis weist einen positiven und einen negativen Pol auf, wobei bei Betrieb beispielsweise eine Potentialdifferenz zwischen 300 V und 500 V zwischen den beiden Polen anliegt. Der Gleichspannungskreis ist geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, eine derartige elektrische Spannung zu tragen. Ferner umfasst der Röntgendetektor eine Detektoreinheit, die eine Anzahl an Detektormodulen aufweist. Die Detektormodule sind auf die jeweils zu erfassende elektromagnetische Strahlung bzw. die zu erfassenden Teilchen eingestellt. Zusammenfassend sind die Detektormodule auf die zu erfassende und die zu detektierende Größe, wie die elektromagnetische Strahlung bzw. ein bestimmtes Teilchen, abgestimmt.The X-ray detector comprises a DC voltage circuit. The DC voltage circuit has a positive and a negative pole, wherein in operation, for example, a potential difference between 300 V and 500 V between the two poles is applied. The DC voltage circuit is suitable, in particular provided and arranged to carry such an electrical voltage. Furthermore, the X-ray detector comprises a detector unit which has a number of detector modules. The detector modules are set to the respectively to be detected electromagnetic radiation or the particles to be detected. In summary, the detector modules are matched to the quantity to be detected and the quantity to be detected, such as the electromagnetic radiation or a specific particle.

Beispielsweise weist der Röntgendetektor zwei oder mehr derartige Detektormodule auf. Vorzugsweise ist die Anzahl der Detektormodule größer oder gleich 4, 8, 16 oder 32. Beispielsweise ist die Anzahl der Detektormodule kleiner als 2048, 1024 oder 512. Die Detektormodule selbst sind bei Betrieb mit elektrischer Energie versorgt und sind elektrisch in Reihe geschaltet. Ferner ist die Reihenschaltung der Detektormodule elektrisch mit dem Gleichspannungskreis kontaktiert. Mit anderen Worten ist die Reihenschaltung der Detektormodule sowohl gegen den positiven als auch gegen den negativen Pol des Gleichspannungskreises geführt. Insbesondere ist die Reihenschaltung der Detektormodule parallel zu dem Gleichspannungskreis geschaltet.For example, the X-ray detector has two or more such detector modules. Preferably, the number of detector modules is greater than or equal to 4, 8, 16 or 32. For example, the number of detector modules is less than 2048, 1024 or 512. The detector modules themselves are supplied with electrical energy during operation and are electrically connected in series. Furthermore, the series connection of the detector modules is electrically contacted with the DC voltage circuit. In other words, the series connection of the detector modules is guided both against the positive and against the negative pole of the DC voltage circuit. In particular, the series connection of the detector modules is connected in parallel to the DC voltage circuit.

Infolgedessen liegt an jedem Detektormodul eine im Vergleich zum Gleichspannungskreis verringerte elektrische Spannung an. Hierbei ist ein Herabsetzen der elektrischen Spannung nicht erforderlich, sodass eine Transformation unterbleiben kann. Folglich sind keine weiteren elektrischen bzw. elektronischen Bauteile erforderlich, was Herstellungskosten reduziert. Auch treten keine elektrischen Verluste auf, was einen Wirkungsgrad des Röntgendetektors erhöht. Ferner können vergleichsweise kleinbauende elektrische Leitungen verwendet werden, da aufgrund der fehlenden Spannungstransformation die bei Betrieb fließenden elektrischen Ströme vergleichsweise klein sind. Daher werden lediglich Leitungen mit einem vergleichsweise kleinen Querschnitt benötigt. Dies führt einerseits zu einer Gewichts- und Baugrößenreduktion. Andererseits sind Herstellungskosten reduziert.As a result, a reduced electrical voltage is applied to each detector module compared to the DC voltage circuit. In this case, a reduction of the electrical voltage is not required, so that a transformation can be omitted. Consequently, no further electrical or electronic components are required, which reduces manufacturing costs. Also, no electrical losses occur, which increases an efficiency of the X-ray detector. Furthermore, comparatively small-sized electrical lines can be used, since due to the lack of voltage transformation, the electrical currents flowing during operation are comparatively small. Therefore, only lines with a comparatively small cross section are needed. On the one hand, this leads to weight and size reduction. On the other hand, manufacturing costs are reduced.

Insbesondere umfasst der Röntgendetektor eine Auswerteeinheit, mittels derer die zu erfassende elektromagnetische Strahlung und/oder Teilchen quantifiziert und/oder qualifiziert werden. Beispielsweise umfasst die Detektoreinheit weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile, welche ebenfalls in Reihe mit den Detektormodulen geschaltet sind. Alternativ hierzu besteht die Reihenschaltung lediglich aus den Detektormodulen. Vorzugsweise sind die Detektormodule zueinander baugleich, sodass bei Betrieb an jedem Detektormodul die gleiche elektrische Spannung anliegt, die der elektrischen Spannung des Gleichstromkreises geteilt durch die Anzahl der Detektormodule entspricht.In particular, the X-ray detector comprises an evaluation unit, by means of which the electromagnetic radiation and / or particles to be detected are quantified and / or qualified. For example, the detector unit comprises further electrical and / or electronic components, which are likewise connected in series with the detector modules. Alternatively, the series connection consists only of the detector modules. Preferably, the detector modules are identical to one another, so that when operating on each detector module, the same electrical voltage is applied, which corresponds to the electrical voltage of the DC circuit divided by the number of detector modules.

Vorzugsweise weist der Röntgendetektor eine zur Anzahl der Detektormodule korrespondierende Anzahl an Zenerdioden (Z-Diode) auf. Hierbei ist jedem Detektormodul eine der Zenerdioden zugeordnet und diesem jeweils parallel geschaltet. Mit anderen Worten ist jedes Detektormodul mit jeweils einer der Zenerdioden überbrückt. Vorzugsweise sind die Zenerdioden derart bezüglich des jeweiligen Detektormoduls orientiert, dass bei einem Ausfall des Detektormoduls ein Stromfluss über die Zenerdiode ermöglicht ist. Sofern das Detektormodul betrieben ist, ist hingegen ein Stromfluss über die Zenerdiode unterbunden. Mit anderen Worten werden Zenerdioden in Sperrrichtung betrieben.Preferably, the X-ray detector has a number of Zener diodes (Z diode) corresponding to the number of detector modules. In this case, one of the zener diodes is assigned to each detector module and connected in parallel thereto. In other words, each detector module is bridged with one of the zener diodes. Preferably, the zener diodes are oriented with respect to the respective detector module such that a current flow through the zener diode is made possible in the event of failure of the detector module. If the detector module is operated, however, a current flow through the zener diode is prevented. In other words, zener diodes are reverse-biased.

Die Durchbruchsspannung oder Z-Spannung ist insbesondere geringfügig größer als diejenige elektrische Spannung, die bei einem Ausfall des Detektormoduls an diesem anliegen würde. Sofern die Detektormodule gleichartig aufgebaut sind, ist die Durchbruchsspannung vorzugsweise größer, insbesondere geringfügig größer, als die elektrische Spannung des Gleichspannungskreises geteilt durch die Anzahl der Detektormodule. Hierdurch ist sichergestellt, dass durch die Zenerdiode im Normalbetrieb kein Strom fließt und folglich auch keine Verlustleistung freigesetzt wird. Infolgedessen ist auch ein Betrieb des Röntgendetektors bei Ausfall eines der Detektormodule ermöglicht. Folglich kann bei Ausfall eines der Detektormodule der Röntgendetektor auch weiterhin betrieben werden, beispielsweise in einem sogenannten Notfallmodus, was eine Verfügbarkeit des Röntgendetektors erhöht. Auch ist ein Test des Röntgendetektors ermöglicht, sofern dieser noch nicht vollständig erstellt ist, was eine Herstellung vereinfacht.The breakdown voltage or Z voltage is, in particular, slightly larger than the electrical voltage that would be present at the failure of the detector module. If the detector modules are constructed identically, the breakdown voltage is preferably larger, in particular slightly larger, than the electrical voltage of the DC circuit divided by the number of detector modules. This ensures that no current flows through the zener diode in normal operation and consequently no power loss is released. As a result, an operation of the X-ray detector in case of failure of one of the detector modules is possible. Consequently, if one of the detector modules fails, the X-ray detector can continue to be operated, for example in a so-called emergency mode, which increases the availability of the X-ray detector. Also, a test of the X-ray detector is possible, if this is not yet completely created, which simplifies production.

Das Detektormodul weist vorzugsweise ein Sensorboard auf, das beispielsweise eine Anzahl an Sensorelementen umfasst. Die Sensorelemente sind beispielsweise in einer Richtung nebeneinander angeordnet und umfassen vorzugsweise eine Fotodiode. Zum Beispiel ist jedem Sensorelement ein Kollimator vorgeordnet, welcher sich somit strahleneingangsseitig des Sensorelements befindet. Zweckmäßigerweise umfasst das Sensorboard ein Halbleiterdetektorelement. Insbesondere weist jedes Sensorboard zwischen zwei und zwanzig derartige Sensorelemente auf. Beispielsweise besteht jedes Detektormodul aus dem Sensorboard, und folglich sind sämtliche Sensorboards der Detektoreinheit elektrisch in Reihe geschaltet. Vorzugsweise weist jedes Detektormodul zwei derartige Sensorboards auf, die beispielsweise übereinander angeordnet sind. Beispielsweise sind die Sensorboards auf unterschiedliche zu detektierende Energiebereiche eingestellt, und mittels des in Strahlrichtung nachgeordneten Sensorboards wird insbesondere eine Strahlung erfasst, welche durch das andere Sensorboard durchgedrungen ist. Insbesondere weist jedes Detektormodul eine Anzahl derartiger Sensorboards auf, beispielsweise drei oder vier, was eine Auflösung des Röntgendetektors verbessert.The detector module preferably has a sensor board which, for example, comprises a number of sensor elements. The sensor elements are arranged, for example, in one direction next to each other and preferably comprise a photodiode. For example, each sensor element is preceded by a collimator, which is thus located on the radiation input side of the sensor element. The sensor board expediently comprises a semiconductor detector element. In particular, each sensor board has between two and twenty such sensor elements. For example, each detector module consists of the sensor board, and thus are all sensor boards of the detector unit are electrically connected in series. Preferably, each detector module has two such sensor boards, which are arranged one above the other, for example. For example, the sensor boards are set to different energy ranges to be detected, and by means of the downstream in the beam direction sensor boards a radiation is detected in particular, which has penetrated through the other sensor board. In particular, each detector module has a number of such sensor boards, for example three or four, which improves a resolution of the X-ray detector.

Zweckmäßigerweise weist jedes Detektormodul einen Gleichspannungswandler auf (DC/DC-Wandler). Insbesondere ist jeder dieser Gleichspannungswandler mittels des Gleichspannungskreises gespeist. Hierbei ist die Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers vorzugsweise auf weitere elektrische und/oder elektronische Bauteile des Detektormoduls abgestimmt, wie etwaige Sensorelemente oder ein etwaiges Sensorboard. Bei Ausfall eines der Detektormodule steigt aufgrund der Reihenschaltung die an den weiteren Detektormodulen anliegende elektrische Spannung an. Aufgrund des jeweiligen Gleichspannungswandlers wird diese elektrische Spannung wiederum auf die Spannung abgesenkt, die zum Betrieb des Detektormoduls erforderlich ist. Insbesondere ist die elektrische Spannung auf eine Versorgungsspannung des etwaigen Sensorboards eingestellt. Somit liegt an jedem der Sensorboards sämtlicher Detektormodule stets die gleiche elektrische Spannung an, unabhängig von einem Ausfall eines der Detektormodule der Detektoreinheit. Insbesondere wird mittels des Gleichspannungswandlers eine elektrische Spannung stabilisiert, was eine Beschädigung von weiteren Bestandteilen des Detektormoduls aufgrund einer Spannungsschwankung, beispielsweise einer Spannungsspitze, vermeidet.Expediently, each detector module has a DC-DC converter (DC / DC converter). In particular, each of these DC-DC converter is powered by means of the DC voltage circuit. In this case, the output voltage of the DC-DC converter is preferably matched to further electrical and / or electronic components of the detector module, such as any sensor elements or a possible sensor board. If one of the detector modules fails due to the series connection applied to the other detector modules voltage increases. Due to the respective DC-DC converter, this electrical voltage is again lowered to the voltage required to operate the detector module. In particular, the electrical voltage is set to a supply voltage of the possible sensor board. Thus, the same electrical voltage is always applied to each of the sensor boards of all the detector modules, regardless of a failure of one of the detector modules of the detector unit. In particular, an electrical voltage is stabilized by means of the DC-DC converter, which avoids damage to further components of the detector module due to a voltage fluctuation, for example a voltage spike.

Beispielsweise erfolgt mittels des Gleichspannungswandlers eine galvanische Trennung der mit einer Ausgangsseite des Gleichspannungswandlers elektrisch kontaktierten elektrischen und/oder elektronischen Bauteile von dem Gleichspannungskreis. Insbesondere ist mittels des Gleichspannungswandlers das oder die Sensorboards des Detektormoduls von dem Gleichspannungskreis galvanisch getrennt, sofern diese vorhanden sind. Infolgedessen ist eine Sicherheit erhöht.For example, by means of the DC-DC converter, a galvanic isolation of the electrically connected to an output side of the DC-DC converter electrical and / or electronic components of the DC circuit. In particular, by means of the DC-DC converter or the sensor boards of the detector module of the DC voltage circuit is electrically isolated, if they are present. As a result, security is increased.

Vorzugsweise umfasst die Detektoreinheit eine Versorgungsleitung mit einer zur Anzahl der Detektormodule korrespondierenden Anzahl an ersten Steckern. Insbesondere ist die Anzahl der ersten Stecker gleich der Anzahl der Detektormodule. Die ersten Stecker sind elektrisch in Reihe geschaltet. Ferner umfasst jedes Detektormodul bevorzugt einen zweiten Stecker. Im Montagezustand ist jeweils einem der ersten Stecker einer der zweiten Stecker der Detektormodule zugeordnet, wobei eine Steckverbindung zwischen jedem ersten Stecker und jeweils einem der zweiten Stecker erstellt ist. Hierbei sind beispielsweise der erste und/oder der zweite Stecker zumindest teilweise nach Art einer Buchse ausgestaltet. Mit anderen Worten ist der erste Stecker ein weiblicher und der zweite Stecker ein männlicher Stecker. In einer weiteren Alternative weist jeder der Stecker derartige Elemente auf. Beispielsweise sind im Montagezustand die ersten und die jeweiligen zweiten Stecker miteinander verrastet, verclipst oder verschraubt. Auf diese Weise ist eine Montage vereinfacht. Die Versorgungsleitung umfasst beispielsweise ein Kabel oder eine Leiterbahn einer etwaigen Platine. In einer weiteren Alternative umfasst die Versorgungsleitung ein Stanzgitter. Beispielsweise besteht jedes Detektormodul im Wesentlichen aus dem Sensorboard bzw. den zwei Sensorboards sowie dem Gleichspannungswandler und dem zweiten Stecker.The detector unit preferably comprises a supply line with a number of first plugs corresponding to the number of detector modules. In particular, the number of first connectors is equal to the number of detector modules. The first connectors are electrically connected in series. Furthermore, each detector module preferably comprises a second connector. In the assembled state, one of the first plugs of one of the second plugs of the detector modules is assigned to one of the first plugs, wherein a plug connection is created between each first plug and one of the second plugs in each case. Here, for example, the first and / or the second connector are at least partially designed in the manner of a socket. In other words, the first plug is a female and the second plug is a male plug. In a further alternative, each of the plugs has such elements. For example, in the assembled state, the first and the respective second plugs are latched, clipped or screwed together. In this way, a mounting is simplified. The supply line comprises, for example, a cable or a conductor track of a possible circuit board. In a further alternative, the supply line comprises a stamped grid. For example, each detector module consists essentially of the sensor board or the two sensor boards and the DC-DC converter and the second connector.

Vorzugsweise ist jedes Detektormodul separat abschaltbar. Dies erfolgt beispielsweise mittels Lösen der Steckverbindung zwischen dem jeweiligen ersten und dem zugeordneten zweiten Stecker, sofern die Steckverbindung vorhanden ist. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der Gleichspannungswandler sperr- oder abschaltbar, sofern dieser vorhanden ist. Mit anderen Worten liegt in diesem Fall an dem Ausgang des jeweiligen Gleichspannungswandlers eine elektrische Spannung von null (0) an. Aufgrund der separaten Abschaltbarkeit jedes Detektormoduls ist eine Fehlersuche vereinfacht. Auch können Bereiche des Röntgendetektors abgeschaltet werden, welche beispielsweise für eine Untersuchung nicht benötigt werden. Auch kann auf diese Weise jedes Detektormodul des Röntgendetektors separat überprüft und kalibriert werden, was eine Herstellung vereinfacht.Preferably, each detector module can be switched off separately. This is done, for example, by releasing the connector between the respective first and the associated second connector, if the connector is present. Alternatively or in combination with this, the DC-DC converter can be switched off or switched off, if this is available. In other words, in this case, an electrical voltage of zero (0) is applied to the output of the respective DC-DC converter. Due to the separate disconnectability of each detector module, troubleshooting is simplified. Also areas of the X-ray detector can be turned off, which are not needed for an investigation, for example. Also, each detector module of the X-ray detector can be separately checked and calibrated in this way, which simplifies manufacture.

Vorzugsweise umfasst der Röntgendetektor eine zweite Detektoreinheit, die elektrisch parallel zu der Detektoreinheit geschaltet ist. Die zweite Detektoreinheit ist folglich mit dem Gleichspannungskreis elektrisch kontaktiert. Die zweite Detektoreinheit ist beispielsweise baugleich zu der Detektoreinheit. Zumindest jedoch weist die zweite Detektoreinheit ebenfalls eine Anzahl an Detektormodulen auf, die elektrisch in Reihe geschaltet und mit dem Gleichspannungskreis elektrisch kontaktiert sind. Vorzugsweise sind die Detektormodule mit jeweils einer Zenerdiode elektrisch überbrückt. Beispielsweise ist die Anzahl der Detektormodule der zweiten Detektoreinheit gleich der Anzahl der Detektormodule der Detektoreinheit. Alternativ hierzu variieren diese beiden Anzahlen.Preferably, the X-ray detector comprises a second detector unit, which is electrically connected in parallel to the detector unit. The second detector unit is thus electrically contacted with the DC voltage circuit. The second detector unit is, for example, identical to the detector unit. However, at least the second detector unit also has a number of detector modules, which are electrically connected in series and electrically contacted with the DC voltage circuit. Preferably, the detector modules are electrically bridged, each with a Zener diode. For example, the number of detector modules of the second detector unit is equal to the number of detector modules of the detector unit. Alternatively, these two numbers vary.

Aufgrund der zweiten Detektoreinheit können die zweite Detektoreinheit sowie die Detektoreinheit an räumlich unterschiedlichen Stellen des Röntgendetektors platziert werden, wobei ein Verkabelungs- bzw. Verschaltungsaufwand vereinfacht ist. Auch ist ein Teilbetrieb des Röntgendetektors möglich, bei dem beispielsweise eines der Detektoreinheiten abgeschaltet ist. Vorzugsweise umfasst der Röntgendetektor eine Anzahl derartiger Detektoreinheiten, beispielsweise drei oder vier oder mehrere. Aufgrund der zweiten Detektoreinheit weist der Röntgendetektor eine vergrößerte Anzahl an Detektormodulen auf, wobei die Betriebsspannung jedes der Detektormodule größer als die elektrische Spannung des Gleichspannungskreises geteilt durch die Anzahl sämtlicher Detektormodule ist. Auf diese Weise kann auch ein Röntgendetektor mit einer vergleichsweise großen Anzahl an Detektormodulen bereitgestellt werden, insbesondere sofern der Röntgendetektor ein Bestandteil eines sogenannten Dual Source CT ist.Due to the second detector unit, the second detector unit and the detector unit be placed at spatially different locations of the X-ray detector, with a wiring or Verschaltungsaufwand is simplified. Also, a partial operation of the X-ray detector is possible in which, for example, one of the detector units is switched off. Preferably, the X-ray detector comprises a number of such detector units, for example three or four or more. Due to the second detector unit, the X-ray detector has an increased number of detector modules, wherein the operating voltage of each of the detector modules is greater than the electrical voltage of the DC circuit divided by the number of all detector modules. In this way, it is also possible to provide an X-ray detector with a comparatively large number of detector modules, in particular if the X-ray detector is part of a so-called dual-source CT.

Das Tomographiegerät weist einen Röntgendetektor mit einem Gleichspannungskreis, und mit einer Detektoreinheit auf, die eine Anzahl an Detektormodulen umfasst, die elektrisch in Reihe geschaltet und mit dem Gleichspannungskreis elektrisch kontaktiert sind. Ferner umfasst das Tomographiegerät vorzugsweise eine Strahlen- und/oder Teilchenquelle. Der Röntgendetektor ist vorzugsweise geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, die mittels der Quelle erstellten Teilchen bzw. Strahlen zu erfassen und folglich zu detektieren.The tomography device has an X-ray detector with a DC voltage circuit, and with a detector unit comprising a number of detector modules, which are electrically connected in series and electrically contacted with the DC voltage circuit. Furthermore, the tomography device preferably comprises a radiation and / or particle source. The X-ray detector is preferably suitable, in particular provided and set up, to detect and consequently detect the particles or beams produced by the source.

Das Tomographiegerät ist insbesondere ein Computertomograph und vorzugsweise ein Röntgencomputergraph (CT).The tomography device is in particular a computer tomograph and preferably an x-ray computer graph (CT).

Beispielsweise weist das Tomographiegerät einen C-Bogen auf, wobei an einem Freiende des C-Bogens der Röntgendetektor angeordnet ist. In einer weiteren Alternative hierzu ist der Röntgendetektor stationär bezüglich des Tomographiegeräts angeordnet. Besonders bevorzugt jedoch umfasst das Tomographiegerät eine drehbar gelagerte Gantry, welche bei Betrieb des Tomographiegeräts rotiert wird. Die Gantry weist den Röntgendetektor auf. Vorzugsweise umfasst die Gantry ferner die etwaige Strahlen- bzw. Teilchenquelle. Aufgrund der Gantry ist ein Untersuchungsergebnis verbessert. Wegen des vergleichsweise kostengünstigen sowie leichten Röntgendetektors, der zudem eine vergleichsweise geringe Baugröße aufweist, ist eine vergleichsweise leichte sowie verkleinerte Gantry bereitgestellt.For example, the tomography device has a C-arm, wherein the X-ray detector is arranged at a free end of the C-arm. In a further alternative, the X-ray detector is arranged stationary with respect to the tomography device. However, particularly preferably, the tomography device comprises a rotatably mounted gantry, which is rotated during operation of the tomography device. The gantry has the x-ray detector. Preferably, the gantry further comprises the eventual source of radiation or particles. Due to the gantry a test result is improved. Because of the relatively inexpensive and lightweight X-ray detector, which also has a comparatively small size, a comparatively light and miniaturized gantry is provided.

Vorzugsweise umfasst das Tomographiegerät ein Schleifringsystem, mittels dessen eine Energieübertragung zwischen stationären Bestandteilen des Tomographiegeräts und der drehbar gelagerten Gantry erfolgt. Das Schleifringsystem weist zwei Schleifringe und zwei Bürsten auf, wobei jeweils einem der Schleifringe eine der Bürsten zugeordnet ist. Bei Betrieb werden die Bürsten entlang des jeweiligen Schleifrings bewegt und überstreichen diesen. Die Bürsten sind aus einem elektrisch leitfähigen Material erstellt, beispielsweise einem Metall oder Kohle. Hierbei weist beispielsweise die Gantry die beiden Schleifringe auf. In einer Alternative hierzu weist die Gantry die beiden Bürsten auf. Der Gleichspannungskreis des Röntgendetektors ist elektrisch gegen das Schleifringsystem geführt. Mit anderen Worten weist der Gleichspannungskreis die gleiche elektrische Spannung auf, die auch an den beiden Schleifringen des Schleifringsystems anliegt. Infolgedessen ist kein Gleichrichter erforderlich, welcher zur Energieversorgung des Röntgendetektors benötigt wird, was Herstellungskosten sowie das Gewicht reduziert. In einer Alternative hierzu ist der Gleichspannungskreis gegen einen weiteren Gleichrichter geführt, dessen Eingang elektrisch mit dem Schleifringsystem verbunden ist, insbesondere direkt oder aber über weitere und/oder elektronische Bauteile, wie einen weiteren Gleichrichter.Preferably, the tomography device comprises a slip ring system, by means of which an energy transfer takes place between stationary components of the tomography device and the rotatably mounted gantry. The slip ring system has two slip rings and two brushes, one of the slip rings associated with one of the brushes. In operation, the brushes are moved along the respective slip ring and paint over it. The brushes are made of an electrically conductive material, such as a metal or coal. In this case, for example, the gantry on the two slip rings. In an alternative, the gantry has the two brushes. The DC voltage circuit of the X-ray detector is guided electrically against the slip ring system. In other words, the DC voltage circuit has the same electrical voltage that is applied to the two slip rings of the slip ring system. As a result, no rectifier is required, which is needed for powering the X-ray detector, which reduces manufacturing costs and weight. In an alternative to this, the DC voltage circuit is routed against a further rectifier whose input is electrically connected to the slip ring system, in particular directly or via other and / or electronic components, such as a further rectifier.

Die im Zusammenhang mit dem Röntgendetektor genannten Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Tomographiegerät zu übertragen und umgekehrt.The developments and refinements mentioned in connection with the x-ray detector are also to be transferred analogously to the tomography device and vice versa.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:

1 schematisch vereinfacht einen Röntgen-Computertomograph mit einem Röntgendetektor, 1 schematically simplifies an X-ray computed tomography with an X-ray detector,

2 perspektivisch ein Detektormodul des Röntgendetektors, und 2 in perspective, a detector module of the X-ray detector, and

3 schematisch eine Detektoreinheit des Röntgendetektors. 3 schematically a detector unit of the X-ray detector.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist schematisch vereinfacht ein Tomographiegerät 2 in Form eines Röntgentomographen schematisch dargestellt. Das Tomographiegerät 2 weist ein Gehäuse 4 sowie eine darin drehbar gelagerte Gantry 6 auf. Ferner umfasst das Tomographiegerät 2 eine Steuereinheit 8, die elektrisch sowie signaltechnisch mittels einer Leitung 10 mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Die Steuereinheit 8 weist eine Vorrichtung zur Benutzereingabe, beispielsweise eine Tastatur oder eine Maus, sowie eine Vorrichtung zur Datenausgabe, wie einen Bildschirm, auf. Ferner umfasst die Steuereinheit 8 nicht näher dargestellte Algorithmen sowie Einheiten, mittels derer sowohl das Gehäuse 4 als auch die Gantry 6 geregelt und/oder gesteuert wird. Die Gantry 6 weist eine Röntgenquelle 12 und einen Röntgendetektor 14 auf, zwischen denen sich eine zentrale Aussparung 16 befindet.In 1 schematically simplified is a tomography device 2 shown schematically in the form of an X-ray tomograph. The tomography device 2 has a housing 4 and a gantry rotatably mounted therein 6 on. Furthermore, the tomography device comprises 2 a control unit 8th , the electrical and signaling technology by means of a line 10 with the housing 4 connected is. The control unit 8th has a device for user input, such as a keyboard or a mouse, and a device for data output, such as a screen on. Furthermore, the control unit comprises 8th not shown algorithms and units, by means of which both the housing 4 as well as the gantry 6 is regulated and / or controlled. The gantry 6 has an X-ray source 12 and an X-ray detector 14 on, between which is a central recess 16 located.

Bei Betrieb wird ein zu untersuchendes Objekt in der Aussparung 16 positioniert, und die Röntgenquelle 12 wird mittels der Steuereinheit 8 aktiviert. Die Röntgenstrahlung durchtritt das zu untersuchende Objekt und wird an diesem teilweise gestreut. Mittels des Röntgendetektors 14 wird die sowohl durchtretende als auch gestreute Röntgenstrahlung erfasst. Mittels der Leitung 10 werden die Messdaten des Röntgendetektors 14 zur Steuereinheit 8 geleitet, mittels derer eine Rekonstruktion des untersuchten Gegenstands erfolgt. In operation, an object to be examined is in the recess 16 positioned, and the X-ray source 12 is by means of the control unit 8th activated. The X-ray passes through the object to be examined and is partially scattered at this. By means of the X-ray detector 14 the both penetrating and scattered X-radiation is detected. By means of the line 10 become the measurement data of the X-ray detector 14 to the control unit 8th directed, by means of which a reconstruction of the examined object takes place.

Zur Stromversorgung sowohl der Röntgenquelle 12 als auch des Röntgendetektors 14 weist das Tomographiegerät 2 ein Schleifringsystem 18 mit zwei Schleifringen 20 sowie zwei Bürsten 22 auf. Die Schleifringe 20 sind an dem Gehäuse 4 befestigt und umgeben die Gantry 6 umfangsseitig. Bei Betrieb liegt zwischen den beiden Schleifringen 20 eine elektrische Spannung von 400 V an. Die Bürsten 22 sind an der Gantry 6 angebunden. Bei einer Rotation der Gantry 6 bezüglich des Gehäuses 4 streifen die Bürsten 22 über die Schleifringe 20, wobei jeweils einem der Schleifringe 20 eine der Bürsten 22 zugeordnet ist.To power both the X-ray source 12 as well as the x-ray detector 14 has the tomography device 2 a slip ring system 18 with two slip rings 20 as well as two brushes 22 on. The slip rings 20 are on the case 4 attached and surround the gantry 6 periphery. When in operation, between the two slip rings 20 an electrical voltage of 400 V on. The brushes 22 are at the gantry 6 tethered. During a rotation of the gantry 6 with respect to the housing 4 brush the brushes 22 over the slip rings 20 , each one of the slip rings 20 one of the brushes 22 assigned.

Der Röntgendetektor 14 weist einen Gleichspannungskreis 24 auf, der elektrisch gegen das Schleifringsystem 18 geführt ist. Mit anderen Worten weist der Gleichspannungskreis zwei Pole auf, wobei jeder der Pole des Gleichspannungskreises 24 mit jeweils einer der Bürsten 22 elektrisch kontaktiert ist. Somit führt der Gleichspannungskreis 24 ebenfalls eine elektrische Spannung von 400 V.The x-ray detector 14 has a DC voltage circuit 24 which is electrically against the slip ring system 18 is guided. In other words, the DC voltage circuit has two poles, each of the poles of the DC voltage circuit 24 with one of the brushes 22 electrically contacted. Thus, the DC voltage circuit leads 24 also an electrical voltage of 400 V.

Der Röntgendetektor 14 umfasst eine Detektoreinheit 26 sowie eine zweite Detektoreinheit 28, die elektrisch parallel zu der Detektoreinheit 26 geschaltet ist. Die beiden Detektoreinheiten 26, 28 sind jeweils mit dem Gleichspannungskreis 24 elektrisch kontaktiert. Folglich liegt bei Betrieb an jeder der beiden Detektoreinheiten 24, 26 eine elektrische Spannung von 400 V an.The x-ray detector 14 includes a detector unit 26 and a second detector unit 28 electrically parallel to the detector unit 26 is switched. The two detector units 26 . 28 are each with the DC voltage circuit 24 electrically contacted. As a result, each of the two detector units is in operation 24 . 26 an electrical voltage of 400 V on.

Jede der beiden Detektoreinheiten 26, 28 weist eine Anzahl an Detektormodulen 30 auf, von denen eines in 2 schematisch vereinfacht in einer perspektivischen Darstellung gezeigt ist. Die Anzahl der Detektormodule pro Detektoreinheit 26, 28 ist gleich und beträgt 128. Die Detektormodule 30 sind baugleich und umfassen jeweils zwei Sensorboards 32, die im Wesentlichen flächig ausgestaltet sind. Die Erstreckungsebenen der beiden Sensorboards 32 sind parallel zueinander, und die beiden Sensorboards 32 sind in einem Abstand übereinander angeordnet. Die Einfallsrichtung der mittels der Röntgenquelle 12 erzeugten elektromagnetischen Strahlung ist senkrecht zur Ebene der Sensorboards 32. Jedes Sensorboard 32 weist nicht näher dargestellte Sensorelemente auf, welche mit einem Kollimator abgedeckt sind. Mittels der Kollimatoren wird sichergestellt, dass im Wesentlichen lediglich senkrecht zu den Sensorboards 32 einfallende elektromagnetische Strahlung erfasst wird, welche mittels der Sensorelemente erfasst wird.Each of the two detector units 26 . 28 has a number of detector modules 30 one of which is in 2 is shown schematically simplified in a perspective view. The number of detector modules per detector unit 26 . 28 is equal and is 128. The detector modules 30 are identical and each include two sensor boards 32 , which are designed substantially flat. The extension levels of the two sensor boards 32 are parallel to each other, and the two sensor boards 32 are arranged one above the other at a distance. The direction of incidence by means of the X-ray source 12 generated electromagnetic radiation is perpendicular to the plane of the sensor boards 32 , Every sensor board 32 has sensor elements not shown in detail, which are covered with a collimator. By means of the collimators it is ensured that essentially only perpendicular to the sensor boards 32 incident electromagnetic radiation is detected, which is detected by means of the sensor elements.

Die Sensorboards 32 werden mittels eines Gleichspannungswandlers 34 mit elektrischer Energie versorgt, mittels dessen eine Eingangsspannung in eine Ausgangsspannung transformiert wird. Mittels der Ausgangsspannung werden die Sensorboards 32 betrieben, und die Ausgangsspannung beträgt zwischen 0,1 V und 5 V und insbesondere gleich 3,125 V. Die Eingangsspannung wird mittels eines zweiten Steckers 36 bereitgestellt. Bei Betrieb wird eine an dem zweiten Stecker 36 anliegende elektrische Spannung mittels des Gleichspannungswandlers 34 in die elektrische Spannung transformiert, mit der die beiden Sensorboards 32 betrieben sind. Die beiden Sensorboards 32 sind hierbei elektrisch parallel geschaltet, sodass an jedem der Sensorboards 32 die Ausgangsspannung des Gleichspannungswandlers 34 anliegt.The sensor boards 32 be by means of a DC-DC converter 34 supplied with electrical energy, by means of which an input voltage is transformed into an output voltage. By means of the output voltage are the sensor boards 32 operated, and the output voltage is between 0.1 V and 5 V and in particular equal to 3.125 V. The input voltage is by means of a second connector 36 provided. In operation, one on the second plug 36 applied electrical voltage by means of the DC-DC converter 34 transformed into the electrical voltage with which the two sensor boards 32 are operated. The two sensor boards 32 are electrically connected in parallel, so that on each of the sensor boards 32 the output voltage of the DC-DC converter 34 is applied.

In 3 ist schematisch vereinfacht die Detektoreinheit 26 dargestellt, die die 128 Detektormodule 30 aufweist. Die Detektormodule 30 sind baugleich und weisen jeweils den zweiten Stecker 36 und den Gleichspannungswandler 34 auf, mittels dessen eine Versorgung der jeweiligen Sensorboards 32 erfolgt. Ferner weist die Detektoreinheit 26 eine Versorgungsleitung 38 auf, die 128 erste Stecker 40 umfasst. Die Versorgungsleitung 38 ist gegen den Gleichspannungskreis 24 geführt. Mit anderen Worten sind die beiden Anschlüsse der Versorgungsleitung 38 mit jeweils einem Pol des Gleichspannungskreises 24 elektrisch kontaktiert. Die ersten Stecker 40 sind zueinander in Reihe geschaltet, und jeder erste Stecker 40 ist mittels einer Zenerdiode 42 überbrückt, die folglich parallel zu dem jeweiligen ersten Stecker 40 geschaltet ist. Die Zenerdioden 42 werden in Sperrrichtung betrieben. Die Durchbruchsspannung der baugleichen Zenerdioden 42 ist geringfügig größer als 400 V geteilt durch die Anzahl an Zenerdioden 42 und somit größer als 3,125 V. Insbesondere ist die Durchbruchsspannung gleich 3,3 V.In 3 is schematically simplified the detector unit 26 shown the 128 detector modules 30 having. The detector modules 30 are identical and each have the second connector 36 and the DC-DC converter 34 on, by means of which a supply of the respective sensor boards 32 he follows. Furthermore, the detector unit 26 a supply line 38 on, the 128 first plug 40 includes. The supply line 38 is against the DC voltage circuit 24 guided. In other words, the two connections of the supply line 38 each with one pole of the DC voltage circuit 24 electrically contacted. The first plug 40 are connected in series with each other, and each first connector 40 is by means of a Zener diode 42 bridged, which consequently parallel to the respective first connector 40 is switched. The zener diodes 42 are operated in the reverse direction. The breakdown voltage of the identical Zener diodes 42 is slightly larger than 400V divided by the number of zener diodes 42 and thus greater than 3.125 V. In particular, the breakdown voltage is equal to 3.3 V.

Im Montagezustand ist jedem der ersten Stecker 40 einer der zweiten Stecker 36 zugeordnet, und mittels jedes der ersten Stecker 40 und mittels des jeweiligen zugeordneten zweiten Steckers 36 ist jeweils eine Steckerverbindung 44 erstellt. Infolgedessen sind auch sämtliche Detektormodule 30 elektrisch in Reihe geschaltet und mit dem Gleichspannungskreis 24 elektrisch kontaktiert, und jedem Detektormodul 30 ist eine der Zenerdioden 42 elektrisch parallel geschaltet. Hierbei liegt an der Versorgungsleitung 38 die elektrische Spannung von 400 V an, wobei an jedem Detektormodul 30 lediglich 3,125 V anliegen. Mittels des jeweiligen Gleichspannungswandlers 34 wird diese Versorgungsspannung des Detektormoduls 30 auf den gewünschten Wert gebracht und stabilisiert. In einer Alternative hierzu erfolgt eine Transformation der elektrischen Spannung auf beispielsweise 1 V, wobei dadurch der Vorteil der Verwendung von low power Schaltungstechnik zugänglich wird, welche in der Regel mit sehr niedrigen Versorgungsspannungen im Bereich von 1 Volt betrieben wird.In the assembled state, each of the first connector 40 one of the second plugs 36 assigned, and by means of each of the first connector 40 and by means of the respective associated second connector 36 is in each case a plug connection 44 created. As a result, all the detector modules are also 30 electrically connected in series and with the DC voltage circuit 24 electrically contacted, and each detector module 30 is one of the zener diodes 42 electrically connected in parallel. This is due to the supply line 38 the electrical voltage of 400 V, wherein at each detector module 30 only 3.125 V lie. By means of the respective DC-DC converter 34 becomes this supply voltage of the detector module 30 brought to the desired value and stabilized. In an alternative to this, a transformation of the electrical voltage to, for example, 1 V, whereby the advantage of using low power circuit technology is accessible, which is usually operated with very low supply voltages in the range of 1 volt.

Mittels Trennen jeweils einer der Steckverbindungen 44 ist es möglich, jedes der Detektormodule 30 separat abzuschalten, wobei nach Trennen der Steckverbindung 44 der elektrische Stromfluss über die Zenerdiode 42 erfolgt, die parallel zu dem ersten Stecker 40 geschaltet ist, dessen Steckverbindung 44 gelöst ist. Infolgedessen liegt an jedem der weiteren Detektormodule 30 eine geringfügig niedrigere elektrische Spannung an, welche jedoch mittels des jeweiligen Gleichspannungswandlers 34 auf die ursprünglichen 3,125 V bzw. 1 V gewandelt wird. In einer weiteren Alternative hierzu ist beispielsweise jeder Gleichspannungswandler 34 derart ansteuerbar, dass dessen jeweilige elektrische Ausgangsspannung 0 V ist, sodass die jeweiligen Sensorboards 32 nicht betrieben sind. Auch in diesem Fall fließt der elektrische Strom zum größten Teil über die Zenerdiode 42 am ausgeschalteten Detektormodul 30 vorbei.By separating each one of the connectors 44 is it possible to use any of the detector modules 30 disconnect separately, after disconnecting the connector 44 the electric current flow through the zener diode 42 takes place, which is parallel to the first connector 40 is switched, whose connector 44 is solved. As a result, each of the other detector modules is located 30 a slightly lower electrical voltage, which, however, by means of the respective DC-DC converter 34 is converted to the original 3.125V or 1V. In a further alternative, for example, each DC-DC converter 34 be controlled such that its respective electrical output voltage is 0 V, so that the respective sensor boards 32 not operated. Also in this case, the electric current flows for the most part via the Zener diode 42 on the off detector module 30 past.

Aufgrund der Zenerdioden 42 kann somit ein Betrieb auch weiterhin stattfinden, wenn eines der Detektormodule 30 ausfällt. Auch sind eine Inbetriebnahme sowie eine etwaige Fehlersuche vereinfacht. Im Normalbetrieb, wenn sämtliche Detektormodule 30 angeschlossen sind und diese bestimmungsgemäß arbeiten, fließt durch keine der Zenerdioden 42 ein elektrischer Strom, da in diesem Fall die Last bei sämtlichen Detektormodulen 30 nahezu gleich ist und folglich auch die Eingangsspannung der jeweiligen Gleichspannungswandler 34.Due to the Zener diodes 42 Thus, an operation can continue to take place when one of the detector modules 30 fails. Also commissioning and any troubleshooting are simplified. In normal operation, if all detector modules 30 are connected and work as intended, flows through any of the Zener diodes 42 an electric current, since in this case the load on all detector modules 30 is almost the same and consequently also the input voltage of the respective DC-DC converter 34 ,

Die Versorgungsleitung 38 führt lediglich einen vergleichsweise geringen elektrischen Strom, weswegen diese einen vergleichsweise geringen Querschnitt aufweisen kann, was Baugröße und Gewicht spart. Da die Versorgungsleitung 38 gegen das elektrische Potential des Schleifringsystems 18 elektrisch geführt ist, ist kein weiterer elektrischer Wandlungsschritt erforderlich, weswegen ein zusätzlicher Gleichspannungswandler nicht erforderlich ist, was Kosten, Gewicht und Baugröße spart. Auch tritt kein zusätzlicher elektrischer Verlust auf, was einerseits einen Wirkungsgrad erhöht, und weswegen andererseits keine zusätzliche Verlustwärme abgeführt werden muss, was anderweitig zu ungewollten Geräuschen führen würde.The supply line 38 only results in a comparatively low electric current, which is why this may have a comparatively small cross-section, which saves size and weight. Because the supply line 38 against the electrical potential of the slip ring system 18 is electrically guided, no further electrical conversion step is required, so an additional DC-DC converter is not required, which saves costs, weight and size. Also occurs no additional electrical loss, which on the one hand increases efficiency, and therefore on the other hand, no additional heat loss must be dissipated, which would otherwise lead to unwanted noise.

In einer weiteren Alternative ist jedem der Gleichspannungswandler 34 jeweils lediglich ein Sensorboard 32 zugeordnet. In einer weiteren Alternative entfällt auch der Gleichspannungswandler 34, und jedes Detektormodul 30 ist im Wesentlichen mittels des jeweiligen zweiten Steckers 36 sowie dem hiermit verbundenen Sensorboard 32 gebildet.In a further alternative, each of the DC-DC converters 34 only one sensor board each 32 assigned. In a further alternative also eliminates the DC-DC converter 34 , and each detector module 30 is essentially by means of the respective second connector 36 and the associated sensor board 32 educated.

Aufgrund der zweiten Detektionseinheit 28 weist das Tomographiegerät 2 insgesamt 256 Detektormodule 30 auf, wobei an jedem im Normalbetrieb eine elektrische Spannung von 3,125 V anliegt. Auch ist es ermöglicht, eine der beiden Detektoreinheiten 26, 28 von der Stromversorgung (Schleifringsystem 18) zu trennen, wobei die verbleibende Detektoreinheit 26, 28 weiter betreibbar ist. Zusammenfassend wird jedes der Detektormodule 30 mit einer vergleichsweise geringen elektrischen Spannung betrieben, wobei hierfür keine Wandlungsstufen erforderlich sind, was Kosten spart und eine Verlustleistung reduziert. Zudem ist weniger Bauraum für etwaige Platinen/Netzteile und eine Verkabelung benötigt.Due to the second detection unit 28 has the tomography device 2 a total of 256 detector modules 30 on, in each case in normal operation, an electrical voltage of 3.125 V is applied. It also allows one of the two detector units 26 . 28 from the power supply (slip ring system 18 ), the remaining detector unit 26 . 28 is still operable. In summary, each of the detector modules 30 operated with a comparatively low electrical voltage, for which no conversion stages are required, which saves costs and reduces power loss. In addition, less space for any boards / power supplies and wiring is needed.

Claims

X-ray detector ( 14 ) with a DC voltage circuit ( 24 ), and with a detector unit ( 26 ) comprising a number of detector modules ( 30 ), which are electrically connected in series and connected to the DC voltage circuit ( 24 ) are electrically contacted.

X-ray detector ( 14 ) according to claim 1, characterized in that for each detector module ( 30 ) a zener diode ( 42 ) is electrically connected in parallel.

X-ray detector ( 14 ) according to claim 1 or 2, characterized in that each detector module ( 30 ) two sensor boards ( 32 ) having.

X-ray detector ( 14 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that each detector module ( 30 ) a DC-DC converter ( 34 ) having.

X-ray detector ( 14 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the detector unit ( 26 ) a supply line ( 38 ) with one to the number of detector modules ( 30 ) corresponding number of first plugs ( 40 ), which are electrically connected in series, and that each detector module ( 30 ) a second plug ( 36 ), wherein a plug connection ( 44 ) between each first connector ( 40 ) and one of the second plugs ( 36 ) is created.

X-ray detector ( 14 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that each detector module ( 30 ) can be switched off separately.

X-ray detector ( 14 ) according to one of claims 1 to 6, characterized by a second Detector unit ( 28 ) electrically parallel to the detector unit ( 26 ) is switched.

Tomography device ( 2 ), in particular X-ray computed tomography, with an X-ray detector ( 14 ) according to one of claims 1 to 7.

Tomography device ( 2 ) according to claim 8, characterized by a rotatably mounted gantry ( 6 ) containing the X-ray detector ( 14 ) having.

Tomography device ( 2 ) according to claim 9, characterized by a slip ring system ( 18 ) with two slip rings ( 20 ), and with two brushes ( 22 ), where the DC voltage circuit ( 24 ) of the X-ray detector ( 14 ) electrically against the slip ring system ( 16 ) is guided.