DE19914217A1 - Verfahren zum Betrieb eines Röntgenstrahlendetektors, Röntgenstrahlendetektor sowie Röntgeneinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines Röntgenstrahlendetektors, Röntgenstrahlendetektor sowie Röntgeneinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchenInfo
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Röntgenstrahlendetektors mit einer Pixelmatrix aus amorphem Silizium, einer bezogen auf die einfallende Röntgenstrahlung vor der Pixelmatrix angeordneten Szintillatorschicht und einer dahinter angeordneten flächenhaften Lichtquelle, bei dem nach erfolgter Aufnahme eines Röntgenbildes die Pixelmatrix ausgelesen und anschließend wenigstens ein auf die Szintillatorschicht wirkender Lichtpuls mittels der Lichtquelle gegeben wird, mittels welchem zur Verringerung eines Nachleuchtens der Szintillatorschicht eine stimulierte Ladungsträgerrekombination angeregt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Rönt
genstrahlendetektors mit einer Pixelmatrix aus amorphem Sili
zium, einer bezogen auf die einfallende Röntgenstrahlung vor
der Prixelmatrix angeordneten Szintillatorschicht und einer
dahinter angeordneten flächenhaften Lichtquelle.
Derartige großflächige Röntgenstrahlendetektoren, häufig auch
Röntgenpanels genannt, kommen bekanntermaßen bei Röntgenein
richtungen zum Einsatz und dienen dazu, Strahlungsbilder ei
nes Untersuchungsobjekts, in der Regel eines Patienten, im
Rahmen einer zumeist medizinischen Untersuchung oder Therapie
aufzunehmen. Mittels des Bildaufnahmesystems, zudem auch der
Röntgenstrahlendetektor gehört, werden von der das Untersu
chungsobjekt durchdringenden Röntgenstrahlung Bilder erzeugt,
die beispielsweise an einem Monitor ausgegeben werden. Zur
Umwandlung der auf den Röntgenstrahlendetektor einfallenden
Röntgenstrahlung in sichtbare Strahlung dient eine vorge
schaltete Szintillatorschicht, die von dieser erzeugte sicht
bare Strahlung trifft dann auf die Halbleiterschicht aus
amorphem Silizium und generiert in den dort ausgebildeten
Bildpixeln Ladungen, die von einer nachgeschalteten Ausle
seelektronik ausgelesen werden. Die hinter der Halbleiter
schicht angeordnete flächenhafte Lichtquelle dient zum Rück
setzen der einzelnen Pixel der Pixelmatrix im Rahmen der Vor
bereitung des Röntgenstrahlendetektors für eine zu erfolgende
Bildaufnahme. Das von der flächenhaften Lichtquelle, bei der
es sich in der Regel um ein Diodenarray handelt, erzeugte
Licht durchdringt die Halbleiterschicht und kann so auf die
vorderseitig ausgebildeten Pixel einwirken und diese auf ein
gemeinsames Ladungsniveau bringen.
Bei Untersuchungen hat es sich nun herausgestellt, daß die
mit dem Halbleiterpanel optisch gekoppelte Szintillator
schicht ein Nachleuchtverhalten zeigt, welches sich nachtei
lig auf die Bildaufnahme auswirken kann, sowohl im Durch
leuchtungsmodus, wenn pro Sekunde viele Bilder akquiriert
werden, wie auch im Einzelbildmodus. Den Grund hierfür lie
fern die physikalischen Vorgänge, die bei Einfallen eines
Röntgenquants im Szintillator ablaufen. Die Emission von
Licht aus einem Röntgenszintillator geschieht dadurch, daß
durch ein Röntgenquant ein Elektron des Szintillatormaterials
aus dem Valenzband in das Leitungsband angehoben wird. Beim
Zurückfallen dieses Elektrons in ein Rekombinationszentrum im
Valenzband wird Licht einer vom energetischen Abstand des Va
lenzbands und des Leitungsbands bestimmten Wellenlänge emit
tiert. Da dieser Prozeß ohne äußere Einwirkung abläuft, nennt
man ihn Spontan-Emission. Es fallen jedoch nicht alle in das
Leitungsband angehobenen Elektronen unmittelbar in valenz
bandseitige Rekombinationszentren. Vielmehr wird ein hinrei
chender Teil in der Bandlücke zwischen dem Leitungs- und dem
Valenzband vorhandenen Haftstellen, sogenannten Traps gefan
gen, in denen sich Elektronen eine Zeit lang aufhalten kön
nen. Solche Haftstellen oder Traps sind unvermeidbar und
stellen Energiezustände innerhalb der Bandlücke dar, die bei
spielsweise von Gitterfehlern des Szintillatorkristalls oder
aber Verunreinigungen und Ähnlichem verursacht werden. Norma
lerweise rekombinieren in Traps befindliche Ladungsträger in
der Folgezeit, wobei dies jedoch lange Zeit in Anspruch neh
men kann. Diese quasi ungesteuerte Rekombination, die auch
dann statt findet, wenn die Pixelmatrix bereits ausgelesen
ist und ein zweites Bild aufgenommen wird, verursacht, daß im
nachfolgend aufgenommenen Bild sogenannte Nachbilder oder
Bildartefakte des vorher aufgenommenen Bildes, z. B. in Form
der Umrisse der früher aufgenommenen Struktur sichtbar werden
können.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, wie dieses Nachleuchten verringert und die Bild
qualität von nacheinander aufgenommenen Bildern verbessert
werden kann.
Zur Lösung dieses Problems ist ein Verfahren der eingangs ge
nannten Art vorgesehen, bei dem erfindungsgemäß nach erfolg
ter Aufnahme eines Röntgenbildes die Pixelmatrix ausgelesen
und anschließend wenigstens ein auf die Szintillatorschicht
wirkender Lichtpuls mittels der Lichtquelle gegeben wird,
mittels welchem zur Verringerung eines Nachleuchtens der
Szintillatorschicht eine stimulierte Ladungsträgerrekombina
tion angeregt wird.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß das Licht der
flächenhaften Lichtquelle, die eigentlich zum Rücksetzen der
Pixelmatrix vorgesehen ist, in der Lage ist, die in Traps ge
fangenen Elektronen zur Rekombination anzuregen. Dieser Ef
fekt wird fotostimulierte Lumineszenz genannt. Die Stimulati
on erfolgt durch das einwirkende Licht der Lichtquelle, was
dazu führt, daß die Elektronen aus den Haftstellen gehoben
werden und nachfolgend mit den Löchern im Valenzband rekombi
nieren. Die Energiezustände in der Bandlücke, also die Haft
stellen, werden gezielt entladen, sodaß ein Großteil der hier
ungewollt gefangenen Elektronen stimuliert und gezielt rekom
binieren, wodurch eine unkontrollierte, zu einem unbestimmba
ren Zeitpunkt auftretende Reinkombination, die zum nachteili
gen Nachleuchten führt, weitestgehend vermieden werden kann.
Die Szintillatorschicht wird nach jedem Auslesen der Pixelma
trix und damit vor jeder erneuten Bildaufnahme in entspre
chender Weise vorbereitet und hinsichtlich der in den Haft
stellen befindlichen Ladungsträger quasi "entladen", sodaß
aufgrund einer unkontrollierten Ladungsträger-Rekombination
hervorgerufene Bildartefakte in einem nachfolgend aufgenomme
nen Bild nicht mehr oder kaum noch störend auftreten.
Die Dauer des mittels der flächenhaften Lichtquelle z. B. in
Form eines Diodenarrays, welches beispielsweise rotes Licht
mit einer Wellenlänge von ca. 650 nm emittiert, emittierten
Lichtpulses sollte in Abhängigkeit des Rücksetzlichtarrays
wenigstens 20 µs, insbesondere wenigstens 50 µs und vorzugs
weise 100 µs betragen. Je länger die Dauer ist, desto mehr
Ladungsträger können aus den Haftstellen gehoben und zur Re
kombination angeregt werden, wobei sich beispielsweise 100 µs
als hinreichend herausgestellt haben. Als zweckmäßig hat es
sich dabei erwiesen, wenn zwei oder mehr separate Lichtpulse
in kurzer Abfolge nacheinander gegeben werden.
Um möglichst gezielt und direkt nur die in den Haftstellen
befindlichen Ladungsträger anzuregen, kann erfindungsgemäß
die Intensität und/oder die spektrale Bandbreite des Licht
pulses den energetischen Erfordernissen der Szintillator
schicht zum Anregen der in Haftstellen befindlichen Ladungs
träger angepaßt sein. Die Energieniveaus der Haftstellen im
Energieband zwischen dem Valenz- und dem Leitungsband können
auf bekannte Weise nach Erzeugen der Szintillatorschicht be
stimmt werden, sodaß hieraus die zum Anheben aus den Haft
stellen erforderliche Energie, die vom Lichtpuls in den Szin
tillator eingetragen wird, bestimmt werden kann. Entsprechend
kann dann die Intensität und/oder die spektrale Bandbreite
des erzeugten Lichtpulses angepaßt werden.
Wie beschrieben dient die flächenhafte Lichtquelle ursprüng
lich zum Rücksetzen der Pixelmatrix, das von ihr emittierte
Licht wird nun erfindungsgemäß auch zum Vorbereiten der Szin
tillatorschicht genutzt. Um für beide Prozesse mit einer ge
meinsamen "Lichtqualität" auszukommen kann erfindungsgemäß
vorgesehen sein, daß die Intensität und/oder die spektrale
Bandbreite des von der Lichtquelle emittierbaren Lichts der
art gewählt ist, daß es sowohl zum Bearbeiten der Szintilla
torschicht als auch der Pixelmatrix verwendet werden kann. Es
wird also eine Art Kombinationslicht verwendet, welche ohne
spezielle Variation für beide Vorbereitungsschritte einge
setzt werden kann. Dabei ist darauf zu achten, daß das Licht
das Halbleitermaterial von hinten durchdringen muß, von die
sem also geschwächt wird, und dann erst auf die Szintillator
schicht trifft.
Erfindungsgemäß kann eine Licht im roten Spektralbereich
emittierende Lichtquelle verwendet werden. Alternativ hierzu
kann auch eine im grünen Spektralbereich emittierende Licht
quelle eingesetzt werden, was zu noch besseren Anregungsef
fekten führt, da die Energie der in diesem Fall auf die Szin
tillatorschicht auftreffenden Photonen höher ist. Alternativ
hierzu ist es auch denkbar, eine im infraroten Spektralbe
reich zu verwenden, da deren Licht tiefer in die Szintilla
torschicht eindringen kann. Als verwendbares Szintillatorma
terial kann CsI (Cesium-Jodid), vorzugsweise mit Tl (Thalli
um) dotiert, oder Gadolinium-Oxi-Sulfid, vorzugsweise mit Tb
(Terbium) oder Pr (Praseodym) dotiert eingesetzt werden.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ferner einen Rönt
genstrahlendetektor, mit einer Pixelmatrix aus amorphem Sili
zium, einer bezogen auf die einfallende Röntgenstrahlung vor
der Pixelmatrix angeordneten Szintillatorschicht, einer da
hinter angeordneten flächenhaften Lichtquelle sowie einer den
Betrieb steuernden Steuerungseinrichtung, welche derart aus
gebildet ist, daß nach erfolgter Aufnahme eines Röntgenbilds
und Auslesen der Pixelmatrix die Lichtquelle zur Erzeugung
wenigstens eines auf die Szintillatorschicht wirkenden Licht
pulse angesteuert wird, mittels welchem zur Verringerung des
Nachleuchtens der Szintillatorschicht eine stimulierte La
dungsträgerrekombination angeregt wird. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Röntgenstrahlendetek
tors sind in den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Röntgeneinrichtung, um
fassend ein Bildaufnahmesystem mit einer Röntgenstrahlenquel
le und einem Röntgenstrahlendetektor der vorbeschriebenen
Art.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb
einer solchen Röntgeneinrichtung, welches sich dadurch aus
zeichnet, daß zunächst mittels des Bildaufnahmesystems ein
Bild eines Untersuchungsobjekts aufgenommen und die Pixelma
trix ausgelesen wird, und daß wenigstens ein auf die Szintil
latorschicht wirkender Lichtpuls mittels der Lichtquelle ge
geben wird, mittels welchem zur Verringerung eines Nachleuch
tens der Szintillatorschicht eine stimulierte Ladungsträger
rekombination angeregt wird. Weitere vorteilhafte Ausgestal
tungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den abhängigen
Unteransprüchen zu entnehmen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus
dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie an
hand der Zeichnungen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Rönt
geneinrichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen
Röntgenstrahlendetektor, und
Fig. 3 ein zeitliches Ablaufschema zur Darstellung des
Bildaufnahme- und des Vorbereitungsvorgangs bei dem
erfindungsgemäßen Röntgenstrahlendetektor.
Fig. 1 zeigt in Form einer Prinzipskizze eine erfindungsgemä
ße Röntgeneinrichtung zur Aufnahme von Strahlungsbildern,
welche als medizinische Diagnose- oder Therapie- und Behand
lungsvorrichtung ausgebildet ist. Mittels einer Röntgenstrah
lenquelle 1 wird Röntgenstrahlung erzeugt, wobei dies über
die Vorrichtungssteuerung 2 gesteuert erfolgt. In der Vor
richtungssteuerung 2 sind die hierfür erforderlichen Kompo
nenten wie beispielsweise der Hochspannungsgenerator etc. be
inhaltet oder dieser zugeordnet, was nicht näher dargestellt
und an sich bekannt ist. Die erzeugte Röntgenstrahlung durch
strahlt einen Patienten 3 und trifft auf einen digitalen
Röntgenstrahlendetektor 4, der, wie bezüglich Fig. 2 noch nä
her beschrieben werden wird, eine Pixelmatrix aufweist. Der
Betrieb des Röntgenstrahlendetektors 4 wird mittels einer in
der Vorrichtungssteuerung 2 integrierten Steuerungseinrich
tung 5 gesteuert. Im Rahmen dessen werden die einzelnen Pi
xelbildsignale von der Steuerungseinrichtung 5 ausgelesen und
an ein Rechenmittel 6 gegeben, welches zum Erzeugen und Aus
geben des aufgenommenen Bilds ausgebildet ist. Das Rechenmit
tel 6 ist mit einem Ausgabemedium 7 in Form eines Monitors
verbunden, auf dem das Bild dargestellt wird. Über die Steue
rungseinrichtung 5 gesteuert erfolgt nach erfolgter Bildauf
nahme bzw. nach erfolgtem Auslesen das Vorbereiten des Rönt
genstrahlendetektors 4 für eine nachfolgende Aufnahme.
Fig. 2 zeigt in Form einer Schnittansicht einen Ausschnitt
aus dem erfindungsgemäßen Röntgenstrahlendetektor. Der erfin
dungsgemäße Röntgenstrahlendetektor 8 umfaßt zu oberst eine
Reflektorschicht 9, gefolgt von einer Szintillatorschicht 10
sowie einer Passivierungsschicht 11. Bei der Szintillator
schicht 10 kann es sich beispielsweise um kristallines, na
delförmiges CsI dotiert mit Tl handeln, daneben sind auch
Röntgenphosphore in Form von Gadolinium-Oxi-Sulfid (Dortie
rung: Terbium oder Praseodym) verwendbar. Mittels der Szin
tillatorschicht 10 wird einfallende Röntgenstrahlung (h.ν1)
in sichtbare Strahlung umgewandelt, die in der nachgeschalte
ten Pixelmatrix 12 aus dem amorphem Halbleitermaterial ent
sprechende Ladungsträger erzeugt. Die Pixelmatrix 12 besteht
aus einer Vielzahl von Zeilen und Spalten aus einzelnen Foto
diodenpixeln. Ein Glasträger 13 trennt die Pixelmatrix 12 von
einer flächenhaften Lichtquelle 14 in Form eines Dioden
arrays, bestehend aus einer Vielzahl einzelner Dioden 15,
mittels welchem Strahlung (h.ν2) erzeugt werden kann, wel
che von der Rückseite her auf die Pixelmatrix 12 sowie auf
die Szintillatorschicht 10 einwirkt. Über eine Bleiabschir
mung 16 getrennt ist ferner noch eine Ausleseelektronik 17,
über welche von der Steuerungseinrichtung 5 gesteuert die Pi
xel ausgelesen werden.
Wie beschrieben wird, von der Steuerungseinrichtung 5 gesteu
ert, mittels der Lichtquelle 14 Licht erzeugt, welches zum
einen zum Rücksetzen der in ihrem Informationsgehalt ausgele
senen Pixelmatrix 12 dient. Dieses von der Lichtquelle 14
emittierbare Licht dient darüber hinaus aber auch dazu, in
der Szintillatorschicht 10 in Haftstellen gefangene Ladungs
träger zur stimulierten Rekombination anzuregen und diese
Haftstellen gezielt zu entladen, um zu vermeiden, daß dieser
ansonsten zufälliger Entladungsvorgang zu einem unkontrol
lierbaren Zeitpunkt eintritt, was zu einem ungewollten Nach
leuchten und damit zu ungewollten Bildartefakten bei einem
später aufgenommenen Bild führen kann. Hierzu ist die Inten
sität und die spektrale Bandbreite des von der Lichtquelle
emittierten Lichts bevorzugt entsprechend den energetischen
Anforderungen zum Anheben der Ladungsträger aus den Haftstel
len des Szintillatormaterials angepaßt. Das Licht muß die
zwischen der Lichtquelle 14 und der Szintillatorschicht 10
befindlichen Detektorelemente, also den Glasträger 13, die
Pixelmatrix 12 aus dem amorphem Silizium-Halbleitermaterial
sowie die Passivierungsschicht 11 durchdringen. Da das von
der Lichtquelle 14 emittierte Licht sowohl zum "Entladen" der
Szintillatorschicht 10 wie auch zum Rücksetzen der Pixelma
trix 12 dient, sollte es in seiner Intensität bzw. spektralen
Bandbreite derart gewählt sein, daß es ohne Variation seitens
der Ansteuerung der einzelnen Dioden 15 für beide Prozesse
eingesetzt werden kann. Bei der Lichtquelle 14, die als Dio
denarrays ausgebildet ist, kann es sich um eine solche han
deln, die im roten oder im infraroten Spektralbereich oder
aber auch im grünen Spektralbereich emittiert.
Fig. 3 zeigt in Form eines zeitlichen Ablaufschemas die Vor
gänge im Rahmen der Vorbereitung zur Bildaufnahme, der Bild
aufnahme selbst wie auch des Auslesevorgangs. Die obere Zeile
gibt die wesentlichen Vorbereitungs- bzw. Rücksetz-, Aufnah
me- und Ausleseschritte an, während die untere Zeile die im
Rahmen des Vorbereitens und Rücksetzens der Pixelmatrix
durchzuführenden Schritte näher spezifiziert. Im gezeigten
Diagramm erfolgt zunächst das Vorbereiten und Rücksetzen der
Pixelmatrix, wozu zunächst das Register im Detektor initiali
siert wird. Anschließend wird die Pixelmatrix durch Ansteuern
der Lichtquelle 14 über die Steuerungseinrichtung 5 und Er
zeugen eines entsprechenden Rücksetzlichtpulses zurückge
setzt, anschließend erfolgt ein elektronisches Rücksetzen der
einzelnen Pixel, sodaß nach erfolgter Vorbereitung und Rück
setzung die Ladungsträgerniveaus sämtlicher Pixels im wesent
lichen gleich sind.
Anschließend erfolgt im Röntgenfenster die Applikation der
Röntgenstrahlung auf den Röntgendetektor, also die Aufnahme
des Röntgenbildes, wonach sich der Ausleseschritt anschließt,
im Rahmen dessen die bildbezogenen Informationsgehalte der
einzelnen Pixel der Pixelmatrix über die Steuerungseinrich
tung 5 und die Ausleseelektronik 16 ausgelesen werden.
Im nächsten Schritt erfolgt das Rücksetzen der Szintillator
schicht. Auch hierzu wird über die Steuerungseinrichtung 5
die Lichtquelle 14 zur Erzeugung eines kurzen, in der Regel
ca. 100 µs dauernden Lichtpulses angesteuert. Dieses Licht,
welches den Glasträger 13, die Pixelmatrix 12 sowie die Pas
sivierungschicht 11 durchdringt und auf die Szintillator
schicht 10 trifft, bewirkt wie beschrieben das Anheben der in
den Haftstellen gefangenen Ladungsträger und stimuliert diese
zur Rekombination, die Haftstellen werden dabei entladen.
Dieser Lichtpuls kann mehrere Male hintereinander gegeben
werden, um den Stimulationsvorgang mehrfach zu wiederholen
und weitestgehend alle Haftstellen zu entladen. Wichtig ist,
daß das Rücksetzen der Szintillatorschicht, also die Applika
tion des Lichtpulses nach dem vollständigen Auslesen der Pi
xelmatrix erfolgt, da ein zu früh gegebener Rücksetzlichtpuls
die in den dann möglicherweise noch nicht ausgelesen Pixeln
gespeicherte Information verfälschen würde.
Nach erfolgtem Rücksetzen der Szintillatorschicht erfolgt die
erneute Vorbereitung und das erneute Rücksetzen der Pixelma
trix in oben beschriebener Weise, wonach ein weiteres Rönt
genbild aufgenommen werden kann.
Claims (22)
1. Verfahren zum Betrieb eines Röntgenstrahlendetektors mit
einer Pixelmatrix aus amorphem Silizium, einer bezogen auf
die einfallende Röntgenstrahlung vor der Pixelmatrix angeord
neten Szintillatorschicht und einer dahinter angeordneten
flächenhaften Lichtquelle, bei dem nach erfolgter Aufnahme
eines Röntgenbildes die Pixelmatrix ausgelesen und anschlie
ßend wenigstens ein auf die Szintillatorschicht wirkender
Lichtpuls mittels der Lichtquelle gegeben wird, mittels wel
chem zur Verringerung eines Nachleuchtens der Szintillator
schicht eine stimulierte Ladungsträgerrekombination angeregt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dauer des Lichtpulses
wenigstens 20 µs, insbesondere wenigstens 50 µs, vorzugsweise
100 µs beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei oder mehr separate
Lichtpulse in kurzer Abfolge nacheinander gegeben werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die In
tensität und/oder die spektrale Bandbreite des Lichtpulses
den energetischen Erfordernissen der Szintillatorschicht zum
Anregen der in Haftstellen befindlichen Ladungsträger ange
paßt ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die In
tensität und/oder die spektrale Bandbreite des von der Licht
quelle emittierbaren Lichts derart gewählt ist, daß es sowohl
zum Bearbeiten der Szintillatorschicht als auch der Pixelma
trix verwendet werden kann.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Licht im roten oder im grünen oder im infraroten Spektralbe
reich emittierende Lichtquelle verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine aus
CsI, vorzugsweise mit Tl dotiert, oder eine aus Gadolinium-
Oxi-Sulfid, vorzugsweise mit Tb oder Pr dotiert bestehende
Szintillatorschicht verwendet wird.
8. Röntgenstrahlendetektor, mit einer Pixelmatrix aus amor
phem Silizium, einer bezogen auf die einfallende Röntgen
strahlung vor der Pixelmatrix (12) angeordneten Szintillator
schicht (10), einer dahinter angeordneten flächenhaften
Lichtquelle (14), sowie einer den Betrieb steuernden Steue
rungseinrichtung (5), welche derart ausgebildet ist, daß nach
erfolgter Aufnahme eines Röntgenbildes und Auslesen der Pi
xelmatrix (12) die Lichtquelle (14) zur Erzeugung wenigstens
eines auf die Szintillatorschicht (10) wirkenden Lichtpuls
angesteuert wird, mittels welchem zur Verringerung eines
Nachleuchtens der Szintillatorschicht (10) eine stimulierte
Ladungsträgerrekombination angeregt wird.
9. Röntgenstrahlendetektor nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Dauer
des Lichtpulses wenigstens 20 µs, insbesondere wenigstens 50
µs, vorzugsweise 100 µs beträgt.
10. Röntgenstrahlendetektor nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei
oder mehr separate Lichtpulse in kurzer Abfolge nacheinander
erzeugbar sind.
11. Röntgenstrahlendetektor nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Intensität und/oder die spektrale Bandbreite des Licht
pulses den energetischen Erfordernissen der Szintillator
schicht (10) zum Anregen der in Haftstellen befindlichen La
dungsträger angepaßt ist.
12. Röntgenstrahlendetektor nach einem der Ansprüche 8 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Intensität und/oder die spektrale Bandbreite des von der
Lichtquelle (14) emittierbaren Lichts derart gewählt ist, daß
es sowohl zum Bearbeiten der Szintillatorschicht (10) als
auch der Pixelmatrix (12) verwendet werden kann.
13. Röntgenstrahlendetektor nach einem der Ansprüche 8 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (14) Licht im roten oder im grünen oder im
infraroten Spektralbereich emittiert.
14. Röntgenstrahlendetektor nach einem der Ansprüche 8 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Szintillatorschicht (10) aus CsI, vorzugsweise mit Tl do
tiert, oder aus Gadolinium-Oxi-Sulfid, vorzugsweise mit Tb
oder Pr dotiert besteht.
15. Röntgeneinrichtung, umfassend ein Bildaufnahmesystem mit
einer Röntgenstrahlenquelle (1) und einem nach einem der An
sprüche 8 bis 14 ausgebildeten Röntgenstrahlendetektor (4).
16. Verfahren zum Betrieb einer Röntgeneinrichtung nach An
spruch 15, bei dem zunächst mittels des Bildaufnahmesystems
ein Bild eines Untersuchungsobjekts aufgenommen und die Pi
xelmatrix ausgelesen wird, wonach wenigstens ein auf die
Szintillatorschicht wirkender Lichtpuls mittels der Licht
quelle gegeben wird, mittels welchem zur Verringerung eines
Nachleuchtens der Szintillatorschicht eine stimulierte La
dungsträgerrekombination angeregt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dauer des Lichtpulses
wenigstens 20 µs, insbesondere wenigstens 50 µs, vorzugsweise
100 µs beträgt.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei oder mehr separate
Lichtpulse in kurzer Abfolge nacheinander gegeben werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Intensi
tät und/oder die spektrale Bandbreite des Lichtpulses den
energetischen Erfordernissen der Szintillatorschicht zum An
regen der in Haftstellen befindlichen Ladungsträger angepaßt
ist.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß die Intensi
tät und/oder die spektrale Bandbreite des von der Lichtquelle
emittierbaren Lichts derart gewählt ist, daß es sowohl zum
Bearbeiten der Szintillatorschicht als auch der Pixelmatrix
verwendet werden kann.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß eine Licht
im roten oder im grünen oder im infraroten Spektralbereich
emittierende Lichtquelle verwendet wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß eine aus
CsI, vorzugsweise mit Tl dotiert, oder eine aus Gadolinium-
Oxi-Sulfid, vorzugsweise mit Tb oder Pr dotiert bestehende
Szintillatorschicht verwendet wird.
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DE19914217A DE19914217A1 (de) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Verfahren zum Betrieb eines Röntgenstrahlendetektors, Röntgenstrahlendetektor sowie Röntgeneinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer solchen |
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---|---|
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10126388A1 (de) * | 2001-05-23 | 2003-01-02 | Siemens Ag | Festkörperstrahlungsdetektor |
EP1273932A1 (de) * | 2001-07-06 | 2003-01-08 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Flacher dynamischer Strahlungsdetektor mit einer Beleuchtungsvorrichtung |
DE10130616A1 (de) * | 2001-06-26 | 2003-01-09 | Siemens Ag | Kombiniertes Radiographie- und Fluoroskopiegerät |
DE102005029511A1 (de) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einer Abschirmung zur Absorption von Röntgenstrahlung |
DE102006011243A1 (de) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | Siemens Ag | Verfahren zum Aufnehmen einer Röntgenbildserie (Tomosynthese-Verfahren) |
WO2008126009A2 (en) | 2007-04-12 | 2008-10-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Reducing trap effects in a scintillator by application of secondary radiation |
WO2008126012A3 (en) * | 2007-04-12 | 2009-05-22 | Philips Intellectual Property | Determination of a spatial gain distribution of a scintillator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4810881A (en) * | 1986-04-30 | 1989-03-07 | Thomson-Csf | Panel for X-ray photography and method of manufacture |
US4945243A (en) * | 1988-02-26 | 1990-07-31 | Thomson-Csf | Matrix of photosensitive elements and radiation detector including such a matrix, especially double-energy X-ray detector |
DE4420603C1 (de) * | 1994-06-13 | 1995-06-22 | Siemens Ag | Röntgendetektor und Verfahren zu seinem Betrieb |
-
1999
- 1999-03-29 DE DE19914217A patent/DE19914217A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4810881A (en) * | 1986-04-30 | 1989-03-07 | Thomson-Csf | Panel for X-ray photography and method of manufacture |
US4945243A (en) * | 1988-02-26 | 1990-07-31 | Thomson-Csf | Matrix of photosensitive elements and radiation detector including such a matrix, especially double-energy X-ray detector |
DE4420603C1 (de) * | 1994-06-13 | 1995-06-22 | Siemens Ag | Röntgendetektor und Verfahren zu seinem Betrieb |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10126388B4 (de) * | 2001-05-23 | 2007-04-19 | Siemens Ag | Festkörperstrahlungsdetektor |
DE10126388A1 (de) * | 2001-05-23 | 2003-01-02 | Siemens Ag | Festkörperstrahlungsdetektor |
DE10130616A1 (de) * | 2001-06-26 | 2003-01-09 | Siemens Ag | Kombiniertes Radiographie- und Fluoroskopiegerät |
EP1278210A3 (de) * | 2001-06-26 | 2003-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Kombiniertes Radiographie- und Fluoroskopiegerät |
DE10130616C2 (de) * | 2001-06-26 | 2003-08-14 | Siemens Ag | Kombiniertes Radiographie- und Fluoroskopiegerät |
EP1273932A1 (de) * | 2001-07-06 | 2003-01-08 | Philips Corporate Intellectual Property GmbH | Flacher dynamischer Strahlungsdetektor mit einer Beleuchtungsvorrichtung |
US6989539B2 (en) | 2001-07-06 | 2006-01-24 | Koninklije Philips Electronics N.V. | Flat dynamic radiation detector |
DE102005029511A1 (de) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Siemens Ag | Vorrichtung mit einer Abschirmung zur Absorption von Röntgenstrahlung |
US7463719B2 (en) | 2006-03-10 | 2008-12-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for acquiring a series of x-ray images |
DE102006011243A1 (de) * | 2006-03-10 | 2007-09-13 | Siemens Ag | Verfahren zum Aufnehmen einer Röntgenbildserie (Tomosynthese-Verfahren) |
DE102006011243B4 (de) * | 2006-03-10 | 2008-02-28 | Siemens Ag | Verfahren zum Aufnehmen einer Röntgenbildserie |
WO2008126009A2 (en) | 2007-04-12 | 2008-10-23 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Reducing trap effects in a scintillator by application of secondary radiation |
WO2008126009A3 (en) * | 2007-04-12 | 2009-05-22 | Philips Intellectual Property | Reducing trap effects in a scintillator by application of secondary radiation |
WO2008126012A3 (en) * | 2007-04-12 | 2009-05-22 | Philips Intellectual Property | Determination of a spatial gain distribution of a scintillator |
US8138481B2 (en) | 2007-04-12 | 2012-03-20 | Koninklijke Philips Electronics Nv | Determination of a spatial gain distribution of a scintillator |
RU2472180C2 (ru) * | 2007-04-12 | 2013-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Уменьшение эффектов захвата в сцинтилляторе за счет применения вторичного излучения |
CN101652676B (zh) * | 2007-04-12 | 2013-02-13 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 通过施加次级辐射来减少闪烁体中的陷阱效应 |
RU2479857C2 (ru) * | 2007-04-12 | 2013-04-20 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Определение пространственного распределения отдачи сцинтиллятора |
CN105717532A (zh) * | 2007-04-12 | 2016-06-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 闪烁体的空间增益分布的确定 |
US9678222B2 (en) | 2007-04-12 | 2017-06-13 | Koninklijke Philips N.V. | Reducing trap effects in a scintillator by application of secondary radiation |
CN105717532B (zh) * | 2007-04-12 | 2019-07-26 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 闪烁体的空间增益分布的确定 |
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