JP6277331B1 - X線検出器、イメージング装置及び較正方法 - Google Patents
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Abstract
Description
半導体レイヤのバンドギャップエネルギー特性によって入射放射線を電気測定信号に変換するための複数のピクセルを有する直接変換する半導体レイヤであって、前記入射放射線はX線ソースによって発せられたX線放射線又は少なくとも1つの光源によって発せられた光であり、前記光は入射X線量子のシミュレーションのため前記半導体レイヤのバンドギャップエネルギーを上回るエネルギーを有する、半導体レイヤと、
第1の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第1の電気測定信号と、第2の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第2の電気測定信号とからピクセル毎又はピクセルグループ毎に評価信号を計算する評価ユニットであって、前記評価ユニットは前記第1及び第2の電気測定信号においてノイズピークをピクセル毎又はピクセルグループ毎に検出し、前記検出されたノイズピークからピクセル毎又はピクセルグループ毎にオフセット及びゲインを決定するよう構成される、評価ユニットと、
X線放射線が前記半導体レイヤに入射する際に生成される電気測定信号から検出信号を決定する検出ユニットと、
前記評価信号に基づき前記検出ユニットを較正する較正ユニットと、
を有するX線検出器が提供される。
ここに開示されるX線検出器と、
前記半導体レイヤに光を結合する少なくとも1つの光源と、
を有し、
前記生成された光は、入射X線量子のシミュレーションのため、前記半導体レイヤのバンドギャップエネルギーを上回るエネルギーを有するX線検出装置が提供される。
撮像エリアを介し放射線を発する放射ソースと、
前記撮像エリアから放射線を検出するここに開示されるX線検出装置と、
少なくとも前記X線検出器が搭載され、前記撮像エリアの周囲における前記X線検出器の回転を可能にするガントリと、
前記撮像エリアの周囲における回転中に複数の投射位置において放射線を検出するよう前記X線検出装置を制御するコントローラと、
を有するイメージング装置が提供される。
第1の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第1の電気測定信号を取得するステップと、
第2の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第2の電気測定信号を取得するステップと、
前記第1及び第2の電気測定信号においてノイズピークをピクセル毎又はピクセルグループ毎に検出し、前記検出されたノイズピークからピクセル毎又はピクセルグループ毎にオフセット及びゲインを決定することによって、前記取得された第1の電気測定信号と前記取得された第2の電気測定信号とからピクセル毎又はピクセルグループ毎に評価信号を計算するステップと、
X線放射線が前記半導体レイヤに入射する際に生成される電気測定信号から検出信号を決定するステップと、
前記評価信号に基づき前記X線検出器を較正するステップと、
を有する方法が提供される。
DAC1=a0+I1a1
DAC2=a0+I2a1
であり、これらから、a0及びa1は、同様に3つの式及び3つの未知について線形の連立方程式を解くことによって容易に演繹可能である。
Claims (15)
- X線検出器であって、
半導体レイヤのバンドギャップエネルギー特性によって入射放射線を電気測定信号に変換するための複数のピクセルを有する直接変換する半導体レイヤであって、前記入射放射線はX線ソースによって発せられたX線放射線又は少なくとも1つの光源によって発せられた光であり、前記光は入射X線量子のシミュレーションのため前記半導体レイヤのバンドギャップエネルギーを上回るエネルギーを有する、半導体レイヤと、
第1の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第1の電気測定信号と、第2の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第2の電気測定信号とからピクセル毎又はピクセルグループ毎に評価信号を計算する評価ユニットであって、前記評価ユニットは前記第1及び第2の電気測定信号においてノイズピークをピクセル毎又はピクセルグループ毎に検出し、前記検出されたノイズピークからピクセル毎又はピクセルグループ毎にオフセット及びゲインを決定するよう構成される、評価ユニットと、
X線放射線が前記半導体レイヤに入射する際に生成される電気測定信号から検出信号を決定する検出ユニットと、
前記評価信号に基づき前記検出ユニットを較正する較正ユニットと、
を有するX線検出器。 - 前記評価ユニットは、前記第1及び第2の電気測定信号を取得するため、スレッショルドスキャンを実行するよう構成される、請求項1記載のX線検出器。
- 前記評価ユニットは、前記第1の電気測定信号を取得するため実行されたスレッショルドスキャンにおいて、前記ノイズピークの絶対的な閾値からピクセル毎又はピクセルグループ毎にオフセットを決定するよう構成される、請求項2記載のX線検出器。
- 前記評価ユニットは、前記第1の電気測定信号を取得するため実行された第1のスレッショルドスキャンと、前記第2の電気測定信号を取得するため実行された第2のスレッショルドスキャンとにおける前記ノイズピークの閾値の絶対的な差分と、前記第1及び第2の電気測定信号の生成中に前記半導体レイヤに結合される前記光の強度とから、ピクセル毎又はピクセルグループ毎にゲインを決定するよう構成される、請求項2記載のX線検出器。
- 前記評価ユニットは、3つの異なる強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合されるときにピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される少なくとも3つの電気測定信号からピクセル毎又はピクセルグループ毎に評価信号を計算するよう構成される、請求項1記載のX線検出器。
- 請求項1記載のX線検出器と、
前記半導体レイヤに光を結合する少なくとも1つの光源と、
を有し、
前記生成された光は、入射X線量子のシミュレーションのため、前記半導体レイヤのバンドギャップエネルギーを上回るエネルギーを有するX線検出装置。 - 前記半導体レイヤに光を結合する単一の光源を有する、請求項6記載のX線検出装置。
- 前記半導体レイヤに光を結合する、特にピクセル毎又はピクセルグループ毎に単一の光源の複数の光源を有する、請求項6記載のX線検出装置。
- 前記少なくとも1つの光源から前記半導体レイヤに発せられる光のビーム拡大及び/又はビームガイドのためのビーム拡大光学及び/又はビームガイド光学を更に有する、請求項6記載のX線検出装置。
- 前記少なくとも1つの光源は、X線放射ビームのパスの外部に配置される、請求項6記載のX線検出装置。
- 1つ以上の着脱可能又は移動可能なミラー、光ファイバ、前記半導体レイヤのピクセルに光を回折する回折グレーティング及び/又はレンズを有する、請求項9記載のX線検出装置。
- 前記少なくとも1つの光源は、光のパルス又は連続発光のため構成される、請求項6記載のX線検出装置。
- 撮像エリアを介し放射線を発する放射ソースと、
前記撮像エリアから放射線を検出する請求項6記載のX線検出装置と、
少なくとも前記X線検出器が搭載され、前記撮像エリアの周囲における前記X線検出器の回転を可能にするガントリと、
前記撮像エリアの周囲における回転中に複数の投射位置において放射線を検出するよう前記X線検出装置を制御するコントローラと、
を有するイメージング装置。 - 半導体レイヤのバンドギャップエネルギー特性によって入射放射線を電気測定信号に変換するための複数のピクセルを有する直接変換する半導体レイヤと、前記半導体レイヤに光を結合する少なくとも1つの光源とを有するX線検出器であって、生成された光は入射X線量子のシミュレーションのため前記半導体レイヤのバンドギャップエネルギーを上回るエネルギーを有する、X線検出器を較正するための較正方法であって、
第1の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第1の電気測定信号を取得するステップと、
第2の強度の前記少なくとも1つの光源からの光が前記半導体レイヤに結合される際にピクセル毎又はピクセルグループ毎に生成される第2の電気測定信号を取得するステップと、
前記第1及び第2の電気測定信号においてノイズピークをピクセル毎又はピクセルグループ毎に検出し、前記検出されたノイズピークからピクセル毎又はピクセルグループ毎にオフセット及びゲインを決定することによって、前記取得された第1の電気測定信号と前記取得された第2の電気測定信号とからピクセル毎又はピクセルグループ毎に評価信号を計算するステップと、
X線放射線が前記半導体レイヤに入射する際に生成される電気測定信号から検出信号を決定するステップと、
前記評価信号に基づき前記X線検出器を較正するステップと、
を有する方法。 - コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されると、請求項14記載の方法のステップを実行するよう請求項13記載のイメージング装置をコンピュータに制御させるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
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A. MOZZANICA ET AL: "The GOTTHARD charge integrating readout detector: design and characterization", JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 13TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON RADIATION IMAGING DETECTORS, vol. 7, no. 4, JPN6017047619, 4 January 2012 (2012-01-04) * |
G. WEIDENSPOINTNER ET AL: "Strategy for calibrating the non-linear gain of the DSSC detector for the European XFEL", 2011 IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM CONFERENCE RECORD, JPN6017047621, October 2011 (2011-10-01), pages 468 - 473, XP032121258, DOI: doi:10.1109/NSSMIC.2011.6153648 * |
K. KARAFASOULIS ET AL: "Gamma spectroscopic measurements using the PID350 pixelated CdTe radiation detector", 2010 IEEE NUCLEAR SCIENCE SYMPOSIUM & MEDICAL IMAGING CONFERENCE, JPN6017047622, October 2010 (2010-10-01), pages 3816 - 3820, XP032054801, DOI: doi:10.1109/NSSMIC.2010.5874526 * |
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