JPH0269691A - X線ct用放射線検出器 - Google Patents
X線ct用放射線検出器Info
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- JPH0269691A JPH0269691A JP63220506A JP22050688A JPH0269691A JP H0269691 A JPH0269691 A JP H0269691A JP 63220506 A JP63220506 A JP 63220506A JP 22050688 A JP22050688 A JP 22050688A JP H0269691 A JPH0269691 A JP H0269691A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 5
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、シンチレータとフォトダイオードとを組合せ
フォトダイオードを逆バイアス状態で動作させるX線C
T用放射線検出器に関する。
フォトダイオードを逆バイアス状態で動作させるX線C
T用放射線検出器に関する。
(従来の技術)
従来のX線CT用放射線検出器として第7図に示すよう
に、照射された放射線例えばX線を光信号に変換するシ
ンチレータ1と、光信号を電気信号に変換するフォトダ
イオード2とを組合せた構造が知られている。このフォ
トダイオード2は1つのシリコン基板に1つ又は複数の
有感領域(例えばPN接合等)が形成され、この上にシ
ンチレータ1がマウントされる。X線量に応じてフォト
ダイオード2によって検出された光電流は第8図のよう
に抵抗4.オペアンプ5を含むI/V変換器3.コンデ
ンサ7、オペアンプ8を含む積分器6を介して出力され
、A/D変換器によってディジタル信号に変換されてデ
ータ処理される。
に、照射された放射線例えばX線を光信号に変換するシ
ンチレータ1と、光信号を電気信号に変換するフォトダ
イオード2とを組合せた構造が知られている。このフォ
トダイオード2は1つのシリコン基板に1つ又は複数の
有感領域(例えばPN接合等)が形成され、この上にシ
ンチレータ1がマウントされる。X線量に応じてフォト
ダイオード2によって検出された光電流は第8図のよう
に抵抗4.オペアンプ5を含むI/V変換器3.コンデ
ンサ7、オペアンプ8を含む積分器6を介して出力され
、A/D変換器によってディジタル信号に変換されてデ
ータ処理される。
ところでこのようなX線データ収集回路では、フォトダ
イオード2をゼロバイアス状態で動作させているので、
フォトダイオード2からの出力電流の直線性を保ったデ
ータ収集が可能である。また最近ではコスト低下、信頼
性向上のために第5図に示すようなダイレクトチャージ
方式のデータ収集回路が提案されている。このデータ収
集回路はフォトダイオード2に直列に逆バイアス電圧9
及び抵抗10を接続すると共に、並列にコンデンサ]1
を接続しざらにスイッチ12を接続したものである。ス
イッチ12のオフ状態でフォトダイオード2によって検
出された光電流は順次コンデンサ11にチャージされる
ので、一定時間ごとにスイッチ12をオンすることによ
り、コンデンサ11にチャージされた電荷が取出される
のでデータ収集を行うことができる。コンデンサ11に
おけるシステム上考えられる最大のチャージ電圧より大
きな逆バイアス電圧9を設定することにより、フォトダ
イオード2を常に逆バイアス状態に維持することができ
る。これによりX線量に比例した光電流を出力できるよ
うになり効率的なデータ収集を行うことができる。
イオード2をゼロバイアス状態で動作させているので、
フォトダイオード2からの出力電流の直線性を保ったデ
ータ収集が可能である。また最近ではコスト低下、信頼
性向上のために第5図に示すようなダイレクトチャージ
方式のデータ収集回路が提案されている。このデータ収
集回路はフォトダイオード2に直列に逆バイアス電圧9
及び抵抗10を接続すると共に、並列にコンデンサ]1
を接続しざらにスイッチ12を接続したものである。ス
イッチ12のオフ状態でフォトダイオード2によって検
出された光電流は順次コンデンサ11にチャージされる
ので、一定時間ごとにスイッチ12をオンすることによ
り、コンデンサ11にチャージされた電荷が取出される
のでデータ収集を行うことができる。コンデンサ11に
おけるシステム上考えられる最大のチャージ電圧より大
きな逆バイアス電圧9を設定することにより、フォトダ
イオード2を常に逆バイアス状態に維持することができ
る。これによりX線量に比例した光電流を出力できるよ
うになり効率的なデータ収集を行うことができる。
また現在のCTシステムではX線照射を行うスキャン時
のデータ収集と共に、X線照射を行わないときのデータ
収集すなわちオフセット収集(フォトダイオード2に流
れる暗電流を含む)を打つて、スキャン時にオフセット
の補正を行うことにより正確なデータを収集することが
図られている。
のデータ収集と共に、X線照射を行わないときのデータ
収集すなわちオフセット収集(フォトダイオード2に流
れる暗電流を含む)を打つて、スキャン時にオフセット
の補正を行うことにより正確なデータを収集することが
図られている。
(発明が解決しようとする課題)
ところでそのようにしてデータ収集を行う場合、スキャ
ン時とオフセット収集時で温度差が生ずると暗電流の変
化によってアーチファクトが生ずるいう問題がある。す
なわちX線照射を行わないオフセット時にはフォトダイ
オードに暗電流が流れるが、スキャン時と温度条件が異
なるとその暗電流の影響を受は易くなる。第6図はフォ
トダイオード2の等何回路を示すもので、シャント抵抗
2Rは温度によって変化しこれが逆バイアス時に暗電流
の変化となって現れてくる。これは温度差が大きくなる
程著しくなる。
ン時とオフセット収集時で温度差が生ずると暗電流の変
化によってアーチファクトが生ずるいう問題がある。す
なわちX線照射を行わないオフセット時にはフォトダイ
オードに暗電流が流れるが、スキャン時と温度条件が異
なるとその暗電流の影響を受は易くなる。第6図はフォ
トダイオード2の等何回路を示すもので、シャント抵抗
2Rは温度によって変化しこれが逆バイアス時に暗電流
の変化となって現れてくる。これは温度差が大きくなる
程著しくなる。
本発明は以上のような事情に対処してなされたもので、
暗電流による影響を防止するようにしたX線CT用放射
線検出器を提案することを目的とするものである。
暗電流による影響を防止するようにしたX線CT用放射
線検出器を提案することを目的とするものである。
[発明の構成〕
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために本発明は、同一フオドダイオ
ード基板上に放射線量に応じた光電流測定用の有感領域
と暗電流測定用の有感領域とを設けるようにしたもので
ある。
ード基板上に放射線量に応じた光電流測定用の有感領域
と暗電流測定用の有感領域とを設けるようにしたもので
ある。
(作 用)
光電流測定用の有感領域及び暗電流測定用の有感領域を
同一フオドダイオード基板上に設けることにより、各有
感領域の温度条件を等しくすることができる。従って両
領域間での温度差をほぼゼロにすることができるので、
各領域での暗電流の変化を一致させることができる。こ
れによってスキャン時とオフセット収集時での温度差を
検出し、暗電流の変化を補正するためアーチファクトの
発生をなくすことができる。
同一フオドダイオード基板上に設けることにより、各有
感領域の温度条件を等しくすることができる。従って両
領域間での温度差をほぼゼロにすることができるので、
各領域での暗電流の変化を一致させることができる。こ
れによってスキャン時とオフセット収集時での温度差を
検出し、暗電流の変化を補正するためアーチファクトの
発生をなくすことができる。
(実施例)
以下図面を参照して本発明実施例を説明する。
第1図は本発明のX線CT用放射線検出器の実施例を示
す構成図で、例えばN型シリコン基板13を共通基板と
して用いてこれに選択的にP型シリコン領M14a、1
4bを形成することによって2種類のPN接合ダイオー
ドD1.D2を設ける。これらDl 、D2の各PN接
合Jt 、 J2のうち一方のPN接合J1をシンチレ
ータ1からの発光を収集するための光電流測定用の有感
領域として用いると共に、使方のPN接合J2を暗電流
測定用の有感領域として用いる。各P型頭域14a、1
4−bにはアノード電4115a、15bが設けられる
。これにより2種類のPN接合ダイオードD1 、D2
のうちDlのみがフォトダイオードとして利用される。
す構成図で、例えばN型シリコン基板13を共通基板と
して用いてこれに選択的にP型シリコン領M14a、1
4bを形成することによって2種類のPN接合ダイオー
ドD1.D2を設ける。これらDl 、D2の各PN接
合Jt 、 J2のうち一方のPN接合J1をシンチレ
ータ1からの発光を収集するための光電流測定用の有感
領域として用いると共に、使方のPN接合J2を暗電流
測定用の有感領域として用いる。各P型頭域14a、1
4−bにはアノード電4115a、15bが設けられる
。これにより2種類のPN接合ダイオードD1 、D2
のうちDlのみがフォトダイオードとして利用される。
暗電流測定に用いられる他のダイオードD2の表面は遮
光用樹脂等の遮光部材16によって覆われ、この遮光部
材16はさらに鉛等のX線遮蔽部材17によって覆われ
る。
光用樹脂等の遮光部材16によって覆われ、この遮光部
材16はさらに鉛等のX線遮蔽部材17によって覆われ
る。
これによってダイオードD2の暗電流測定用の有感領域
として働<J2には光もX線も到達しないように図られ
ている。
として働<J2には光もX線も到達しないように図られ
ている。
各アノード電極15a、15bにはデータ収集回路が接
続される。すなわち、光電流測定用のダイオードD1に
は直列に逆バイアス電圧9及び抵抗10が接続されると
共に、暗電流測定用のダイオードD2には直列に抵抗1
8が接続され、また各ダイオードDI 、D2には並列
にコンデンサ11.19が接続され、ざらにスイッチ]
2゜20が接続される。各スイッチ12.20のオン時
スイッチ12側からは被検体スキャンデータが出力され
、スイッチ20側からは暗電流補正データが出力される
。また各スイッチ12.20にはコンデンサ21,22
.オペアンプ23.24を含む積分器25.26が接続
される。第4図はこれらデータ収集回路の結線図を示し
ている。また第2図は第1図のダイオードD1.D2と
シンチレータ]との組立構造を示し、第3図(a)。
続される。すなわち、光電流測定用のダイオードD1に
は直列に逆バイアス電圧9及び抵抗10が接続されると
共に、暗電流測定用のダイオードD2には直列に抵抗1
8が接続され、また各ダイオードDI 、D2には並列
にコンデンサ11.19が接続され、ざらにスイッチ]
2゜20が接続される。各スイッチ12.20のオン時
スイッチ12側からは被検体スキャンデータが出力され
、スイッチ20側からは暗電流補正データが出力される
。また各スイッチ12.20にはコンデンサ21,22
.オペアンプ23.24を含む積分器25.26が接続
される。第4図はこれらデータ収集回路の結線図を示し
ている。また第2図は第1図のダイオードD1.D2と
シンチレータ]との組立構造を示し、第3図(a)。
(b)はダイオードDt 、D2の側面構造及び平面構
造を示している。
造を示している。
次に本実施例の作用を説明する。
シンチレータ1はX線が入射するとX線量に応じて発光
しフォトダイオードとして動作するダイオードD1に光
が照射される。このフォトダイオードD1によって光エ
ネルギーが電流に変換され、アノード電極15aから取
出された光電流の信号はコンデンサ11に順次蓄えられ
る。一定時間後スイッチ12をオンすると、コンデンサ
11に蓄えられていた電荷は積分器25のコンデンサ2
]に移動して電圧V1に変換される。積分器25から出
力された信号はA/D変換器(図示せず)によってディ
ジタル変換され、コンピュータに転送された後データ処
理される。これによって被検体スキャンデータが収集さ
れる。
しフォトダイオードとして動作するダイオードD1に光
が照射される。このフォトダイオードD1によって光エ
ネルギーが電流に変換され、アノード電極15aから取
出された光電流の信号はコンデンサ11に順次蓄えられ
る。一定時間後スイッチ12をオンすると、コンデンサ
11に蓄えられていた電荷は積分器25のコンデンサ2
]に移動して電圧V1に変換される。積分器25から出
力された信号はA/D変換器(図示せず)によってディ
ジタル変換され、コンピュータに転送された後データ処
理される。これによって被検体スキャンデータが収集さ
れる。
このスキャンデータの収集と同時に暗電流補正データの
収集が行われる。前記のように光照射が行われると光は
フォトダイオードD1に対してだけでなく暗電流測定用
のダイオードD2にも入射される。しかしこのダイオー
ドD2の表面は遮光部材16及びX線遮蔽部材17によ
って覆われているので、ダイオードD2のアノード電4
115bからは逆バイアス電圧9による暗電流のみが取
出される。この暗電流の信号はコンデンサ19に蓄えら
れ、一定時間後スイッチ20をオンすることにより、コ
ンデンサ1つに蓄えられていた電荷は積分器26のコン
デンサ22に移動して電圧v0に変換される。続いてデ
ィジタル変換された後データ処理されることによって、
暗電流補正データが収集される。
収集が行われる。前記のように光照射が行われると光は
フォトダイオードD1に対してだけでなく暗電流測定用
のダイオードD2にも入射される。しかしこのダイオー
ドD2の表面は遮光部材16及びX線遮蔽部材17によ
って覆われているので、ダイオードD2のアノード電4
115bからは逆バイアス電圧9による暗電流のみが取
出される。この暗電流の信号はコンデンサ19に蓄えら
れ、一定時間後スイッチ20をオンすることにより、コ
ンデンサ1つに蓄えられていた電荷は積分器26のコン
デンサ22に移動して電圧v0に変換される。続いてデ
ィジタル変換された後データ処理されることによって、
暗電流補正データが収集される。
続いてシステム動作を説明する。
患者登録時(オフセット収集時)にダイオードD1.D
2の各PN接合J1.J2における暗電流を測定し、各
々Sτo、Sooの値が得られたとする。次に患者に対
してX線を照射してスキャンを行い、各接合J1.’J
2における光電流を測定し各々S++ 、Satの値が
得られたとする。
2の各PN接合J1.J2における暗電流を測定し、各
々Sτo、Sooの値が得られたとする。次に患者に対
してX線を照射してスキャンを行い、各接合J1.’J
2における光電流を測定し各々S++ 、Satの値が
得られたとする。
患者登録時とスキャン時で温度が変化していなければ、
接合J2における信号はS oo = 801と等しく
なる。
接合J2における信号はS oo = 801と等しく
なる。
また接合J1における暗電流の値もShoの一定となり
、スキャン時の光電流の値Snに占める真のX線データ
(暗電流弁を補正により除いた値)S′11は、S’
TI =S11−5IOで求めることができる。
、スキャン時の光電流の値Snに占める真のX線データ
(暗電流弁を補正により除いた値)S′11は、S’
TI =S11−5IOで求めることができる。
しかし患者登録時とスキャン時で温度が変化している場
合には、各々で暗電流が異なり前記具のX線T’ −夕
S’ ++ ハ、S′1X≠SOOとなり、S′11≠
S++ −3+oで求めることができない。
合には、各々で暗電流が異なり前記具のX線T’ −夕
S’ ++ ハ、S′1X≠SOOとなり、S′11≠
S++ −3+oで求めることができない。
この点本実施例によれば各タイオードD1゜D2を同一
基板上に形成することにより、Jt。
基板上に形成することにより、Jt。
J2の温度条件は等しいので暗電流は同じように変化す
る。これによってスキャン時のデータSI+に含まれる
暗電流をS’+oとすると、S’+o−3ho X (
SOI/SOO)で表せるとみなすことかできる。従っ
てこのS’+oを用いることにより次式のようにして真
のX線データS′11を求めることができる。
る。これによってスキャン時のデータSI+に含まれる
暗電流をS’+oとすると、S’+o−3ho X (
SOI/SOO)で表せるとみなすことかできる。従っ
てこのS’+oを用いることにより次式のようにして真
のX線データS′11を求めることができる。
S’ n =Sn −8’ to =Sn −5ho
X (SO1/このようにして得られS′11は温度変
化による暗電流の変化を取り除いたデータであり、この
データを基に断層像を再構成することにより暗電流変化
に伴うアーチファクトの発生を防止することができる。
X (SO1/このようにして得られS′11は温度変
化による暗電流の変化を取り除いたデータであり、この
データを基に断層像を再構成することにより暗電流変化
に伴うアーチファクトの発生を防止することができる。
本文実施例では1つの光電流測定用のダイオードに対応
して1つの08電流測定用のダイオードを設けた例で示
したが、検出器が複数チャンネルから成る場合でも暗電
流測定用のダイオードは1枚の基板上には少なくとも1
例説ければよく、複数チャンネルに対応した分設ける必
要はない。
して1つの08電流測定用のダイオードを設けた例で示
したが、検出器が複数チャンネルから成る場合でも暗電
流測定用のダイオードは1枚の基板上には少なくとも1
例説ければよく、複数チャンネルに対応した分設ける必
要はない。
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、同一基板上に光電流
及び暗電流測定用の有感領域を設けるようにしたので、
スキャン時にも暗電流を測定することができ、スキャン
時とオフセット収集時での温度条件を等しくすることが
でき暗電流の変化を補正するためアーチフエクトの発生
を防止することができる。
及び暗電流測定用の有感領域を設けるようにしたので、
スキャン時にも暗電流を測定することができ、スキャン
時とオフセット収集時での温度条件を等しくすることが
でき暗電流の変化を補正するためアーチフエクトの発生
を防止することができる。
第1図は本発明のX線CT用放射線検出器の実施例を示
す構成図、第2図は本実施例検出器の組立図、第3図(
a>、(b)は本実施例検出器の側面図及び平面図、第
4図は本実施例検出器のデータ収集回路、第5図及び第
8図は他のデータ収集回路、第6図はフォトダイオード
の等価回路、第7図は従来検出器の組立図である。 1・・・シンチレータ、2・・・フォトダイオード、9
・・・逆バイアス電圧、10.18・・・抵抗、11.
19,21.22・・・コンデンサ、16・・・遮光部
材、17・・・X線遮蔽部材、DI 、D2・・・ダイ
オード、 Jl 、J2・・・PN接合(有感領域〉。 代理人 弁理士 則 近 憲 缶周
近 藤 猛D2 第 図 (G) (b) 第 図 第 図 第 図 第 図
す構成図、第2図は本実施例検出器の組立図、第3図(
a>、(b)は本実施例検出器の側面図及び平面図、第
4図は本実施例検出器のデータ収集回路、第5図及び第
8図は他のデータ収集回路、第6図はフォトダイオード
の等価回路、第7図は従来検出器の組立図である。 1・・・シンチレータ、2・・・フォトダイオード、9
・・・逆バイアス電圧、10.18・・・抵抗、11.
19,21.22・・・コンデンサ、16・・・遮光部
材、17・・・X線遮蔽部材、DI 、D2・・・ダイ
オード、 Jl 、J2・・・PN接合(有感領域〉。 代理人 弁理士 則 近 憲 缶周
近 藤 猛D2 第 図 (G) (b) 第 図 第 図 第 図 第 図
Claims (3)
- (1)シンチレータとフォトダイオードとを組合せフォ
トダイオードを逆バイアス状態で動作させるX線CT用
放射線検出器において、同一フォトダイオード基板上に
放射線量に応じた光電流測定用の有感領域と、暗電流測
定用の有感領域とを設けたことを特徴とするX線CT用
放射線検出器。 - (2)暗電流測定用の有感領域が遮光部材で覆われた請
求項1記載のX線CT用放射線検出器。 - (3)遮光性部材が放射線遮蔽部材で覆われた請求項2
記載のX線CT用放射線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63220506A JPH0269691A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | X線ct用放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63220506A JPH0269691A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | X線ct用放射線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0269691A true JPH0269691A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16752099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63220506A Pending JPH0269691A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | X線ct用放射線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0269691A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2002257936A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器モジュール |
JP2002333481A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-11-22 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 固体x線検出器の電界効果トランジスタ光伝導効果により誘発されるオフセットを補正するための方法と装置 |
JP2003518624A (ja) * | 1999-12-28 | 2003-06-10 | トリクセル エス.アー.エス. | 画像検出器の感度の温度補償方法 |
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JP2008126064A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | General Electric Co <Ge> | データ取得システムをセンサ・アレイに熱的に結合するインタフェイス・アセンブリ |
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-
1988
- 1988-09-05 JP JP63220506A patent/JPH0269691A/ja active Pending
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