TWI794744B - 多源錐形束電腦斷層掃描 - Google Patents

多源錐形束電腦斷層掃描 Download PDF

Info

Publication number
TWI794744B
TWI794744B TW110105255A TW110105255A TWI794744B TW I794744 B TWI794744 B TW I794744B TW 110105255 A TW110105255 A TW 110105255A TW 110105255 A TW110105255 A TW 110105255A TW I794744 B TWI794744 B TW I794744B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
radiation
radiation source
image sensor
voltage
diverging
Prior art date
Application number
TW110105255A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202131866A (zh
Inventor
曹培炎
劉雨潤
Original Assignee
大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司 filed Critical 大陸商深圳幀觀德芯科技有限公司
Publication of TW202131866A publication Critical patent/TW202131866A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI794744B publication Critical patent/TWI794744B/zh

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4085—Cone-beams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
    • A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4007—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4007—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
    • A61B6/4014—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units arranged in multiple source-detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/405—Source units specially adapted to modify characteristics of the beam during the data acquisition process
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • A61B6/5241—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT combining overlapping images of the same imaging modality, e.g. by stitching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00—Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/20—Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
    • G01V5/22—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays
    • G01V5/226—Active interrogation, i.e. by irradiating objects or goods using external radiation sources, e.g. using gamma rays or cosmic rays using tomography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

本文公開一種裝置，其包括：第一輻射源，其被配置為產生朝向物體的第一發散輻射束；第二輻射源，其被配置為產生朝向所述物體的第二發散輻射束；和圖像感測器；其中所述物體被配置為相對於所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源旋轉，並且其中所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源之間的相對位置是固定的。

Description

多源錐形束電腦斷層掃描
本文的公開涉及錐形束電腦斷層掃描(CBCT)。
錐形束電腦斷層掃描(CBCT)是電腦斷層掃描(CT)的一種。與傳統的電腦斷層掃描相比，錐形束電腦斷層掃描使用發散輻射束照射將被成像的物體，並且可以提供更好的圖像精度、更短的掃描時間和更低的劑量。錐形束電腦斷層掃描可以在各種應用中有用，例如移植學、畸齒矯正學、矯形外科學和介入放射學。
本文公開一種裝置，其包括：第一輻射源，其被配置為產生朝向物體的第一發散輻射束；第二輻射源，其被配置為產生朝向所述物體的第二發散輻射束；和圖像感測器；其中所述物體被配置為相對於所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源旋轉，並且其中所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源之間的相對位置是固定的。
在某方面，所述圖像感測器、所述第一輻射源和第二輻射源是靜止的。
在某方面，所述第一發散輻射束和所述第二發散輻射束是光子能量小於5KeV的X射線。
在某方面，所述的所述物體的旋轉是圍繞垂直於與所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源相交的裝置平面的旋轉軸進行的。
在某方面，所述裝置進一步包括平臺，其中所述物體被物理地固定在所述平臺上，並且其中所述平臺被配置為相對於所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源旋轉。
在某方面，所述裝置進一步包括控制器，該控制器被配置為獨立於所述第二輻射源啟動和停用所述第一輻射源，並且被配置為獨立於所述第一輻射源啟動和停用所述第二輻射源。
在某方面，所述裝置進一步包括快門，其被配置為可控地阻擋所述第一發散輻射束到達所述物體，並且可控地阻擋所述第二發散輻射束到達所述物體。
在某方面，所述圖像感測器被配置為用所述第一發散輻射束或所述第二發散輻射束捕獲所述物體的部分圖像。
在某方面，所述圖像感測器包括具有多個輻射透射區和一個輻射阻擋區的准直儀；其中所述輻射阻擋區被配置為阻擋將入射在所述圖像感測器的盲區上的輻射，並且所述輻射透射區被配置為透射將入射在圖像感測器的有源區域上的輻射的至少一部分。
在某方面，所述裝置進一步包括具有多個輻射透射區和 一個輻射阻擋區的掩模；其中所述輻射阻擋區被配置為阻擋一部分第一發散輻射束，否則該部分第一發散輻射束將通過所述物體入射到所述圖像感測器的盲區上，並且所述輻射透射區被配置為透射至少一部分將會入射到所述圖像感測器的有源區域上的第一發散輻射束。
在某方面，所述圖像感測器包括：多個彼此間隔開的輻射檢測器；其中所述圖像感測器被配置為通過使用所述輻射檢測器並利用所述第一發散輻射束捕獲所述物體的第一部分圖像，並被配置為通過使用所述輻射檢測器並利用所述第二發散輻射束來捕獲所述物體的第二部分圖像；其中所述圖像感測器被配置為通過拼接所述第一部分圖像和所述第二部分圖像來形成所述物體的圖像。
在某方面，所述輻射檢測器分別包括並非全部彼此平行的輻射接收表面。
在某方面，對於所述輻射檢測器中的每個輻射檢測器，穿過所述輻射檢測器以及所述第一輻射源或所述第二輻射源的任何直線大致垂直於所述輻射檢測器的輻射接收表面。
在某方面，當所述圖像感測器捕獲所述物體的第一部分圖像時，所述第一輻射源位於於相對於所述物體的第一輻射位置，而當所述圖像感測器捕獲所述物體的第二部分圖像時，所述第二輻射源處於相對於所述物體的第二輻射位置。其中所述第一輻射位置與所述第二輻射位置相同。
在某方面，多個所述輻射檢測器中的至少一些以交錯的行排列。
在某方面，在同一行中的所述輻射檢測器的尺寸是統一的；其中同一行中的兩個相鄰輻射檢測器之間的距離在該行的延伸方向上大於同一行中的一個輻射檢測器的寬度，並且小於該寬度的兩倍。
在某方面，所述多個輻射檢測器中的至少一些輻射檢測器是長方形。
在某方面，所述多個輻射檢測器中的至少一些輻射檢測器是六邊形。
在某方面，所述多個輻射檢測器中的至少一個輻射檢測器包括輻射吸收層和電子器件層；其中所述輻射吸收層包括電極；其中所述電子器件層包括電子系統；其中，所述電子系統包括：第一電壓比較器，被配置為將所述電極的電壓與第一閾值進行比較，第二電壓比較器，被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較，計數器，其被配置為記錄到達所述輻射吸收層的若干輻射粒子，以及控制器；其中所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值時開始時間延遲；其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器被配置為，如果所述第二電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值，則使所述計數器記錄的所述數目增加一。
在某方面，所述電子系統進一步包括電連接到所述電極的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電極收集載流子。
在某方面，所述控制器被配置為在所述時間延遲的開始或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
在某方面，所述電子系統還包括電壓表，其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期滿時使所述電壓表測量所述電壓。
在某方面，所述控制器被配置為基於在所述時間延遲期滿之後測得的所述電壓值來確定輻射粒子的能量。
在某方面，所述控制器被配置為將所述電極連接到電接地。
在某方面，所述電壓的變化率在所述時間延遲期滿時大致為零。
在某方面，所述電壓的變化率在所述時間延遲期滿時大致為非零。
本文公開一種方法，其包括：對於i=1，...，M，和j=1，...，N，將輻射源(j)和相同物體定位使得所述輻射源(j)相對於所述物體處於相同的相對輻射位置(i)；當所述輻射源(j)相對於所述物體處於所述相對輻射位置(i)時，將來自所述輻射源(j)的發散輻射束(i，j)引向所述物體；使用與所述發散輻射束(i，j)相同的圖像感測器捕獲所述物體的一部分的部分圖像(i，j)；並且對於i=1，...，M，通過拼接所述部分圖像(i，j)，j=1，...，N，形成所述物體的拼接圖像(i)，其中所述的定位包括相對於所述圖像感測器和所述輻射源(j)，j=1，...，N，旋轉所述物體。其中所述圖像感測器與所述輻射源(j)j=1，...，N，之間的相對位置是固定的，並且其中M和N是大於1的整數。
在某方面，所述圖像感測器和所述輻射源(j)，j=1，...，N，是靜止的。
在某方面，所述發散輻射束(i，j)是光子能量小於5KeV 的X射線。
在某方面，所述的所述物體的旋轉是圍繞垂直於與所述圖像感測器和所述輻射源(j)j=1，...，N，相交的裝置平面的旋轉軸進行的。
在某方面，所述物體被物理地固定在平臺上，並且其中所述的旋轉所述物體包括旋轉所述平臺。
在某方面，當所述的輻射源不在相對於所述輻射位置(i)i=1，...，M，的某個相對輻射位置時，所述輻射源(j)j=1，...，N，的每個輻射源均被停用。
在某方面，當所述的輻射源不在所述相對輻射位置(i)i=1，...，M，的某個相對輻射位置時，所述輻射源(j)，j=1，...，N，的每個輻射源產生的輻射均被阻擋。
在某方面，那些通過所述物體入射到所述圖像感測器的盲區上的所述發散輻射束(i，j)，i=1，...，M，和j=1，...，N，中的每個發散輻射束的一部分被阻擋。
在某方面，所述圖像感測器包括彼此間隔開的多個輻射檢測器，並且所述的捕獲所述物體的一部分的部分圖像(i，j)包括利用所述輻射檢測器接收已經透射過所述物體的所述發散輻射束(i，j)的一部分。
在某方面，所述輻射檢測器分別包括並非全部彼此平行的輻射接收表面。
在某方面，對於所述輻射檢測器中的每個輻射檢測器，穿過所述輻射檢測器和所述輻射源(j)j=1，...，N，的任何輻射源的任何直線大致垂直於所述輻射檢測器的輻射接收表面。
在某方面，對於i=1，...，M，所述部分圖像(i，j)，j=1，...，N，具有空間重疊。
在某方面，所述方法進一步包括基於所述拼接圖像(i)，i=1，...，M，形成所述物體的物體表面的3D(三維)圖像。
在某方面，所述方法進一步包括基於並符合所述物體表面的三維圖像來形成模具。
10:裝置
11:第一發散輻射束
11.18、11.21、13.18、13.21:輻射束
12:第一輻射源
13:第二發散輻射束
14:第二輻射源
15:剛性框架
20:控制器
22:快門
26:第一掩模
28:第二掩模
50:物體
51A、51B、52A、52B、52C:部分圖像
100、100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、100X、100Y:輻射檢測器
100X'、100Y':輻射接收表面
110:輻射吸收層
111:第一摻雜區
112:本徵區
113:第二摻雜區
114:離散區
119A、119B:電觸點
120:電子器件層
121:電子系統
130:填充材料
131:通孔
150:像素
190、9002:有源區域
195:周邊區
200:封裝
300:二極體
301:第一電壓比較器
302第二電壓比較器
305:開關
306:電壓表
309:積分器
310:控制器
320:計數器
400:印刷電路板
405:區
410:焊接線
450:系統印刷電路板
1100、2200:流程圖
1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、2210、2220、2230、2240:步驟
1910:平臺
2000:准直器
2002、2602、2802:輻射透射區
2004、2604、2804:輻射阻擋區
9000:圖像感測器
9004:盲區
1214.18、1214.21:相對輻射位置
t0、t1、t2、te、ts、th:時間
RST:復位時段
V1:第一閾值
V2:第二閾值
VR:剩餘電壓
TD1、TD2:時間延遲
X、Y:方向
X1、Y1:寬度
X2、Y2:距離
13X、13Y:直線
圖1A和圖1B各自示意示出根據實施例的一種裝置。
圖2示意示出根據實施例的所述裝置的控制器。
圖3A示意示出根據實施例的所述裝置的圖像感測器的輻射檢測器的截面圖。
圖3B示意示出根據實施例的所述輻射檢測器的詳細截面圖。
圖3C示意示出根據實施例的所述輻射檢測器的替代詳細截面圖。
圖4示意示出根據實施例的所述輻射檢測器可以具有像素陣列。
圖5A示意示出包括所述輻射檢測器和印刷電路板(PCB)的封裝的俯視圖。
圖5B示意示出所述圖像感測器的截面圖，其中圖5A的多個所述封裝被安裝到另一個印刷電路板。
圖6A和圖6B示意示出根據實施例的所述裝置的第一掩模。
圖6C和圖6D示意示出根據實施例的所述裝置的第二掩模。
圖7示意示出根據實施例的所述圖像感測器的准直儀。
圖8A示意示出根據實施例可以通過拼接物體的多個不同部分的圖像來形成所述物體的圖像。
圖8B示意示出根據實施例可以通過拼接物體的多個不同部分的圖像來形成所述物體的圖像。
圖9A-圖9C示意示出根據實施例的在所述圖像感測器中的所述檢測器的排列。
圖10示意示出根據實施例的六邊形形狀的檢測器。
圖11示意示出根據實施例的使用所述裝置的方法的流程圖。
圖12A和圖12B各自示意示出根據實施例的在圖3A、圖3B和圖3C中的所述檢測器的電子系統的元件圖。
圖13示意示出根據實施例的流過二極體的電極或流過暴露於輻射的輻射吸收層的電阻器的電觸點的電流的時間變化(上曲線)，所述電流由入射在所述輻射吸收層上的輻射粒子產生的載流子引起，以及所述電極電壓的相應時間變化(下曲線)。
圖14示意示出根據實施例的，在以圖13所示的方式操作的電子系統中，由雜訊(例如，暗電流)引起的流過所述電極的所述電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。
圖15示意示出根據實施例的，當電子系統操作以檢測更高速率的入射輻射粒子時，流過暴露於輻射的所述輻射吸收層的電極 的電流的時間變化(上曲線)，所述電流由入射在所述輻射吸收層上的輻射粒子產生的載流子引起，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。
圖16示意示出根據實施例的，在以圖15所示的方式操作的電子系統中，由雜訊(例如，暗電流)引起的流過所述電極的所述電流(上曲線)的時間變化，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。
圖17示意示出根據實施例的，在以圖15所示的方式操作的電子系統中，其復位時段RST在時間te之前期滿，由入射在所述輻射吸收層上的一系列輻射粒子產生的載流子引起的流過所述電極的所述電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化。
圖18A和圖18B示出根據實施例的多重曝光過程。
圖19示意示出根據實施例的圖18B的所述裝置的簡化側視圖。
圖20根據實施例更詳細地示意示出圖19的所述圖像感測器。
圖21A和圖21B示意示出根據實施例的另一個多重曝光過程。
圖22示出根據實施例的概括和總結所述裝置的操作的另一流程圖。
圖1A和圖1B各自示意示出根據實施例的裝置10。所述裝置10包括第一輻射源12、第二輻射源14和圖像感測器9000。所述裝置10可以包括一個或多個附加輻射源。
所述第一輻射源12被配置為產生朝向物體50的第一發散輻射束11。所述第二輻射源14被配置為產生朝向所述物體50的第二發散輻射束13。
所述圖像感測器9000可以利用所述第一發散輻射束11或所述第二發散輻射束13捕獲所述物體50的部分圖像。所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14被配置為繞著一個或多個軸圍繞所述物體50旋轉，並且在圍繞所述物體50旋轉期間，所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14之間的相對位置是固定的。所述第一輻射源12和所述第二輻射源14可以安裝在剛性框架15上。
根據實施例，所述第一輻射源12和所述第二輻射源14可以分別是X射線源或伽馬射線源。所述物體50可以是人或容器。
圖1A和圖1B示出了分別在所述第一輻射源12、所述第二輻射源14和所述圖像感測器9000共同圍繞所述物體50旋轉一定程度以使圖1A中的所述第一輻射源12和圖1B中的所述第二輻射源14相對於物體50處於相同的輻射位置之前和之後，所述第一輻射源12、所述第二輻射源14和所述圖像感測器9000相對於所述物體50的位置。所述圖像感測器9000相對於圖1A和圖1B中的物體50處於不同的位置。
所述第一輻射源12在圖1A中被啟動，並且所述第一發散輻射束11被引向所述物體50。圖1A中的所述圖像感測器9000可以捕獲具有所述發散輻射束11的所述物體50的一部分圖像。
所述第二輻射源14在圖1B中被啟動，並且所述第二發散輻射束13被引向所述物體50。圖1B中的所述圖像感測器9000可以捕獲具有所述發散輻射束11的所述物體50的另一部分圖像。
根據實施例，所述裝置10可包括如圖1所示的快門22。所述快門22可被配置為可控地阻擋所述第一發散輻射束11到達所述物體50，並且可控地阻擋所述第二發散輻射束13到達所述物體50。所述快門22可具有一個或多個開口。所述快門22可相對於所述第一輻射源12、所述第二輻射源14和所述圖像感測器9000具有固定位置。即，所述快門22可與所述第一輻射源12、所述第二輻射源14和所述圖像感測器9000一起相對於所述物體50旋轉。
根據實施例，所述裝置10可以包括如圖2示意示出的控制器20。所述控制器20被配置為獨立於所述第二輻射源14啟動和停用第一輻射源12，並且被配置為獨立於所述第一輻射源12啟動和停用第二輻射源14。這裡，啟動輻射源可以涉及使其產生輻射；停用輻射源可以涉及使其不產生輻射。所述控制器20可以與所述第一輻射源12和所述第二輻射源14電連接。在示例中，所述控制器20通過分別開始和停止向所述第一輻射源12和所述第二輻射源14供電來啟動和停用所述第一輻射源12和所述第二輻射源14。
所述圖像感測器9000可以具有多個輻射檢測器100。所述輻射檢測器100可以彼此間隔開。圖3A示意示出根據實施例的圖像感測器9000的一個輻射檢測器100的截面圖。所述輻射檢測器100可包括輻射吸收層110和電子器件層120(例如，專用積體電路)以用於處理或分析在所述輻射吸收層110中產生的入射輻射的電信號。在實施例中，所述輻射檢測器100不包括閃爍體。所述輻射吸收層110可包括半導體材料，比如矽、鍺、砷化鎵、碲化鎘、碲化鎘鋅或其組合。所述半導體對由所述裝置10中的輻射源產生的輻射可具有高的品質衰減係數。
如圖3B中根據實施例的輻射檢測器100的詳細截面圖所示，所述輻射吸收層110可包括由第一摻雜區111、第二摻雜區113的一個或多個離散區114組成的一個或多個二極體(例如，p-i-n或p-n)。所述第二摻雜區113可通過可選的本徵區112而與所述第一摻雜區111分離。在實施例中，所述離散區114通過所述第一摻雜區111或所述本徵區112而彼此分離。所述第一摻雜區111和所述第二摻雜區113具有相反類型的摻雜(例如，第一摻雜區111是p型並且第二摻雜區113是n型，或者第一摻雜區111是n型並且第二摻雜區113是p型)。在圖3B中的示例中，所述第二摻雜區113的每個離散區114與所述第一摻雜區111和所述可選的本徵區112一起組成一個二極體。即，在圖3B中的示例中，所述輻射吸收層110包括多個二極體，其具有所述第一摻雜區111作為共用電極。所述第一摻雜區111還可具有離散部分。
當來自所述輻射源的輻射粒子撞擊包括二極體的所述輻射吸收層110時，所述輻射粒子可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子。一個輻射粒子可產生10到100000個載流子。所述載流子可在電場下漂移到其中一個二極體的電極。所述電場可以是外部電場。所述電觸點119B可包括離散部分，其每個所述離散部分與離散區114電連接。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子大致未被兩個不同的離散區114共用(“大致未被共用”在這裡意指這些載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載流子不同的一個所述離散區114)。入射在所述離散區114之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子大致未被另一所述離散區114共用。與一個離散區114相關聯的一個像素150(也稱為傳感元件)可以是所述離散區114的周圍區，由入射在其中的輻射粒子所產生的載流子大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向所述離散區114。即，所述載流子中的不到2%、不到1%、不到0.1%或不到0.01%流到所述像素之外。
如圖3C中根據實施例的所述輻射檢測器100的替代詳細截面圖所示，所述輻射吸收層110可包括半導體材料，比如矽、鍺、砷化鎵、碲化鎘、碲化鎘鋅或其組合，的電阻器，但不包括二極體。所述半導體對由所述裝置10中的所述輻射源所產生的輻射可具有高的品質衰減係數。
當一個輻射粒子撞擊包括電阻器但不包括二極體的所述 輻射吸收層110時，所述輻射粒子可被吸收並通過若干機制產生一個或多個載流子。一個輻射粒子可產生10到100000個載流子。所述載流子可在電場下漂移到所述電觸點119A和所述電觸點119B。所述電場可以是外部電場。所述電觸點119B包括離散部分。在實施例中，所述載流子可向不同方向漂移，使得由單個輻射粒子產生的所述載流子大致未被所述電觸點119B的兩個不同離散部分共用(“大致未被共用”在這裡意指這些載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載流子不同的一個離散部分)。入射在所述電觸點119B的離散部分之一的足跡周圍的輻射粒子所產生的載流子大致未被所述電觸點119B的另一離散部分共用。與所述電觸點119B的一個離散部分相關聯的一個像素150，可以是圍繞所述離散部分的區，由入射在其中的輻射粒子所產生的載流子大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向所述電觸點119B的所述離散部分。即，這些載流子中的不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流到與所述電觸點119B的一個所述離散部分相關聯的所述像素之外。
所述電子器件層120可包括電子系統121，該電子系統121適用於處理或解釋由入射在所述輻射吸收層110上的輻射粒子所產生的信號。所述電子系統121可包括類比電路比如濾波器網路、放大器、積分器和比較器，或者數位電路比如微處理器和記憶體。所述電子系統121可包括由多像素共用或由單個像素的專用的元件。例如，所述電子系統121可包括在所有所述像素之間 共用的微處理器和專用於每個像素的放大器。所述電子系統121可通過通孔131電連接到所述像素。所述通孔之間的空間可用填充材料130填充，以增加所述電子器件層120到所述輻射吸收層110的連接的機械穩定性。其他鍵合技術有可能在不使用通孔的情況下將所述電子系統121連接到所述像素。
圖4示意示出所述輻射檢測器100可具有所述像素150的陣列。所述陣列可以是矩形陣列、蜂窩陣列、六邊形陣列或任何其他合適的陣列。每個像素150可被配置為檢測入射在其上的輻射粒子，測量所述輻射粒子的能量，或兩者兼顧。例如，每個像素150可被配置為對一段時間內入射其上，能量落在多個倉中的輻射粒子的數量進行計數。所有像素150可被配置為對相同的時間段內入射其上，在多個能量倉中的輻射粒子的數量進行計數。每個像素150可具有其自己的類比數位轉換器(ADC)，其被配置為將表示入射輻射粒子能量的類比信號數位化為數位信號。所述類比數位轉換器可具有10位或更高的解析度。每個像素150可被配置為測量其暗電流，例如在每個輻射粒子入射到其上之前或同時。每個像素150可被配置為從入射在其上的輻射粒子的能量中減去所述暗電流的貢獻值。所述像素150可被配置為平行作業。例如，當一個像素150測量一個入射的輻射粒子時，另一個像素150可能正在等待一個輻射粒子到達。所述像素150可以但不必是可單獨定址的。
所述圖像感測器9000的所述輻射檢測器可以以任何合適 的樣式排列。圖5A和圖5B示出在所述圖像感測器9000中所述輻射檢測器的排列的示例。一個或多個所述輻射檢測器100可安裝在印刷電路板(PCB)400上。本文中所用術語“印刷電路板”不限於特定材料。例如，印刷電路板可包括半導體。所述輻射檢測器100被安裝到所述印刷電路板400。為了清楚起見，未示出所述輻射檢測器100和所述印刷電路板400之間的連線。所述印刷電路板400和安裝在其上的所述輻射檢測器100可稱為一個封裝200。所述印刷電路板400可具有未被所述輻射檢測器100覆蓋的區(例如，用於容納焊接線410的區)。每個所述輻射檢測器100可具有有源區域190，該有源區域190是所述像素150所在的位置。每個所述輻射檢測器100可在邊緣附近具有周邊區195。所述周邊區195沒有像素，並且未檢測到入射在周邊區195的輻射粒子。
圖5B示意示出所述圖像感測器9000可具有系統印刷電路板(系統PCB)450，其上安裝有多個封裝200。所述圖像感測器9000可包括一個或多個這樣的系統PCB 450。在所述封裝200中的PCB 400和系統PCB 450之間的電連接可通過焊接線410來實現。為了容納所述PCB 400上的所述焊接線410，所述PCB 400具有未被所述輻射檢測器100覆蓋的區405。為了容納所述系統PCB 450上的所述焊接線410，在所述封裝200之間具有間隙。所述圖像感測器9000中所述輻射檢測器100的有源區域190統稱為所述圖像感測器9000的有源區域。所述圖像感測器9000的其他 區，入射到其中的輻射不能被圖像感測器9000檢測到，例如周邊區195、區405或封裝200之間的間隙，這些區統稱為所述圖像感測器9000的盲區。
圖6A和圖6B示意示出所述裝置10可以具有第一掩模26。根據實施例，所述第一掩模26可以具有多個輻射透射區2602和一個輻射阻擋區2604。圖6B示意示出根據實施例的所述輻射阻擋區2604被配置為阻擋所述第一發散輻射束11的一部分，否則該部分將通過所述物體50入射到圖像感測器9000的盲區9004上，並且所述輻射透射區2602被配置為透射將入射在所述圖像感測器9000的有源區域9002上的所述第一發散輻射束11的至少一部分。
根據實施例，所述第一掩模26可以由諸如鉛的材料製成。所述第一掩模26的所述輻射透射區2602可以是多個孔。所述第一掩模26的所述輻射阻擋區可以是除那些孔之外的區域。
根據實施例，所述第一掩模26可以位於所述第一輻射源12和所述物體50之間。所述第一掩模26可以減少所述物體50接收的輻射的劑量。
圖6C和圖6D示意示出所述裝置10可以具有第二掩模28。根據實施例，所述第二掩模28可以具有多個輻射透射區2802和一個輻射阻擋區2804。圖6D示意示出根據實施例的所述輻射阻擋區2804被配置為阻擋所述第二發散輻射束13的一部分，否則該部分將通過所述物體50入射到圖像感測器9000的盲區9004 上，並且所述輻射透射區2802被配置為透射將入射在所述圖像感測器9000的有源區域9002上的所述第二發散輻射束13的至少一部分。
根據實施例，所述第二掩模28可以由諸如鉛的材料製成。所述第二掩模28的所述輻射透射區2802可以是多個孔。所述第二掩模28的所述輻射阻擋區可以是除那些孔之外的區域。
根據實施例，所述第二掩模28可以位於所述第二輻射源14和所述物體50之間。所述第二掩模28可以減少所述物體50接收的輻射的劑量。
圖7示意示出根據實施例的圖像感測器9000可包括准直器2000。所述准直器2000包括多個輻射透射區2002和輻射阻擋區2004。所述輻射阻擋區2004大致阻擋了原本要入射在所述圖像感測器9000的所述盲區9004上的輻射，並且輻射透射區2002允許至少一部分原本要入射到所述圖像感測器9000的所述有源區域9002上的輻射得以通過。所述輻射透射區2002可以是穿過所述准直器2000的孔，並且所述准直器2000的其餘部分可用作所述輻射阻擋區2004。所述准直器2000可以被佈置為靠近所述圖像感測器9000。所述輻射透射區2002的尺寸或位置可以與所述圖像感測器9000的有源區域9002的尺寸或位置略有不同。
如圖8A示意所示，當所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14如圖1A所示位於相對於所述物體50的相應位置時，所述圖像感測器9000用所述第一發散輻射束 11捕獲所述物體50的一部分的部分圖像51A。
所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14相對於所述物體50共同旋轉到如圖1B所示的它們相對於所述物體50的相應位置，其中所述圖像感測器9000用所述第二發散輻射束13捕獲所述物體50的另一部分的部分圖像51B。
然後，所述圖像感測器9000通過拼接所述部分圖像51A和所述部分圖像51B來形成所述物體50的拼接圖像。所述部分圖像51A和所述部分圖像51B可以部分重疊以利於拼接。
根據實施例，所述裝置10可以包括兩個以上的輻射源。圖8B示意示出所述裝置10具有3個輻射源的示例。所述圖像感測器9000分別利用來自3個輻射源的輻射的發散輻射束分別在相對於所述物體50的3個不同位置A、B和C處捕獲所述物體50的不同部分的3個部分圖像52A、52B和52C。所述圖像感測器9000通過拼接所述部分圖像52A、52B和52C來形成所述物體50的拼接圖像。所述部分圖像52A、52B和52C可以部分重疊以利於拼接。所述輻射源可以是交錯的，即不沿直線佈置。
所述輻射檢測器100可以以各種方式排列在所述圖像感測器9000中。圖9A示意示出根據實施例的一種排列，其中所述輻射檢測器100以交錯行排列。例如，輻射檢測器100A和輻射檢測器100B在同一行中，在Y方向上對齊，並且尺寸統一；輻射檢測器100C和輻射檢測器100D在同一行中，在Y方向上對齊，並且尺寸統一。輻射檢測器100A和輻射檢測器100B相對於輻射檢 測器100C和輻射檢測器100D在X方向上交錯。根據實施例，同一行中兩個相鄰的輻射檢測器100A和輻射檢測器100B之間的距離X2大於同一行中的一個輻射檢測器的寬度X1(即，X方向維度，即該行的延伸方向)並且小於所述寬度X1的兩倍。輻射檢測器100A和輻射檢測器100E在同一列中，在X方向上對齊，並且尺寸統一；同一列中的兩個相鄰的輻射檢測器100A和輻射檢測器100E之間的距離Y2小於同一列中一個輻射檢測器的寬度Y1(即，Y方向維度)。
圖9B示意示出根據實施例的另一種排列，其中所述輻射檢測器100排列在矩形網格中。例如，所述輻射檢測器100可包括如圖9A中精確排列的輻射檢測器100A、100B、100E和100F，而沒有圖9A中的輻射檢測器100C、100D、100G或100H。
其他排列也是可能的。例如，在圖9C中，所述輻射檢測器100可在X方向上跨越所述圖像感測器9000的整個寬度，兩個相鄰輻射檢測器100之間的距離Y2小於一個輻射檢測器的寬度Y1。
根據實施例，所述輻射源(例如，12和14)和所述圖像感測器9000可以繞著多個軸共同圍繞所述物體旋轉。
所述圖像感測器9000中的所述輻射檢測器100具有任何合適的尺寸和形狀。根據實施例(例如，在圖9A-圖9C中)，至少一些所述輻射檢測器100的形狀為矩形。根據實施例，如圖10所示，至少一些所述輻射檢測器的形狀為六邊形。在這種輻射檢 測器中，所述輻射檢測器和所述相應的准直器可以具有相同的形狀。
圖11示意示出根據實施例的所述方法的流程圖1100。在步驟1210中，所述第一輻射源12被定位在相對於所述物體50的相對輻射位置。在步驟1220中，所述第一發散輻射束11被指向所述物體50。在步驟1230中，使用所述圖像感測器9000和所述第一發散輻射束11捕獲所述物體50的第一部分的部分圖像。在步驟1240中，所述第二輻射源14被定位在相同的相對於所述物體50的相對輻射位置。在步驟1250中，所述第二發散輻射束13被指向所述物體50。在步驟1260中，使用所述圖像感測器9000和所述第二發散輻射束13捕獲所述物體50的第二部分的部分圖像。在步驟1270中，通過拼接所述第一部分的部分圖像和所述第二部分的部分圖像來形成所述物體50拼接圖像。因為所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14之間的相對位置是固定的，所以在步驟1210中定位所述第一輻射源12也導致所述第二輻射源14和所述圖像感測器9000的定位，並且在步驟1240中定位所述第二輻射源14也引起所述第一輻射源12和所述圖像感測器9000的定位。
當所述第一輻射源12不在所述相對輻射位置時，由所述第一輻射源12產生的輻射可以被阻擋而不能到達所述物體50，並且當所述第二輻射源14不在所述相對輻射位置時，由所述第二輻射源14產生的輻射可以被阻擋而不能到達所述物體50。例如，可 以使用所述快門22來阻擋所述輻射。
所述第一輻射源12可以在其不處於所述相對輻射位置時保持停用，並且所述第二輻射源14可以在其不處於所述相對輻射位置時被停用。
圖12A和圖12B各自示出根據實施例的電子系統121元件圖。所述電子系統121可包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、電壓表306和控制器310。
所述第一電壓比較器301被配置為將二極體300電極的電壓與第一閾值進行比較。所述二極體可以是由第一摻雜區111、第二摻雜區113的離散區114之一和可選的本徵區112形成的一個二極體。或者，所述第一電壓比較器301被配置為將電觸點的電壓(例如，電觸點119B的離散部分)與第一閾值進行比較。所述第一電壓比較器301可被配置為直接監控所述電壓或通過對一段時間內流過所述二極體或電觸點的電流進行積分來計算所述電壓。所述第一電壓比較器301可由所述控制器310可控地啟動或停用。所述第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，所述第一電壓比較器301可被配置為連續地被啟動並監控所述電壓。被配置為連續比較器的所述第一電壓比較器301降低了所述電子系統121錯過由入射輻射粒子產生的信號的機會。被配置為連續比較器的第一電壓比較器301在入射輻射強度相對較高時尤其合適。第一電壓比較器301可以是鐘控比較器，其好處是具有較低功耗。被配置為鐘控比較器的所述第一電壓比較器301可使所述 電子系統121錯過由一些入射輻射粒子產生的信號。當入射輻射強度低時，錯過入射輻射粒子的機會低，因為兩個連續輻射粒子之間的時間間隔相對較長。因此，當入射輻射強度相對較低時，配置為鐘控比較器的所述第一電壓比較器301尤其合適。所述第一閾值可以是在所述二極體或所述電阻器中產生的一個入射輻射粒子最大電壓的5-10%、10-20%、20-30%、30-40%或40-50%。所述最大電壓可取決於入射輻射粒子的能量(即入射輻射的波長)、所述輻射吸收層110的材料及其他因素。例如，所述第一閾值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
所述第二電壓比較器302被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較。所述第二電壓比較器302可被配置為直接監控所述電壓或通過對一段時間內流過所述二極體或電觸點的電流進行積分來計算所述電壓。所述第二電壓比較器302可以是連續比較器。所述第二電壓比較器302可由所述控制器310可控地啟動或停用。在所述第二電壓比較器302被停用時，所述第二電壓比較器302的功耗可以是所述第二電壓比較器302啟動時功耗的不到1%、不到5%、不到10%或不到20%。所述第二閾值的絕對值大於所述第一閾值的絕對值。如本文所使用的術語實數x的“絕對值”或“模數”|x|是x的非負值而不考慮它的符號。即，如果x
Figure 110105255-A0305-02-0025-3
0，| x |=x，並且如果x<0，| x |=-x。所述第二閾值可以是所述第一閾值的200%-300%。所述第二閾值至少是所述二極體或所述電阻器中產生的一個入射輻射粒子最大電壓的50%。例如，所述第二閾值 可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。所述第二電壓比較器302和所述第一電壓比較器301可以是相同元件。即，所述系統121可具有一個電壓比較器，該電壓比較器可在不同時間將電壓與兩個不同的閾值進行比較。
所述第一電壓比較器301或所述第二電壓比較器302可包括一個或多個運算放大器或任何其他合適的電路。所述第一電壓比較器301或所述第二電壓比較器302可具有高速度以允許所述電子系統121在高的入射輻射的高通量下操作。然而，具有高速度通常以功耗為代價。
所述計數器320被配置為記錄到達所述二極體或所述電阻器的多個輻射粒子。所述計數器320可以是軟體元件(例如，存儲在電腦記憶體中的數位)或硬體元件(例如，4017IC和7490IC)。
所述控制器310可以是硬體元件比如微控制器和微處理器等。所述控制器310被配置為從所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值(例如，所述電壓的絕對值從所述第一閾值的絕對值以下增加到等於或超過所述第一閾值的絕對值)時啟動時間延遲。在這裡使用絕對值是因為電壓可以是負的或正的，這取決於是使用二極體的陰極還是陽極的電壓或使用哪個電觸點。所述控制器310可被配置為在所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值之前，保持停用所述第二電壓比較器302、所述計 數器320、以及所述第一電壓比較器301的操作中不需要的任何其他電路。在所述電壓變得穩定(即所述電壓的變化率大致為零)之前或之後，所述時間延遲可以期滿。短語“變化率大致為零”意指所述電壓的時間變化率小於0.1%/ns。短語“變化率大致為非零”意指所述電壓的時間變化率至少為0.1%/ns。
所述控制310可被配置為在所述時間延遲期間(包括開始和期滿)啟動所述第二電壓比較器。在實施例中，所述控制器310被配置為在所述時間延遲開始時啟動所述第二電壓比較器。術語“啟動”意指使元件進入操作狀態(例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯電平等信號，通過提供電力等)。術語“停用”意指使元件進入非操作狀態(例如，通過發送諸如電壓脈衝或邏輯電平等信號，通過切斷電力等)。所述操作狀態可具有比所述非操作狀態更高的功耗(例如，高10倍、高100倍、高1000倍)。所述控制器310本身可被停用直到所述第一電壓比較器301的輸出在所述電壓絕對值等於或超過所述第一閾值絕對值而啟動所述控制器310時。
如果在所述時間延遲期間，所述第二電壓比較器302確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值，則可將所述控制器310被配置為使所述計數器320記錄的數目增加一。
所述控制器310可被配置為使所述電壓表306在所述時間延遲期滿時測量所述電壓。所述控制器310可被配置為使所述電極連接到電接地，以重定所述電壓並使所述電極上累積的任何 載流子放電。在實施例中，所述電極在所述時間延遲期滿後連接到電接地。在實施例中，所述電極連接到電接地並持續有限的復位時段。所述控制器310可通過控制所述開關305而使所述電極連接到所述電接地。所述開關可以是諸如場效應電晶體(FET)的電晶體。
在實施例中，所述電子系統121沒有類比濾波器網路(例如，RC網路)。在實施例中，所述電子系統121沒有類比電路。
所述電壓表306可將其測量的電壓以類比或數位信號饋送給所述控制器310。
所述電子系統121可包括電連接到所述二極體300的所述電極或電觸點的積分器309，其中所述積分器被配置為從所述電極收集載流子。所述積分器可在放大器的回饋路徑中包括電容器。如此配置的放大器稱為電容跨阻放大器(CTIA)。電容跨阻放大器通過防止所述放大器飽和而具有高的動態範圍，並且通過限制信號路徑中的頻寬來提高信噪比。來自所述電極的載流子在一段時間(“積分期”)(例如，如圖13所示，在時間t0和時間t1之間，或在時間t1和時間t2之間)內累積在所述電容器上。在所述積分期期滿後，所述電容器電壓被採樣，然後通過重定開關進行重定。所述積分器可包括直接連接到所述電極的電容器。
圖13示意示出流過所述電極的，由入射在所述二極體或所述電阻器上的輻射粒子產生的載流子所引起的所述電流的時間變化(上曲線)和所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。所 述電壓可以是電流相對於時間的積分。在時間t0，所述輻射粒子撞擊所述二極體或所述電阻器，載流子開始在所述二極體或所述電阻器中產生，電流開始流過所述二極體或所述電阻器的電極，並且所述電極或電觸點的電壓絕對值開始增加。在時間t1，所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值V1的絕對值，所述控制器310啟動時間延遲TD1並且所述控制器310可在所述時間延遲TD1開始時停用所述第一電壓比較器301。如果所述控制器310在時間t1之前被停用，則在時間t1啟動所述控制器310。在所述時間延遲TD1期間，所述控制器310啟動所述第二電壓比較器302。如這裡使用的術語在時間延遲“期間”意指開始和期滿(即，結束)和中間的任何時間。例如，所述控制器310可在所述時間延遲TD1期滿時啟動所述第二電壓比較器302。如果在所述時間延遲TD1期間，所述第二電壓比較器302確定在時間t2所述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值V2的絕對值，則所述控制器310使所述計數器320記錄的數目增加一。在時間te，所述輻射粒子產生的所有載流子漂移出所述輻射吸收層110。在時間ts，所述時間延遲TD1期滿。在圖13的示例中，時間ts在時間te之後；即時間延遲TD1在所述輻射粒子產生的所有載流子漂移出所述輻射吸收層110之後期滿。在時間ts電壓的變化率因此大致為零。所述控制器310可被配置為在時間延遲TD1期滿時或在時間t2，或二者中間的任何時間停用所述第二電壓比較器302。
所述控制器310可被配置為使所述電壓表306在所述時間延遲TD1期滿時測量所述電壓。在實施例中，所述控制器310使所述電壓表306在時間延遲TD1期滿而所述電壓的變化率變為大致為零後測量所述電壓。此時的所述電壓與由輻射粒子產生的載流子數量成正比，所述載流子數量與所述輻射粒子的能量有關。所述控制器310可被配置為基於所述電壓表306測量的電壓來確定所述輻射粒子的所述能量。確定所述能量的一種方法是通過將電壓裝倉。所述計數器320可具有用於每個倉的子計數器。當所述控制器310確定所述輻射粒子的能量落入一個倉中時，所述控制器310可使該倉的子計數器中記錄的數目增加一。因此，所述電子系統121能夠檢測輻射圖像並能夠解析出每個輻射粒子的輻射能量。
在時間延遲TD1期滿後，所述控制器使所述電極連接到電接地並持續一個復位時段RST，以允許所述電極上累積的載流子流到地面並重定所述電壓。在復位時段RST之後，所述電子系統121已準備好檢測另一個入射輻射粒子。隱含地，在圖13的示例中，所述電子系統121可處理的入射輻射粒子的速率受限於1/(TD1+RST)。如果所述第一電壓比較器301已被停用，所述控制器310可在復位時段RST期滿之前的任何時間啟動它。如果所述控制器310已被停用，則它可在復位時段RST期滿之前被啟動。
圖14示意示出在以圖13所示的方式操作的所述電子系統121中，由雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射輻射、螢光 輻射、來自相鄰像素的共用電荷)引起的流過所述電極的電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。在時間t0，所述雜訊開始。如果所述雜訊沒有大到足以導致電壓的絕對值超過第一閾值V1的絕對值，則所述控制器310不啟動所述第二電壓比較器302。如果所述雜訊大到(如第一電壓比較器301所確定的)足以導致所述電壓的絕對值在時間t1超過第一閾值V1的絕對值，則所述控制器310啟動所述時間延遲TD1，並且所述控制器310可在時間延遲TD1開始時停用第一電壓比較器301。在時間延遲TD1期間(例如，在時間延遲TD1期滿時)，所述控制器310啟動第二電壓比較器302。所述雜訊非常不可能大到足以在時間延遲TD1期間使所述電壓的絕對值超過第二閾值V2的絕對值。因此，所述控制器310不會使所述計數器320記錄的數目增加。在時間te，所述噪音結束。在時間ts，所述時間延遲TD1期滿。所述控制器310可被配置為在時間延遲TD1期滿時停用所述第二電壓比較器302。如果在時間延遲TD1期間所述電壓的絕對值不超過第二閾值V2的絕對值，則所述控制器310可被配置為不讓所述電壓表306測量所述電壓。在時間延遲TD1期滿後，所述控制器310將所述電極連接到電接地並持續一個復位時段RST，以允許由於雜訊而累積在電極上的載流子流到地面並重定所述電壓。因此，所述電子系統121可非常有效地抑制雜訊。
圖15示意示出，當所述電子系統121操作以檢測以高於1/(TD1+RST)的速率入射的輻射粒子時，由入射在所述二極體 或所述電阻器上的輻射粒子產生的載流子引起的流過所述電極的電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。所述電壓可以是所述電流相對於時間的積分。在時間t0，所述輻射粒子撞擊所述二極體或所述電阻器，載流子開始在所述二極體或所述電阻器中產生，電流開始流過所述二極體的電極或所述電阻器的電觸點，而所述電極或所述電觸點的電壓絕對值開始增加。在時間t1，所述第一電壓比較器301確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值V1的絕對值，所述控制器310啟動比時間延遲TD1短的時間延遲TD2，並且所述控制器310可在時間延遲TD2開始時停用第一電壓比較器301。如果所述控制器310在時間t1之前已被停用，則所述控制器310在時間t1被啟動。在時間延遲TD2期間(例如，在時間延遲TD2期滿時)，所述控制器310啟動第二電壓比較器302。如果在時間延遲TD2期間，所述第二電壓比較器302確定所述電壓的絕對值在時間t2等於或超過所述第二閾值的絕對值，則所述控制器310使所述計數器320記錄的數目增加一。在時間te，由所述輻射粒子產生的所有載流子都漂移到所述輻射吸收層110之外。在時間th，所述時間延遲TD2期滿。在圖15的示例中，時間th在時間te之前；即，時間延遲TD2在由所述輻射粒子產生的所有載流子都漂移出所述輻射吸收層110之前期滿。因此，所述電壓的變化率在時間th大致為非零。所述控制器310可被配置為在時間延遲TD2期滿時或在時間t2，或二者之間的任何時間停用所述第二電壓比較器302。
所述控制器310可被配置為根據在時間延遲TD2期間作為時間函數的所述電壓來推斷在時間te處的電壓，並使用所述推斷的電壓來確定所述輻射粒子的能量。
在時間延遲TD2期滿後，所述控制器310使所述電極連接到電接地並持續一個復位時段RST，以允許所述電極上累積的載流子流到地面並重定所述電壓。在實施例中，復位時段RST在時間te之前期滿。所述電壓的變化率在復位時段RST之後可大致為非零，因為由所述輻射粒子產生的全部載流子在時間te之前的復位時段RST期滿時還沒有漂移出所述輻射吸收層110。所述電壓的變化率在時間te之後變得大致為零，並且所述電壓在時間te之後穩定在剩餘電壓VR。在實施例中，復位時段RST在時間te或之後期滿，並且所述電壓的變化率在復位時段RST之後可大致為零，因為由所述輻射粒子產生的全部載流子在時間te漂移出所述輻射吸收層110。在復位時段RST之後，所述電子系統121已準備好檢測另一個入射輻射粒子。如果所述第一電壓比較器301已被停用，所述控制器310可在復位時段RST期滿之前的任何時間啟動它。如果所述控制器310已被停用，則它可在復位時段RST期滿之前被啟動。
圖16示意示出在以圖15所示的方式操作的所述電子系統121中，由雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射輻射、螢光輻射、來自相鄰像素的共用電荷)引起的流過所述電極的電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲 線)。在時間t0，所述雜訊開始。如果所述雜訊沒有大到足以導致電壓的絕對值超過第一閾值V1的絕對值，則所述控制器310不啟動所述第二電壓比較器302。如果所述雜訊大到，如第一電壓比較器301所確定的，足以導致所述電壓的絕對值在時間t1超過第一閾值V1的絕對值，則所述控制器310啟動所述時間延遲TD2，並且所述控制器310可以在時間延遲TD2開始時停用第一電壓比較器301。在時間延遲TD2期間(例如，在時間延遲TD2期滿時)，所述控制器310啟動第二電壓比較器302。所述雜訊非常不可能大到足以在時間延遲TD2期間使所述電壓的絕對值超過第二閾值V2的絕對值。因此，所述控制器310不會使所述計數器320記錄的數目增加。在時間te，所述噪音結束。在時間th，所述時間延遲TD2期滿。所述控制器310可被配置為在時間延遲TD2期滿時停用所述第二電壓比較器302。在時間延遲TD2期滿之後，所述控制器310將所述電極連接到電接地並持續一個復位週期復位時段RST，以允許由於雜訊而累積在電極上的載流子流到地面並重定所述電壓。因此，所述電子系統121可非常有效地抑制雜訊。
圖17示意示出，在以圖15中的方式操作的所述電子系統121中，復位時段RST在時間te之前期滿，由入射在所述二極體或所述電阻器上的一系列輻射粒子產生的載流子引起的流過所述電極的電流的時間變化(上曲線)，以及所述電極的電壓的相應時間變化(下曲線)。由每個入射輻射粒子產生的載流子所引起的電壓曲線被該輻射粒子之前的剩餘電壓抵消。所述剩餘電壓的絕 對值隨每個入射粒子連續增加。當所述剩餘電壓的絕對值超過第一閾值V1時(參見圖17中的虛線矩形)，所述控制器啟動所述時間延遲TD2，並且所述控制器310可在時間延遲TD2開始時停用所述第一電壓比較器301。如果在時間延遲TD2期間沒有其他輻射粒子入射在所述二極體或所述電阻器上，則所述控制器在時間延遲TD2結束時的復位時段RST期間將所述電極連接到電氣接地，從而重定所述剩餘電壓。因此，所述剩餘電壓不會導致計數器320記錄的數目增加。
參照圖1A和圖1B，如圖1A所示的所述物體50對所述第一發散輻射束11的第一次曝光以成像，以及如圖1B所示的所述物體50對所述第二發散輻射束的第二曝光以成像，可以被統稱為圖1A和圖1B的多重曝光過程。通常，多重曝光過程可以包括N次曝光，其中N是大於1的整數。例如，圖1A和圖1B的所述多重曝光過程的N=2。再例如，圖8B的所述多重曝光過程的N=3(對應於3個部分圖像52A、52B和52C)。
在實施例中，在圖1A和圖1B的所述多重曝光過程中，當所述物體50相對於系統參考是靜止時，所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14可以繞所述物體50旋轉。在實施例中，所述系統參考可以是地球。在實施例中，所述物體50可以是塑膠產品。在實施例中，所述發散輻射束11和所述發散輻射束13可以是光子能量小於5KeV的X射線。
圖18A和圖18B示出了根據實施例的多重曝光過程。在 實施例中，除了在圖18A和圖18B的所述多重曝光過程中，當所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14相對於所述參考系統靜止時，所述物體50可以相對於所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14旋轉(例如，如圖所示為順時針方向)之外，圖18A和圖18B的所述多重曝光過程可以類似於圖1A和圖1B的所述多重曝光過程。
在實施例中，所述物體50的所述旋轉可以圍繞垂直於與所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14相交的裝置平面的旋轉軸。如圖18A和圖18B所示，如果所述裝置平面在圖紙頁面上或平行於所述圖紙頁面，則所述物體50的旋轉軸垂直於所述圖紙頁面。
在實施例中，所述物體50的所述旋轉軸在穿過地球中心的直線上。換句話說，垂直於所述旋轉軸的所述裝置平面平行於最靠近所述裝置10的地表區域。
圖19示意示出根據實施例的圖18B的所述裝置10的簡化側視圖。具體地講，所述裝置10可以進一步包括平臺1910。在實施例中，所述物體50可以被物理地固定到所述平臺1910。換句話說，所述物體50和所述平臺1910之間的相對位置是固定的。例如，所述物體50可以被綁在、被繫在或僅被放置在所述平臺1910上。在實施例中，所述平臺1910可以被配置為相對於所述圖像感測器9000、所述第一輻射源12和所述第二輻射源14旋轉從而使所述物體50相對於所述圖像感測器9000、所述第一輻射源 12和所述第二輻射源14旋轉。
圖20根據實施例更詳細地示意示出圖19的所述圖像感測器9000。具體地講，在實施例中，所述圖像感測器9000的輻射檢測器100(例如，輻射檢測器100X和100Y)可以被佈置在所述圖像感測器9000上，使得它們各自的輻射接收表面(例如，輻射接收表面100X'和100Y')並非彼此平行。輻射檢測器100的所述輻射接收表面是所述輻射檢測器100的表面，該表面(A)平行於與所述輻射檢測器100的所有像素(即，感測元件)150相交的像素平面並且(B)最接近於所述像素平面。
在實施例中，對於所述圖像感測器9000的每個輻射檢測器100，穿過所述輻射檢測器100以及所述第一輻射源12或所述第二輻射源14的任何直線大致是垂直的(即，垂直或幾乎垂直)。因此，從任何輻射源(12或14)向所述圖像感測器9000的任何輻射檢測器100傳播的任何輻射粒子都遵循一條大致垂直於所述輻射檢測器100的所述接收表面的路徑。
例如，如參考圖20，穿過所述輻射檢測器100X和所述第二輻射源14的所述直線13X基本垂直於所述輻射檢測器100X的所述輻射接收表面100X'。類似地，穿過所述輻射檢測器100Y和所述第二輻射源14的所述直線13Y大致垂直於所述輻射檢測器100Y的所述輻射接收表面100Y'。
圖21A和圖21B示意示出根據實施例的另一個多重曝光過程。在實施例中，除了相對於所述物體50的相對輻射位置 1214.21不同之外，圖21A和圖21B的所述多重曝光過程可以類似於圖18A和圖18B的所述多重曝光過程。在實施例中，在圖18A和圖18B的多重曝光過程的第二次曝光(圖18B)之後，所述物體50可以順時針旋轉至如圖21A所示的位置。然後，如圖21A所示的圖21A和圖21B的多重曝光過程的第一次曝光可以被執行(即，利用由所述輻射源12從相對於所述物體50的所述相對輻射位置1214.21發射的所述發散輻射束11.21)。此後，在實施例中，所述物體50可以進一步順時針旋轉到如圖21B所示的位置。然後，如圖21B所示的圖21A和圖21B的多重曝光過程的第二次曝光可以被執行(即，利用由所述輻射源14從相對於所述物體50的所述相對輻射位置1214.21發射的所述發散輻射束13.21)。
作為圖21A和圖21B的所述多重曝光過程的所述第一次曝光和所述第二次曝光的結果，所述物體50的不同部分的兩個部分圖像可以被捕獲。接下來，在實施例中，可以通過拼接這兩個部分圖像來形成所述物體50的拼接圖像。通常，相對於所述物體50有M個不同的相對輻射位置的M個多重曝光過程(類似於圖18A和圖18B的所述多重曝光過程以及圖21A和圖21B的所述多重曝光過程)可以一個接一個被執行，從而得到所述物體50的M個拼接圖像(M是大於1的整數)。
接下來，在實施例中，可以基於所述M個拼接圖像來形成所述物體50的所述物體表面的三維圖像。接下來，在實施例中，可以基於並符合所述物體50的所述物體表面的三維圖像來形成模 具(未示出)。接下來，在實施例中，可以使用所述模具來生產所述物體50的副本。
圖22示出了根據實施例的概括和總結所述裝置10的操作的流程圖2200。在步驟2210中，所述裝置10和所述物體50的元件可以被定位以進行成像。具體地講，對於i=1，...，M，和j=1，...，N，輻射源(j)和所述物體50被定位成使得所述輻射源(j)在相對於所述物體50的相同的相對輻射位置(i)上。例如，對於i=j=1(圖18A)，所述輻射源(1)(即，第一輻射源12)處於相對於所述物體50的相同的相對輻射位置(1)(即，相對輻射位置1214.18)。再例如，對於i=1和j=2(圖18B)，所述輻射源(2)(即第二輻射源14)在相對於所述物體50的相同的相對輻射位置(1)(即相對輻射位置1214.18)。
在步驟2220中，發散輻射束被射向物體50。具體地講，當所述輻射源(j)處於相對於物體50的相對輻射位置(i)時，發散輻射束(i，j)被從所述輻射源(j)指向所述物體50。
例如，對於i=j=1(圖18A)，當所述輻射源(1)相對於所述物體50處於所述相對輻射位置(1)(即相對輻射位置1214.18)時，所述發散輻射束(1，1)(即發散輻射束11.18)被從所述輻射源(1)(即第一輻射源12)指向所述物體50。再例如，對於i=1和j=2(圖18B)，當所述輻射源(2)相對於所述物體50處於所述相對輻射位置(1)(即相對輻射位置1214.18)時，所述發散輻射束(1，2)(即發散輻射束13.18)被從所述輻射源(2) (即輻射源14)指向所述物體50。
在步驟2230中，所述物體50的各部分的部分圖像可以被捕獲。具體地講，所述物體50的一部分的部分圖像(i，j)可以使用具有所述發散輻射束(i，j)的所述圖像感測器9000來捕獲。
例如，對於i=j=1(圖18A)，可以使用具有所述發散輻射束(1，1)(即發散輻射束11.18)的所述圖像感測器9000來捕獲所述物體50的一部分的部分圖像(1，1)。再例如，對於i=1和j=2(圖18B)，可以使用具有所述發散的輻射束(1，2)(即發散輻射束13.18)的所述圖像感測器9000來捕獲所述物體50的一部分的一部分圖像(1，2)。
在步驟2240中，可以形成拼接圖像。更具體地講，對於i=1，...，M，可以通過拼接所述部分圖像(i，j)，j=1，...，N，來形成所述物體50的拼接圖像(i)。
例如，對於i=1(圖18A和圖18B)，可以通過拼接所述部分圖像(1，1)(圖18A)和所述部分圖像(1，2)(圖18B)來形成所述物體50的拼接圖像(1)。再例如，對於i=2(圖21A和圖21B)，可以通過拼接所述部分圖像(2，1)(圖21A)和所述部分圖像(2，2)(圖21B)來形成所述物體50的拼接圖像(2)。
接下來，在實施例中，可以基於所述M個拼接圖像來形成所述物體50的所述物體表面的三維圖像。然後，在實施例中，可以基於並符合所述物體50的所述物體表面的三維圖像來形成模 具。然後，在實施例中，可以使用所述模具來生產所述物體50的副本。
在如上所述的且與圖18A、圖18B、圖21A和圖21B相關的實施例中，所述多重曝光過程的所述曝光的時間順序如下：如圖18A(或僅簡稱為圖18A)所示的曝光，然後為圖18B，然後為圖21A，然後為圖21B。通常，所述多個曝光過程的所述曝光的所述時間順序可以是任意的。例如，所述曝光的所述時間順序可以是圖18B，然後是圖18A，然後是圖21A，然後是圖21B。再例如，所述曝光的所述時間順序甚至可以是圖18A，然後是圖21B，然後是圖18B，然後是圖21A。
儘管本文已經公開了各個方面和實施例，但是其他方面和實施例對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。本文公開的各個方面和實施例是為了說明的目的而不是限制性的，其真正的範圍和精神應該以本文中的發明申請專利範圍為准。
10:裝置
11:第一發散輻射束
12:第一輻射源
14:第二輻射源
15:剛性框架
22:快門
50:物體
9000:圖像感測器

Claims (40)

  1. 一種多源錐形束電腦斷層掃描的裝置，其包括：第一輻射源，其被配置為產生朝向物體的第一發散輻射束；第二輻射源，其被配置為產生朝向所述物體的第二發散輻射束；和圖像感測器；其中所述物體被配置為相對於所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源旋轉，並且其中所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源之間的相對位置是固定的。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中所述圖像感測器、所述第一輻射源和第二輻射源是靜止的。
  3. 如請求項1所述的裝置，其中所述第一發散輻射束和所述第二發散輻射束是光子能量小於5KeV的X射線。
  4. 如請求項1所述的裝置，其中所述的所述物體的旋轉是圍繞垂直於與所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源相交的裝置平面的旋轉軸進行的。
  5. 如請求項1所述的裝置，其進一步包括平臺，其中所述物體被物理地固定在所述平臺上，並且其中所述平臺被配置為相對於所述圖像感測器、所述第一輻射源和所述第二輻射源旋轉。
  6. 如請求項1所述的裝置，其進一步包括控制器，該控 制器被配置為獨立於所述第二輻射源啟動和停用所述第一輻射源，並且被配置為獨立於所述第一輻射源啟動和停用所述第二輻射源。
  7. 如請求項1所述的裝置，其進一步包括快門，其被配置為可控地阻擋所述第一發散輻射束到達所述物體，並且可控地阻擋所述第二發散輻射束到達所述物體。
  8. 如請求項1所述的裝置，其中所述圖像感測器被配置為用所述第一發散輻射束或所述第二發散輻射束捕獲所述物體的部分圖像。
  9. 如請求項1所述的裝置，其中所述圖像感測器包括具有多個輻射透射區和一個輻射阻擋區的准直儀；其中所述輻射阻擋區被配置為阻擋將入射在所述圖像感測器的盲區上的輻射，並且所述輻射透射區被配置為透射將入射在圖像感測器的有源區域上的輻射的至少一部分。
  10. 如請求項1所述的裝置，其進一步包括具有多個輻射透射區和一個輻射阻擋區的掩模；其中所述輻射阻擋區被配置為阻擋一部分第一發散輻射束，否則該部分第一發散輻射束將通過所述物體入射到所述圖像感測器的盲區上，並且所述輻射透射區被配置為透射至少一部分將會入射到所述圖像感測器的有源區域上的第一發散輻射束。
  11. 如請求項1所述的裝置，其中所述圖像感測器包括： 多個彼此間隔開的輻射檢測器；其中所述圖像感測器被配置為通過使用所述輻射檢測器並利用所述第一發散輻射束捕獲所述物體的第一部分圖像，並被配置為通過使用所述輻射檢測器並利用所述第二發散輻射束來捕獲所述物體的第二部分圖像；其中所述圖像感測器被配置為通過拼接所述第一部分圖像和所述第二部分圖像來形成所述物體的圖像。
  12. 如請求項11所述的裝置，其中所述輻射檢測器分別包括並非全部彼此平行的輻射接收表面。
  13. 如請求項11所述的裝置，其中對於所述輻射檢測器中的每個輻射檢測器，穿過所述輻射檢測器以及所述第一輻射源或所述第二輻射源的任何直線大致垂直於所述輻射檢測器的輻射接收表面。
  14. 如請求項11所述的裝置，其中當所述圖像感測器捕獲所述物體的第一部分圖像時，所述第一輻射源位於相對於所述物體的第一輻射位置，而當所述圖像感測器捕獲所述物體的第二部分圖像時，所述第二輻射源處於相對於所述物體的第二輻射位置，其中所述第一輻射位置與所述第二輻射位置相同。
  15. 如請求項11所述的裝置，其中多個所述輻射檢測器中的至少一些以交錯的行排列。
  16. 如請求項11所述的裝置，其中在同一行中的所述輻射檢測器的尺寸是統一的；其中同一行中的兩個相鄰輻射檢測器 之間的距離在該行的延伸方向上大於同一行中的一個輻射檢測器的寬度，並且小於該寬度的兩倍。
  17. 如請求項11所述的裝置，其中所述多個輻射檢測器中的至少一些輻射檢測器是長方形。
  18. 如請求項11所述的裝置，其中所述多個輻射檢測器中的至少一些輻射檢測器是六邊形。
  19. 如請求項11所述的裝置，其中，所述多個輻射檢測器中的至少一個輻射檢測器包括輻射吸收層和電子器件層；其中所述輻射吸收層包括電極；其中所述電子器件層包括電子系統；其中，所述電子系統包括：第一電壓比較器，被配置為將所述電極的電壓與第一閾值進行比較，第二電壓比較器，被配置為將所述電壓與第二閾值進行比較，計數器，其被配置為記錄到達所述輻射吸收層的若干輻射粒子，以及控制器；其中所述控制器被配置為從所述第一電壓比較器確定所述電壓的絕對值等於或超過所述第一閾值的絕對值時開始時間延遲；其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期間啟動所述第二電壓比較器；其中所述控制器被配置為，如果所述第二電壓比較器確定所 述電壓的絕對值等於或超過所述第二閾值的絕對值，則使所述計數器記錄的所述數目增加一。
  20. 如請求項19所述的裝置，其中所述電子系統進一步包括電連接到所述電極的積分器，其中所述積分器被配置為從所述電極收集載流子。
  21. 如請求項19所述的裝置，其中所述控制器被配置為在所述時間延遲的開始或期滿時啟動所述第二電壓比較器。
  22. 如請求項19所述的裝置，其中所述電子系統還包括電壓表，其中所述控制器被配置為在所述時間延遲期滿時使所述電壓表測量所述電壓。
  23. 如請求項19所述的裝置，其中所述控制器被配置為基於在所述時間延遲期滿之後測得的所述電壓值來確定輻射粒子的能量。
  24. 如請求項19所述的裝置，其中所述控制器被配置為將所述電極連接到電接地。
  25. 如請求項19所述的裝置，其中所述電壓的變化率在所述時間延遲期滿時大致為零。
  26. 如請求項19所述的裝置，其中所述電壓的變化率在所述時間延遲期滿時大致為非零。
  27. 一種多源錐形束電腦斷層掃描的方法，其包括：對於i=1，...，M，和j=1，...，N，將輻射源(j)和相同物體定位使得所述輻射源(j)相對於所述物體處於相同的相對輻 射位置(i)；當所述輻射源(j)相對於所述物體處於所述相對輻射位置(i)時，將來自所述輻射源(j)的發散輻射束(i，j)引向所述物體；使用與所述發散輻射束(i，j)相同的圖像感測器捕獲所述物體的一部分的部分圖像(i，j)；並且對於i=1，...，M，通過拼接所述部分圖像(i，j)，j=1，...，N，形成所述物體的拼接圖像(i)，其中所述的定位包括相對於所述圖像感測器和所述輻射源(j)，j=1，...，N，旋轉所述物體，其中，所述圖像感測器與所述輻射源(j)j=1，...，N，之間的相對位置是固定的，並且其中M和N是大於1的整數。
  28. 如請求項27所述的方法，其中所述圖像感測器和所述輻射源(j)，j=1，...，N，是靜止的。
  29. 如請求項27所述的方法，其中所述發散輻射束(i，j)是光子能量小於5KeV的X射線。
  30. 如請求項27所述的方法，其中所述的所述物體的旋轉是圍繞垂直於與所述圖像感測器和所述輻射源(j)j=1，...，N，相交的裝置平面的旋轉軸進行的。
  31. 如請求項27所述的方法，其中所述物體被物理地固定在平臺上，並且其中所述的旋轉所述物體包括旋轉所述平臺。
  32. 如請求項27所述的方法，其中：當所述的輻射源不在相對於所述輻射位置(i)i=1，...，M，的某個相對輻射位置時，所述輻射源(j)j=1，...，N，的每個輻射源均被停用。
  33. 如請求項27所述的方法，其中：當所述的輻射源不在所述相對輻射位置(i)i=1，...，M，的某個相對輻射位置時，所述輻射源(j)，j=1，...，N，的每個輻射源產生的輻射均被阻擋。
  34. 如請求項27所述的方法，其中那些通過所述物體入射到所述圖像感測器的盲區上的所述發散輻射束(i，j)，i=1，...，M，和j=1，...，N，中的每個發散輻射束的一部分被阻擋。
  35. 如請求項27所述的方法，其中所述圖像感測器包括彼此間隔開的多個輻射檢測器，並且其中所述的捕獲所述物體的一部分的部分圖像(i，j)包括利用所述輻射檢測器接收已經透射過所述物體的所述發散輻射束(i，j)的一部分。
  36. 如請求項35所述的方法，其中所述輻射檢測器分別包括並非全部彼此平行的輻射接收表面。
  37. 如請求項35所述的方法，其中對於所述輻射檢測器中的每個輻射檢測器，穿過所述輻射檢測器和所述輻射源(j)j=1，...，N，的任何輻射源的任何直線大致垂直於所述輻射檢測器 的輻射接收表面。
  38. 如請求項27所述的方法，其中對於i=1，...，M，所述部分圖像(i，j)，j=1，...，N，具有空間重疊。
  39. 如請求項27所述的方法，其進一步包括基於所述拼接圖像(i)，i=1，...，M，形成所述物體的物體表面的3D(三維)圖像。
  40. 如請求項39所述的方法，其進一步包括基於並符合所述物體表面的三維圖像來形成模具。
TW110105255A 2020-02-27 2021-02-17 多源錐形束電腦斷層掃描 TWI794744B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
WOPCT/CN2020/076912 2020-02-27
PCT/CN2020/076912 WO2021168722A1 (en) 2020-02-27 2020-02-27 Multi-source cone beam computed tomography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202131866A TW202131866A (zh) 2021-09-01
TWI794744B true TWI794744B (zh) 2023-03-01

Family

ID=77490578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110105255A TWI794744B (zh) 2020-02-27 2021-02-17 多源錐形束電腦斷層掃描

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220346733A1 (zh)
EP (1) EP4110162A4 (zh)
CN (1) CN114929093A (zh)
TW (1) TWI794744B (zh)
WO (1) WO2021168722A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112534247A (zh) * 2018-07-27 2021-03-19 深圳帧观德芯科技有限公司 多源锥束计算机断层扫描
WO2023148594A1 (en) * 2022-02-03 2023-08-10 Cognitive Systems Corp. Methods and systems for sensing service discovery in a wi-fi sensing system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1476312A (zh) * 2001-07-27 2004-02-18 皇家菲利浦电子有限公司 具有确定辐射脉冲剂量用的处理器的皮肤处理装置
TW200643400A (en) * 2005-04-15 2006-12-16 Sensors For Med & Science Inc Optical-based sensing devices
US20190239788A1 (en) * 2013-07-22 2019-08-08 Sentec Ag Sensor for detection of gas and method for detection of gas
CN110248604A (zh) * 2016-11-15 2019-09-17 反射医疗公司 放射治疗患者平台
WO2020019285A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Multi-source cone beam computed tomography

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008122970A1 (en) 2007-04-10 2008-10-16 Arineta Ltd. X-ray tube plurality of targets and corresponding number of electron beam gates
EP2801841B1 (de) * 2013-05-10 2018-07-04 Leica Geosystems AG Lasertracker mit einer Zielerfassungseinheit für eine Zielverfolgung und eine Orientierungserkennung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1476312A (zh) * 2001-07-27 2004-02-18 皇家菲利浦电子有限公司 具有确定辐射脉冲剂量用的处理器的皮肤处理装置
TW200643400A (en) * 2005-04-15 2006-12-16 Sensors For Med & Science Inc Optical-based sensing devices
US20190239788A1 (en) * 2013-07-22 2019-08-08 Sentec Ag Sensor for detection of gas and method for detection of gas
CN110248604A (zh) * 2016-11-15 2019-09-17 反射医疗公司 放射治疗患者平台
WO2020019285A1 (en) * 2018-07-27 2020-01-30 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Multi-source cone beam computed tomography

Also Published As

Publication number Publication date
EP4110162A1 (en) 2023-01-04
EP4110162A4 (en) 2023-11-29
TW202131866A (zh) 2021-09-01
US20220346733A1 (en) 2022-11-03
CN114929093A (zh) 2022-08-19
WO2021168722A1 (en) 2021-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI776834B (zh) 具有ｘ射線檢測器的圖像傳感器
US11921056B2 (en) Multi-source cone beam computed tomography
CN113543712B (zh) 一种带有辐射检测器和准直器的图像传感器
TWI744385B (zh) 半導體x射線檢測器的封裝
US20220346733A1 (en) Multi-source cone beam computed tomography
US20210169430A1 (en) Apparatus and method for imaging an object using radiation
CN111602071B (zh) 图像传感器中的辐射检测器的封装
TW201821828A (zh) 半導體x射線檢測器的封裝
CN112930485A (zh) 一种前列腺成像装置
TW202221360A (zh) 成像方法
CN110892291B (zh) X射线检测器
TWI805067B (zh) 成像裝置
TWI794743B (zh) 文件認證的方法
TWI831514B (zh) 使用雙向計數器的成像方法
TWI826502B (zh) 輻射檢測裝置以及輻射檢測方法
US20210262952A1 (en) Methods for imaging using x-ray fluorescence
TWI830773B (zh) 檢測方法及檢測裝置
CN112888967B (zh) 具有辐射检测器和掩模的图像传感器
WO2021168691A1 (en) Imaging system using x-ray fluorescence
TW202244540A (zh) 使用半導體輻射檢測器的成像方法
CN113557448A (zh) 一种成像方法
CN112888967A (zh) 具有辐射检测器和掩模的图像传感器