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具有中间层辐射检测器

阅读:610发布:2020-05-12

专利汇可以提供具有中间层辐射检测器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种具有 中间层 (2)的 辐射 检测器(1、1'、1”),中间层(2)被布置在具有多个检测元件(4、4'、4”)的检测层(3)和多个读出单元(5)之间。在这样的布置中,中间层(2)在检测元件(4)和读出单元(5)之间具有多个导电连接(6、7)。本发明还提供了一种医学成像系统(20)以及加热装置(8)的用途。,下面是具有中间层辐射检测器专利的具体信息内容。

1.一种辐射检测器(1、1'、1”),具有一个中间层(2),所述中间层(2)被布置在一个检测层(3)和多个读出单元(5)之间,所述检测层(3)具有多个检测元件(4、4'、4”),其中所述中间层(2)在所述多个检测元件(4)和所述多个读出单元(5)之间具有多个导电连接(6、7)。
2.根据权利要求1所述的辐射检测器,其中与所述多个读出单元(5)的总表面相比,所述多个检测元件(4、4'、4”)的总表面较大。
3.根据权利要求1或2所述的辐射检测器,所述辐射检测器被实现为用于检测X射线辐射。
4.根据前述权利要求中任一项所述的辐射检测器,其中所述多个导电连接被实现为多个通孔和多个重新布线结构。
5.根据权利要求4所述的辐射检测器,其中所述中间层(2)在面向所述多个读出单元的一侧上具有所述多个重新布线结构(7)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的辐射检测器,其中所述中间层包括由玻璃纤维复合材料、酚纸、陶瓷和/或玻璃制成的一个衬底。
7.根据前述权利要求中任一项所述的辐射检测器,具有一个支撑结构(12),所述支撑结构(12)包括用于转发来自所述读出单元(5)的数据的多个元件(13、14),优选地,所述支撑结构(12)导电。
8.辐射检测器(1”),特别是根据前述权利要求中任一项所述的辐射检测器,具有一个加热装置(8),所述加热装置(8)包括至少一个加热元件(9),所述加热元件(9)被布置在一个检测层(3)和多个读出单元(5)之间,所述检测层具有多个检测元件(4、4'、4”)。
9.根据权利要求8所述的辐射检测器,其中所述加热元件(9)被实现为一个蛇形导电体(9)。
10.根据权利要求8或9所述的辐射检测器,其中所述加热装置包括一个控制设备,所述控制设备调节被引入所述辐射检测器的加热功率。
11.一种医学成像系统(20),具有根据权利要求1至10中任一项所述的一个辐射检测器(21)。
12.一个加热装置(8)的用途,所述加热装置(8)用于加热一个辐射检测器(1、1'、1”),其中,
-所述加热装置(8)包括一个加热元件(9),所述加热元件(9)被布置在一个检测层(3)和多个读出单元(5)之间,所述检测层(3)具有多个检测元件(4,4',4”);并且-一个控制设备控制所述加热装置并且调节被引入所述辐射检测器的加热功率。

说明书全文

具有中间层辐射检测器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种辐射检测器、一种医学成像系统以及用于加热辐射检测器的加热装置的用途。

背景技术

[0002] 在辐射检测器(例如CT系统的X射线检测器)的开发中,重要的考虑是进一步不断降低制造成本。在这样的情况下,将会发现CT检测器的主要成本(~80%)花费在传感器板上。这通常包含直接转换或间接转换传感器材料、评估电子元件(ASIC以及在一些结构中的光电二极管)以及载体材料或载体衬底,该载体材料或载体衬底需要被作为整体结构的基本单元、并且为传感器板提供机械稳定性
[0003] 在这样的情况下,ASIC的表面大小通常与整个CT检测器的表面大小相等。例如,用于对检测器集成的技术便是如此,在该技术中,光电二极管和ASIC形成一个单元。这样的方法的优点在于以下事实:光电二极管和评估电子元件之间的线路长度被保持为尽可能短,以降低电子噪声。此外,该技术已发展为有可能使检测器中的像素更小。
[0004] 对于计数技术,ASIC的表面大小通常也与整个CT检测器的表面大小相等。在某些方面,计数技术开发中的一个较大的未知因素是像素的输入电容对响应特性的影响,特别是对与ASIC的能量分辨率相结合的线性度和噪声特性的影响。为了降低开发中的复杂性和险,总体目标是保持输入电容尽可能低,并使它们保持相同大小。这导致了一个基本结构(见图1),在该结构中,ASIC的相应输入通道直接位于传感器侧焊盘上。在这样的情况下,线路长度被最小化,并且有可能被设计为使得输入电容对于所有像素都相同。
[0005] 另一方面,这样的高度集成的方法的缺点在于价格。ASIC成本通常不由所包含的功能确定,而由表面大小确定。因此,目标应当是降低成本,特别是为了更大的销售市场更应如此。

发明内容

[0006] 本发明的目的是为辐射检测器提供一种低成本布局。
[0007] 根据本发明,这一目的通过根据权利要求1所述的辐射检测器、根据权利要求11所述的医学成像系统以及根据权利要求12所述的用于加热辐射检测器的加热装置的用途而被实现。
[0008] 这里描述的辐射检测器包括一个中间层,该中间层被布置在一个检测层和多个读出单元之间,检测层具有多个检测元件。在此情况下,中间层具有在检测元件和读出单元之间的多个导电连接。
[0009] 辐射检测器是具有多个层的分层装置,这些层优选地被基本平行布置。在该情况下,“基本”是指这些层也可以略微弯曲。与现有技术不同,根据本发明,一个中间层被布置在检测层和读出单元之间。读出单元明确地不与检测层直接连接,而是经由中间层与检测层间接连接。
[0010] 中间层具有两个相对的平面侧,其中检测层被布置为与一个平面侧相邻,该平面侧在下文中将被称为上侧。读出单元被布置为与相对的平面侧相邻,该平面侧在下文中被称为下侧。在此情况下,中间层基本上可以被设计为在整个检测器上的一个连续层,这对于稳定性或刚度而言具有特别有利的效果。然而,中间层也可以由布置在中间层内的多个中间层元件形成,这使得制造更为容易。
[0011] 检测层通常被如下实现,以使得该检测层通过检测元件而将入射辐射转换成常用模拟电信号。根据使用目的,辐射检测器可以用于测量不同波长电磁辐射和/或测量粒子辐射。为此,检测层包括与相关检测器类型相对应的检测元件。
[0012] 例如,在间接转换X射线检测器(也称为集成检测器)中,首先,紧接着中间层的上侧,多个光电二极管作为检测元件而被布置在检测层的第一子层中,第一子层被布置为与中间层平行。接下来轮到检测层的第二子层,其与第一子层平行,具有作为另一检测元件的闪烁体。闪烁体将入射的X射线辐射转换为可见光。第二子层的闪烁体可以在检测器的宽阔区域上连续延伸,但是优选地,第二子层的闪烁体以模化设计的方式而被实现为多个闪烁体元件。由闪烁体产生的可见光随后将被传播到在空间上指定的相应光电二极管,光电二极管转而将该光转换为电信号
[0013] 在直接转换检测器(也称为光子计数检测器)的情况下,入射辐射将被直接转换成电信号,例如,优选地在半导体材料中被转换成电信号。因此,优选地,这种类型的检测器包括传感器元件以作为其检测元件,这些传感器元件由Si()、GaAs(砷化镓)、HgI2(碘化汞)和/或a-Se(无定形硒)制成,特别优选地由CdTe(碲化镉)和/或CdZnTe(碲化锌镉)制成。
[0014] 在这两种类型中,检测器分别包括多个像素,即检测层内可以被独立读出的最小表面区域。为了每个像素能够被读出,该每个像素连接到一个读出单元。在此情况下,优选地,多个像素被连接到一个读出单元。这些连接也通过中间层来实现。在此情况下,优选地,中间层经由一侧上的多个焊料粘合剂连接而导电地连接到检测层的像素。另一方面,中间层也正是通过这样的连接而被连接到读出单元。优选地,检测层的表面大小对应于中间层的表面大小,使得检测层的所有像素中的每一个像素都经由如下中间层而被连接到读出单元,该中间层具有相同的总表面大小并且有可能被模块化设计。
[0015] 读出单元通常用于对来自检测元件的电子信号进行数字化。优选地,读出单元被实现为ASIC(专用集成电路)。在此情况下,优选地,读出单元还包括附加的评估单元。在所述单元中,例如在直接转换检测器中,在各个像素处检测到的电子信号作为脉冲而被放大、被成形并且根据脉冲高度和阈值被计数或被抑制。
[0016] 在线路(即从像素到读出单元的连接)长度不同的情况下,将会为读出单元生成不同的输入电容,上文已经对其进行了解释。然而,优选地,输入电容通过所谓的调整结构而适应于后续读出单元或适应于评估单元,从而有可能利用更长的线路(甚至不同长度的线路)来工作。在此,调整结构基本上被理解为对电容的任何可能的调整。即,调整结构例如基于它们的几何布局来改变电容,该几何布局例如为形状、直径和/或长度和/或改变的介电常数。然而,在这样的情况下,需要在可能更长的线路长度和增加的电子噪声之间达到平衡,增加的电子噪声导致较差的能量分辨率。因此,在检测器设计中,需要在能量分辨率和生产成本之间找到一个折衷。
[0017] 因此,中间层(中介层)总体表示一个转移层或重新布线层,并且还增强了检测器结构的稳定性。中间层将各个检测元件的表面(即检测层的整个表面)与读出单元的表面分离。即,优选地,读出单元可以被设计成更小,并且不再必须占据整个检测器表面。因此,由于在现有技术中,读出单元被尽可能直接地布置在检测层上,所以该中间层代表了辐射检测器开发中的范式转变。通过减小读出单元所占据的表面,还降低了制造根据本发明的辐射检测器的费用
[0018] 辐射检测器(尤其是根据本发明的辐射检测器)具有一个加热装置。加热装置包括至少一个加热元件,这样的加热元件被布置在一个检测层和多个读出单元之间,该检测层具有多个检测元件。因此,至少一个加热元件与读出单元相邻,也与检测层相邻。在这样的情况下,加热元件可以被实现为:在检测器的整个表面上尽可能均匀地发散所引入的加热功率。然而,特别优选的是,多个加热元件均匀地分布在检测器的表面上的特定区域中,使得辐射检测器的各个区域可以被提供不同的加热功率。这还允许在传感器材料的不同区域中,实现适合于检测元件材料或适合于传感器材料的温度稳定性。
[0019] 此外,加热元件还可以被实现为使得其可以根据需要而将正加热功率和负加热功率二者引入到检测器中。为此,例如,加热元件可以充当如下加热线路,该加热线路被耦合到可以加热并且还可以冷却的帖元件。然而,加热元件例如还可以被以简单方式实现为加热丝,该加热丝的加热功率由流过该加热丝的电流来调节。
[0020] 有利地,在此所述的具有加热装置的辐射检测器可以作为一个自包含的概念,独立于先前描述的辐射检测器,即,不包括具有导电连接的中间层。然后,例如,加热装置可以被布置在位于检测元件和读出单元之间的直接接触之间的自由空间中。然而,如果加热装置的加热元件被集成到先前描述的辐射检测器的中间层中,则会产生特别的协同效果。这是因为,如果中间层不存在,则会使得来自通常布置在ASIC下方的加热元件的热量传递更加困难。同时,中间层有利地提供了如下空间,该空间用于将加热元件布置在根据本发明的检测器中。
[0021] 开始提到的医学成像系统(例如CT)包括根据本发明的一个辐射检测器,优选为直接转换X射线检测器。计算机断层摄影中检测器具有相当大的表面,这使得对于本发明的辐射检测器而言,在节省制造成本方面具有特别大的可能性。此外,在CT设备的高辐射通量密度和与之相关联的高功率损耗的情况下,可以特别有利地发挥加热装置的效果。
[0022] 特别地,在使用直接转换X射线检测器的情况下,传感器材料的电阻随着辐射进入的X射线辐射的通量而改变。同时,这导致依赖于X射线通量的测量信号的改变,即,计数率和能量分辨率。然而,这样的信号改变可以被补偿,原因在于:根据X射线辐射的改变,加热功率也会改变。因此,根据本发明,加热装置用于加热辐射检测器。在这样的情况下,加热装置被布置在一个具有多个检测元件的检测层与多个读出单元之间。此外,控制设备控制加热装置,并调节被引入到辐射检测器中的加热线路。
[0023] 本发明的进一步特别有利的实施例变形从属权利要求以及以下描述产生,其中一种权利要求类别的独立权利要求还可以类似地被变形为另一权利要求类别的从属权利要求,并且这些权利要求的描述,特别是不同示例性实施例或变体的各个特征可以被组合,以形成新的示例性实施例或变体。
[0024] 在本发明的辐射检测器中,优选地,与读出单元的总表面相比,检测元件的总表面较大。即,与读出单元的各个表面的总和相比,检测元件的各个表面的总和较大。特别优选地,检测元件的总表面是读出单元的总表面大小的两倍,更特别优选地是四倍。这是因为与现有技术相比,读出单元的表面能够被节省得越多,则成本降低也就越多。
[0025] 基本上,本发明的辐射检测器可以用于检测任何给定的电离辐射,例如α或β粒子。然而,优选地,本发明的辐射检测器被实现用于检测X射线辐射。X射线辐射涉及波长在1至
250皮米范围内的电磁辐射。
[0026] 优选地,本发明的辐射检测器中的导电连接被实现为通孔和重新布线结构。通过这些通孔和重新布线结构,检测层的各个像素被连接到读出单元的相应接口。通孔以与平面侧垂直的方式穿透中间层。在该情况下,重新布线结构是指:在与中间层的平面侧相平行的平面中延伸的导体轨道结构。因此,导电连接在该平面内的空间重新布置通过重新布线结构而被实现。
[0027] 对于本发明的辐射检测器中的中间层而言,其在面向读出单元的一侧上具有重新布线结构。即,优选地,重新配线结构被布置在中间层的下侧。特别优选地,中间层仅在下侧具有重新布线结构。
[0028] 由于各种原因,对中间层所包含的衬底具有较高要求。一方面,例如在CT设备中,作为载体单元,它必须承受检测器中的离心(50g-80g,这取决于旋转速度),并且在这样的力下不会变形。表面的完整性、纹波、尺寸等必须位于非常小的公差范围内,以使得像素矩阵作为检测器中的子单元能够与焦点对准,并且不会产生图像伪影。这必须由制造过程本身保证。检测器的另外的部件(检测单元、ASIC等)必须能够以非常精确的方式被放置。这里也具有制造过程方面的强制性规定,尤其例如是对纹波的规定。此外,必须保证整个装配的可靠性能够持续10年以上。该装配通过多个复杂的焊接和胶合工艺来实现。在这样的情况下,各个子部件的不同热膨胀系数的偏差应保持为尽可能低,以使得随着热改变,感应应力保持较低,而可靠性和寿命尽可能高。
[0029] 直接转换检测器的计数技术对衬底的刚性有着特别要求。当CdTe被用作传感器材料时,例如,已经显示出感应机械应力影响晶体结构,因而不再保证信号的稳定性。继而,会出现所谓的高漂移区域或漂移点,使得检测器不再适合于CT成像。对于衬底,这意味着在CdTe传感器附着之后,衬底可能不再变形,并且在热波动的情况下也不会对传感器材料施加任何机械应力,或仅施加轻微的机械应力。
[0030] 因此,在本发明的辐射检测器中,优选地,中间层具有由玻璃纤维复合材料、酚纸、陶瓷和/或玻璃(特别优选)制成的衬底。在这样的情况下,玻璃纤维复合材料应被理解为是由环树脂和玻璃纤维材料制成的组合材料。陶瓷是指通过模制和燃烧由多种无机非金属材料制成的材料。酚醛纸是由纸和合成树脂制成的纤维复合材料,合成树脂优选为酚醛塑料,其特别优选是与类FR-4一致的阻燃剂。对于所有这些材料,结合本发明的布局,可以满足上述对衬底施加的要求,下文将对此进行详细描述。
[0031] 玻璃特别优选地被作为衬底,因为对于这样的材料而言,通孔可以通过蚀刻工艺产生,并且不必机械地钻孔。这能够得到更有利的纵横比,即产生的通孔具有更佳的高度与宽度比。换句话说,对于玻璃而言,针对每个表面可以产生更多的通孔,从而(在密度相同的情况下)在通孔之间留下了更多自由空间,以用于重新布线结构,并且如果需要还可以用于加热元件。
[0032] 对于本发明的辐射检测器,加热元件优选地被实现为蛇形导电体。因此,加热元件以矩形函数的形状被交替地(优选为轮流地)布置在中间层的上侧和下侧。因此,加热元件例如借助于在两侧蚀刻的凹槽、作为钩形加热器而被引入到中间层中。特别优选的是,对此使用如下的中间空间,该中间空间存在于将检测元件与读出单元连接起来的导电连接之间。借助于加热元件在两侧上的这种方式的布置,所引入的加热功率可以有利地被均匀发射到相邻的两侧,即被均匀地发射到检测元件和读出单元二者。
[0033] 在本发明的辐射检测器中,加热装置优选地包括一个控制设备,控制设备调节被引入到辐射检测器中的加热功率。加热功率可以例如经由简单的温度测量和相应的调节电路和/或根据由检测器检测到的辐射功率而被调整。
[0034] 优选地,本发明的辐射检测器还包括多个导电支撑结构。导电支撑结构一方面用于转发来自读出单元或评估单元的数据,因而例如将数据连同其它分量一起传送到重建单元。另一方面,支撑结构还可以用作中间层和例如位于中间层下方的载体层之间的载体元件。为此,导电支撑结构被布置在具有读出单元或评估单元的层中。特别优选地,导电支撑结构包括用于转发读出单元的数据的多个元件,这些元件基本上可以以不同的方式被实现为例如所谓的球堆叠结构。球堆叠结构是指具有重新布线结构的焊球和电路板的堆叠布置。
[0035] 与已知的多层重新布线结构相比,这样的导电支撑结构可以使本发明中间层的重新布线结构保持简单,特别是为单层。通过这种方式,有利的是,中间层的稳定性得以提高,并且制造过程得以简化。附图说明
[0036] 下面将根据示例性实施例参照附图来再一次详细解释本发明。在该描述中,在各图中,相同的部件标有相同的标号。附图通常不按比例绘制。在附图中:
[0037] 图1示出了现有技术的辐射检测器的示意性截面图,
[0038] 图2示出了本发明的辐射检测器的示例性实施例的示意性截面图,
[0039] 图3示出了本发明的辐射检测器的另一示例性实施例的示意性截面图,
[0040] 图4示出了本发明的具有加热装置的辐射检测器的另一示例性实施例的示意性截面图,
[0041] 图5示出了用于解释加热装置的调节的曲线图,以及
[0042] 图6示出了本发明的计算机断层摄影系统的示例性实施例的粗略示意图。

具体实施方式

[0043] 在该上下文中应当指出,术语“上面”和“下面”与示意图有关。在根据规范安装的辐射检测器中,“上面”对应于指向(X射线)辐射源的方向,并且“下面”相应地对应于远离该方向(即“上面”对应于待检测的辐射撞击检测元件的方向)而指向。
[0044] 图1示出了根据现有技术的直接转换辐射检测器1*的示意性截面图的示例。这里,辐射检测器1*包括多个平行层。
[0045] 第一层由并排布置的两个半导体传感器4(例如CdTe传感器)形成。在位于该层之下的第二层中,ASIC 5被并排布置。第二层的ASIC 5经由焊料连接10而被直接连接到半导体传感器4。在此情况下,ASIC 5在一个总表面上延伸,该总表面的大小与半导体传感器4的总表面的大小完全相同。作为第三层而被布置在第二层下面的是陶瓷载体层15*。这通常被实现为LTCC层15*(低温共烧陶瓷)。即,它是基于烧结陶瓷载体的多层电路。这里,ASIC 5经由焊料连接10而与载体层15*直接导电接触,其中在LTCC层15*的电路内具有重新布线。经由载体层15*,辐射检测器1*通过连接器16与例如另外的评估单元(在此未示出)连接,连接器16用作辐射检测器1*的输入或输出接口,评估单元例如是CT设备的重建设备。
[0046] 这里,在操作期间待检测的入射辐射由此被半导体传感器4转换为模拟电信号,然后被ASIC 5直接读出、评估和数字化。随后,它经由载体层15*和连接器16被转发。
[0047] 图2以直接转换的光子计数X射线检测器形式,示出了本发明的辐射检测器1的示例性实施例的粗略示意图。与参照图1解释的现有技术相比,本发明的辐射检测器1包括一个中间层2。中间层2被布置在检测层3的下方,检测层3具有作为检测元件4的两个半导体传感器4。半导体传感器4包括多个像素,这些像素通过焊料连接10连接到中间层2。
[0048] 中间层2具有两个平面侧,其中一侧(即上侧)面向检测层3。在中间层2中,通孔6以与中间层2的平面侧垂直的方式延伸,每个通孔6通过一个焊料连接10连接到半导体传感器4的一个像素。优选地,通孔6通过蚀刻工艺被插入到中间层的衬底11中。优选地,玻璃被用作衬底11。中间层2在其与上侧相对的平面侧(即下侧)上具有重新布线结构7。在这样的情况下,重新布线结构7包括导体轨道,每个导体轨道经由一个通孔连接到半导体传感器4的一个像素。辐射检测器1还包括两个ASIC 5,其被用作读出单元5。每个导体轨道经由触点而连接到ASIC 5的输入。因此,通过重新布线结构7,空间重新布置在与中间层2的平面侧相平行的平面中得以实现。这使得均匀分布在半导体传感器4的相对较大表面上的像素能够连接到具有相当小表面的ASIC 5。
[0049] 在该情况下,ASIC 5被布置在中间层2下方的第三层中。在第三层中,所谓的球堆叠结构被布置为与ASIC 5相邻的导电支撑结构12。球堆叠结构12是多个平行印刷电路板13和多个焊球14的分层布置,悍球14被布置在所述板之间,焊球14将电路板13彼此连接。电路板同时被布置为与辐射检测器1的层2、3平行。电路板可以包含例如半固化片,并具有通过常规方法实现的重新布线结构。辐射检测器1中所需的重新布线的一个重要部分在这些球堆叠结构12中被完成。
[0050] ASIC 5还具有多个输出,这些输出经由中间层2连接到球堆叠结构12。载体层15被布置在第三层的下方。载体层15具有多个导体轨道,这些导体轨道经由焊球14导电地连接到球堆叠结构。与现有技术相比,载体层15可以被更简单地设计,从而成本更低,这是因为重新布线大部分在球堆叠结构12中被完成,如已经描述的那样。载体层15的导体轨道被共同地路由到一个连接器16。由此,本发明的辐射检测器还可以连接到其他评估单元(这里未示出),例如评估计算机或CT设备的重建设备。
[0051] 本发明辐射检测器中的信号流如下:入射X射线辐射在半导体传感器4中被转换为模拟电信号。模拟信号经由焊料连接10被转发到中间层2中的通孔6。在中间层2的下侧,信号在重新布线结构7中被空间转移,即相应像素的信号通过导体轨道被路由到与该像素相关联的ASIC 5的输入。在ASIC 5中,信号被读出和评估,即作为脉冲被放大、被成形、并根据脉冲高度和阈值被计数或被抑制。在ASIC 5中,信号还被数字化。来自ASIC 5的输出的数字信号转而经由中间层2的重新布线结构7被传送到球堆叠结构12。在球堆叠结构中,来自ASIC 5的输出的数字信号在必要时再次被重新布线,即被空间转移,最后通过载体层15被传送到连接器16,连接器16作为辐射检测器的输出接口。
[0052] 相反,连接器16还可以作为例如辐射检测器1的控制信号的输入接口。然后,这些控制信号沿着类似的反向路径,穿过载体层15、球堆叠结构12和重新布线结构7,而到达ASIC的控制输入。例如,控制信号可以被用来定义ASIC 5中的能量阈值,用以对X射线量子计数,或控制加热装置的调节(参见图4)。
[0053] 图3作为示例并且作为粗略示意图,示出了与图2所示的辐射检测器相似的辐射检测器1',但这里辐射检测器1'的形式为集成X射线检测器1'。与图2相比,在这里,位于检测层3中的并非只是两个半导体传感器4,而是具有两个子层的布置。在面向外部的上面的子层中布置有闪烁体4”作为检测元件,其将入射的X射线辐射转换成可见光。四个光电二极管4'被并排布置在下面的子层中,下面的子层被布置在上面的子层的下方,来自闪烁体4”的可见光传播到下面的子层。这些光电二极管4'在闪烁体4”的表面上一起延伸,并将可见光转换成分配给像素的电信号,该电信号经由焊料连接10被转发到中间层2。从焊料连接10开始,这里描述的检测器结构与图2描述的检测器结构相同,因而读者可以类似地参考图2。
[0054] 图4同样作为示例并且作为粗略示意图,示出了与图2所示的辐射检测器相似的根据本发明的辐射检测器1”,但是这里辐射检测器1”具有一个加热装置8。加热装置8包括一个加热元件9。加热元件9被实现为加热丝9,加热丝9被布置在中间层2中的通孔6和重新布线结构7之间。加热丝9具有矩形函数(蛇形)的形状,并且加热丝9的一些部分以与中间层2的上侧或下侧平行的方式、在上侧或下侧交替延伸,其中这些部分中的每一个部分通过与上侧或下侧垂直的附加通孔而彼此连接。这里示出的辐射检测器1”仅具有一个ASIC 5,该ASIC5由两个半导体传感器4共用,ASIC 5被布置在中央,并且通过中间层2的通孔6和重新布线结构7以类似方式连接到两个半导体传感器4的各个像素。在这里,在ASIC 5中还附加实现了加热装置8的控制设备,该控制设备调节所引入到辐射检测器1”中的加热功率。
[0055] 图5示出了解释加热装置的调节的曲线图。在时间曲线中,对照平轴t在垂直轴P上绘制了在图4的辐射检测器1”中发生的功率。用虚线示出了由X射线辐射产生的功率损耗X,同时用黑线示出了加热装置8的引入的加热功率H。这两个函数具有相似的相反形状,使得在检测器中发生的功率损耗L的总和保持恒定。为此,在ASIC 5中实现的控制设备将根据在辐射检测器1”中测量的入射X射线强度,来调节由加热装置8引入的加热功率H。在检测器的设计中,可以将保持恒定的总功率损耗L考虑在内,从而可以在成像期间避免伪影。
[0056] 图6通过示例并且作为粗略示意图,而示出了本发明的医学成像系统20,这里的具体例子是计算机断层摄影设备20。计算机断层摄影设备20包括患者台25,用于支撑作为检查对象的患者24。患者台25可沿着系统轴线26移动到测量区域中,由此患者24可以被定位在该测量区域中。计算机断层摄影设备20还包括台架22,台架22具有源辐射检测器装置23、1、1'、1”,源辐射检测器装置23、1、1'、1”被布置为围绕系统轴线26可旋转。源辐射检测器装置23、1、1'、1”具有彼此对准的X射线辐射源23和辐射检测器1、1'、1”,使得在操作中,从X射线辐射源23的焦点传出的X射线辐射撞击辐射检测器1、1'、1”。辐射检测器1、1'、1”被构造为各个像素21,以用于空间分辨地检测X射线辐射,这些像素21被布置成多个辐射检测器行。对于每个投影,辐射检测器1、1'、1”产生一组投影数据。这些投影数据随后被进一步处理和计算,以形成结果图像。
[0057] 这样的计算机断层摄影设备20已知被用于3D图像重建。为了记录感兴趣区域的图像,在源辐射检测器装置23、1、1'、1”的旋转期间,从多个不同的投影方向检测投影数据。在螺旋扫描的情况下,例如在源辐射检测器装置23、1、1'、1”的旋转期间,患者台25在系统轴线26的方向上连续移动。利用这种类型的扫描,X射线辐射源23和辐射检测器1、1'、1”因此在围绕患者24的螺旋路径上移动。这样的CT的准确结构和实际操作方式对于本领域技术人员而言已知,因此在此不再赘述。
[0058] 最后,再次指出,这里详细描述的设备和方法仅涉及示例性实施例,这些示例性实施例可以由本领域技术人员以各种各样的方式修改,而不脱离本发明的范围。此外,量词“一个”或“一”的使用不排除相关特征还出现多于一次。同样,术语“设施”、“单元”和“系统”不排除相关部件包含多个相互作用的子部件,如果需要,这些子部件也可以在空间上分布。因此,例如加热装置的控制设备可以被集成在读出单元或评估单元中,和/或被实现在医学成像系统的中央控制设备中。
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