光子计数探测器
专利汇可以提供光子计数探测器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种探测器阵列包括至少一个直接转换探测器 像素 （114-114M），所述至少一个直接转换探测器像素被配置为探测多色 电离 辐射 的 光子 。所述像素包括 阴极 层（116）、 阳极 层（118）、直接转换材料（120）和栅 电极 ，所述阳极层包括用于所述至少一个探测器像素中的每个的阳极电极（118-118M），所述直接转换材料被放置在阴极层和阳极层之间，所述栅电极被放置在所述直接转换材料中，平行于并且在阴极层和阳极层之间。，下面是光子计数探测器专利的具体信息内容。
1.一种探测器阵列（110），包括：
至少一个直接转换探测器像素（1141-114M），其被配置为探测多色电离辐射的光子，所述像素包括：
阴极层（116）；
阳极层（118），其包括用于所述至少一个探测器像素中的每个的阳极电极（1181-118M）；
直接转换材料（120），其被放置在所述阴极层和所述阳极层之间；以及栅电极，其被放置在所述直接转换材料中，平行于所述阴极层和阳极层，并且在所述阴极层和阳极层之间。
2.根据权利要求1所述的探测器阵列，还包括：
像素电压控制器（124），其与所述栅电极进行电通信，其中，所述像素电压控制器被配置为基于预定计数时间段内的光子计数率，在成像过程期间择一地将两个不同电压中的一个施加到所述栅电极。
3.根据权利要求2所述的探测器阵列，还包括：
阈值库（128），其包括较高通量率阈值（124），其中，所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较高通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较高通量率阈值，将被施加到所述栅电极的所述电压从与所述阴极层的电压不同的电压改为近似等于所述阴极层的所述电压的电压。
4.根据权利要求3所述的探测器阵列，其中，当被施加到所述栅电极的所述电压近似等于所述阴极层的所述电压时，在所述栅电极与所述阳极层之间的所述直接转换材料的第一区域对所述光子敏感，并且在所述栅电极与所述阴极阵列之间的所述直接转换材料的第二区域对所述光子不敏感，并且仅仅在所述第一区域中吸收的光子被转换为电信号。
5.根据权利要求4所述的探测器阵列，其中，对所述光子不敏感的所述直接转换材料的所述总量的百分比小于由所述第二区域导致的所述计数率中减少的百分比。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述阈值库还包括较低通量率阈值（124），其中，所述较低通量率阈值低于所述较高通量率阈值，并且所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较低通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较低通量率阈值，将被施加到所述栅电极的所述电压从近似等于所述阴极层的所述电压的所述电压改为与所述阴极层的所述电压不同的所述电压。
7.根据权利要求6所述的探测器阵列，其中，在所述阴极层与所述阳极层之间的所述直接转换材料的区域对所述光子敏感，使得在该区域中吸收的光子被转换为电信号。
8.根据权利要求2至7中的任一项所述的探测器阵列，其中，在将所述栅电极电压切换为所述阴极层电压时用于转换光子的所述直接转换材料中的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。
9.根据权利要求2所述的探测器阵列，还包括：
阈值库（128），其包括较高通量率阈值（124），其中，所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较高通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较高通量阈值，将被施加到所述阴极层的所述电压从与所述栅电极的电压不同的电压改为近似等于所述栅电极的所述电压的电压。
10.根据权利要求9所述的探测器阵列，其中，当被施加到所述阴极层的所述电压近似等于所述栅电极的所述电压时，在所述栅电极与所述阳极层之间的所述直接转换材料的第一区域对所述光子敏感，并且在所述栅电极与所述阴极阵列之间的所述直接转换材料的第二区域对所述光子不敏感，并且仅仅在所述第一区域中吸收的光子被转换为电信号。
11.根据权利要求10所述的探测器阵列，其中，对所述光子不敏感的所述直接转换材料的所述总量的百分比小于由所述第二区域导致的所述计数率中减少的百分比。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的探测器阵列，其中，所述阈值库还包括较低通量率阈值（124），其中，所述较低通量率阈值低于所述较高通量率阈值，并且所述像素电压控制器将所述光子计数率与所述较低通量率阈值进行比较，并且响应于所述光子计数率满足所述较低通量率阈值，将被施加到所述阴极层的所述电压从近似等于所述栅电极的所述电压的所述电压改为与所述栅电极的所述电压不同的所述电压。
13.根据权利要求12所述的探测器阵列，其中，在所述阴极层与所述阳极层之间的所述直接转换材料的区域对所述光子敏感，使得在该区域中吸收的光子被转换为电信号。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的探测器阵列，其中，在将所述阴极层电压切换为所述栅电极电压时用于转换光子的所述直接转换材料中的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的探测器阵列，所述探测器阵列还包括：
至少一个探测器模块（112），其包括多个所述直接转换探测器像素，其中，所述单一栅电极延伸穿过所述多个直接转换探测器像素中的二个或更多，并且用于将相同的栅电压施加到所述多个直接转换探测器像素中的所述二个或更多。
16.根据权利要求1至14中的任一项所述的探测器阵列，所述探测器阵列还包括：
至少一个探测器模块（112），其包括多个所述直接转换探测器像素；以及用于所述模块中的至少两个不同探测器像素的不同栅电极。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的探测器阵列，所述直接转换材料包括：
至少第二栅电极，其被放置在所述直接转换材料中，平行于所述阴极层和所述阳极层，在所述阴极层和所述阳极层之间，并且位于相对于所述栅电极的不同位置处。
18.一种针对较高光子通量率利用具有配备直接转换材料的至少一个探测器像素的直接转换探测器来探测光子的方法，所述直接转换材料包括栅电极并且被放置在所述像素的阴极和阳极之间，所述方法包括：
向所述栅电极施加第一电压，其中，所述第一电压不等于被施加到所述阴极的电压，并且所述第一电压导致近似所述整个直接转换材料被用于将入射到所述探测器像素上的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号；
基于所述信号，对预定时间间隔内探测到的光子的数量进行计数；
基于计数光子的所述数量和所述预定时间间隔来确定计数率；
将所述确定的计数率与较高光子通量率阈值进行比较；以及
响应于所述确定的计数率满足所述较高光子通量率阈值，移除所述第一电压，并且向所述栅电极施加第二电压，其中，所述第二电压近似等于被施加到所述阴极的所述电压，并且所述第二电压导致少于所述整个直接转换材料被用于将入射到所述探测器像素的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号。
19.根据权利要求20所述的方法，其中，当从所述第一电压切换到所述第二电压时用于转换光子的所述直接转换材料的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。
20.根据权利要求18至19中的任一项所述的方法，
利用被施加到所述栅电极的所述第二电压，对所述预定时间间隔中探测到的光子的数量进行计数；
基于计数光子的所述数量和所述预定时间间隔来确定计数率；
将所述确定的计数率与较低光子通量率阈值进行比较；以及
响应于所述确定的计数率满足所述较低光子通量率阈值，移除所述第二电压，并且向所述栅电极施加所述第一电压，并且利用所述像素的近似所述整个直接转换材料来将入射到所述探测器像素的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号。
21.根据权利要求18至20中的任一项所述的方法，其中，所述栅电极不位于与所述阳极层相同的所述像素的平面中。
22.一种针对较高光子通量率利用具有配备直接转换材料的至少一个探测器像素的直接转换探测器来探测光子的方法，所述直接转换材料包括栅电极并且被放置在所述像素的阴极和阳极之间，所述方法包括：
向所述阴极施加第一电压，其中，所述第一电压不等于被施加到所述栅电极的电压，并且所述第一电压导致近似所述整个直接转换材料被用于将入射到所述探测器像素上的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号；
基于所述信号，对预定时间间隔内探测到的光子的数量进行计数；
基于计数光子的所述数量和所述预定时间间隔来确定计数率；
将所述确定的计数率与较高光子通量率阈值进行比较；以及
响应于所述确定的计数率满足所述较高光子通量率阈值，移除所述第一电压，并且向所述阴极施加第二电压，其中，所述第二电压近似等于被施加到所述栅电极的所述电压，并且所述第二电压导致少于所述整个直接转换材料被用于将入射到所述探测器像素的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，当从所述第一电压切换到所述第二电压时用于转换光子的所述直接转换材料的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。
24.根据权利要求22至23中的任一项所述的方法，
利用被施加到所述栅电极的所述第二电压，对所述预定时间间隔中探测到的光子的数量进行计数；
基于计数光子的所述数量和所述预定时间间隔来确定计数率；
将所述确定的计数率与较低光子通量率阈值进行比较；以及
响应于所述确定的计数率满足所述较低光子通量率阈值，移除所述第二电压，并且向所述阴极施加所述第一电压，并且利用所述像素的近似所述整个直接转换材料来将入射到所述探测器像素的光子转换为指示所述光子的能量的对应信号。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的方法，其中，所述栅电极不位于与所述阳极层相同的所述像素的平面中。
26.一种成像系统（100），所述成像系统包括：
辐射源（118），其被配置为发出电离辐射；以及
探测器阵列（110），其包括至少一个直接转换探测器像素（1141-114M），其被配置为探测所述电离辐射，所述像素包括：
阴极层（116）；
阳极层（118），其包括用于所述探测器像素中的每个的阳极电极（1181-118M）；
直接转换材料（120），其被放置在所述阴极层和所述阳极电极之间，其将在所述直接转换材料中吸收的所述电离辐射的光子转换为指示所述吸收到的光子的能量的电信号；以及栅电极，其被放置在所述直接转换材料中，平行于所述阴极层和所述阳极层，在所述阴极层和所述层电极之间。
27.根据权利要求26所述的成像系统，还包括：
像素电压控制器（124），其与所述栅电极进行电通信，其中，所述像素电压控制器被配置为基于探测到的光子通量率，在成像扫描期间择一地将两个不同电压中的一个施加到所述栅电极，所述像素电压控制器将所述像素中的至少一个在较低光子通量率模式与较高光子通量率模式之间切换。
28.根据权利要求26所述的成像系统，还包括：
阴极层电压控制器（124），其与所述栅阴极层进行电通信，其中，所述阴极层电压控制器被配置为基于探测到的光子通量率，在成像扫描期间择一地将两个不同电压中的一个施加到所述阴极层，所述阴极层电压控制器所述像素中的至少一个在较低光子通量率模式与较高光子通量率模式之间切换。
29.根据权利要求26至28中的任一项所述的方法，其中，当从所述第一电压切换到所述第二电压时用于转换光子的所述直接转换材料的量的减少对应于所述计数率中的更大且非线性的减少。
光子计数探测器
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
116，具有对应单个像素阳极电极1181、1182、1183、…118M的阳极层118，以及被放置在其间的直接转换材料120，诸如碲化镉（CdTe）、碲化镉锌（CZT）等。像素1141、1142、1143、…114M中的每个也具有对应的读出通道1191、1192、1193、…119M。
1141-114M中的每个的光子计数率，使得每单位时间内较少电信号进入像素1141-114M中的每个的读出通道1191-119M。
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