本发明专利技术涉及一种用于检测X射线辐射的直接转换的X射线辐射检测器(C3，C5)，至少具有用于检测X射线辐射的半导体(1)，该半导体具有相对于X射线辐射被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域；安置在半导体上的像素化的电极和与像素化的电极相对地安置在半导体上的连续电极(4)；和至少一个光源，该光源利用附加的光辐射辐照连续电极来生成附加的载流子，其中光源被构造为，利用附加的光辐射的、与未被遮蔽的区域不同的强度辐照被遮蔽的区域。本发明专利技术涉及一种CT系统(C1)，具有直接转换的X射线辐射检测器，以及一种借助直接转换的X射线辐射检测器检测入射的X射线辐射的方法，其中利用附加的光辐射的、与未被遮蔽的区域不同的强度辐照被遮蔽的区域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检测X射线辐射的直接转换的X射线辐射检测器，其至少具有用于检测X射线辐射的半导体，所述半导体具有相对于X射线辐射被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域；安置在半导体上的像素化的电极和与所述像素化的电极相对地安置在半导体上的连续电极；和至少一个光源，所述光源以附加的光辐射辐照连续电极，以用于生成附加的载流子。本专利技术此外还涉及一种CT系统以及一种借助直接转换的X射线辐射检测器来检测入射的X射线辐射的方法。
技术介绍
除了别的之外，基于半导体的材料，诸如CdTe、CdZnTe、CdZnTeSe、CdTeSe、CdMnTe、InP, TIBr2、HgI2的直接转换的检测器特别是被应用在CT系统、双能CT系统、SPECT系统和PET系统中用来检测伽马射线辐射和X射线辐射。但是在这些材料中特别是在对于CT设备所需的高的辐射通量密度的情况下会出现极化效应。极化是指在高的质子流或辐射通量的情况下被检测的计数率的下降。所述极化是通过载流子的，特别是电子空穴或孔的特别低的迀移率和通过半导体内的本征杂质的浓度造成。也就是说，极化是通过基于与杂质结合的、位置固定的电荷，即所谓的半导体的空间电荷，的电场的减弱产生，所述空间电荷作为俘获中心和重组中心作用于通过X射线辐射产生的载流子。载流子的使用寿命和迀移率由此被降低，这又导致在高的辐射通量密度的情况下被检测的计数率的下降。基于不均匀地入射到半导体上的X射线辐射，半导体中的空间电荷可以被不均衡地分布在材料中并且在辐照过程中发生变化。所述变化导致在像素化的电极中被检测的计数事件的侧向移动。就是说，相邻的像素的计数率是不同的，由此计数事件的空间分配变得有缺陷。最终导致伪影。传统上半导体的辐照的不均匀性通过待检查的对象造成。特别是基于在检查对象中不同的散射，X射线辐射具有各个射线在半导体上的不同的入射方向。因此不能准确地预测，X射线辐射是从哪个方向击中半导体。但是典型地使用散射栅，所述散射栅吸收通过检查对象散射的X射线辐射并且由此将入射到半导体上的X射线辐射均匀化。在此，散射栅的位置相对于半导体已经固定，从而X射线辐射的并且由此空间电荷的通过散射栅造成的空间上的不均匀性是已知的，这是因为在直接地位于散射栅之下的区域中没有射线落在半导体上。空间电荷的其它的不均匀性可以通过安置在半导体上的金属化的、像素化的电极造成。在半导体的非金属化的区域中，即半导体的没有被像素遮蔽的区域，电场是较弱的并且通过X射线辐照形成较高的空间电荷。空间电荷的其它的不均匀性通过材料中的杂质造成，但是所述杂质是不均衡地分布的。因为对于这些存在于半导体中的杂质在空间布置或频率上不能进行控制，因此为了考虑到这种不均匀性，在每个单个的检测器中单独地测量由此造成的效果是必要的。至今还没有得到能够均衡半导体中空间电荷的总的不均匀性的解决方案。
技术实现思路
因此本专利技术的要解决的技术问题在于，实现一种直接转换的X射线辐射检测器，在所述直接转换的X射线辐射检测器中阻止或均衡在半导体中空间电荷的不均匀的形成。此外本专利技术的要解决的技术问题还在于，实现一种具有直接转换的X射线辐射检测器的CT系统以及一种为此的方法。上述技术问题通过独立权利要求的特征来解决。本专利技术的优选的扩展是从属权利要求的内容。专利技术人已经认识到，可以均衡在用于检测X射线辐射的半导体中存在的、不均匀地形成的或分布的空间电荷，以便避免通过空间电荷造成的检测器的极化以及由此导致的成像中的伪影。在此特别是可以均衡基于不均匀的X射线辐射、基于不均匀的电场和基于在半导体中不可控地存在的杂质造成的空间电荷。为了均衡空间电荷，以附加的光辐射辐照安置在半导体上的连续电极或不中断电极。光辐射的合适的波长处于可见光或红外线范围。电极的确定的区域以不同的强度被辐照。在此，对通过散射栅造成的X射线辐射的不均匀性和半导体的金属化结构，即在半导体上的像素化的电极的各个像素的布置和形成以及半导体相对于X射线辐射的确定的区域的遮蔽给予考虑，以便有针对性地均衡空间电荷。存在多种变型方案，用于实现辐照的不同强度。原则上要么均匀的光辐射被不同强度地遮蔽，从而在被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域之间存在辐照强度差别。要么使用不均匀的光辐射，所述光辐射相应地具有不同的强度。在一种变型方案中，可以使用均匀的、均衡的光辐射，所述光辐射在确定的区域中被不同强度地遮蔽，以便由此以不同的强度辐照半导体和电极的确定的区域。均匀的辐照特别是可以通过散射栅的面向半导体的一侧上的反射层来实现。至少部分地不透光的涂层适合用来遮蔽。例如可以在电极上以印刷层的形式使用涂层。特别是在将光辐射遮蔽的情况下可以考虑通过散射栅的X射线辐射的遮蔽或像素化的电极的结构。例如相对于半导体的其它未被屏蔽的或遮蔽的区域，以较大的强度辐照那些通过X射线辐射的散射栅屏蔽或遮蔽的区域，反之亦然。在这种情况下遮蔽的几何形状与散射栅的几何形状相匹配。同样，遮蔽可以与散射栅的布置以及与电极的金属化结构相匹配或使用印刷层的不同的灰度值，以便实现辐照的有针对性地削弱。电极可以与电压源电连接。这种电连接优选透明地构造。通过部分地遮蔽或削弱检测器的附加的辐照，可以均衡半导体中空间电荷的可预测的不均匀性。由此例如可以较弱地暴露于X射线辐射的区域，例如散射栅之下的区域可以被更强烈地辐照，从而实现总辐射的，即X射线辐射与以光辐射的辐照的总和的总体上较大的均匀性。同样，例如可以较弱地辐照低场的、非金属化的区域，以便降低在半导体中所述体积的充电。根据空间电荷和通过辐照生成的载流子的符号也可以反向地实施附加的辐照的调制。总体上通过附加的辐照导致被检测的计数事件更少地移动并由此导致图像伪影很少。相应地，专利技术人建议，如下改进用于检测X射线辐射的，特别是在CT系统中使用的直接转换的X射线辐射检测器，其至少具有用于检测X射线辐射的半导体，所述半导体具有相对于X射线辐射被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域；安置在半导体上的像素化的电极和与像素化的电极相对地安置在半导体上的连续电极，和具有至少一个光源，所述光源以附加的光辐射辐照连续电极以用于生成附加的整流子:至少一个光源被布置成，以附加的光辐射的、与未被遮蔽的区域不同的强度辐照被遮蔽的区域。通过以不同的强度辐照半导体可以均衡不均匀地形成的空间电荷。在此在一种实施方式中，在各个区域中，即在被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域中，以附加的光辐射进行的辐照分别是均匀的。与此相反，在另一种实施方式中，在各个区域中以附加的光辐射进行的辐照分别是不均匀的。通过分别已知的光辐射的均匀性或不均匀性可以准确地确定半导体中空间电荷的不均匀性的均衡。X射线辐射检测器具有半导体，在所述半导体上在两个相对的面上分别安置电极并且所述电极与半导体电连接。按照本专利技术，一个电极被构造为像素化的电极，而另一个电极被构造为连续电极。优选地，像素化的电极被布置在半导体的背向X射线辐射的一侧，而连续电极相应地布置在相对的、面向X射线辐射的一侧。根据X射线辐射检测器的极化，像素化的电极形成阳极并且连续电极形成阴极，反之亦然。X射线辐射检测器可以具有用于降低散射的X射线辐射到半导体上的入射的散射栅，从而相对于X射线辐射来遮蔽半导体通过散射栅进行。然后优选地，辐照的强度与散射栅相匹当本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测X射线辐射、特别是在CT系统(C1)中使用的直接转换的X射线辐射检测器(C3，C5)，其至少具有：1.1.用于检测X射线辐射的半导体(1)，所述半导体具有相对于X射线辐射被遮蔽的区域和未被遮蔽的区域，1.2.安置在所述半导体(1)上的像素化的电极和与所述像素化的电极相对地安置在所述半导体(1)上的连续电极(4)，和1.3.至少一个光源，所述光源以附加的光辐射辐照连续电极，以用于生成附加的载流子，其特征在于，1.4.所述至少一个光源被布置成，以附加的光辐射的、与未被遮蔽的区域不同的强度辐照被遮蔽的区域。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T·埃尔格勒，E·戈德尔，B·克赖斯勒，M·莱因万德，C·施勒特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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