具有X射线检测器的图像传感器制造技术

本文公开了一种图像传感器，包括：多个X射线检测器；驱动器，该驱动器被配置成将所述多个X射线检测器运动至多个位置，其中，所述图像传感器被配置成分别在所述多个位置处使用所述多个X射线检测器捕获场景的数个部分的图像，并且所述图像传感器被配置成通过对所述数个部分的图像进行拼接而形成所述场景的图像。

Image Sensor with X-ray Detector

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有X射线检测器的图像传感器
本专利技术涉及X射线检测器，特别涉及具有X射线检测器的图像传感器及其使用方法。
技术介绍
X射线检测器可以是用于测量X射线的通量、空间分布、光谱或其它特性的器件。X射线检测器可用于许多应用。一种重要的应用是成像。X射线成像是一种射线照相技术，可用于揭示非均匀组成的以及不透明物体(例如人体)的内部结构。用于成像的早期X射线检测器包括摄影板和摄影胶片。摄影板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板。虽然摄影板被摄影胶片代替，它们仍然可以在特殊情况下使用，这是由于它们提供更好的质量和极好的稳定性。摄影胶片可以是具有光敏乳剂涂层的塑料膜(例如，带或片)。在20世纪80年代，出现了光激励萤光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的萤光材料。在将PSP板暴露于X射线时，X射线激发的电子被困在色心中直到它们受到在板表面上扫描的激光光束的激励。在激光扫描板时，被捕获的激发电子发出光，其被光电倍增管收集。所收集的光转换成数字图像。与照相底片和摄影胶片相反，PSP板可以被重复使用。另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线图像增强器的部件通常在真空中密封。与摄影板、摄影胶片和PSP板相反，X射线图像增强器可以产生实时图像，即，不需要曝光后处理来产生图像。X射线首先撞击输入荧光体(例如，碘化铯)，并被转换为可见光。可见光然后撞击光电阴极(例如含有铯和锑化合物的薄金属层)并引起电子发射。发射电子的数量与入射X射线的强度成比例。发射的电子通过电子光学被投射到输出荧光体上，并使所述输出荧光体产生可见光图像。闪烁体的操作与X射线图像增强器有些类似之处在于，闪烁体(例如，碘化钠)吸收X射线并发射可见光，该可见光然后可以被对可见光合适的图像感测器检测到。在闪烁体中，可见光在各个方向上传播和散射，从而降低空间解析度。使闪烁体厚度减少有助于提高空间解析度，但也减少X射线吸收。因此，闪烁体必须在吸收效率与解析度之间达成妥协。半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号而在很大程度上克服了该问题。半导体X射线检测器可包括半导体层，其在感兴趣波长吸收X射线。当在半导体层中吸收X射线光子时，产生多个载流子(例如，电子和空穴)，这些载流子在电场下被扫向半导体层上的电触点。现有半导体X射线检测器(例如，Medipix)中需要的繁琐热管理会使得难以生产或者不可能生产出具有大面积和大量像素的检测器。
技术实现思路
本专利技术公开了一种图像传感器，该图像传感器包括：多个X射线检测器；配置成将所述多个X射线检测器运动至多个位置的驱动器，其中，所述图像传感器被配置成通过使用所述多个检测器分别在所述多个位置处捕获场景的数个部分的图像，并且所述图像传感器被配置成通过对所述数个部分的图像进行拼接而形成所述场景的图像。根据实施例，多个X射线检测器被间隔开。根据实施例，图像传感器还包括具有多个X射线透射区和X射线阻挡区的的准直器。所述X射线阻挡区被配置成阻挡X射线(否则其将入射在图像传感器的死区(deadzone))，并且所述X射线透射区被配置成允许至少一部分X射线入射到所述图像传感器的活跃区(activearea)。根据实施例，驱动器被配置成使得所述准直器运动，从而在所述多个位置处保持所述多个X射线检测器与所述X射线透射区和所述X射线阻挡区对准。根据实施例，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器以交错的行的方式排列。根据实施例，同一行中的X射线检测器的尺寸一致；在同一行中的两个相邻的X射线检测器之间的距离大于同一行中的一个X射线检测器沿所述行的延伸方向上的宽度，并小于所述宽度的两倍。根据实施例，所述X射线检测器的活跃区在所述位置处将场景细分。根据实施例，所述驱动器包括机械臂。根据实施例，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器包括多层检测器。根据实施例，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器是矩形的。根据实施例，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器是六边形的。根据实施例，所述驱动器包括控制单元，该控制单元被配置成确定所述多个位置。根据实施例，所述多个X射线检测器中的至少一个X射线检测器包括X射线吸收层和电子层；其中所述X射线吸收层包括电极；其中所述电子层包括电子系统；其中所述电子系统包括：第一电压比较器，该第一电压比较器被配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，该第二电压比较器被配置成将所述电压与第二阈值进行比较；计数器，该计数器被配置成记录到达所述X射线吸收层的X射线光子数；控制器，该控制器被被配置称从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值的时刻开始时间延迟；其中，所述控制器被配置成在所述时间时延期间激活所述第二电压比较器；其中所述控制器被配置成：如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，那么使由所述计数器记录的数字增加1。根据实施例，所述电子系统进一步包括电容器模组，该电容器模组电连接到电极，其中该电容器模组被配置成从电极收集载流子。根据实施例，所述控制器被配置成在时间延迟开始或终止时激活所述第二电压比较器。根据实施例，所述电子系统进一步包括电压表，其中所述控制器被配置成在时间延迟终止时促使电压表测量电压。根据实施例，所述控制器被配置成基于在时间延迟终止时测量的电压值来确定X射线光子能量。根据实施例，所述控制器被配置成使电极连接到电接地。根据实施例，电压变化率在时间延迟终止时大致为零。根据实施例，电压变化率在时间延迟终止时大致为非零。本文公开了一种包括本文描述的图像传感器和X射线源的系统，其中，所述系统被配置成对人体胸部或腹部进行X射线照相。本文公开了一种包括本文描述的图像传感器和X射线源的系统，其中所述系统被配置成对人的口腔进行X射线放射摄影。本文公开了一种货物扫描或非侵入式检查(NII)系统，其包括本文描述的图像传感器和X射线源，其中该货物扫描或非侵入式检查(NII)系统配置成使用背散射X射线形成图像。本文公开了一种货物扫描或非侵入式检查(NII)系统，其包括本文描述的图像传感器和X射线源，其中该货物扫描或非侵入式检查(NII)系统配置成使用穿过被检查物体的X射线来形成图像。本文公开了一种全身扫描系统，其包括本文描述的图像传感器和X射线源。本文公开了一种X射线电脑断层摄影(X射线CT)系统，其包括本文描述的图像传感器和X射线源。本文公开了一种包括本文描述的图像传感器、电子源和电子光学系统的电子显微镜。本文公开了一种包括本文描述的图像传感器的系统，其中该系统是X射线望远镜或X射线显微镜，或者其中该系统配置成进行乳房放射摄影、工业缺陷检测、显微放射摄影、铸件检查、焊缝检查或数字减影血管摄影。本文公开了一种使用包括多个X射线检测器的图像传感器来形成场景的图像的方法，该方法包括：将X射线检测器放置到第一位置来获取所述场景的第一部分的第一图像；将所述X射线检测器放置到第二位置来获取所述场景的第二部分的第二图像；通过至少对所述第一图像和所述第二图像进行拼接而形成所述场景的图像。根据实施例，第一图像和第二图像在空间上有重叠。根据实施例，所述图像传感器还包括准直器；其中所述方法还包括：在拍摄所述第一图像和所述第二图像之前，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：多个X射线检测器；驱动器，该驱动器被配置成将所述多个X射线检测器运动至多个位置，其中，所述图像传感器被配置成分别在所述多个位置处通过使用所述多个X射线检测器来拍摄场景的数个部分的图像，并且所述图像传感器被配置成通过对所述数个部分的图像进行拼接而形成所述场景的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像传感器，包括：多个X射线检测器；驱动器，该驱动器被配置成将所述多个X射线检测器运动至多个位置，其中，所述图像传感器被配置成分别在所述多个位置处通过使用所述多个X射线检测器来拍摄场景的数个部分的图像，并且所述图像传感器被配置成通过对所述数个部分的图像进行拼接而形成所述场景的图像。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器被间隔开。3.根据权利要求1所述的图像传感器，该图像传感器包括具有多个X射线透射区和X射线阻挡区的准直器；其中，所述X射线阻挡区被配置成对要入射到所述图像传感器的死区中的X射线进行阻挡，并且所述X射线透射区被配置成允许至少一部分X射线入射到所述图像传感器的活跃区。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述驱动器被配置成使得所述准直器运动，从而在所述多个位置处保持所述多个X射线检测器与所述多个X射线透射以及所述X射线阻挡区的对准。5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器以交错的行排列。6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中，同一行中的所述X射线检测器的大小均匀，并且其中，同一行中的两个相邻的所述X射线检测器之间的距离大于同一行的所述X射线检测器沿该行的延伸方向的宽度，并小于所述宽度的两倍。7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述X射线检测器的活跃区在所述多个位置处细分所述场景。8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述驱动器包括机械臂。9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器包括多层的检测器。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器是矩形的。11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器中的至少一些X射线检测器是六边形的。12.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述驱动器包括被配置成确定所述多个位置的控制单元。13.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述多个X射线检测器中的至少一个X射线检测器包括X射线吸收层和电子层；其中，所述X射线吸收层包括电极；其中，所述电子层包括电子系统，该电子系统包括：第一电压比较器，该第一电压比较器被配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较，第二电压比较器，其被配置为将所述电压与第二阈值进行比较，计数器，其被配置为记录到达X射线吸收层的X射线光子数；和控制器；其中，所述控制器被配置成从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值的时刻起开始时间延迟；其中，所述控制器被配置成在所述时间延迟期间激活所述第二电压比较器；并且其中，所述控制器被配置成在所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值时使得所述计数器记录的数字增加1。14...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹培炎，刘雨润，
申请(专利权)人：深圳帧观德芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44