包含多个行探测器单元的辐射探测器装置制造方法及图纸

一种用于目标物成像的辐射探测器装置，包括多个行探测器单元（４１），布置每一个行探测器单元用于相应的射线束的一维成像。所述探测器单元在二维阵列中平行布置。所述探测器单元被定位于行（４４；６１）和组（４５；６３）中，所述行与探测器单元平行且所述组与探测器单元正交，在此每一行中的一维探测器单元都能够在一个维度上对所述目标物进行探测。设置装置（８７－８９，９１）用于将所述探测器单元沿平行于所述组的方向相对于所述目标物移动至少一段距离，所述距离对应于在所述组中的两个相邻的探测器单元之间的距离（ｓ１）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对目标物进行二维探测的基于扫描的电离辐射探测器装置。
技术介绍
总的来说，由于气体电离辐射探测器造价低廉、能够利用气体倍增而显著放大信号幅度并且适于进行高空间分辨率的探测，因此气体电离辐射探测器是非常有吸引力的。一种具体类型的气体电离辐射探测器是这样的其通过光子和气体原子之间的相互作用而释放出的电子可沿大体上垂直于入射辐射线的方向被取出。因此，可实现空间分辨率的明显改善。这种探测器通常分别包括平面阴极和阳极装置，以及布置在形成在所述阴极和阳极装置之间的空间中的可电离气体。布置所述探测器，使得来自辐射源的平面辐射线能够在用于电离所述可电离气体的阴极和阳极装置之间并且基本上平行于用于电离所述可电离气体的阴极和阳极装置侧向进入所述探测器。另外，在所述电极之间施加一个电压，用于漂移并且有选择地倍增在可电离气体的电离过程中所产生的电子。布置读出装置与所述阳极相连接用于探测由漂移电子感生出的电荷。所述探测器显然可提供瞬时的一维图像，但是对于实现二维成像，所述探测器和可选择的辐射源不得不沿相对于所述待检目标物横向穿过一维探测器阵列的方向进行移动，同时记录多个读出数。然而，这种基于扫描的二维探测耗费时间，并且当成像较大面积时不实用。此外，若待检目标物是人或动物，那么存在人或动物在扫描过程中移动的风险，这将使图像无价值或至少严重降低了所获得的图像的质量。为了减少扫描时间，Francke等已在美国专利6,118,125中提出了一种叠层探测器装置，使用该装置可实现对多行的扫描。所述装置包括X射线源，所述X射线源与多个准直器窗一起产生了一组用于照射待成像的目标物的扇形平面X射线束。传输通过所述目标物的所述射线束有选择地通过多个第二准直器窗进入所述叠层探测器，所述第二准直器窗对准X射线束。所述装置作为一个单元而进行移动以便扫描一个待检测的物体。
技术实现思路
在一些用途例如医疗应用中，待成像的区域大小可为50厘米×50厘米，并且本专利技术人已注意到如美国专利6,118,125中所述的用于较大面积应用的叠层探测器装置在制造和使用方面不实用。很难保持制造误差并且大量生产高空间分辨率探测器单元需要较高的效率、一致性和质量。所以本专利技术的主要目的在于提供一种对较大目标物进行二维探测的具有高空间分辨率的基于扫描的电离辐射探测器装置。在这一方面，具体目标在于提供这样一种探测器装置，所述探测器装置适于大量生产，并且可产生高质量图像，例如用于医学检查。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，所述探测器装置在较密的基体中包括多个行探测器单元，以缩短扫描时间和扫描距离。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，所述探测器装置可靠、准确、廉价并且具有较长的使用寿命。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，通过使用多于一个行探测器单元对目标物的相同区域进行扫描，也可被称作重复取样技术，所述探测器装置能够减少由不能使用的失效通道(即所述读出装置的单个读出元件)产生的问题。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，其中通过使用单个行探测器单元记录目标物每一部分简短的瞬间像，可将由移动造成的模糊减至最小，其中，在有限一段时间内目标物可能的移动，例如检查中的病人的心跳，仅会影响有限数量的行图像，而不会影响有现有技术中的二维探测器获得的全部二维图像。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，其中借助重复取样技术，即在每一位置处记录多个图像，使得所述目标物的二维图像的每一部分由在不同时间记录的多个行图像共同组合而成，从而可进一步减轻由各种移动造成的模糊效应，其中所述目标物在所有各种行图像的记录过程中最可能不进行移动。本专利技术的另一个目的在于提供这样一种探测器装置，其中在基体中布置多个行探测器单元，以提供在位于远边缘的通道(即所述行探测器的读出元件)之间的重叠部分，以减轻可能的边缘效应，例如在所述行探测器的远边缘灵敏度较低。这些以及其它目的是通过如从属权利要求中要求保护的探测器装置而得到的。专利技术人已发现通过以二维阵列方式布置适于高精度大量生产的、较小的电离辐射探测器单元，而提供用于较大目标物例如在乳房检查中的乳房高精度二维成像基于扫描的探测器装置。所述探测器装置被布置成行成组，其中每一行中的探测器单元交错排列，且沿所述行的方向具有在相邻探测器单元之间的重叠部分。此外，所述二维阵列被布置在大体与入射电离辐射线的辐射方向正交的平面中。通过对下面给出的本专利技术的优选实施例的详细描述以及附图1-7，本专利技术的其它特征及优点将更加明确。所述附图仅为说明性的，而不是对本专利技术的限制。附图说明图1示意性地示出了用在本专利技术的基于扫描的探测器装置中的探测器单元的横剖面侧视图；图2示意性地示出了图1中探测器单元的正视图，其中去掉一部分入射准直器；图3示意性地示出了图1中的探测器单元沿线A-A的剖视图；图4示意性地示出了根据本专利技术第一实施例的基于扫描的探测器装置的正视图，该装置中包括多个图1-3中的探测器单元；图5是上游准直器的平面示意图，所述上游准直器可被包含在例如图4中的基于扫描的探测器装置实施例中以减少在检查中目标物所受到的辐射剂量；图6示意性地示出了根据本专利技术第二实施例的基于扫描的探测器装置的正视图，该装置中包括多个图1-3中的探测器单元；和图7示意性地示出了根据本专利技术的用于乳房检查的装置的侧视图，该装置包括图4或图6中任一图所示的基于扫描的探测器装置和图5所示的上游准直器。具体实施例方式参考图1-3，分别是用在本专利技术的基于扫描的探测器装置中的探测器单元的横剖面侧视图、去掉准直器部分后的正视图以及横剖面俯视图，对这一探测器单元进行简要描述。将该探测器单元定向，使得平面X射线束1可横向进入到阴极装置3和阳极装置5之间。在该探测器单元的前部设置狭缝形准直器7和辐射透明窗9，以形成X射线束1进入该探测器单元的入口。该狭缝形准直器7可为例如钨的薄金属箔，所述金属箔被粘在该探测器单元的入口侧，在所述金属箔中蚀刻出一个狭缝；该辐射透明窗口9可为薄的塑料或碳纤维片。电极装置3，5中的每一个包括分别受到各自介电基层12，14支承的导电电极层11，13，其中将所述装置定向，使得阴极层11和阳极层13相对。所述电极装置3和5最好是平面，矩形并相互平行。所述阳极和阴极装置3，5可为镀有金属的玻璃板。另一种选择是，所述阴极层11可含有掺杂硅并被粘到由玻璃制成的介电基层上。所述电极装置3和5和窗口9最好和侧壁15，16，17一起限定一个能够充满一种气体或气体混合物的气密室19。另一种选择是，所述电极装置3和5被布置在外部气密套管(未示出)内。可电离气体或气体混合物例如可包括氪和二氧化碳或氙和二氧化碳。所述气体可处于压力下，压力范围最好是1-20atm。侧壁15，16，17可具有如图1中21所示的凹进部，使得所述侧壁可沿所述电极装置3和5的至少部分边缘起到垫片或支架的作用，以保持阴极11和阳极13分开一段明确的距离。另一种选择是，在阴极装置3和阳极装置5之间设置分隔垫片。设置高压直流(DC)电源装置(在图1-3中未示出)，其目的是保持阴极11和阳极13处于适当电位以在用于其中的电子和离子的漂移和有选择地放大的电极间内部产生电场。方便的是，在使用过程中阴极11保持负电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于目标物二维成像的基于扫描的辐射探测器装置，包括多个一维探测器单元（４１），所述每一探测器单元暴露在被传输通过所述目标物或散射离开所述目标物的平面的电离辐射射线束（１）中，并且所述每一探测器单元被布置用于使相应的平面射线束一维成像，其特征在于，　　　　－所述多个一维探测器单元基本上互相平行并且朝向相应的平面射线束（１）以二维阵列的方式进行布置，其中　　　　－所述一维探测器单元定位于行（４４；６１）和组（４５；６３）中，所述行与一维探测器单元相平行且所述组基本上与一维探测器单元相正交，每一行中的一维探测器单元都能够在一个维度上对所述目标物进行完全探测；以及　　　　－所述基于扫描的辐射探测器装置包括装置（８７－８９，９１），当布置多个一维探测器单元重复进行探测，由此生成所述目标物的二维图像时，所述装置用于沿基本上平行于所述探测器单元组相对于所述目标物将所述一维探测器单元的二维阵列移动至少一段距离，所述距离对应于在探测器单元组中的两个相邻的一维探测器单元之间的距离（ｓ１），其中　　　　－每一行（４４；６１）中的所述一维探测器单元交错排列，且具有在相邻的一维探测器单元之间沿所述行的方向重叠部分（ｘ１，ｘ２）；及　　　　－基本上平行的一维探测器单元的所述二维阵列被布置在基本上正交于所述多条平面电离辐射射线束（１）的辐射方向的平面中。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T弗兰克，J兰塔宁，C乌尔贝里，
申请(专利权)人：爱克斯康特公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]