用于成像系统的检测器模块和制造方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于成像系统的检测器模块和制造方法。一种检测器模块包含：基板、耦合到基板的直接转换传感器材料以及电耦合到直接转换传感器材料并且配置为提供由直接转换传感器材料生成的电信号的读出的柔性互连。检测器模块还包含至少一个照明源，用于照明直接转换传感器材料。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
成像系统广泛地用来捕获对象的图像。例如，可以获取人或动物的诊断图像以辅助医生或其它保健专家做出准确的诊断。另一示例包含成像行李、集装箱和/或用于安全和/或工业检验应用的类似物。成像系统通常包含能量源和一个或多个检测器。特别地，由该源产生的能量(例如，X射线)行进通过正被成像的对象并且由检测器检测。响应于此，检测器产生表示所感测的能量的模拟电信号。然后将从检测器所接收的模拟数据转换为数字信号用于后续处理和图像重建。一些成像系统,例如一些计算机断层照相(Computed Tomography, CT)成像系统使用直接转换材料(例如，半导体材料)用于X射线的检测。例如，这些直接转换材料可操作于计数模式(count mode)，其中计数是基于撞击在转换材料的检测表面上并且也满足某些条件的在那里吸收的光子来检测的。例如，X射线光子能量转换为电子-空穴对并且当脉冲满足某些条件时检测和计数所得电流脉冲信号。然后由系统使用在各种位置和视图接收的光子计数以重建对象的图像。然而，在使用直接转换材料的传统的CT检测器模块中，由材料中吸收的X射线生成的某电荷可以被捕获，导致来自后续X射线的计数中的较低的准确度。此计数中的不准确度可以不利地影响使用此计数信息的后续图像重建。在电荷生成的数量更大的更高的计数率速中该问题可以特别地严重，其中捕捉事件的概率与电荷的量成比例
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种检测器模块，其包含基板、耦合到基板的直接转换传感器材料以及电耦合到直接转换传感器材料并且配置为提供由直接转换传感器材料生成的电信号的读出的柔性互连。检测器模块还包含至少一个照明源，用于照明直接转换传感器材料。在另一实施例中，提供一种成像系统，其包含用于生成X射线的X射线源和用于检测由X射线源穿过对象后生成的X射线的检测器模块。检测器模块包含从直接转换传感器材料形成并且具有至少一个照明源用于照明直接转换传感器材料的检测器元件。直接转换传感器材料响应于所接收的X射线生成模拟电信号并且检测器模块将模拟信号转换为数字信号。成像系统还包含处理器，用于使用数字信号重建对象的图像。在又一实施例中，提供一种用于制造检测器模块的方法。该方法包含将直接转换传感器材料耦合到处理或通信电路的至少一个并且提供至少一个照明源以照明直接转换传感器材料。该方法还包含提供耦合到直接转换传感器材料的至少一个支撑或热稳定性(thermal stabilization)以形成检测器模块。附图说明图1是成像系统的示范性实施例的简化的示意框图。图2是像素化检测器的一部分的简化的截面图。图3是根据一实施例形成的检测器模块的一部分的透视图。图4是图示根据提供照明的一实施例形成的检测器模块的图表。图5是图示根据提供照明的另一实施例形成的检测器模块的一部分的图表。图6是图示根据提供照明的另一实施例形成的检测器模块的一部分的图表。图7是图示根据提供照明的另一实施例形成的检测器模块的一部分的图表。图8是图示根据提供照明的另一实施例形成的检测器模块的一部分的图表。图9是图示根据提供照明的另一实施例形成的检测器模块的一部分的图表。图10是根据各实施例的制造检测器模块的方法的流程图。图11是各实施例的检测器模块可以在其中实现的成像系统的示范性实施例的示意图。图12是在图11中示出的成像系统的示意框图。具体实施例方式当结合附图阅读时某些实施例的下文的详细描述将更好理解。在附示各实施例的功能块的图表方面，功能块不一定指示硬件电路之间的分割。因此，例如，一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可以以单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等)或多件硬件来实现。类似地，程序可以是独立程序，可以并入为操作系统中的子例程，可以是安装的软件 包中的功能等。应该理解各实施例不限于附图中所示出的布置和手段。如本文所使用的，以单数叙述并且在前具有词语“一”的元件或步骤应该理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地声明此排除。此外，“一个实施例”的提及并不旨在解释为排除也并入所叙述的特征的附加实施例的存在。此外，除非明确地相反声明，否则实施例“包含”或“具有”具有特定性质的元件或多个元件可包含不具有那个性质的附加的这样的元件。也如本文所使用的，术语“重建”或“表现”图像或数据集不旨在排除在其中生成表示图像的数据但未生成可视图像的实施例。因此，如本文所使用的，术语“图像”泛指可视图像和表示可视图像的数据。然而，许多实施例生成或配置为生成至少一个可视图像。在示范性实施例中，正被成像的“对象”是个人。然而，对象可备选地是除了个人以外的另一活的生物。此外，对象不限于活的生物，而可以是无生命对象，例如但不限于行李、集装箱和/或类似物。各实施例提供从具有不同的照明配置的直接转换材料形成的成像检测器模块。此夕卜，提供不同的支撑和热稳定性配置。例如，各实施例提供由包含阳极或阴极照明(其中照明不同于和/或区别于X射线照明)的直接转换材料形成的检测器模块。通过实践至少一个实施例，提供可以支撑准确的计数信息用于以更高输入X射线通量率成像的采用具有更稳定的输出计数速率响应的直接转换检测器材料的改进的机械和热稳定性。各实施例可以在成像系统中实现，本文结合计算机断层照相(CT)系统来描述该成像系统。然而，各实施例可以结合不同类型的成像系统来实现，例如骨密度检测系统、乳房照相屏幕系统、正电子发射断层照相(PET)系统、以及核医学系统例如单光子发射计算机断层照相(SPECT)系统、以及其它类型的成像系统。图像系统的应用包含医学应用、安全应用、工业检验应用和/或类似的。因此，尽管本文关于具有检测X射线的检测器的CT成像系统描述和图示了实施例，但各实施例可以与任何其它成像模态一起使用并且可用于检测任何其它类型的电磁能。此外，本文描述和/或图示的各实施例适用于单片和/或多片配置的系统。现在参考图1，成像系统20通常包含电磁能的源22、一个或多个检测器22以及控制器/处理器24。检测器22包含多个检测器模块26，该多个检测器模块26包含由如本文更详细描述的照明的直接转换材料(例如，碲化镉(CdTe)或碲化锌镉，也称作CdZnTe或CZT)形成的检测器(或传感器)。应该注意到如本文所使用的，直接转换检测器材料通常指的是直接将光子或其它高频伽玛射线能量(以单个转换步骤)转换为电信号而不是以例如当使用闪烁体(例如，NaI:T1 (掺杂铊的碘化钠))和光电转换装置(例如，光电二极管)时的多步骤过程的任何检测器材料。一个或多个检测器22可以是，例如，如图2中所示出的像素化检测器30，图2图示根据各实施例形成的像素化检测器30的简化的截面正视图。像素化检测器30包含由辐射响应半导体材料形成的晶体32，其在各实施例中是直接转换材料，例如CZT晶体。例如，通过光刻或通过在晶体32的一个表面或侧上切割或切片接触金属以形成识别为阳极34的多个像素电极来定义具有多个像素的像素化结构。在操作中，像素电极中的电荷，即阳极34是由从所检测的在晶体32中吸收的光子生成的大量电子-空穴对36引起的。像素化检测器30还包含与阳极34相反的晶体32的表面或侧上的阴极38并且阴极38可以由单个阴极电极形成。应该注意到阳极34通常定义像素。还应注意到可以在由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测器模块，包含：基板；直接转换传感器材料，耦合到所述基板；柔性互连，电耦合到所述直接转换传感器材料并且配置为提供由所述直接转换传感器材料生成的电信号的读出；以及至少一个照明源，用于照明所述直接转换传感器材料。

【技术特征摘要】
2011.10.27 US 13/283,3731.一种检测器模块，包含: 基板； 直接转换传感器材料，耦合到所述基板； 柔性互连，电耦合到所述直接转换传感器材料并且配置为提供由所述直接转换传感器材料生成的电信号的读出；以及 至少一个照明源，用于照明所述直接转换传感器材料。2.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述照明源配置为照明所述直接转换传感器材料的阴极侧。3.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述照明源配置为照明所述直接转换传感器材料的阳极侧。4.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述基板耦合于所述直接转换传感器材料与所述柔性互连之间。5.按权利要求4所述的检测器模块，其中所述直接转换传感器材料的阳极侧耦合到所述基板。6.按权利要求5所述的检测器模块，其中所述柔性互连耦合于所述基板和ASIC之间。7.按权利要求4所述的检测器模块，其中所述直接转换传感器材料的阴极侧耦合到所述基板。8.按权利要求1所述 的检测器模块，其中所述柔性互连耦合于所述基板和所述直接转换传感器材料之间。9.按权利要求8所述的检测器模块，其中支撑结构在与所述柔性互连相反的侧上耦合到所述直接转换传感器材料。10.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述照明源耦合在所述基板中。11.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述照明源配置为照明所述直接转换传感器材料的周围侧壁区。12.按权利要求1所述的检测器模块，其中所述直接转换传感器材料包含碲化镉(CdTe)或碲化锌镉(...

【专利技术属性】
技术研发人员：JE特卡茨克，KM杜罗彻尔，J罗斯，江浩川，A伊赫勒夫，V罗巴斯托夫，DD哈里森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：