专利名称：具有增加的动态范围的数字x射线检测器的制作方法
技术领域：
本文公开的主题涉及数字成像系统，以及具体地，涉及增加数字X射线检测器的动态范围。
背景技术：
数字X射线成像系统越来越广泛地用于产生数字数据，其被用于重构有用的射线照像图像。在目前的数字X射线成像系统中，来自源的辐射朝向对象(通常是在医疗诊断应用中的患者)定向。部分辐射通过患者并影响检测器。检测器的表面将辐射转化成被感测的可见光光子。检测器被分割为离散像元或像素的矩阵，并基于影响每个像素区域的辐射的量或强度对输出信号进行编码。由于辐射强度在辐射通过患者时被改变，因此基于输出信号重构的图像提供了患者组织的投影，这与通过传统的感光胶片技术可得到的类似。数字X射线成像系统由于其收集数字数据的能力而特别有用，数字数据能重构成放射科医师和诊断医师需要的图像，以及以数字形式存储或直到需要时才存档。在传统的基于胶片的射线照像技术中，要准备真实的胶片、曝光、显影和存储以备放射科医生使用。 虽然胶片提供了优秀的诊断工具，尤其是由于它们捕捉有意义的解剖细节的能力，它们固有地难于在位置之间传输，例如从成像设备或部门传输到多个医师位置。另一方面，由直接数字X射线系统产生的数字数据能够被处理和增强、存储、通过网络传输，并用于重构图像，其可以被显示在位于任何期望位置的监视器上或其它软拷贝显示器上。将传统的射线照像图像从胶片转换成数字数据的数字化系统也提供了类似的优势。除了数字X射线系统的捕捉、存储、和传输图像数据的应用，它们还战胜若干挑战。例如，X射线系统可用于不同类型范围的检查，包括射线照像成像和荧光镜成像。除了其他的区别，这两种类型的成像检查特征在于用于生成图像数据的显著不同的辐射水平。 具体地，射线照像图像应用比荧光镜图像高得多的辐射水平。在若干应用中，想要的是顺序执行两类成像程序以获得不同类型的数据。然而，当前的数字X射线系统可能在用同一检测器执行荧光镜成像和射线照像成像上遇到困难。需要注意的是，这样的检测器被用于若干其他的应用和设定中。例如，除了投影X射线应用，数字X射线检测器被用于计算机断层扫描成像和层析成像。此外，这些系统越来越多地用于邮包和行李检查、用于安全系统(例如，机场安全)、筛选系统、工业部件检查等等。具体地，目前的数字X射线系统使用非晶硅检测器，其中光电二极管和薄膜晶体管的阵列位于X射线闪烁器下方。入射X射线与闪烁器交互以发射出可见光光子，其被光电二极管吸收，创造出电子-空穴对。一开始充有若干伏反向偏压的二极管因此依据X射线照明强度按比例放电。然后，与二极管相关联的薄膜晶体管开关继而被激活，而二极管通过电荷灵敏电路重新充电，该过程所需要的电荷可被测量。然而，非晶硅检测器的动态范围(即最小曝光和最大曝光)受限于在某个曝光水平上各个像素可以集结的电荷数量。在高曝光时，可能会发生饱和，并且获得的信号可能不代表影响检测器表面的单独像素区域的光子数量或者辐射强度。结果，重构图像中可能损失细节。如上所述，这些检测器中的一些执行射线照像成像和荧光镜成像二者。在荧光镜中使用的检测器通常需要尽可能高的转换系数且尽可能低的电子噪声；然而，这些检测器倾向于具有低于射线照像操作期望的曝光水平的最大曝光水平。因此，在射线照像操作和荧光镜操作都使用的检测器一般对这些成像操作之一进行折衷。
发明内容
根据一个实施例，为数字X射线检测器配备了多个像素区域。每个像素区域包括具有第一面积和第一灵敏度的第一光电二极管，以及具有等于或小于第一面积的第二面积和低于第一灵敏度的第二灵敏度的第二光电二极管。该数字X射线检测器还包括耦合到每个像素区域的第一光电二极管和第二光电二极管的启动电路，以能够读出第一光电二极管和第二光电二极管。该数字X射线检测器进一步包括耦合到每个像素区域的第一光电二极管和第二光电二极管的读出电路，以从第一光电二极管和第二光电二极管中读出数据。根据另一实施例，为数字X射线检测器配备了多个像素区域。每个像素区域包括具有第一面积的第一光电二极管，以及具有等于或小于第一面积的第二面积的第二光电二极管。该数字X射线检测器还包括盖在每个像素区域的第一光电二极管和第二光电二极管之上的屏蔽结构，其中，屏蔽结构相对第二光电二极管按比例更少地屏蔽第一光电二极管， 以向第一光电二极管提供第一灵敏度，以及向第二光电二极管提供低于第一灵敏度的第二灵敏度。根据第三实施例，为数字X射线系统配备了 X射线辐射源和配置成在来自源的辐射横贯感兴趣对象之后接收该辐射的数字检测器。检测器具有多个像素区域。每个像素区域包括具有第一面积和第一灵敏度的第一光电二极管，以及具有等于或小于第一面积的第二面积和低于第一灵敏度的第二灵敏度的第二光电二极管。
本发明的这些和其他特征、方面、和优势在参照附图阅读下面详细描述时将被更好地理解，贯穿所有附图，相似的符号代表相似的部件，在附图中图1是根据本技术方面的数字X射线成像系统的图解概述；图2是用于在图1的系统的检测器中产生图像数据以产生用于重构的图像数据的某些功能电路的图解表示；图3是说明用于产生图像数据的检测器结构的部分截面视图；图4是说明图3的检测器结构中的像素结构的顶视图；以及图5是根据本技术方面的、与曝光水平有关系的多种像素结构的信号电平的图示化表示。
具体实施例方式图1图解示出了用于获取和处理离散像素图像数据的成像系统10。在示出的实施例中，系统10是设计成根据本技术获取原始图像数据以及处理图像数据用于显示的数字X 射线系统。然而，贯穿下面的讨论，虽然基本信息和背景信息都是基于用在医疗诊断应用中的数字X射线系统而提供的，但是应该铭记本技术的方面也可以应用于包括X射线检测器的数字检测器，用于不同的设定(例如，投影X射线、计算机断层扫描成像、层析成像等)以及用于不同目的(例如，邮包、行李、交通工具和部件检查等)。在图1中示出的实施例中，成像系统10包括紧邻准直器14放置的X射线辐射源 12。准直器14允许辐射流16进入到对象18(例如，人类患者18)放置的区域中。辐射的部分20穿过或在周围通过对象18，并影响通常以参考数字22表示的数字X射线检测器。 如下面更全面描述的，检测器22将其表面上接收到的X射线光子转换到低能量光子，并随后转换到电信号，所述电信号被获取和处理以重构对象18内的特征的图像。源12由电源/控制电路M控制，其提供了用于检查序列的功率和控制信号两者。 此外，检测器22耦合到检测器控制器沈，其命令获取检测器中生成的信号。检测器控制器 26还可执行多种信号处理和滤波功能，例如动态范围的初始调整、数字图像数据的交织等等。电源/控制电路M和检测器控制器26都对来自系统控制器观的信号做出响应。通常，系统控制器观命令成像系统的操作，以执行检查规程以及处理获取的图像数据。在本上下文中，系统控制器观还包括通常基于通用数字计算机或专用数字计算机的信号处理电路、相关联的存储电路(用于存储由计算机执行的程序和例行程序以及配置参数和图像数据)、接口电路等等。在图1中示出的实施例中，系统控制器观链接到至少一个输出设备，例如以参考数字30表示的显示器或者打印机。输出设备可包括标准或特殊用途的计算机监视器，以及相关联的处理电路。一个或多个操作员工作站32可以进一步链接在系统中以输出系统参数、请求检查、查看图像等等。通常，显示器、打印机、工作站、以及系统中供给的类似设备对于数据获取组件可以是本地的，或者对于这些组件是远程的(例如，机构或者医院内的其他位置)，或者完全不同的位置(其通过诸如因特网、虚拟专用网等的一个或多个可配置的网络链接到图像获取系统)。图2是数字检测器22的功能组件的图解表示。图2还示出成像检测器控制器或 IDC 34，其通常会配置在检测器控制器沈之内。IDC34包含CPU或数字信号处理器以及存储器电路，用于命令获取来自检测器的感测的信号。IDC 34耦合到检测器22内的检测器控制电路36。IDC 34可以通过电缆(例如，光纤电缆)或以无线方式耦合到检测器控制电路 36。从而IDC 34在操作期间在检测器内交换图像数据的命令信号。检测器控制电路36从通常表示为参考数字38的电源处接收直流功率。检测器控制电路36配置成在系统操作的数据获取阶段期间为用于传输信号的行驱动器和列读出电路发起(originate)定时和控制命令。从而，电路36将功率和控制信号传输到基准/调节器电路40，及从电路40处接收数字图像像素数据。在示出的当前优选实施例中，检测器22包含将检查期间检测器表面上接收到的X 射线光子转换成低能量(可见光)光子的闪烁器。接着，光检测器阵列将可见光光子转化为表示影响检测器表面的单独像素区域的光子数量或辐射强度的电信号。如下所述，读出电子器件将结果的模拟信号转化为数字值，其可以被处理、存储、以及在重组图像之后显示在例如显示器30或工作站32中。在当前的优选实施例中，光检测器阵列被成形加工在非晶硅的单个基底上。阵列元素或像素区域被组织成行和列，每个像素区域包含第一光电二极管和第二光电二极管。每个光电二极管具有相关联的薄膜晶体管。每个二极管的阴极连接到晶体管的源极，且所有二极管的阳极连接到负偏置电压。每一行中的晶体管的栅极连接到一起，而行电极连接到如下所述的扫描电子器件。列中的晶体管的漏极连接到一起，而每一列中的电极连接到读出电子器件。在图2中示出的具体实施例中，举例来说，行总线42包含多个导体，用于在需要时启动从检测器的多个列读出，禁用行，以及为选定行施加电荷补偿电压。列总线44包含用于当行被依次启动时读出列的额外导体。行总线42耦合到启动电路或一连串的行驱动器 46，其每一个命令启动检测器的一连串的行。类似地，读出电路48耦合到列总线44，用于读出检测器的所有列。在示出的实施例中，行驱动器46和读出电路48耦合到检测器面板50，其可以被细分成多个段52。每个段52耦合到行驱动器46中的一个，并包含若干行。类似地，每个列模块48耦合到一连串的列。上述的光电二极管和薄膜晶体管的布局从而定义了一连串的像素区域或离散像元M，其排放在行56和列58中。行和列定义了具有高度62和宽度64的图像矩阵60。还是如图2中所示，每个像素区域M的每个光电二极管通常定义于行和列的交叉处，其中行电极或扫描线68与列电极或数据线70交叉。如上所述，在用于每个像素区域M 的每个光电二极管的每个交叉位置处配备薄膜晶体管72。当每行56被行驱动器46启动时，来自每个光电二极管74的信号可以通过读出电路48来访问到，并被转换为数字信号， 用于后续处理和图像重构。图3通常表示图2中图解示出的组件的物理布局。如图3所示，检测器可以包含玻璃基板76，其上放置了如下所述的组件。行电极70和列电极68提供在基板上，并定义非晶硅平面控制板阵列78，包含上述的薄膜晶体管和光电二极管。闪烁器80提供在非晶硅阵列78之上，用于在上述检查序列期间接收辐射。形成接触指82用于从列电极68接收信号，并提供接点引线84用于在接触指82和外部电路之间通信信号。在应用带有非晶硅平面控制板阵列78的检测器的系统中已发现，检测器的动态范围受限于在特定曝光水平处每个像素区域中能够集结的电荷量。每个像素区域的最大曝光(即，受限于二极管饱和)和最小曝光(即，受限于噪声水平)决定了检测器的动态范围。 光电二极管的电容和像素区域的转换系数或增益决定每个像素区域的最大曝光。电子噪声和转换系数的比决定了每个像素区域的最小曝光。在高曝光时，可能会发生饱和，则获得的信号可能不代表影响检测器表面的单独像素区域的光子数量或辐射强度。结果，在重构的图像中可能会丢失细节。这些检测器中的一些执行射线照像成像和荧光镜成像两者。用于荧光镜的检测器通常需要尽可能高的转换系数以及尽可能低的电子噪声；然而，这些检测器趋于具有低于在射线照像操作中期望的曝光水平的最大曝光水平。因此，用于射线照像操作和荧光镜操作两者的检测器一般对这些操作之一进行折衷。本技术提供一种用于允许更高的最大曝光水平同时对最小曝光水平影响最小的机制。图4示出了增加检测器动态范围的像素区域M的实施例。像素区域M包含由间隙 90分离的第一光电二极管86和第二光电二极管88。盖层92覆盖光电二极管86和88两者。盖层92可以由氧化铟锡制成。盖层92保持在偏置电压(例如，-9V)。结构94将盖层 92保持在偏置电压。结构94包含每个像素区域M的第一光电二极管和第二光电二极管 86和88共有的电极94。共有电极94可以由铝或一些其他导体制成。第一光电二极管86 耦合到第一晶体管96以读出数据。同时，第二光电二极管88耦合到第二晶体管98以读出数据。在某些实施例中，晶体管96和98是场效应晶体管。第一晶体管和第二晶体管96和98经由连接102耦合到并共享扫描线100。扫描线100形成启动电路46的一部分。另外， 晶体管96和98经由连接106耦合到底部电极(未示出)。通过将扫描线100设定为正电压而将晶体管96和98的栅极设定为正电压，从而初始充电光电二极管86和88。然后，通过将晶体管96和98的栅极设为负电压将光电二极管86和88隔离。然后检测器暴露于X 射线。X射线通过闪烁器转换为光，并且此光撞击在光电二极管86和88上。由于可见光光子影响它们产生电子空穴对时，因此光电二极管86和88的电荷被耗尽。为了读取来自光电二极管86和88的信号，通过用正电压和经由数据线108和110获得的信号来向扫描线 100发脉冲，开启晶体管96和98。数据线108和110形成读出电路48的一部分。第一晶体管96耦合到第一数据线108，而第二晶体管98分离地耦合到第二数据线110。启动电路 46和读出电路48配置成提供每个像素区域M的第一光电二极管和第二光电二极管86和 88的读出。实际上，通过分离的数据线108和110，启动电路46和读出电路48也配置成提供每个像素区域M的第一光电二极管和第二光电二极管86和88的分离的读出。第一光电二极管86具有第一面积116，其一般由第一高度118和第一宽度120减去第二光电二极管88的面积122而定义。第二光电二极管88具有第二面积122，其一般由第二高度1 和第二宽度1 而定义。第一光电二极管86的面积116可能在从0. 0025 到0. Imm2的范围内。第二光电二极管88的面积122可能在从第一光电二极管86的面积的到100%的范围内。第二光电二极管88的面积122等于或小于第一光电二极管86 的面积116。第一光电二极管86的面积116可能是第二光电二极管88的面积122的约1 到100倍。如示出的，第二光电二极管88呈直线形状，并位于像素区域M的顶部居中部分 1 处。在某些实施例中，第二光电二极管88可能有不同的形状和/或位于像素区域M的不同区域。另外，第一光电二极管86具有第一灵敏度，而第二光电二极管88具有第二灵敏度。第二光电二极管88的灵敏度低于第一光电二极管86的灵敏度。结构94盖在每个像素区域M的第一光电二极管和第二光电二极管86和88之上，以为每个像素区域M的第一光电二极管和第二光电二极管86和88提供相应的灵敏度。结构94横跨并覆盖第一光电二极管86的第一局部130和第二光电二极管88的第二局部132，以阻挡这些局部130 和132受辐射(即，光学辐射或光)，并充当屏蔽结构94。结构94相对第二光电二极管88 按比例更少地屏蔽第一光电二极管86，从而第二光电二极管88具有低于第一光电二极管 86的灵敏度。更具体地，结构94具有第一部分134，其覆盖了第一光电二极管86的第一局部130，第一局部130由第一部分134的宽度136和高度138 (即，大约是第一光电二极管 86的高度118减去第二光电二极管88的高度124)定义。结构94具有第二部分140，其覆盖了第二光电二极管88的第二局部132，第二局部132由第二部分140的宽度136和高度 142(即，与第二光电二极管88的高度IM相同)定义。被掩蔽或屏蔽的第一局部130的范围可以从第一光电二极管86的面积116的大约到10%。例如，结构94的第一部分 Π4可屏蔽或遮蔽第一光电二极管86的面积116的2%。被掩蔽或屏蔽的第二局部132的范围可以从大约10 %到80 %。例如，结构94的第二部分140可屏蔽或遮蔽第二光电二极管88的面积122的50%。虽然我们将令两个二极管的灵敏度不同的机制描述为使用屏蔽结构，但是应该注意的是其他方式也是可能的。例如，二极管的结构可以做得不同以达到所需的灵敏度。具体地，部分吸收膜(例如，二极管的Ρ+，η+或本征硅层)可以对两个二极管做得不同，以使得它们的灵敏度不同。这些不同的灵敏度以及光电二极管86和88的分离读出的能力允许检测器22具有更大的动态范围。如上所述，成像系统10包括用于处理从检测器22的像素区域M获取的信号的电路。更具体地，检测器22 (例如，检测器控制电路36或检测器22的其他组件)、 IDC 34、和/或系统控制器28包含处理电路，其配置成选择性地将来自第一光电二极管86 的数据与来自每个像素区域讨的第二光电二极管88的数据合并处理。例如，在较低曝光水平的射线照像操作或荧光镜操作期间，第一光电二极管和第二光电二极管86和88两者可能各自生成信号。处理电路可合并这些信号，以为每个像素区域M获得信号值。另外， 处理电路配置成选择性地与来自每个像素区域M的第二光电二极管88的数据分离地处理来自第一光电二极管86的数据。例如，在较高曝光水平的操作期间，第一光电二极管86可能会饱和。则处理电路可使用从第二光电二极管88获得的信号作为每个像素区域M的信号值。在某些实施例中，在较高曝光水平的操作期间，处理电路可合并从光电二极管86和 88两者获得的信号。在一些实施例中，在较低曝光水平的操作期间，处理电路也可使用来自第一光电二极管86的信号或来自第二光电二极管88的信号之一，而不是合并信号，以作为每个像素区域M的信号值。光电二极管86和88具有不同的灵敏度和分离的读出的布局的优势在较低曝光水平操作期间为第一光电二极管86提供了较好的信噪比，而当第一光电二极管86饱和时，提供来自第二光电二极管88的信号值。图5进一步示出具有带不同灵敏度的两个光电二极管的优势。图5图解表示多种像素结构的信号电平与曝光水平的关系。在图5中，曝光水平沿水平轴144表示，而信号电平通常用垂直轴146指示。线148表示单个光电二极管像素区域。在某个曝光水平时(以点150指示)，单个光电二极管像素区域148的信号电平达到电容与光电二极管的偏压的乘积，并变为饱和。具有更高电容的单个光电二极管像素区域(以线152表示)只是提高了电容与偏压的乘积的上限，并提高了像素区域达到饱和的曝光水平和信号电平(以点1 指示)。另外，增加像素区域152的电容提高了与像素区域152相关联的噪声，这提高了最小曝光。备选地，可降低单个光电二极管像素的转换系数或增益(以线156表示)。然而， 这并没有改变电容与偏压的乘积，即以点158指示的饱和发生处的信号电平。相反，降低转换系数提高了达到饱和的曝光水平。进一步地，降低转换系数还增加了与像素区域156相关联的噪声与转换系数比，并因此增加了最小曝光。然而，如上所述的带有第一光电二极管和第二光电二极管的像素区域的实施例有助克服上述问题。如示出的，像素区域的第一光电二极管(以线160表示)以及相应的第二光电二极管(以线162表示)，两者一起具有与单个光电二极管像素区域148相同的电容。 本领域技术人员将意识到，在实践中，带有两个光电二极管的像素区域可具有与单个光电二极管像素区域不同的电容。如上所述，第一光电二极管具有等于或高于第二光电二极管的面积，以及更高的灵敏度。在某曝光水平上(以点164指示)，第一光电二极管160的信号电平达到电容与光电二极管的偏压的乘积，从而变饱和，与单个光电二极管像素区域148 类似。然而，带有两个光电二极管的像素区域还包含从第二光电二极管162获取的信号。第二光电二极管162在较低的信号电平获得饱和，(以点166指示)，但位于高得多的曝光水平处。因此，如上所述及图5所示，在较低曝光时，信号160和162可以从像素区域的第一光电二极管和第二光电二极管两者处获得，而在较高曝光时，虽然第一光电二极管饱和，但信号162可以从像素区域的第二光电二极管处获得。所公开的实施例的技术效果包括提供带具有不同面积和灵敏度的两个光电二极管的多个像素区域。像素区域的实施例包括屏蔽两个光电二极管的局部以给予两个光电二极管不同灵敏度的结构。另外，启动电路和读出电路允许从两个光电二极管分离读出。进一步地，处理电路可以在较低曝光时分离地合并信号以获得信号值，但在较高曝光时，如果较灵敏的光电二极管变饱和，则仅使用来自较不灵敏的光电二极管的信号。因此，带有两个光电二极管的像素区域允许检测器的动态范围增加，同时提高检测器的应用范围。本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求来定义，并可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言无差别的结构要素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质不同的等同结构要素，则它们规定为在权利要求的范围内。元件列表
10成像系统
12源
13准直器
16辐射流
18对象
20辐射的部分
22数字X射线检测器
24电源/控制电路
26检测器控制器
28系统控制器
30显示器/打印机
32操作员工作站
34成像检测器控制器
36检测器控制电路
38电源
40基准/调节器电路
42行总线
44列总线
46启动电路
48读出电路
50检测器面板
52段
54像素区域
56行
58列
1060图像矩阵 62高度 64宽度 68行电极 70列电极 72薄膜晶体管 74光电二极管 76玻璃基板
78非晶硅平面控制板阵列
80闪烁器
82接触指
84接点引线
86第一光电二极管
88第二光电二极管
90间隙
92盖层
94结构
96第一晶体管
98第二晶体管
100扫描线
102连接
106连接
108第一数据线
110第二数据线
116第一面积
118第一高度
120第一宽度
122第二面积
IM第二高度
1 第二宽度
1 顶部居中部分
130第一局部
132第二局部
134第一部分
136宽度
138高度
140第二部分
142高度
144水平轴〔0101〕146垂直轴
〔0102〕148 线
〔0103〕150 点
〔0104〕152 线
101051154 点
〔0106〕156 线
〔0107〕158 点
〔0108〕160 线
〔0109〕162 线
〔0110〕164 点
〔0111〕166 点
权利要求
1.数字X射线检测器(22)，包括多个像素区域64)，每个像素区域(54)包含具有第一灵敏度的第一光电二极管(86)， 和具有低于所述第一灵敏度的第二灵敏度的第二光电二极管(88)；耦合到每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的启动电路(46)，用于启动所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的读出， 以及耦合到每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二光电二极管(88) 的读出电路(48)，用于从所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管读出数据。
2.如权利要求1所述的检测器(22)，其中，所述第一光电二极管(86)具有第一面积 (116)，而所述第二光电二极管(88)具有小于所述第一面积(116)的第二面积(122)。
3.如权利要求1所述的检测器(22)，其中，每个像素区域(54)被结构(94)横贯，并且其中，所述结构(94)覆盖所述第一光电二极管(86)的第一局部(130)和所述第二光电二极管(88)的第二局部(132)。
4.如权利要求3所述的检测器(22)，其中，所述结构(94)屏蔽所述第一(130)局部和所述第二(13 局部免受光学辐射。
5.如权利要求4所述的检测器(22)，其中，所述结构(94)相对所述第二光电二极管 (88)按比例更少地屏蔽所述第一光电二极管(86)，以提供所述第一灵敏度和所述第二灵敏度。
6.如权利要求3所述的检测器(22)，其中，所述结构(94)包含每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管共有的电极(94)。
7.如权利要求1所述的检测器(22)，其中，所述启动电路06)和所述读出电路G8) 配置成提供每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的分离读出。
8.如权利要求7所述的检测器(22)，其包括配置成选择将来自每个像素区域(54)的所述第一光电二极管(86)的数据与来自相应第二光电二极管(88)的数据分离处理，还是将来自每个像素区域(54)的所述第一光电二极管(86)的数据与来自相应第二光电二极管 (88)的数据结合处理的处理电路。
9.如权利要求7所述的检测器(22)，其中，每个像素区域(54)包含用于读出来自所述第一光电二极管(86)的数据的第一晶体管(96)，以及用于读出来自所述第二光电二极管 (88)的数据的第二晶体管(98)。
10.数字X射线检测器(22)，包括多个像素区域64)，每个像素区域(54)包含具有第一面积(116)的第一光电二极管 (86)，以及具有小于所述第一面积(116)的第二面积(12 的第二光电二极管(88)；以及屏蔽结构(94)，其盖在每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二 (88)光电二极管之上，所述屏蔽结构(94)相对所述第二光电二极管(88)按比例更少地屏蔽所述第一光电二极管(86)，以向所述第一光电二极管(86)提供第一灵敏度，而向第二光电二极管(88)提供低于所述第一灵敏度的第二灵敏度。
11.如权利要求10所述的检测器(22)，其中，所述屏蔽结构(94)包括每个像素区域 (54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管共有的电极(94)。
12.如权利要求10所述的检测器(22)，其包括配置成启动每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的读出的启动电路(46)，以及配置成读出每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的读出电路(48)。
13.如权利要求12所述的检测器(22)，其中，所述启动电路06)和所述读出电路G8) 配置成提供每个像素区域(54)的所述第一(86)光电二极管和所述第二(88)光电二极管的分离的读出。
14.如权利要求13所述的检测器(22)，其中，每个像素区域(54)包括用于读出来自所述第一光电二极管(86)的数据第一晶体管(96)，以及用于读出来自所述第二光电二极管(88)的数据的第二晶体管(98)。
15.如权利要求13所述的检测器(22)，其包括处理电路，所述处理电路配置成选择将来自每个像素区域(54)的所述第一光电二极管(86)的数据与来自相应的第二光电二极管 (88)的数据分离处理，还是将来自每个像素区域(54)的所述第一光电二极管(86)的数据与来自相应的第二光电二极管(88)的数据结合处理。
全文摘要
本发明的名称为“具有增加的动态范围的数字X射线检测器”。在一个实施例中，为数字X射线检测器(22)配备多个像素区域(54)。每个像素区域(54)包含具有第一面积(116)的第一光电二极管(86)和具有等于或小于第一面积(116)的第二面积(122)的第二光电二极管(88)。数字X射线检测器(22)还包含屏蔽结构(94)，其盖在每个像素区域(54)的第一(86)光电二极管和第二(88)光电二极管之上，同时屏蔽结构(94)相对第二光电二极管(88)按比例更少地屏蔽第一光电二极管(86)，以提供具有第一灵敏度的第一光电二极管(86)，以及具有低于第一灵敏度的第二灵敏度的第二光电二极管(88)。
文档编号G01V5/00GK102539454SQ20111030660
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者A·J·库图尔, D·阿尔巴利, J·R·兰伯蒂, M·谢普肯斯, P·R·格兰富尔斯, R·G·克伦斯, 薛平 申请人:通用电气公司