确定影响电离辐射的像素化检测器的像素的偏置的方法与流程

1.本发明涉及电离辐射的检测器，尤其是光子x射线或伽马辐射的检测器。


背景技术：

2.基于气体、半导体或闪烁检测器材料的用于检测电离辐射的设备允许获得 由检测器材料中的辐射的相互作用而形成的电脉冲。每个脉冲的幅度取决于在 每次相互作用过程中由辐射沉积的能量。这些设备经常被用于需要知道入射在 检测器上的电离辐射的能量的应用中。应用领域是广泛的，并且尤其包括核设 施中的非破坏性测试(例如行李筛选)、医学诊断或测量。通常，所使用的设 备被像素化，以便产生空间分辨的信息。当像素被对准以形成直线时，检测装 置可以是线性的。当像素被分布在矩阵阵列中以形成图像时，检测装置也可以 是二维的。
3.在辐射与检测器材料之间的相互作用的影响下，一个或更多个像素产生电 脉冲，该电脉冲的幅度与辐射在相互作用期间所释放的能量相关。每个像素被 连接到用于处理脉冲的电子电路。该电路允许尽可能精确地估计其幅度。对由 每个像素产生的脉冲的幅度的估计使得能够估计相互作用的能量。该能量必须 被尽可能精确地估计。所寻址的能量范围通常为10kev至几百kev或者甚至 为几mev。希望能量的精度为约1％，或甚至更低。
4.对幅度的估计允许使用公知的光谱测定原理来形成由每个像素检测的辐 射的频谱。可以回想到，频谱是在采集周期期间检测到的脉冲的幅度的直方图。 如果脉冲的幅度和与该幅度相对应的能量之间的关系是已知的，则幅度谱可以 被转换成能量谱。对能量的估计还允许了建立谱图像，即一个或更多个预定义 能带中的图像。
5.通过考虑增益项和偏置项来执行基于每个脉冲的幅度的能量估计，以便形 成通常是线性的关系。增益是乘法项，而偏置是加法项。因此，如果a对应于 脉冲的幅度，并且e对应于检测器中释放的能量，则可以确定增益α和偏置β， 使得e＝αa
‑
β。α和β是正标量。当使用像素化检测器时，可以针对每个像素 确定偏置β和增益α。
6.偏置或增益中的漂移会导致基于测量的幅度来估计的能量中的漂移。关于 偏置，可以通过将设备暴露于可以被认为是无辐射的环境中来执行校准。但是， 这假设了在设备的正常使用之外的特定校准操作。
7.下面描述的本发明允许了跟踪影响像素化检测器的像素的偏置。这种跟踪 允许了更好地监控偏置随时间的漂移。由此得到了更好的能量估计精度。本发 明的一个优点在于它不需要中断设备的操作。


技术实现要素：

8.本发明的一个主题是一种用于确定影响电离辐射的检测器的至少一个像 素的偏置的方法，该检测器包括多个像素，每个像素被配置成收集由检测器中 的电离辐射的相互作用所产生的电荷载流子，并且在电荷载流子的产生和收集 的作用下形成脉冲，像素被分布在矩阵阵列中，该方法包括：
9.a)在检测器中发生相互作用之后，在检测时间确定至少一个像素，该至 少一个像素在基于检测时间建立的检测时间间隔期间形成了超过预定义幅度 阈值的脉冲；
10.b)在步骤a)中所确定的每个像素中，选择在所述检测时间间隔期间产生 了最高幅度的像素，所选择的像素是关注像素；
11.c)选择至少一个远端像素，所述远端像素相对于关注像素的位置是预定 的，使得由关注像素所检测到的相互作用对远端像素的影响可以被认为是可忽 略的；
12.d)在所述检测时间间隔中测量由每个远端像素产生的信号的幅度；
13.e)基于在步骤d)中执行的每个测量，在检测时间针对每个远端像素确定 偏置；
14.f)根据在检测时间确定的偏置来更新影响每个远端像素的偏置。
15.每次在检测器中发生了导致在步骤a)中的超过了至少一个像素的幅度阈 值的相互作用时，可以重复步骤a)和f)。
16.根据一个实施例，步骤a)包括：
17.‑
确定检测时间，在该检测时间，第一像素形成了超过幅度阈值的第一脉 冲；
18.‑
定义从检测时间延伸的检测时间间隔，该检测时间间隔的持续时间是预 定的；
19.‑
在检测时间间隔中确定形成了超过幅度阈值的脉冲的像素。
20.检测时间间隔可以包括检测时间之前的时间。然后，它位于检测时间的任 一侧。
21.根据一个实施例，步骤b)包括选择多个远端像素，每个远端像素相对于 关注像素的位置是预定的。
22.将每个像素与一个或更更多个位置相关联，使得当像素是关注像素时，每 个相关联的位置对应于一个远端像素。两个不同的像素优选地与至少两个不同 的位置相关联。
23.在像素矩阵阵列中，每个远端像素的位置可以根据关注像素在像素矩阵阵 列中的位置而改变。
24.根据一个实施例，在步骤f)中：
25.‑
在检测时间之前，每个像素受到当前偏置的影响；
26.‑
在检测到所述相互作用之后，根据当前偏置和在检测时间所确定的偏置 针对每个远端像素更新偏置。
27.当前偏置可以被初始化为预定义值，例如零。可以通过当前偏置和在检测 时间的偏置的加权和来更新偏置。根据一种可能性，在检测时间的远端像素的 偏置受加权因子影响，该加权因子随着自初始化以来已经针对远端像素执行的 偏置的更新的数量而变化，使得自初始化以来已经执行的偏置的更新次数越 低，则在测量时间测量的偏置的贡献就越高。换言之，偏置的更新次数越低， 加权因子越高。
28.对于所有像素，每个加权因子都可以被初始化为相同的值，尤其是在检测 器启动时。
29.根据一个实施例，该方法包括，在步骤b)之后：
30.‑
选择与关注像素相邻的至少一个像素；
31.‑
测量由关注像素所产生的脉冲的幅度和由每个相邻像素所产生的脉冲 的幅度；
32.‑
根据针对关注像素和针对每个相邻像素所测量的幅度来估计在相互作 用的过程中所释放的能量。
33.所选择的相邻像素可以是在两个正交方向上与关注像素相邻的像素。
34.根据一个实施例，每个像素包括峰值检测器，使得当由于像素收集电荷而 产生的脉冲的幅度超过预定义幅度阈值时，则认为已经检测了到相互作用。该 方法然后包括每个峰值检测器的周期性复位。
35.在峰值检测器的两次连续复位之间，该方法可以包括估计漂移信号，该漂 移信号是加到由于像素收集电荷而产生的信号上的。然后，该方法可以使得在 步骤e)中，从偏置中减去在检测时间所估计的漂移信号。
36.本发明的第二主题是一种用于估计能量的方法，该能量对应于由用于检测 电离辐射的像素化检测器的像素所收集的电荷载流子，每个像素被配置成收集 由检测器中的电离辐射的相互作用而产生的电荷载流子，并且在电荷载流子的 收集的作用下形成脉冲，像素分布在矩阵阵列中，该方法包括，当在电荷载流 子的收集之后，由像素所形成的脉冲的幅度超过了预定义阈值时：
37.‑
确定脉冲的幅度；
38.‑
将能量量化函数应用于所确定的幅度；
39.该方法的特征在于，能量量化函数由偏置进行参数化，该偏置使用根据本 发明的第一主题的方法来估计的。
40.例如参考本发明的第一主题所定义的，像素可以是关注像素或与关注像素 相邻的像素。
41.本发明的第三主题是一种用于检测电离辐射的设备，包括像素化检测器的 各种像素，每个像素被配置成收集由检测器中的电离辐射的相互作用而产生的 电荷载流子，并且在电荷载流子的收集的作用下形成脉冲，该设备包括微处理 器，该微处理器被配置成针对由至少一个像素形成的每个脉冲实施根据本发明 的第一主题的方法的步骤b)至f)。
42.通过阅读示例性实施例的描述，将更好地理解本发明，在说明书的其余部 分中，参照下面列出的附图描述了示例性实施例。
附图说明
43.图1a示意性地示出了电离辐射的检测器的主要部件。
44.图1b示意性地示出了像素的矩阵阵列。
45.图2a示出了在检测时间由第一像素形成的脉冲，该脉冲导致阈值比较器 被触发，并且考虑了从检测时间延伸的检测时间间隔。
46.图2b示出了在检测时间间隔期间由关注像素形成的脉冲。
47.图3示出了根据本发明的方法的主要步骤。
48.图4a和图4b示意性地示出了关注像素的两个不同位置。
具体实施方式
49.图1a和图1b示出了像素化辐射检测器1，其被配置成与电离辐射5相互 作用。电离辐射是指由能够电离物质的粒子所形成的辐射。它可能涉及阿尔法 辐射、贝塔辐射、光子x射线或伽马辐射或者甚至中子辐射。在所示的示例中， 辐射是光子伽马辐射，其由光子形成，所属光子例如包括1kev至2mev的能 量。本发明尤其适用于将辐射检测器暴露于同位素伽马发射源。
50.在所示的示例中，检测器包括cdte类型的半导体检测器2，但是它也可 以涉及通常用于检测电离辐射的任何半导体(例如ge、si或cdznte)。半导 体被形成在阳极10与阴极20之间的电场e所偏置，当电离辐射5的粒子(在 本例中为光子)在检测器1中相互作用时，形成电荷载流子6，并且这些电荷 载流子向被分割成像素10
i,j
的收集电极10迁移。在所示的示例中，收集电极 是阳极。像素10
i,j
收集的电荷量q优选是线性地取决于粒子在相互作用的影响 下所释放的能量e。
51.因此，如图1b所示，辐射检测器1包括布置在被称为检测平面p的平面 中的多个像素10
i,j
。下标i和j表示检测平面中的每个像素的坐标。像素优选 地以规则的二维矩阵阵列排列。在本申请所描述的示例中，检测平面p由两个 垂直轴线x和y限定。每个像素例如是边长为l的正方形，l的变化范围例如 为500μm至1cm。垂直于轴线x和y，检测器2的半导体具有平行于轴线z 的厚度ε。厚度ε例如包括500μm至5mm的厚度。沿着x轴线和y轴线，像 素的数量可以是几十，甚至是几百。例如，像素可以被分组为256个像素(16
×
16 像素)的子集，这些子集被彼此并排放置以便形成检测器1。
52.其它类型的检测器(例如，耦接至光子/电荷载流子转换器的闪烁体)也 是可用的，只要它们允许在检测器材料中的相互作用过程中，在由电离辐射所 释放的能量e的作用下收集一定量的电荷q。涉及基于闪烁体和光电倍增管的 组件或闪烁体和光电二极管的组件的检测器可能是值得注意的。
53.每个像素10
i,j
包括电子处理电路11
i,j
，该电子处理电路包括：
54.‑
电路12
i,j
，其用于在电荷载流子的收集的作用下形成电压脉冲。这涉及 本领域技术人员已知的能够进行电流
‑
电压转换的电路。它包括前置放大器、 放大器和整形电路，整形电路通常被称为整形器。
55.‑
阈值比较器13
i,j
，在由电路12
i,j
所产生的脉冲的幅度超过预定义幅度阈值 的情况下，其寻址触发信号。
56.‑
峰值检测器15
i,j
，其允许将由每个脉冲形成电路12
i,j
所产生的信号的最 高值存储在存储器中。这可能涉及存储器允许在预定义的时间长度(例如15μs) 内将从电路12
i,j
输出的信号的最高值存储在存储器中。
57.每个峰值检测器15
i,j
可以以规则的时间间隔复位，如下所述。也可以在阈 值比较器13
i,j
的触发之后所限定的检测时间间隔dt结束之时复位每个峰值检测 器。每个峰值检测器15
i,j
与阈值比较器13
i,j
并联放置。
58.在该示例中，分别与各个像素10
i,j
相关联的各个处理电路11
i,j
被形成在集 成电路14中。该集成电路可以采用专用集成电路(asic)的形式。
59.在该示例中，下标i、j表示每个像素有一个处理电路。可替选地，给定的 处理电路是多个像素所共用的，从每个像素接收的信号的处理是多路复用的。
60.电子处理电路11
i,j
可以包括模数转换器，然后，asic对数字信号进行处 理。模拟转换器可以被放置在集成电路14的输出端处。
61.集成电路14被连接至下游处理单元19，下游处理单元被配置成执行以下 操作：
62.‑
在检测时间t处被触发的阈值比较器13
i,j
的作用下，考虑检测时间间隔 dt；
63.‑
在检测时间间隔dt期间，识别形成了幅度超过幅度阈值的脉冲的像素；
64.‑
在所识别的像素中选择关注像素10
int
，该关注像素是形成其幅度在已经 超过幅
度阈值的脉冲中是最高的脉冲的像素。
65.在该示例中，处理单元19包括数字部件，其采用现场可编程门阵列 (fpga)的形式，即由可编程单元的网络组成的集成电路。
66.‑
模块16，其用于确定对应于每个像素的偏置。处理单元19可以寻址几 十或甚至几百个像素，例如256个像素。
67.‑
存储器17，其用于存储分别针对每个像素所确定的偏置的值；
68.‑
模块18，其用于根据从处理电路11
i,j
得到的幅度，使用校准函数g来量 化能量，该校准函数尤其是通过存储在存储器中的针对每个像素的偏置来进行 参数化的。
69.处理单元19还可以逻辑地处理数字数据。在这种情况下，上面所列出的 模块16和18可以采取以下形式，即其是被编码到存储器中并由微处理器实现 的函数。
70.图2a示意性地示出了由第一像素(即形成了其幅度超过预定义阈值a
th
的脉冲的像素)所形成的脉冲。幅度超过阈值的时间是检测时间t。检测时间 间隔dt是相对于检测时间t限定的。检测时间间隔dt具有预定义的持续时间， 例如5μs。检测时间间隔从检测时间t开始延伸。它也可以位于检测时间t的任 一侧，例如在t
‑
2μs至t+3μs。如上所述，在检测时间间隔dt中，asic14识 别已经形成了其幅值超过幅值阈值a
th
的脉冲的像素。在所述像素之中，处理 单元19选择关注像素10
int
，即在检测时间间隔中达到最高幅度a
max
的像素。
71.图2b示意性地示出了由关注像素形成的脉冲。在检测时间间隔dt中，该 脉冲的幅度a
max
高于由其它像素所形成的脉冲的幅度。
72.如参考现有技术所述，根据由每个像素形成的脉冲的幅度a，可以估计由 在检测器中的光子的相互作用所释放的能量。为此，应用了允许根据幅度来量 化能量的量化函数g。量化函数可以涉及线性关系，例如采取仿射量化函数g 的形式，使得：
73.e＝g
α，β
(a)＝αa
‑
β
ꢀꢀ
(1)
74.符号g
α，β
意味着函数g是由增益α和偏置β进行参数化的。
75.当所有的电荷载流子都被单个像素收集时，能量e对应于由光子的相互作 用而在检测器中所释放的能量。
76.如现有技术中所提及的，系数α和β是正实数。α是增益，β是偏置。
77.系数α和β从一个像素到下一个像素是可变的。在本说明书的其余部分中， α
i,j
和β
i,j
是分别与每个像素10
i,j
相关联的增益和偏置。系数α
i,j
和β
i,j
是针对每 个像素定义的量化函数的参数。确定系数α
i,j
和β
i,j
使得可以根据由每个像素10
i,j
的电子电路11
i,j
所形成的脉冲s的幅度a，来改进对由像素收集的电荷载流子 所传输的能量的估计。因此，精确地确定系数α
i,j
和β
i,j
是重要的。系数α
i,j
和 β
i,j
可以通过能量校准来确定，在此过程中，如上所述，每个像素被暴露于辐射 (其能量谱包含奇点)。这种校准可以在检测器启动之前进行。然而，在检测 器的使用期间，偏置β
i,j
可以变化。因此，在根据由与像素相关联的电子电路 11
i,j
所形成的脉冲s的幅度的能量量化中产生了误差。
78.因此，重要的是以尽可能好的精度并且尽可能有规律地估计与每个像素相 关联的偏置β
i,j
。如上所述，对于给定的像素，偏置β
i,j
可以根据时间而随机变 化。因此，定期更新偏置β
i,j
是重要的。
79.现在将描述用于估计检测器的像素10
i,j
的偏置β
i,j
的方法，其步骤在图3中 示意性地示出。一般地，在使用检测器1之前，已经确定了增益α
i,j
和偏置β
i,j
。 因此，每个像素
10
i,j
的偏置β
i,j
被初始化为初始值。
80.步骤100：检测相互作用
81.在检测器材料2中发生相互作用时，释放了足够的能量，第一像素10
i,j
收集显著的电荷q。在收集该电荷之后，与像素相关联的电子处理电路11
i,j
形 成脉冲s，该脉冲的幅度使得阈值比较器被触发。在这种情况下，认为在检测 时间t检测到了相互作用。如上所述，定义了检测时间间隔dt，其从相互作用 时间t延伸。检测时间间隔dt可以位于相互作用时间t的任一侧。检测时间间 隔dt的持续时间是预定的。
82.步骤110：选择关注像素。
83.在检测时间间隔dt中，识别已经形成超过幅度阈值a
th
的脉冲的像素。处 理单元19选择已经形成其幅度a
max
为最高的脉冲的像素(该像素被称为关注 像素10
int
)。这涉及平行于检测平面p的像素被认为是距离相互作用的位置是 最近的。
84.通过使用下游处理单元19来实现该步骤，该下游处理单元临时存储从每 个像素得到的信号。
85.在步骤120结束时，关注像素10
int
的坐标(i
int
，j
int
)是已知的。
86.步骤120：选择一个远端像素或更多个远端像素。
87.在由偏置确定模块16所执行的该步骤中，选择远离关注像素10
int
的至少 一个像素10
i,j
‑
f
。远端像素10
i,j
‑
f
是指被认为足够远的像素，可以认为在检测时 间t处发生的相互作用之后不会收集到电荷量或收集到的电荷量可忽略不计。 预先确定每个远端像素10
f
相对于关注像素10
int
的相对位置。因此，当已经定 位了关注像素10
int
时，基于预定义的相对位置自动地分配每个远端像素10
f
的 位置。
88.图4a和图4b示出了一个示例，其中，在识别出关注像素10
int
之后同时 选择了四个远端像素10
i,j
‑
f
。在图4a和图4b中，关注像素10
int
是不同的。它 由黑色正方形表示。远端像素用阴影表示。在图4a和图4b所示的示例中， 如果(i
int
，j
int
)对应于关注像素10
int
的坐标，则远端像素10
i,j
‑
f
位于坐标(i
int
‑
2， j
int
+1)、(i
int
‑
1，j
int
‑
2)、(i
int
+2，j
int
‑
1)、(i
int
+1，j
int
+2)。因此，根据该示例，由 关注像素10
int
的坐标(i
int
，j
int
)和每个远端像素10
i,j
‑
f
的坐标所形成的向量的 阶数1的范数等于3。在符号10
i,j
‑
f
中，指数i,j
‑
f意味着它涉及坐标(i,j)的远 端像素。
89.本发明的一个重要方面是每个远端像素10
i,j
‑
f
相对于关注像素10
int
的相对 位置是预定义的。它尤其取决于像素的尺寸l和检测器材料2的厚度。
90.为了节省在每个脉冲的检测之后的处理时间，远端像素10
i,j
‑
f
的数量不能 太高。但是，该数量必须足够高，以便能够令人满意地表征偏置β
i,j
。因此， 在每次检测时所考虑的远端像素的数量优选为1至20，并且更优选为2至10。 因此，在每次对相互作用进行检测时，矩阵阵列中的一小部分像素被认为是远 端像素，并且因此对它们的偏置进行更新。在一定数量的相互作用之后，就认 为矩阵的所有像素的偏置都已经被逐渐更新了。
91.每个远端像素10
i,j
‑
f
相对于关注像素10
int
的相对位置是预定的这一事实使 得远端像素的各个位置能够被连续寻址。具体地，在每个检测时间，关注像素 10
int
可以变化，这导致远端像素10
i,j
‑
f
的位置的变化。在每次相互作用时，相对 于矩阵阵列的所有像素，矩阵阵列的像素是关注像素的概率可以被认为是相等 的。在这种假设下，该方法使得矩阵阵列的所有像素的偏置都能够被定期更新。
92.在步骤120之后，每个远端像素10
i,j
‑
f
的坐标是已知的。
93.步骤130确定偏置。
94.对于在步骤120中所识别的每个远端像素10
i,j
‑
f
，偏置确定模块16根据在 检测时间间隔dt期间从像素输出的信号s
i，j
‑
f
的最高幅度a
i，j
‑
f
(t)来更新偏置 值β
i,j
(t)。根据第一种方法，可以估计出：
95.β
i，j
(t)＝a
i，j
‑
f
(t)
ꢀꢀ
(2)
96.这相当于考虑到由没有收集到电荷的像素10
i,j
‑
f
的检测电路11
i,j
所产生的 信号s
i，j
‑
f
的幅度对应于像素的偏置。
97.在启动检测器之前，每个像素10
i,j
的偏置值被初始化为初始值β
init
‑
i,j
。它 可以涉及例如在能量校准的过程中定义的任意值，或者是零值，或者是由先前 使用检测器而产生的值。
98.在坐标(i,j)的像素10
i,j
已经被选择为远端像素之后，根据检测到的信号 s
i，j
‑
f
的幅度a
i，j
‑
f
(t)来更新与该像素相关联的偏置值。如上所述，第一选择是 用在检测时间检测到的值a
i，j
‑
f
(t)代替对应于该像素的偏置值β
i,j
。但是，发明 人认为，优选地是考虑偏置β
i,j
(t
‑
)的当前值，即在检测时间之前的时间的值来逐 渐地进行偏置值的更新。符号t
‑
对应于检测时间t之前的时间，例如紧接着检 测时间t之前的时间。可以通过电流值β
i,j
(t
‑
)和a
f
‑
i，j
(t)的加权和来执行更新。
99.可以使用以下表达式来执行更新：
[0100][0101]
其中：
[0102]
‑
β
i，j
(t)＝a
i，j
‑
f
(t)
ꢀꢀ
(2)
[0103]
‑
k
i,j
是平滑系数。其涉及0至1的严格实数的问题。
[0104]
值对应于更新之后的偏置的值。该值被存储在存储器17中。
[0105]
平滑系数使得可以相对于偏置的当前值来调制在检测时间t建立的偏置值 的包含。例如，k
i，j
＝2
‑8。
[0106]
根据一个实施例，平滑系数k
i,j
的值可以根据已经执行的偏置的更新次数 而随时间和像素的位置变化。如果n
i,j
(t)指定了在检测时间t之前的像素10
i,j
的 偏置的更新次数，则应用于像素10
i,j
的平滑系数k
i,j
为：
[0107][0108]
其中，log2是以2为底的对数。
[0109]
n
i,j
(t)可以例如对应于自偏置初始化以来已经执行的像素10
i,j
的偏置的更新 次数。
[0110]
根据该实施例，当已经执行了至少256次更新时，平滑系数等于2
‑8。这 对应于等于256的发生次数，其中所讨论的像素10
i,j
被认为是远端像素。这种 实施例相当于对初始化之后执行的第一更新进行过加权，直到它们的数量达到256。
[0111]
在步骤130之后，使用表达式(2)更新每个远端像素的相应偏置，并且 可选地考虑表达式(3)。这些偏置被存储在分别连接至所讨论的每个像素的存 储器中。
[0112]
步骤140：将偏置存储在存储器中。
[0113]
在步骤140中，将在步骤130中为每个像素更新的各个偏置存储在存储器 17中。
[0114]
步骤150：量化由关注像素收集的能量。
[0115]
在步骤150中，应用针对关注像素10
int
所建立的量化函数g
i，j
，以便估计 与该像素收集的脉冲相对应的能量e
int
。
[0116]
因此，
[0117]
其中，α
int
和β
int
分别对应于与关注像素10
int
相对应的增益和偏置。
[0118]
步骤150由能量量化模块18执行。
[0119]
步骤160：考虑相邻像素。
[0120]
在相互作用之后，某些电荷载流子6'可以到达与关注像素10
int
相邻的像素 10
adj
。在这种情况下，该方法考虑了由每个相邻像素10
adj
形成的在检测间隔dt 期间超过幅度阈值a
th
的信号
[0121]
因此，
[0122]
其中，α
adj
和β
adj
分别对应于相邻像素10
adj
的增益和偏置。
[0123]
在图4a和图4b所示的示例中，考虑了最接近关注像素10
int
的4个相邻 像素10
adj
。在图4a和图4b中，相邻像素10
adj
被绘制有由小点形成的纹理。 对所讨论的每个相邻像素执行步骤160。
[0124]
步骤160是可选的。当像素的大小使得至少一个相邻像素有可能收集不可 忽略的百分比的电荷载流子时，通过能量量化模块18来实现该步骤。
[0125]
步骤170：估计由光子释放的能量。
[0126]
可以基于由关注像素收集的能量和由每个相邻像素收集的任何能量来估 计由入射伽马光子在检测器中所释放的能量的幅度。一般地，在检测时间释放 的能量e(t)被认为对应于由关注像素10
int
和每个相邻像素10
adj
分别收集的产生 其幅度超过幅度阈值a
th
的脉冲s的能量之和。
[0127]
步骤180：定位相互作用
[0128]
可选地，设备1可以被用于估计相互作用在检测器材料中并且尤其是在平 行于检测平面的平面中的位置。如果不考虑相邻像素，则相互作用的位置对应 于关注像素10
int
的位置。当考虑相邻像素时，在步骤160中，可以通过计算(例 如质心计算)来细化相互作用的位置。质心计算在于通过由每个像素收集的能 量对每个像素的坐标进行加权。这涉及本领域技术人员已知的方法，即以比每 个像素的尺寸更好的分辨率来估计相互作用的位置。该步骤由处理单元19执 行。
[0129]
在每次新检测到相互作用时重复步骤100至步骤180。
[0130]
重置峰值检测器。
[0131]
根据一个实施例，该设备使得分别与每个像素10
i,j
相关联的每个峰值检测 器15
i,j
能够被周期性地复位。具体地，只要像素不收集由相互作用所产生的电 荷载流子，漂移电势v
drift
就逐渐累积在每个峰值检测器15
i,j
中。在一定时间长 度之后，漂移电势v
drift
可能会显著影响对于偏置的估计。为了避免这种漂移， 可以周期性地命令所有峰值检测器15
i,j
归零。复位周期可以例如是1ms。这样 的复位使得能够对峰值检测器15
i,j
进行复位以
防止各个峰值检测器15
i,j
中的漂 移电势v
drift
变得过大。
[0132]
变型
[0133]
在峰值检测器15
i,j
的两次连续复位之间，优选地考虑漂移电势v
drift
的存 在。在校准阶段，在没有入射辐射的情况下，可以确定每个像素确定的漂移电 势v
drift
随时间的变化。因此，对于每个像素，获得了时间相关的漂移函数v
drift(t')
， 其中t'是连接至该像素的峰值检测器15
i,j
的前一次复位后所经过的时间的量。 可以对每个像素的时间相关的漂移函数求平均，以便获得平均函数其被认为适用于每个像素。
[0134]
当考虑这种函数时，表达式(2)被替换为：
[0135][0136]
在偏置的估计中，考虑漂移电荷是可选的。在数字化之后，漂移电荷被认 为对应于30至350lsb(最低有效位)，而偏置被认为对应于3000至4000lsb (最低有效位)。
[0137]
上述方法具有以下优点：
[0138]
‑
在使用检测器期间估计像素的偏置。这是由于以下事实，即在每个事件 中，该方法包括对远处的并且因此被认为对于事件的处理是不重要的像素的偏 置的更新；
[0139]
‑
其偏置被更新的像素的分布根据关注像素在像素矩阵阵列中的位置而 变化。这使得能够逐渐更新检测器的所有像素。
[0140]
‑
在每个事件中，更新少量像素的偏置，这意味着该方法不是资源密集型 的，并且保持与快速采集速率兼容。
[0141]
该方法可以被实现为使得在检测事件和确定关注像素之后，将读取掩模应 用于矩阵阵列，以便识别远端像素。读取掩模以关注像素10
int
为中心，并且定 义了远端像素10
i,j
‑
f
的各个位置和任何相邻像素10
adj
的各个位置。因此，在每 个事件上读取的像素的数量为2(关注像素和1个单个远端像素，不考虑相邻 像素)至10或者甚至15(一个关注像素和4个或6个相邻像素，其它像素是 远端像素)。当关注像素位于矩阵的边界上或接近边界时，调整远端像素和任 何相邻像素的数量和位置。
[0142]
本发明可能将被实现在用于定位放射源的测量应用中，例如被实现在核设 施中或在环境中。