專利名稱：具有閃爍器的檢測器和具有該檢測器的成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測器，其具有通過連接介質(zhì)相互連接的至少一個(gè)閃爍器和至少一個(gè)光電二極管。此外本發(fā)明還涉及一種具有這樣的檢測器的成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
上述類型的檢測器例如用于在X射線設(shè)備中檢測X射線，例如在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備中。通常檢測器包括多個(gè)檢測器模塊，這些檢測器模塊按行相繼排列或兩維排列，以形成較大的檢測器面積。每個(gè)檢測器模塊具有閃爍器陣列和光電二極管陣列，它們相對對準(zhǔn)并通過同時(shí)作為光耦合層的黏合物相互連接。閃爍器陣列具有多個(gè)相互間通過非活躍區(qū)域、即所謂的中隔(Septen)分開的閃爍器元件。光電二極管陣列也具有多個(gè)通過非活躍區(qū)相互分開的光電二極管。
當(dāng)在X射線設(shè)備運(yùn)行中穿過例如患者的檢查對象并因此而衰減的X射線觸及到閃爍器陣列的元件時(shí)，其將被轉(zhuǎn)換為可見光。該可見光通過黏合物形式的光耦合層被導(dǎo)向與該閃爍器陣列元件相對應(yīng)的光電二極管陣列的光電二極管，光電二極管將可見光轉(zhuǎn)換為電信號。然后，對源自光電二極管陣列的光電二極管的電信號進(jìn)行進(jìn)一步處理。借助計(jì)算裝置從進(jìn)一步處理后的測量信號中再現(xiàn)檢查對象的圖像。
在將X射線轉(zhuǎn)換為閃爍器元件中的可見光時(shí)的問題在于，所產(chǎn)生的可見光固有漫射地散射。因此，從設(shè)置在對應(yīng)于光電二極管的閃爍器元件一側(cè)的閃爍器元件中出發(fā)而落在光耦合層中的光是非定向的。由此，一部分在閃爍器元件中產(chǎn)生的光沒有被直接導(dǎo)向與該閃爍器元件對應(yīng)的光電二極管，而是以不期望的方式通過沿光耦合層的橫向串?dāng)_到達(dá)與其它閃爍器元件對應(yīng)的相鄰光電二極管。因此該部分閃爍器元件產(chǎn)生的光會使信號分析產(chǎn)生誤差。此外還可能有一部分閃爍器元件產(chǎn)生的光到達(dá)光電二極管之間存在的非活躍區(qū)，從而使閃爍器元件產(chǎn)生的這一部分光在信號分析時(shí)丟失。
為了至少部分地抑制這些效應(yīng)，迄今借助光可調(diào)的定位系統(tǒng)來建立閃爍器陣列和光電二極管陣列的連接，以實(shí)現(xiàn)黏合物形式的光耦合層的盡可能最佳的層厚。在此該最佳層厚是一種折中。為了避免串?dāng)_該耦合層的層厚應(yīng)盡量小。而另一方面就技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性來說要求黏合物具有最小層厚，在此盡管元件存在平坦度容差和黏合物具有粘性，也必須將閃爍器陣列和光電二極管陣列之間的空間填滿，以使閃爍器陣列與光電二極管陣列很好地耦合。在此的問題是，要在包括閃爍器陣列和光電二極管陣列的整個(gè)檢測器模塊上實(shí)現(xiàn)黏合物的均勻的層厚。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種檢測器和一種具有這樣檢測器的成像設(shè)備，其中改進(jìn)了閃爍器和光電二極管的連接。
本發(fā)明的關(guān)于檢測器的技術(shù)問題通過一種檢測器實(shí)現(xiàn)，其具有至少一個(gè)閃爍器和至少一個(gè)光電二極管，它們通過連接介質(zhì)相互連接，其中，閃爍器在其朝向光電二極管的那一側(cè)為了容納連接介質(zhì)而具有特定的凹槽。與基本上為平面的閃爍器通過連接介質(zhì)與基本上為平面的光電二極管連接的具有閃爍器和光電二極管的檢測器不同，按照本發(fā)明的檢測器具有的閃爍器在其朝向光電二極管的那一側(cè)的形狀是凹入的。即閃爍器具有容納用于將閃爍器與光電二極管連接的連接介質(zhì)的凹槽。因此在按照本發(fā)明的檢測器中，在閃爍器和光電二極管之間不存在平面的連接介質(zhì)層。更確切地說閃爍器與其包圍凹槽的棱面或與包圍閃爍器的非活躍區(qū)一起位于光電二極管上或位于包圍光電二極管的非活躍區(qū)上，而處于閃爍器凹槽中的連接介質(zhì)形成閃爍器與光電二極管的連接。尤其是通過特定實(shí)施的、即非任意的閃爍器凹槽可以實(shí)現(xiàn)將在閃爍器中產(chǎn)生的光基本上聚焦或?qū)?zhǔn)在光電二極管的方向上、優(yōu)選聚焦或?qū)?zhǔn)在光電二極管的中心。由此使只有少量光通過串?dāng)_到達(dá)非活躍區(qū)，或按照本發(fā)明的包括閃爍器陣列和光電二極管陣列的檢測器的一種變形，使只有少量光通過串?dāng)_丟失到相鄰的光電二極管中。一般應(yīng)將凹槽的特定實(shí)施理解為，凹槽在預(yù)先給定的容差范圍內(nèi)遵守特定的預(yù)先給定度量。
根據(jù)本發(fā)明的另一變形，凹槽是具有三角形截面的向內(nèi)定向的溝槽。通過凹槽的這種實(shí)施方式，尤其可使閃爍器中產(chǎn)生的光在對應(yīng)于閃爍器的光電二極管的中心方向上的聚焦加強(qiáng)。
當(dāng)按照本發(fā)明的一種變形凹槽構(gòu)成為向內(nèi)定向的錐形或圓錐形時(shí)，或當(dāng)凹槽為向內(nèi)定向的圓拱形時(shí)，同樣可以達(dá)到上述效果。在所有這些情況下都可以實(shí)現(xiàn)在閃爍器中產(chǎn)生的光的聚焦，在此通過縫隙連接閃爍器和光電二極管還可同時(shí)實(shí)現(xiàn)連接介質(zhì)的較小的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，連接介質(zhì)是黏合物，其填充在閃爍器的凹槽中并建立閃爍器和與其對應(yīng)的光電二極管的連接。
該檢測器主要用于成像設(shè)備，成像設(shè)備優(yōu)選是X射線設(shè)備，其中檢測器是X射線檢測器。按照本發(fā)明的檢測器被證明尤其適用于計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。


附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示出計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備形式的成像設(shè)備的部分框圖的示意圖；圖2示出圖1的計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的檢測器模塊的俯視圖；圖3示出圖2中的檢測器模塊的按箭頭III的方向的側(cè)視圖；圖4示出可與圖3相比較的現(xiàn)有技術(shù)中的檢測器的側(cè)視圖；圖5-10示出不同類型的凹槽的視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備1形式的成像設(shè)備的部分框圖的示意圖。計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備1包括X射線源2，從其焦點(diǎn)F發(fā)出并通過圖1未示出但本身公知的光闌形成的扇形或錐形X射線束3。X射線束3穿過待檢查的檢查對象4并觸及到X射線檢測器5。X射線源2和X射線檢測器5以圖1中未示出的方式相對地設(shè)置在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備1的旋轉(zhuǎn)框上，該旋轉(zhuǎn)框可在方向上繞計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備1的系統(tǒng)軸Z旋轉(zhuǎn)。在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備1運(yùn)行時(shí)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)框上的X射線源2和X射線檢測器5繞檢查對象4旋轉(zhuǎn)，在此，從不同投影方向獲得檢查對象4的X射線圖像。在此在每個(gè)投影中穿過檢查對象4并通過穿過檢查對象4而衰減的X射線觸及到X射線檢測器5，X射線檢測器5產(chǎn)生相應(yīng)于所觸及的X射線的強(qiáng)度的信號。然后，圖像計(jì)算機(jī)6以本身公知的方式從由X射線檢測器5確定的信號中計(jì)算出檢查對象4的一幅或多幅可在顯示設(shè)備7上顯示的兩維或三維圖像。
在本實(shí)施例的情況下，X射線檢測器5具有多個(gè)構(gòu)成X射線檢測器5的、在方向和z方向相鄰排列的檢測器模塊8。圖2以俯視圖示出一檢測器模塊8。如圖2所示，檢測器模塊8具有多個(gè)同樣按行和列排列的檢測器元件9。即檢測器模塊8包含檢測器元件9的陣列，在此，檢測器元件9的陣列由相互對準(zhǔn)并通過連接介質(zhì)連接的閃爍器陣列和光電二極管陣列構(gòu)成。這尤其可從圖3中看出，其中示出圖2中片斷的按箭頭III方向的視圖。
如圖3所示，每個(gè)檢測器元件9具有一個(gè)設(shè)置在光電二極管10之上的閃爍器元件11。閃爍器元件11通過非活躍區(qū)域、即所謂的中隔12相互分開。類似地在光電二極管陣列的光電二極管10之間也存在非活躍區(qū)13。如已所述，閃爍器陣列和光電二極管陣列通過連接介質(zhì)相互連接，連接介質(zhì)一般為黏合物，例如EPOTEC301。為了容納黏合物14閃爍器陣列的每個(gè)閃爍器元件11都具有一個(gè)凹槽15。在本實(shí)施例的情況下，每個(gè)閃爍器元件11具有向內(nèi)定向的三角形截面形式的凹槽15，其沿著每個(gè)閃爍器元件11或在本實(shí)施例的情況下甚至沿著每一排閃爍器元件延伸。但凹槽還可以是對于每個(gè)閃爍器元件是向內(nèi)定向的錐形(參見圖5和6)或圓錐形(參見圖7和8)。同樣適合于作為凹槽的還有向內(nèi)定向的圓拱形(參見圖9和10)。這些類型的凹槽被分別對于一個(gè)檢測器元件9以一個(gè)與圖3類似的側(cè)視圖和一個(gè)從下看去的檢測器元件9的閃爍器元件11的視圖示于圖5-10。根據(jù)不同的應(yīng)用情況，還可以將不同形式的凹槽相互組合。
通過在截面圖中可見的每個(gè)閃爍器元件11的凹入外形，可以滿足在將閃爍器陣列與光電二極管陣列黏合時(shí)在閃爍器陣列的非活躍區(qū)域12和光電二極管陣列的非活躍區(qū)13之間建立直接接觸的前提條件。但黏合在黏合物14處于其中的凹入外形的區(qū)域內(nèi)、即在閃爍器元件11的凹槽15內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
由此相對于圖4為了進(jìn)行比較示出的現(xiàn)有技術(shù)可以得到若干優(yōu)點(diǎn)。在圖4中用類似于圖3的視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的檢測器元件的陣列的剖面。為簡化起見在此對相同或相似的組件采用相同的附圖標(biāo)記。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，閃爍器陣列和光電二極管陣列由貫穿的黏合物層16來相互連接，而如上所述，在按本發(fā)明的檢測器中，這基本上是僅在閃爍器元件11的凹槽區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的。以這種方式，通過閃爍器陣列的非活躍區(qū)域和光電二極管陣列的非活躍區(qū)的直接接觸定義了要填充黏合物的縫隙，而在現(xiàn)有技術(shù)中則不是這樣。此外，還可使光電二極管陣列和閃爍器陣列的平坦度容差相匹配。除了黏合縫隙的較小的厚度外，一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是大大減小了相鄰檢測器元件間通過黏合物的光學(xué)串?dāng)_。通過閃爍器元件11的光逸出面的凹入形狀，使得由閃爍器元件11因?yàn)槿肷涞腦射線而產(chǎn)生的可見光基本上聚焦在對應(yīng)于閃爍器元件11的光電二極管10的方向上。優(yōu)選使該可見光甚至聚焦在對應(yīng)的光電二極管10的中心的方向上。由此，一方面使丟失到光電二極管10的非活躍區(qū)13中的光很少，另一方面還使以不期望的方式到達(dá)相鄰光電二極管10的光很少。
以上以X射線檢測器為例描述了本發(fā)明。但本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它具有閃爍器和設(shè)置于閃爍器之后的光電二極管的檢測器。
除計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備外按照本發(fā)明的檢測器還可以用于其它X射線設(shè)備，如C型X射線設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種檢測器，其具有至少一個(gè)閃爍器(11)和至少一個(gè)光電二極管(10)，它們通過連接介質(zhì)(14)相互連接，其中，閃爍器(11)在其朝向光電二極管(10)的那一側(cè)為了容納連接介質(zhì)(14)而具有特定的凹槽(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測器，其包括一個(gè)閃爍器陣列和一個(gè)光電二極管陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測器，其中，所述凹槽(15)是具有三角形截面的向內(nèi)定向的溝槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的檢測器，其中，所述凹槽(15)是向內(nèi)定向的錐形或圓錐形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的檢測器，其中，所述凹槽(15)是向內(nèi)定向的圓拱形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的檢測器，其中，所述連接介質(zhì)(14)是黏合物(14)。
7.一種成像設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的檢測器(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像設(shè)備，其是X射線設(shè)備(1)，其中所述檢測器是X射線檢測器(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像設(shè)備，其是計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測器(5)，其具有至少一個(gè)閃爍器(11)和至少一個(gè)光電二極管(10)，它們通過連接介質(zhì)(14)相互連接。閃爍器(11)在其朝向光電二極管(10)的那一側(cè)為了容納連接介質(zhì)(14)而具有特定的凹槽(15)，使得由閃爍器(11)產(chǎn)生的可見光在朝向光電二極管的方向聚焦。該檢測器(5)用于成像X射線設(shè)備，優(yōu)選用于計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備(1)。
文檔編號G01T1/00GK1828333SQ20061005507
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者弗蘭克·伯格, 邁克爾·米斯 申請人:西門子公司