[发明专利]用于光子计数探测器的事件共享恢复

说明书

本发明涉及断层摄影领域。具体而言，本发明涉及一种用于执行并发 探测和校正的探测器装置、用于检验感兴趣对象的检验设备、检验感兴趣 对象的方法、计算机可读介质、程序单元和信号处理装置。

具有能量区分的光子计数探测器是将来频谱计算机断层摄影(CT)系 统的关键部件。当前基于镉/锌/碲(CZT)作为基本转换器的探测器设计被 设计成用于探测和计数入射的光子，光子与CZT交互作用，从而产生电子 云。所生成的电子朝着阳极阵列加速，产生脉冲。

有两种导致所测量信号劣化的公知效应。第一种是所谓的脉冲共享效 应。如果X射线光子撞击在两个阳极之间某处的CZT，所产生的电子会在 两个阳极之间共享。电子线路会将信号解释为两个具有共享能量的独立事 件。如果X射线光子产生所谓的荧光光子，可能会发生另一种导致类似错 误解释的效应。在这种情况下，X射线光子的能量部分给予了荧光光子， 而其余被沉积在局部。荧光光子的能量相对较高，且到达相邻单元的可能 性很高。同样，单个入射的X射线光子可以产生两个具有共享能量当量的 信号。

这两种效应的可能性可能依赖于单元尺寸。较大的单元受两种效应影 响较小。

然而，另一个严峻的挑战是实现高计数速率。可以利用小单元来实现 高计数速率，因为计数工作负荷被分担在多个单独计数速率要求较低的较 小单元上。必需要在这两个竞争性要求之间找到平衡。

希望光子计数探测器的测量信号劣化有所降低。

本发明提供一种探测器装置、一种检验设备、一种检验感兴趣对象的 方法、一种计算机可读介质、一种程序单元和一种具有根据独立权利要求 所述特征的信号处理装置。

应当指出，以下描述的本发明示范性实施例也适用于检验感兴趣对象 的方法、计算机可读介质、程序单元和信号处理装置。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于执行并发探测和校正(CDC) 的探测器装置，所述探测器装置包括：第一探测器单元和第二探测器单元， 所述第一探测器单元适于探测第一脉冲，产生第一探测数据，所述第二探 测器单元适于探测第二脉冲，产生第二探测数据；以及并发探测和校正单 元(CDC单元)，耦合到所述第一和第二探测器单元并适于探测所述第一和 第二脉冲的并发；其中，如果探测到并发，所述并发探测和校正单元还适 于对所述第一探测数据进行校正，其中，所述探测器装置还包括适于探测 第三脉冲的第三探测器单元；并且其中，所述第一、第二和第三探测器单 元的形状使得所述第一和第二脉冲的并发可能性大于所述第一和第三脉冲 的并发可能性，其中，所述并发探测和校正单元还包括用于测量所述第一 和第二脉冲的脉冲形状相似性的测量装置，并且其中，所述第一探测器单 元适于产生对应于所述第一脉冲的第一测量结果和第二测量结果；其中， 所述第一测量结果对应于所述第一脉冲的第一时间，并且其中，所述第二 测量结果对应于所述第一脉冲的第一能量；其中，所述第二探测器单元适 于产生对应于所述第二脉冲的第三测量结果和第四测量结果；其中，所述 第三测量结果对应于所述第二脉冲的第二时间，并且其中，所述第四测量 结果对应于所述第二脉冲的第二能量；其中，以以下方式进行所述并发的 探测：如果所述第一脉冲和第二脉冲的相似性测量结果超过用于探测脉冲 共享的相似性测量的阈值且所述第一时间和第二时间的绝对差低于用于脉 冲共享的允许时间窗口，且所述第一能量和第二能量之和不超过用于X射 线光子的最大能量，则假设是脉冲共享；如果所述第一时间和第二时间的 绝对差低于用于荧光的允许时间窗口，且所述第一能量或第二能量对应于 所采取的荧光能量水平之一，且所述第一能量和第二能量之和不超过用于X 射线光子的最大能量，则假设是荧光；如果脉冲共享或荧光被探测到且具 有最高的优先级，则进行所述第一探测数据的校正。

换言之，所述探测器装置可以包括多个适于探测从入射光子产生的电 脉冲的探测器单元。每个探测器单元可以耦合到相应的电子单元，电子单 元不仅注意相应探测器单元探测到的电脉冲，还注意相邻探测器单元探测 到的脉冲。在电子单元探测到由相邻单元探测到的两个脉冲并发的情况下， 根据并发校正所探测到的数据。可以通过不在一个单元中计数，而在另一 单元中计数能量水平为e₁+e₂的事件来进行这种校正(其中e₁为在第一单元 中探测到的能量，e₂为在第二相邻单元中探测到的能量)。