[发明专利]平铺式辐射检测器的组装方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种成像系统，例如辐射照相系统或者X射线系统，尤其是涉及在这种系统中所使用的多个铺瓦(multi-tile)检测器装置和制造这种装置的方法。更为具体地，本发明涉及一种用于以使与平铺过程(tiling)相关的可视伪影最少或防止可视伪影的方式组装检测器铺瓦(tiles)的系统和方法。

背景技术

医学诊断和成像系统是现代卫生保健设施中普遍使用的。现在，存在许多用于医学诊断和成像系统的医疗器械。这些医疗器械包括计算断层成像(CT)系统、X射线系统(包括常规的和数字/数字化的成像系统)、磁共振(MR)系统、正电子发射层析成像(PET)系统、超声波系统、原子核医疗学系统等等。

医学成像系统通常通过辐射一种非侵入性的辐射源到患者体内，然后由穿过所述患者身体并且冲击成像检测器的部分重建图像来生成图像。在许多成像系统中，所述成像检测器可以包括检测器表面，所述检测器表面包括多个检测器铺瓦。例如，X射线成像检测器、计算机断层成像检测器、正电子发射层析成像检测器、原子核成像检测器、以及伽马射线成像检测器通常使用离子化的光子检测器材料，例如碲锌镉(CZT)、碲化镉(CdTe)，以及其它的各种晶状半导体材料，所述晶状半导体材料由于多种生产要素的影响而具有尺寸限制。例如，使用CZT材料的成像检测器通常需要多个铺瓦，因为CZT晶体在当前的技术水平之下由于成品率问题只能以相对小的尺寸生长。辐射检测器被用在例如医学成像，例如X射线、以及无损测试应用中。大面积的辐射检测器需要多个检测器铺瓦结合在一起，此后称为平铺过程。平铺过程引入了另外的图像伪影，所述图像伪影是由例如检测器铺瓦之间的非活性区域或者间隙、在检测器铺瓦中在x轴、y轴和z轴方向上的偏差、以及检测器铺瓦中的非线性差别所引起的。

相应地，许多CZT铺瓦以平铺式配置与基底例如硅片或者印模相连接，从而为成像检测器提供所需尺寸。令人遗憾的是，平铺过程易于产生导致在重构图像中形成可视伪影的间隙。检测器铺瓦的组装同样也是复杂的，其需要将检测器铺瓦与与其相对应的印模电连接，印模然后必须连接到剩余的图像接收器上。

在基于间接转换的平直检测器中，闪烁器与读取面板相接合，所述读取面板由一个或多个检测器铺瓦组成。闪烁器可以被直接设置在读取面板上或者首先设置在一个基底上，然后例如利用光学胶水或者凝胶将所述基底与读取面板相接合。这个接合层的光学和机械性能对成像质量(IQ)具有大的影响。换而言之，在一个平铺式检测器中检测器铺瓦之间在所有x、y、z三个方向上的偏差导致了图像伪影的产生。Z-偏差导致了检测器铺瓦之间的高度测量差别。这个差别会在接合层中检测器铺瓦的连接处(参见图1)引入空隙或者气泡。这种伪影影响了局部像素的敏感性，从而导致了图像伪影的产生。如果这些缺陷是稳定的，即不会随着时间而改变和/或移动，局部像素的敏感性的相关联变化可以通过常规的增益校正来修正。如果不是这样的话，所述常规的增益校正方法不再是适当的，将导致图像伪影。由x-y-偏差所导致的图像伪影需要通过软件进行修正。为了能够进行适当的校正和/或降低运算容量，所述x-y-偏差应该尽可能地小。

如前所述，需要一种以使图像伪影最小或者防止图像伪影的方式组装多个检测器铺瓦的技术，所述图像伪影与非活性区域和检测器铺瓦之间的偏差相关联。特别地，需要一种用于减小相邻的检测器铺瓦之间间隙的技术。

发明内容

当前的技术提供了一种平铺式辐射检测器装置，所述装置包括：检测器铺瓦的(N×M)阵列；闪烁器层；共用基底层；其中，所述检测器铺瓦的阵列被设置在所述闪烁器层和所述基底层之间；每个检测器铺瓦具有朝向所述闪烁器层的前侧和朝向所述基底层的背侧；相邻检测器铺瓦的相邻前侧边缘之间的相对高度差小于2μm，优选地小于1μm。

通过采用所述装置，检测器铺瓦之间的偏差和由此产生的相对应的图像伪影能够被显著地减少。因而，所制造的平铺式检测器的成像质量、生产率和可靠性得到了相当大的提高。

一方面，当前的技术提供了一种方法，其中检测器铺瓦在水平(xy)方向被精确地设定尺寸，使得边缘像素与铺瓦边缘之间的非活性区域或者间隙大约为15μm宽，而不会损坏(边缘)像素，并且其中吸附在检测器铺瓦(的活性面侧(active side))上的残留物诸如由尺寸设定工序所产生的微粒的量最少。因此，检测器铺瓦在垂直(z)方向上被精确地设定尺寸，使得检测器铺瓦之间的厚度差得到极大地减小，并且不会引入额外的损坏和污染，例如微粒、有机物。