[发明专利]用于通过自动检测入射辐射而控制光电探测器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制例如包括光敏点的阵列的数字X射线探测器的光敏器件的方法。具体而言，本发明涉及一种用于控制在器件的光敏点中累积的电荷的读取的方法。本发明还适用于确定通过光敏器件接收的光子数量。

背景技术

在例如由玻璃制成的绝缘基板上的半导体材料（比如氢化非晶硅）的薄膜沉积技术使得能够生产由对可见光辐射或近可见光辐射敏感的点阵列形成的光敏器件。这些光敏器件被称为固态探测器、半导体探测器或甚至平板探测器。他们可以通过在X辐射和光敏点的阵列之间插入闪烁体而用于由X射线形成放射线图像的情况，从而将X辐射转换为在光敏点的波长带中的光辐射。每个光敏点一般至少包括光敏元件，比如串联的二极管和开关元件，例如场效应晶体管。每个光敏点连接在列导线和行导线之间。在所谓的成像阶段期间，光敏元件曝光于辐射，以至于其转换为电荷。在所谓的读取阶段，读取脉冲通过行导线依次施加到开关元件，以便通过列导线将电荷传输到读取电路。对于医学放射学，已经以与包括X辐射源的基站相结合使用的暗盒（cassettes）的形式生产光敏器件。暗盒可以是可移动的，以便易于放置为接近待获得放射线图像的患者。固态探测器与放射线薄膜相比具有很多优势，尤其是在图像的分析方面。然而，基站和暗盒之间的同步通常是必要的，以便同步采集窗口（也即，在其期间固态探测器能够转换接收的光子的时间间隔）和辐射窗口（也即，在其期间X射线由基站发射的时间间隔）。实际上，在没有同步的情况下，辐射窗口可以在采集窗口之前开始或在采集窗口之后结束。因此，使患者不必要经受大量的X射线。此外，在读取阶段期间，光敏点曝光于辐射降低了放射线图像的质量。因此，同步使得能够检查所有的辐射窗口都包括在采集窗口中，于是由基站发射的所有X辐射能够通过可移动暗盒进行处理。因此，同步需要在基站和暗盒之间存在链接装置。目前，基站最初设置为操作不包括此类链接装置的放射线薄膜暗盒。因而，利用包括固态探测器的暗盒对放射线薄膜暗盒的替换需要对基站的结构性变化。这些结构性变化导致放射线系统的复杂性增加并且增加了安装费用。此外，链接装置显示出缺点。具体而言，有线链接装置限制了可移动暗盒的移动性。无线链接允许更好的移动性，但一般不允许用于同步。基于IEEE802.11标准的无线链接的情况尤其是这样。此外，在医学领域中的电磁兼容性约束需要非常低的发射功率。于是无线链接的可靠性出现了问题。

发明内容

本发明的一个目的尤其是通过允许光敏器件处理接收到的所有辐射而不需要与辐射源的链接装置而弥补全部或部分的上述缺点。本发明尤其可以检测在所述光敏器件上光子的到达而不需要任何额外的传感器，并且不进行读取阶段，也即不施加读取脉冲到光敏元件的开关元件。为此，本发明的主题为一种用于控制光敏器件的方法，所述光敏器件包括列导线、行导线以及光敏点，每个光敏点链接在所述列导线和其中一条所述行导线之间，并且包括适合于将光子流转换成电荷的光敏元件，以及由对应的行导线控制的晶体管，所述晶体管在采集阶段期间（在其期间光子流被转换成电荷）被控制在关断状态，并且在读取阶段期间依次被控制在开启状态，从而将电荷逐行转移到所述列导线。在关断状态下，每个晶体管在对应的光敏元件和列导线之间引入杂散耦合电容。所述方法的特征在于其包括以下的步骤：当所述晶体管被控制在关断状态时，在一个时刻确定在所述列导线上的电位。

根据第一特定实施方案，所述方法包括如下额外的步骤：

·当所述晶体管被控制在关断状态时，在第二时刻确定在所述列导线上的电位，

·确定所述列导线上的电位在第一时刻和第二时刻之间的差，

·将电位差与预先确定的阈值进行比较，

·如果所述电位差大于所述预先确定的阈值，则依次控制所述晶体管，以便将每个光敏点的电荷单个转移到所述列导线。

该特定实施方案可以检测两个时刻之间的电位的趋势，并且在发生明显的变化时开始读取电荷。

根据第二特定实施方案，所述光敏器件包括n_c列导线，每个光敏点链接在其中一条所述列导线和其中一条行导线之间，以便形成光敏点的阵列，当所述晶体管被控制在关断状态时，在第一时间间隔中连续n_l次确定在每条所述列导线上的电位，所述电位形成对于每条列导线的第一系列电位。

所述方法还包括以下步骤：

·当所述晶体管被控制在关断状态时，在第二时间间隔中连续n_l次确定在每条所述列导线上的电位，所述电位形成对于每条列导线的第二系列电位，