[发明专利]包括X射线吸收封装的闪烁体组以及包括所述闪烁体组的X射线探测器阵列

说明书

技术领域

本发明涉及一种闪烁体组，其可以用于针对计算机断层摄影(CT)的X射线探测器阵列。此外，本发明涉及一种包括所述闪烁体组的X射线探测器阵列。

背景技术

X射线探测器阵列可以用于各种应用，以探测(例如在医学成像中)通过身体传输的X射线。用于CT扫描器中的典型类型X射线探测器阵列包括闪烁体组，在所述闪烁体组中，多个闪烁体被布置为闪烁体像素的阵列。闪烁体可以是晶体、陶瓷闪烁体或复合材料闪烁体的形式。进入其中一个闪烁体像素中的X射线辐射生成闪烁辐射，例如，在可见光谱范围内的光。使用被布置为邻近闪烁体像素的相关联的光电探测器的阵列来探测这种光。光电探测器可以与每个闪烁体像素相关联。当X射线光子被吸收，由闪烁体全方位地发射光，并且因此闪烁体元件的除了指向光电探测器外的所有表面被反射层覆盖，以导向光进入光电探测器，所述反射层通常为加入了树脂的白色粉末。为了有效地反射，反射层必须相当厚。

光电探测器阵列可以被连接至电子电路，例如，所述电子电路用于对来自探测器阵列的电子信号进行放大、数字化和/或多路复用。

通常，不是入射到闪烁体组上的所有X射线都被吸收。不仅通过闪烁体像素本身，而且特别是通过在闪烁体像素之间的内部-闪烁体区域中的反射层，可以传输残留X辐射。这种照射对下层的电子电路是有害的。

在US7,310,405B2中描述了常规的闪烁体。其中，被放置在闪烁体像素之间的内部-闪烁体区域中的反射层包括X射线吸收材料。X射线吸收层用于吸收X射线，从而保护内部-闪烁体区域的下层区域。

发明内容

本发明的目的可以看作提供一种用于X射线探测器阵列中的备选闪烁体组，尤其，该闪烁体组允许简单的制造并对邻近的电子电路进行良好的X射线防护。

这样的目的可以通过根据独立权利要求所述的闪烁体组和X射线探测器阵列来实现。在从属权利要求中定义有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提出一种闪烁体组，这样的闪烁体组包括闪烁体像素的阵列和X射线吸收封装。每个闪烁体像素具有顶表面、底表面和侧表面。其中，闪烁体像素被布置为使得相邻的闪烁体像素的侧表面彼此面对。X射线吸收封装包括电绝缘的高X射线吸收材料。所述高X射线吸收材料具有大于50的原子数，优选大于70，更优选地，大于80。X射线吸收封装被布置在闪烁体像素的底表面。

根据本发明的第二方面，提出一种X射线探测器阵列。所述X射线探测器阵列包括根据本发明的第一方面的实施例的上述闪烁体组，并且还包括闪烁辐射探测器的阵列和电子电路。闪烁辐射探测器中的每个被布置为邻近于闪烁体组的相关联的闪烁体像素，以探测在闪烁体像素中生成的闪烁辐射。电子电路被电连接至闪烁辐射探测器的阵列。闪烁体组的X射线吸收封装被布置在闪烁体组的闪烁体像素阵列与电子电路之间。

本发明的主旨可以被看作提供一种具有适于对辐照的X射线的高度吸收的特定区域的闪烁体组。在X射线探测器阵列中，X射线通常在闪烁体像素的顶表面撞击闪烁体组。撞击X射线的部分被吸收进闪烁体像素内。然而，撞击X射线的实质部分可以通过闪烁体像素被传输，或者可以通过相邻闪烁体像素之间的间隙区域穿过闪烁体组，这样的间隙区域通常被提供以使相邻闪烁体像素分开，并且包括反射材料，以向相关联的光学探测器反射在闪烁体像素的每个中生成的光学辐射。

本发明提出将X射线吸收区域(本文中被称为“X射线吸收封装”)布置在闪烁体像素下方，即，在闪烁体像素的底表面。X射线吸收封装包括高X射线吸收的材料，因为包括在其中的材料具有大于50的原子数(也被称为“Z量”)。

由于X射线吸收封装被布置在闪烁体像素下方，有足够的空间可用于提供具有足够厚度的X射线吸收封装，使得预先通过闪烁体像素的阵列传输的X射线实质上没有被进一步传输通过X射线吸收封装，而是实质上在所述封装中被完全吸收。该层的X射线传输可以是例如大约在50KeV的3％和在100KeV的10％。因此，被布置在X射线吸收封装下方的电子电路得到保护，不被X射线损坏。

由于用于X射线吸收封装的材料的电绝缘特性，从电子电路至闪烁体辐射探测器的电连接可以被引导通过封装区域，不需要附加的努力去电力地分离这种电连接，以防止例如短路。

被包括在X射线吸收封装中的高X射线吸收材料可以包括氧化铋(Bi₂O₃)。铋具有83个原子数，因此是高X射线吸收的。此外，氧化铋是无毒的、电绝缘的并且可以以低成本提供。