[发明专利]具有量子点闪烁器的辐射检测器

说明书

本文所公开的是一种辐射检测器(100)，其包括：量子点层(105)，配置成在吸收辐射粒子时发射可见光的脉冲；电子系统(121)，配置成通过检测可见光的脉冲来检测辐射粒子。

【技术领域】

本公开涉及辐射检测器，具体来说涉及包括量子点闪烁器的辐射检测器。

【背景技术】

辐射检测器是测量辐射的性质的装置。性质的示例可包括辐射的强度、相位和极化的空间分布。辐射可以是与受检者进行交互的辐射。例如，由辐射检测器所测量的辐射可以是穿透受检者或者从受检者反射的辐射。辐射可以是电磁辐射，例如红外光、可见光、紫外光、X射线或γ射线。辐射可属于其他类型，例如α射线和β射线。

一种类型的辐射检测器使用闪烁器。闪烁器与图像增强器有点相似地进行操作，因为闪烁器(例如碘化钠)吸收入射到检测器上的辐射(例如X射线)，并且发射不同辐射(例如可见光)，其然后能够由适当传感器来检测。由于材料特性，传统闪烁器可具有低光转换效率和较慢转换速度，这限制在要求大成像面积和快速辐射响应的辐射和X射线成像中的应用。

【发明内容】

本文所公开的是一种辐射检测器，其包括：量子点层，配置成在吸收辐射粒子时发射可见光的脉冲；电子系统，配置成通过检测可见光的脉冲来检测辐射粒子。

按照实施例，量子点从由碘化铅(PbI)量子点、CdZnTe(CZT)量子点、碘化铯(CsI)量子点、锗酸铋(BGO)量子点、钨酸镉CdWO₄量子点、钨酸钙(CaWO₄)量子点、硫氧化钆(Gd₂O₂S)量子点、铈掺杂溴化镧(LaBr₃(Ce))量子点、铈掺杂氯化镧(LaCl₃(Ce))量子点、钨酸铅(PbWO₄)量子点、硅酸镥(Lu₂SiO₅或LSO)量子点、Lu_1.8Y_0.2SiO₅(Ce)(LYSO)量子点、铊掺杂碘化钠(NaI(Tl))量子点、钇铝石榴石(YAG(Ce))量子点、硫化锌(ZnS(Ag))量子点、钨酸锌(ZnWO4)量子点及其组合所组成的组中选取。

按照实施例，辐射检测器还包括可见光吸收层，其配置成在吸收可见光的脉冲时生成电信号；其中电子系统配置成基于电信号来检测可见光的脉冲。

按照实施例，电子系统配置成通过对可见光的脉冲数量进行计数对量子点层所吸收的辐射粒子的数量进行计数。

按照实施例，电子系统包括多个像素，其各自配置成检测可见光的脉冲。

按照实施例，电子系统包括计数器，其配置成对多个像素的像素所接收的可见光的脉冲数量进行计数。

按照实施例，像素配置成并行地操作。

按照实施例，ADC是逐次近似寄存器(SAR)ADC。

按照实施例，辐射粒子是X射线光子。

按照实施例，所述可见光吸收层包括电触点；其中电子系统包括：第一电压比较器，配置成将电触点的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，配置成将电压与第二阈值进行比较；计数器，配置成记录可见光吸收层所接收的可见光的脉冲的数量；控制器；其中，控制器配置成从第一电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第一阈值的绝对值的时间开始时间延迟；控制器配置成在该时间延迟期间启动第二电压比较器；控制器配置成在第二电压比较器确定电压的绝对值等于或超过第二阈值的绝对值时使计数器所记录的数量增加一。

按照实施例，辐射检测器还包括电容器模块，其电连接到电触点，其中电容器模块配置成收集来自电触点的载流子。

按照实施例，控制器配置成在时间延迟开始或到期时启动第二电压比较器。