[发明专利]辐射探测器

说明书

本发明公开了一种探测器(100)，包括：包括第一子像素(151A)和第二子像素(151B)的像素(150)，其中第一子像素(151A)被配置为在暴光于辐射时产生第一电信号，并且其中第二子像素(151B)被配置为在暴光于辐射时产生第二电信号；其中所述探测器被配置为在第一时间周期内基于第一电信号来确定入射在第一子像素(151A)上的辐射的粒子数量；其中所述探测器被配置为通过在第二时间周期内积分第二电信号来确定辐射的强度。

【技术领域】

本文的公开内容涉及辐射探测器。

【背景技术】

辐射探测器可以是用于测量辐射通量、空间分布、光谱或其它辐射特性的器件。辐射探测器可用于多种应用。一种重要的应用是成像。辐射成像是一种射线照相技术，可用于显示诸如人体的非均匀组成的不透明物体的内部结构。

早期用于成像的辐射探测器包括照相板和照相胶片。照相板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板。虽然照相板被照相胶片所代替，由于它们(照相板)可提供较好的质量以及有极好的稳定性，在特殊情况下它们仍然可能被使用。照相胶片可以是具有光敏乳剂涂层的塑料膜(例如，带或片)。

在1980年代，光激发磷光板(PSP板)变为可用。PSP板可以在其晶格中包含具有色心的磷光体材料。当PSP板暴露于辐射时，由辐射激发的电子被捕获在色心中，直到它们被在板表面上扫描的激光束激发。当板被激光扫描时，被捕获的受激发的电子发射光，该光由光电倍增管收集。收集的光被转换成数字图像。与照相板和照相胶片相比，PSP板可重复使用。

另一种辐射探测器是辐射图像增强器。辐射图像增强器的部件通常密封在真空中。与照相板、照相胶片和PSP板相反，辐射图像增强器可以产生实时图像，即不需要曝光后处理来产生图像。辐射首先命中输入磷光体(例如，碘化铯)并被转换为可见光。可见光然后命中光电阴极(例如含有铯和锑化合物的薄金属层)并导致电子的发射。发射电子的数量与入射辐射的强度成比例。发射电子通过电子光学装置被投影到输出磷光体上，并导致输出磷光体产生可见光图像。

闪烁器在某种程度上类似于辐射图像增强器，其中闪烁器(例如，碘化钠)吸收辐射并发出可见光，所述可见光通过合适的可见光图像传感器进行检测。在闪烁器中，可见光在所有方向上扩散和散射从而减小了空间分辨率。减小闪烁器厚度有助于改善空间分辨率但也减少了辐射的吸收。因此，闪烁器必须在吸收效率和分辨率之间进行折衷。

半导体辐射探测器主要通过将辐射直接转换为电信号来克服这一问题。半导体辐射探测器可以包含用于吸收感兴趣的辐射波长的半导体层。当辐射粒子在半导体层中被吸收时，多个电荷载流子(例如，电子和空穴)产生并在电场下被扫至半导体层上的电触点。

【发明内容】

本文公开了一种探测器，包括：包含第一子像素和第二子像素的一个像素，其中所述第一子像素被配置为在暴光于辐射时产生第一电信号，并且其中所述第二子像素被配置为在暴光于所述辐射时产生第二电信号；其中所述探测器被配置为在第一时间周期内，基于所述第一电信号，确定入射在所述第一子像素上的辐射粒子的数量；其中所述探测器被配置为通过在第二时间周期内积分所述第二电信号来确定所述辐射的强度。

根据实施例，所述第一时间周期和所述第二时间周期是相同的。

根据实施例，所述第一子像素邻接所述第二子像素。

根据实施例，所述探测器被配置为基于所述第一电信号,测量入射在所述第一子像素上的所述辐射粒子的能量。

根据实施例，所述像素还包括第三子像素，所述第三子像素被配置为在暴光于所述辐射时产生第三电信号；并且其中所述探测器被配置为基于所述第三电信号，确定在第一时间周期内入射在所述第三子像素上的所述辐射的粒子数。

根据实施例，所述探测器被配置为基于第三电信号，测量入射到所述第三子像素上的所述辐射粒子的能量。