[发明专利]一种提高X射线光子计数探测器计数特性的系统及方法

说明书

本发明涉及一种提高X射线光子计数探测器计数特性的系统及方法，包括偏压调节，温度控制和亚禁带光灯，通过调节偏压的大小找到最合适的极化校正偏压，减弱甚至消除其反向内建电场，使探测器光机谱向高能量阈值方向偏移。随温度升高探测器电场畸畸变减弱，载流子收集效率提高，光机谱右移。亚禁带光激发价带电子与缺陷能级上俘获的空穴复合，减小空穴的积累，削弱内建电场，探测器能谱右移，收集效率提高。本发明提出的偏压调节，温度控制和亚禁带光选择的方法，可以显著提高极化条件下的探测器对X射线的响应以及光子计数能力，整个方法探测效率高，计数性能优异。可满足对X射线骨密度仪探测器的高精度，高成像质量的应用要求。

技术领域

本发明属于X射线辐射探测与成像领域，涉及一种提高X射线光子计数探测器计数特性的系统及方法。具体来说是对在大剂量X射线下产生电场畸变，导致极化的X射线探测器进行偏压调节，温度控制和亚禁带光选择，使得探测器对X射线的响应以及光子计数能力被提高，改善X射线光子计数探测器的极化效应，提高X射线探测器的计数率，属于X射线辐射探测与成像领域。

背景技术

随着科技的发展，人们对于X射线成像领域的要求也在逐渐提高，人们正将光子计数技术方向转移到大剂量、高计数探测上。X射线光子计数型探测器因其优异的性能在安检和医疗等X射线成像领域具有重大应用价值。

X射线光子计数探测器的应用往往受限于其在大剂量X射线下由于大量空穴在阴极附近区域的累积，建立了反向电场使得净电场强度减小，减小了载流子漂移速度，同时大量的载流子发生复合作用，从而发生极化效应，造成计数率的降低。为实现光子计数探测器在医学成像等领域的应用，减小极化效应，提升探测器在高剂量下的计数率是至关重要的。

人们一直在探究如何通过控制外界条件来消除或减小极化效应的影响。通过偏压，温度和亚禁带光等外加条件的激励是切实可行的方法，但是将其中两者或者两者以上进行结合改善X射线光子计数探测器极化效应，提高计数率的实际应用鲜有报道。计数特性是实现器件功能和限制探测器探测效率的主要因素，探测器的计数特性的提高是发展X射线光子计数探测器大趋势。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种提高X射线光子计数探测器计数特性的系统及方法，具有良好的X射线的探测和成像能力，同时具有相比于未用此方法的探测器更高的探测效率，至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

技术方案

一种提高X射线光子计数探测器计数特性的系统，其特征在于包括恒温恒压器1、亚禁带光灯2、偏压控制器4、温度测试保温板6、温度控制器8和PC机；探测器位于恒温恒压器1内腔，探测器两端电极一端连接偏压控制器4，一端接地；恒温恒压器1额一侧设有观测窗口3，亚禁带光灯2位于观测窗口3上方且与探测器相对应；温度测试保温板6位于探测器下方，与温度控制器8电连接；温度控制器8和偏压控制器4与PC机电信号连接。

一种利用权利要求1所述系统提高X射线光子计数探测器计数特性的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对需要测试的X射线光子计数探测器进行计数率测试，

步骤2：探测器两端电极一端连接偏压控制器，一端连地；探测下面放置温度测试保温板，温度测试保温板与温度控制器相连，温度控制器8和偏压控制器4与PC机电信号连接；

步骤3：亚禁带光灯置于观测窗口上方，对探测器能够进行亚禁带光照射；

步骤4：以偏压控制器在-300～-600V负高压对探测器施加偏压，找出使探测器计数率提高最好的偏压；

步骤5：在步骤4选择偏压的条件下，对探测器在25～35℃的温度范围内进行计数测试，找出提高计数率最显著的工作温度；