[發明專利]風冷檢測器裝置和用于冷卻檢測器裝置的方法

有效

• 申請號: 201210495245.7
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103126708A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: D.尼德洛納;C.波漢
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

技術領域

本發明涉及一種CT系統的檢測器裝置，該檢測器裝置具有檢測器支座、多個固定在檢測器支座上的檢測器模塊和沿輻射方向設置在檢測器模塊前方的準直器，其中，檢測器模塊具有設置在待測量的入射輻射側的測量傳感器。此外，本發明還涉及一種用于冷卻CT系統的圍繞系統軸線旋轉的檢測器的檢測器裝置的方法，該檢測器裝置具有多個并排布置的測量傳感器和沿輻射方向設置在測量傳感器前方的準直器。

背景技術

成像系統的檢測致電離輻射的檢測器的風冷檢測器裝置和這種檢測器裝置的冷卻方法是眾所周知的。例如參考公開文本US2005/0117698A1。在該文本中介紹了一種CT系統的輻射檢測器，其中，環繞的空氣流通過主動的冷卻元件（例如珀爾帖元件）冷卻并且為冷卻檢測器而導引通過檢測器電子設備的間隙。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題是提供一種改進的、成像系統的檢測致電離輻射的檢測器的風冷檢測器裝置和一種改進的冷卻檢測器裝置的方法。

CT檢測器的測量模塊一般具有與溫度有關的特性，因此在沒有修正措施（如冷卻、溫度穩定等）的情況下傳感器的溫度相關性導致在測量輻射強度時出錯并因此導致圖像偽影。這尤其適用于測量模塊，其中，在三明治結構方式中，緊鄰在由閃爍體陣列和光電二極管陣列組成的傳感器下方設有模擬/數字轉換器元件。該A/D轉換器產生必須要排走的損耗熱。在光子計數的直接轉換系統中，所謂的“計數的檢測器”中傳感器的溫度相關性仍然更重要，其傳感器材料例如基于CdTe并且傳感器材料的輻射以及在該處產生的電荷由于所施加的電壓的排出本身產生熱量。

此外，通過具有設計成ASIC的傳感器電子設備的傳感器的功能所需的并且也難以避免地熱耦合的三明治結構(盡管背面耦合有冷卻體或否則必要時對傳感器電子設備進行冷卻)使不顯著并因此對成像不重要的熱量輸入傳感器材料本身。

本發明人已經認識到，當保證冷卻空氣流直接掠過傳感器材料的表面上并因此使它在測量過程中總是保持均勻的溫度時，這種檢測器，尤其是計數檢測器的測量精度得到明顯改善。尤其有利的是，在平面結構的檢測器中，流動方向選擇為，使得它沿由傳感器材料構成的面的最短長度導引，以便在掠過傳感器面時盡可能不會存在冷卻空氣重要的加熱過程。因此，保證在檢測器的整個面上均勻的冷卻并且大大減少直至避免尤其是計數檢測器的溫度有關的漂移。

根據該認識，本發明人建議一種成像系統的檢測致電離輻射的檢測器的檢測器裝置，該檢測器裝置具有檢測器支座、多個固定在檢測器支座上的檢測器模塊、沿輻射方向設置在檢測器模塊前方的準直器，其中，檢測器模塊具有設置在待測量的入射輻射側的測量傳感器，如下地改進，使得在準直器與檢測器模塊的測量傳感器之間設有至少一個用于使冷卻空氣導引通過的空隙。

所述起通道作用的空隙用于使用于傳感器材料的冷卻空氣直接掠過傳感器材料并因此在該處產生的熱量持續地并且至少在工作時排出。因此，傳感器材料總是保持在一個相同的溫度上，以便盡可能避免傳感器漂移。

在該檢測器裝置中，有利的是，在檢測器支座上設置多個空氣通道，以便將冷卻空氣輸入和輸出至少一個空隙。據此，冷卻空氣流定向為盡可能不產生冷卻效率的損失。

當存在這種空氣通道時有利的是，空氣通道至少部分地設計成進氣通道，該進氣通道使冷卻空氣有針對性地輸入至少一個測量傳感器與準直器之間的空隙。另一方面，空氣通道可以至少部分地設計成排氣通道，該排氣通道使冷卻空氣有針對性地從該至少一個空隙中排出。總的來說，通過進氣和排氣通道可實現有針對性的空氣導引，以便最優地冷卻測量傳感器。

在此，特別有利的是，為各檢測器模塊設計恰好一個空隙并且分別設計進氣通道和排氣通道。據此，可以有針對性地給各檢測器模塊配設個性化的氣流，該氣流必要時也可個別地(例如通過可調節的節流元件)受影響，因此通過控制和調節流量，對于每個檢測器模塊而言，總體上實現在整個檢測器上均勻的溫度。

為了空氣通道供應冷卻空氣，例如可以在機架的檢測器支座上設置施加過壓的、輸入冷卻空氣的壓力通道。

作為補充或備選，也可以在檢測器支座上設置施加負壓的、排出已消耗的冷卻空氣的吸氣通道以便輸出冷卻空氣。

對于設置在圍繞z軸旋轉的機架上的、具有沿圓周方向更大的長度尺寸的檢測器裝置的均勻冷卻是特別有利的，進氣通道或排氣通道分別這樣設置在檢測器模塊各自的同一側，使得平行于z軸地，也即在系統軸線方向上產生冷卻空氣流。由此，避免了在冷卻空氣沿傳感器面的路徑中出現重要的加熱，并且沿冷卻空氣在傳感器面上的路徑的冷卻效果在很大程度上保持相同。