[發(fā)明專利]用于檢測x射線輻射的裝置和方法

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• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107272045A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: O·施密特;P·比歇勒;R·菲舍爾;S·F·特德
• 申請（專利權）人: 西門子醫(yī)療有限公司
• 主分類號: G01T1/24
• 分類號: G01T1/24;G01T7/00;G01N23/04;H01L51/42;H01L51/48
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,潘聰

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于檢測x射線輻射的檢測裝置、一種用于檢測x射線輻射的檢測裝置的制造方法、以及一種用于檢測x射線輻射的方法。

背景技術

經(jīng)發(fā)現(xiàn)，x射線檢測器用于很多領域。例如，X射線輻射在工業(yè)生產(chǎn)中用于通過非破壞性測試(NDT)來測試材料，其中使用具有幾兆伏特電壓(MeV)的能量的X射線輻射。

X射線檢測器在醫(yī)學診斷中也起到重要作用，其中所使用的x射線輻射的能量通常在約20千電子伏特(keV)至120千電子伏特(keV)的范圍內(nèi)。正在檢查的物質表現(xiàn)出不同的x射線吸收光譜。因此，例如，骨骼、柔軟部位或組織的吸收能力在不同的能量范圍內(nèi)彼此大不相同。為了不對患者施加任何不成比例和不必要的輻射負荷，通常選擇x射線輻射的劑量，使得X射線圖像僅檢測到特定類別的結構，諸如骨骼或柔軟部位。因此，在該范圍內(nèi)選擇所使用的x射線輻射的能量，其被要檢查的結構特別強烈地吸收。

然而，在許多情況下，還需要獲得關于要照射的對象的整體組成的信息?，F(xiàn)在，例如為了檢測骨骼和組織二者，可以使用不同能量范圍內(nèi)的X射線輻射。在所謂的雙能量X射線吸收光譜法(DEXA)中，兩種不同的記錄將使用不同的x射線能量來進行。為此，通常堆疊若干個檢測器。例如，從US 8,488,736B2中得知每個具有不同能量范圍的若干個檢測器的這種布置。通過圖像的組合，可以防止x射線圖像具有過度曝光或曝光不足的部分。

檢測器的堆疊意指使用發(fā)射不同能量范圍內(nèi)的x射線輻射的單個X射線源可以基于允許在相應能量范圍內(nèi)通過的輻射來產(chǎn)生圖像。然而，為此，在每種情況下需要多個自主的檢測器。因此，需要具有緊湊結構的檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種具有權利要求1的特征的用于檢測X射線輻射的檢測裝置、一種具有權利要求10的特征的用于檢測X射線輻射的檢測裝置的制造方法、以及一種具有權利要求15的特征的用于通過檢測裝置來檢測x射線輻射的方法。

因而，按照第一方面，本發(fā)明包括一種用于檢測x射線輻射的檢測裝置。該檢測裝置包括下層，其布置在下部電極和中間電極之間，其中該下層特征為具有至少一個第一鈣鈦礦，并且其中第一電壓能夠施加在下部電極和中間電極之間。檢測裝置還包括上層，其布置在上部電極和中間電極之間，其中上層特征為具有至少一個第二鈣鈦礦，并且其中第二電壓能夠施加在上部電極和中間電極之間。檢測裝置還包括評估設備，其耦合至上層和下層，并且被體現(xiàn)為檢測x射線輻射與第一鈣鈦礦的相互作用、以及x射線輻射與第二鈣鈦礦的相互作用。

因此，按照另一方面，本發(fā)明包括一種用于檢測x射線輻射的檢測裝置的制造方法，其中特征為具有至少一個第一鈣鈦礦的下層將布置在襯底上。進一步地，中間電極布置在下層和上層之間，其中上層特征為具有至少一個第二鈣鈦礦。上部電極將布置在上層的背離中間電極的一側上。進一步地，下部電極將布置在下層的背離中間電極的一側上。

按照另一方面，本發(fā)明包括一種通過檢測裝置來檢測x射線輻射的方法。這里，檢測裝置的評估設備基于X射線輻射與第一鈣鈦礦和/或第二鈣鈦礦的相互作用來檢測X射線輻射。

在從屬權利要求中對本發(fā)明的其它優(yōu)選形式的實施例進行描述。

檢測裝置有利地提供至少兩層鈣鈦礦，其適于檢測x射線輻射。這樣，如果上層和下層被不同地體現(xiàn)，則檢測裝置允許評估不同的能量范圍。因此，檢測裝置能夠用于雙X射線吸收光譜法，然而，其中同時可以是非常緊湊的結構。因此，中間電極與下部電極或上部電極一起用作公共電極。因此，使堆疊結構成為可能，通過該堆疊結構可以組合若干個吸收層。不再需要使用若干個彼此獨立的X射線檢測器。檢測裝置的特征還在于其簡單且低成本的制造方法。應當指出，如果上層和下層由相同的材料組成，則還可以確定雙X射線對比度。然而，優(yōu)選具有不同材料的實施例，因為這使得能夠實現(xiàn)更高的能量鑒別。

按照優(yōu)選形式的實施例，第二鈣鈦礦在第一能量范圍內(nèi)具有比第一鈣鈦礦更高的能量吸收率。在高于第一能量范圍的第二能量范圍內(nèi)，即，因此包括較高能量，第一鈣鈦礦具有比第二鈣鈦礦更高的吸收速率。因此，上層和下層的吸收特性不同，并且因此被體現(xiàn)為用于檢測不同能量范圍內(nèi)的X射線輻射。例如，如果x射線輻射首先進入上層，則X射線輻射將優(yōu)選地在第一能量范圍內(nèi)被吸收。隨后，剩余的x射線輻射進入下層，并且優(yōu)選地將在第二能量范圍內(nèi)被吸收。尤其優(yōu)選地，在這種情況下，因為較低能量X射線輻射通常將被更強烈地吸收、并且所因而設計的吸收層應當面向輻射源，所以第一能量范圍具有比第二能量范圍更低的能量。