[發明專利]輻射探測器

有效

• 申請號: 201880096883.7
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN112601981B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 曹培炎;劉雨潤
• 申請（專利權）人: 深圳幀觀德芯科技有限公司
• 主分類號: G01T1/00
• 分類號: G01T1/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 衛李賢;曹正建

本發明公開了一種探測器(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)被配置為在暴光于輻射時產生第一電信號，并且其中第二子像素(151B)被配置為在暴光于輻射時產生第二電信號；其中所述探測器被配置為在第一時間周期內基于第一電信號來確定入射在第一子像素(151A)上的輻射的粒子數量；其中所述探測器被配置為通過在第二時間周期內積分第二電信號來確定輻射的強度。

【技術領域】

本文的公開內容涉及輻射探測器。

【背景技術】

輻射探測器可以是用于測量輻射通量、空間分布、光譜或其它輻射特性的器件。輻射探測器可用于多種應用。一種重要的應用是成像。輻射成像是一種射線照相技術，可用于顯示諸如人體的非均勻組成的不透明物體的內部結構。

早期用于成像的輻射探測器包括照相板和照相膠片。照相板可以是具有光敏乳劑涂層的玻璃板。雖然照相板被照相膠片所代替，由于它們(照相板)可提供較好的質量以及有極好的穩定性，在特殊情況下它們仍然可能被使用。照相膠片可以是具有光敏乳劑涂層的塑料膜(例如，帶或片)。

在1980年代，光激發磷光板(PSP板)變為可用。PSP板可以在其晶格中包含具有色心的磷光體材料。當PSP板暴露于輻射時，由輻射激發的電子被捕獲在色心中，直到它們被在板表面上掃描的激光束激發。當板被激光掃描時，被捕獲的受激發的電子發射光，該光由光電倍增管收集。收集的光被轉換成數字圖像。與照相板和照相膠片相比，PSP板可重復使用。

另一種輻射探測器是輻射圖像增強器。輻射圖像增強器的部件通常密封在真空中。與照相板、照相膠片和PSP板相反，輻射圖像增強器可以產生實時圖像，即不需要曝光后處理來產生圖像。輻射首先命中輸入磷光體(例如，碘化銫)并被轉換為可見光。可見光然后命中光電陰極(例如含有銫和銻化合物的薄金屬層)并導致電子的發射。發射電子的數量與入射輻射的強度成比例。發射電子通過電子光學裝置被投影到輸出磷光體上，并導致輸出磷光體產生可見光圖像。

閃爍器在某種程度上類似于輻射圖像增強器，其中閃爍器(例如，碘化鈉)吸收輻射并發出可見光，所述可見光通過合適的可見光圖像傳感器進行檢測。在閃爍器中，可見光在所有方向上擴散和散射從而減小了空間分辨率。減小閃爍器厚度有助于改善空間分辨率但也減少了輻射的吸收。因此，閃爍器必須在吸收效率和分辨率之間進行折衷。

半導體輻射探測器主要通過將輻射直接轉換為電信號來克服這一問題。半導體輻射探測器可以包含用于吸收感興趣的輻射波長的半導體層。當輻射粒子在半導體層中被吸收時，多個電荷載流子(例如，電子和空穴)產生并在電場下被掃至半導體層上的電觸點。

【發明內容】

本文公開了一種探測器，包括：包含第一子像素和第二子像素的一個像素，其中所述第一子像素被配置為在暴光于輻射時產生第一電信號，并且其中所述第二子像素被配置為在暴光于所述輻射時產生第二電信號；其中所述探測器被配置為在第一時間周期內，基于所述第一電信號，確定入射在所述第一子像素上的輻射粒子的數量；其中所述探測器被配置為通過在第二時間周期內積分所述第二電信號來確定所述輻射的強度。

根據實施例，所述第一時間周期和所述第二時間周期是相同的。

根據實施例，所述第一子像素鄰接所述第二子像素。

根據實施例，所述探測器被配置為基于所述第一電信號,測量入射在所述第一子像素上的所述輻射粒子的能量。

根據實施例，所述像素還包括第三子像素，所述第三子像素被配置為在暴光于所述輻射時產生第三電信號；并且其中所述探測器被配置為基于所述第三電信號，確定在第一時間周期內入射在所述第三子像素上的所述輻射的粒子數。

根據實施例，所述探測器被配置為基于第三電信號，測量入射到所述第三子像素上的所述輻射粒子的能量。