[發(fā)明專利]一種傳感器、X射線探測器及其應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210357116.5 | 申請日： | 2022-04-01 |
| 公開（公告）號： | CN114879242A | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鐘韜;秦文輝;余肖鵬;賴曉春 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海科技大學(xué) |
| 主分類號： | G01T1/24 | 分類號： | G01T1/24;G01N23/046;A61B6/00;A61B6/03 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 余明偉 |
| 地址： | 201210 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 傳感器 射線 探測器 及其 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供一種傳感器、X射線探測器及其應(yīng)用，該傳感器包括沿Y方向依次間隔排列的傳感單元及屏蔽層，其中，傳感單元包括沿Y方向依次設(shè)置的第一電極層傳感器層及第二電極層；第一電極層包括沿X方向依次間隔排列的多個(gè)收集電極用于收集信號；于相鄰兩收集電極之間間隔設(shè)置至少一漂移電極，以降低收集電極面積，進(jìn)而有效地降低輸入電容、減小信號波形寬度、提升信號均勻性，提高探測器性能；傳感器層包括砷化鎵、鉻補(bǔ)償砷化鎵、鉻摻雜砷化鎵或鋁摻雜砷化鎵中的一種；第二電極層包括至少一陰極；屏蔽層位于相鄰兩個(gè)傳感單元之間，包括物理屏蔽、電屏蔽中的至少一種，防止信號串?dāng)_。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于X射線探測器領(lǐng)域，涉及一種傳感器、X射線探測器及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(Computed Tomography，簡稱CT)是利用X線束、γ射線等與靈敏度極高的探測器一同圍繞物體一部位作一個(gè)接一個(gè)的斷面掃描，具有掃描時(shí)間快，圖像清晰等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢查、工業(yè)檢測、安保檢測等。
目前，常用的CT探測器通常為能量積分探測器及光子計(jì)數(shù)探測器，但是能量積分探測器難以無能量分辨能力，電子噪聲高，低能量光子權(quán)重低，對比度差；光子計(jì)數(shù)探測器具有低能光子無減權(quán)、固定的光譜靈敏度、不受電子噪音及更高空間分辨率的特點(diǎn)，提高了圖像的對比度，減小了輻射劑量，在不損失劑量效率的情況下提高了空間分辨率，且能夠?qū)崿F(xiàn)光譜(彩色)CT。但是常用的光子計(jì)數(shù)探測器由于光子的K邊逃逸/散射，造成了相鄰像素元之間的串?dāng)_，且由于緩慢的電荷收集，容易造成信號的積累，影響成像質(zhì)量。砷化鎵由于電子遷移率較高成為了一種常用的光子計(jì)數(shù)探測器的傳感器層材料，但是其阻截能力較弱，6mm的GaAs探測器的阻截能力相當(dāng)于2mm的CZT/CdTe(鎘鋅碲/碲化鎘)探測器的阻截能力，而目前能用于X射線探測的GaAs晶圓厚度在0.5mm，最厚的GaAs探測器僅能達(dá)到1mm，探測厚度不足，嚴(yán)重影響了GaAs光子計(jì)數(shù)探測器的探測效率、成像質(zhì)量及應(yīng)用范圍。
因此，急需一種能克服信號串?dāng)_及堆疊，同時(shí)具備良好探測效率的X射線探測器。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種傳感器、X射線探測器及其應(yīng)用，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中X射線探測器中信號串?dāng)_、堆疊、或探測效率低的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種傳感器，包括：
在Y方向上依次間隔排列的多個(gè)傳感單元，至少一所述傳感單元包括沿Y方向依次設(shè)置的第一電極層、傳感器層及第二電極層，所述第一電極層包括沿X方向依次間隔排列的多個(gè)收集電極，所述第二電極層包括至少一陰極，所述X方向垂直于所述Y方向；
屏蔽層，位于相鄰兩個(gè)所述傳感單元之間。
可選地，所述傳感器層的材質(zhì)包括砷化鎵及補(bǔ)償砷化鎵中的一種，且當(dāng)所述傳感器層的材質(zhì)包括補(bǔ)償砷化鎵時(shí)，所述補(bǔ)償砷化鎵中的補(bǔ)償雜質(zhì)包括鉻及鋁中的一種。
可選地，所述傳感器層在所述Y方向上的長度范圍為0.01mm～10mm，所述傳感器層在所述X方向上的長度范圍為0.05mm～100mm，所述傳感器層在Z方向上的長度范圍為0.1mm～100mm，其中，所述Z方向與所述X方向及所述Y方向兩兩相互垂直。
可選地，所述收集電極的材質(zhì)包括Ti、TiN、Ag、Au、Cu、Al、W、Ni、Zn、Ge及Pt中的至少一種，所述陰極的材質(zhì)包括Ti、TiN、Ag、Au、Cu、Al、W、Ni、Zn、Ge及Pt中的至少一種。
可選地，所述收集電極在所述X方向的長度范圍為1μm～10mm，所述收集電極在所述Y方向的長度范圍為1nm～0.1mm，所述陰極在所述X方向的長度范圍為0.05mm～100mm，所述陰極在所述Y方向的長度范圍為1nm～0.1mm。
可選地，所述收集電極包括沿Z方向依次間隔排列的多個(gè)電極條，所述Z方向垂直于所述X方向及所述Y方向。
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