УЛУЧШЕННАЯ ДЕТЕКТОРНАЯ МАТРИЦА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

1. Детектор (24) излучения, содержащий:
T
верхний сцинтиллятор (30), который размещается, обращаясь лицевой стороной к источнику (14) рентгеновских лучей, чтобы принимать излучение, преобразовать излучение низкой энергии в свет и пропускать излучение высокой энергии;
T
T
T
первый фотодетектор (38), оптически соединенный с верхним сцинтиллятором (30), чтобы принимать и преобразовывать свет от верхнего сцинтиллятора (30) в электрические сигналы;
T
T
T
T
оптический элемент (100), оптически соединенный с верхним сцинтиллятором (30) и первым фотодетектором (38), чтобы собирать и передавать свет от верхнего сцинтиллятора (30) в первый фотодетектор (38);
B
нижний сцинтиллятор (30), который размещается отдаленно от источника (14) рентгеновских лучей, чтобы преобразовывать пропущенное излучение высокой энергии в свет; и
B
B
B
второй фотодетектор (38), оптически соединенный с нижним сцинтиллятором (30), чтобы принимать и преобразовывать свет от нижнего сцинтиллятора (30) в электрические сигналы.
T
B
T
B
2. Детектор излучения по п.1, где первый и второй фотодетекторы (38, 38) размещаются рядом вертикально на внутренней стороне (60) многоуровневых сцинтилляторов (30, 30).
T
T
3. Детектор излучения по п.1, где верхний сцинтиллятор (30) имеет толщину (h2), и первый фотодетектор (38) имеет активную область (94) высоты (h1), которая, по существу, больше, чем толщина (h2) верхнего сцинтиллятора.
T
B
4. Детектор по п.1, где верхний и нижний сцинтилляторы (30, 30) изготовляются из оксисульфида гадолиния (GOS).
5. Детектор излучения по п.4, где толщина (h2) верхнего сцинтиллятора равна приблизительно 0,1 мм, и высота (h4) активной области (94) первого фотодетектора равна, по меньшей мере, 0,65 мм.
6. Детектор по п.1, где оптический элемент (100) является прозрачным материалом с малым Z.
7. Детектор по п.1, где оптический элемент (100) включает в себя, по меньшей мере, одно из:
PMMA (PERSPEX, Lucite)
Литая эпоксидная смола,
PET полиэтилентерефталат,
Поликарбонат (Lexan),
Полистирол,
YAG и
ZnSe.
8. Детектор по п.1, дополнительно включающий в себя:
T
B
T
B
отражающее покрытие (80), которое осаждается на поверхностях оптического элемента (100), не контактирующего с верхним сцинтиллятором, и на всех сторонах сцинтилляторов (30, 30), исключая поверхности (60), смежные со светочувствительными областями фотодетекторов (38, 38).
T
B
9. Детектор по п.1, где верхний сцинтиллятор (30) включает в себя одно из: селенид цинка и алюминоиттриевый гранат, и нижний сцинтиллятор (30) включает в себя оксисульфид гадолиния.
10. Детектор излучения по п.1, дополнительно включающий в себя:
1
2
n
T
B
один или более промежуточных сцинтилляторов (30, 30,..., 30), которые размещаются в последовательных слоях между верхним и нижним сцинтилляторами (30, 30), и где каждый последовательный промежуточный сцинтиллятор принимает излучение, пропущенное сцинтилляторами, размещенными ближе к источнику (14) рентгеновских лучей, преобразует излучение низкой энергии в свет и пропускает излучение высокой энергии.
11. Детектор излучения по п.10, дополнительно включающий в себя:
1
2
n
1
2
n
1
2
n
промежуточные фотодетекторы (38, 38,..., 38), причем каждый оптически соединен с соответствующим промежуточным сцинтиллятором (30, 30,..., 30), чтобы принимать и преобразовывать свет от соответствующего промежуточного сцинтиллятора (30, 30,..., 30) в электрические сигналы; и
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
1
2
n
промежуточные оптические элементы (100, 100,..., 100), причем каждый оптически соединен с соответствующим промежуточным сцинтиллятором (30, 30,..., 30) и промежуточным фотодетектором (38, 38,..., 38), чтобы собирать и передавать свет от соответствующего промежуточного сцинтиллятора (30, 30,..., 30) в соответствующий промежуточный фотодетектор (38, 38,..., 38).
12. Сканер (12) компьютерной томографии, включающий в себя матрицу детекторов излучения по п.1.
13. Система формирования рентгеновских изображений, содержащая:
источник рентгеновских лучей; и
двумерную матрицу детекторов излучения по п.1.
14. Способ производства детектора излучения, содержащий:
T
B
изготовление верхнего и нижнего сцинтилляторов (30, 30) на светочувствительных лицевых сторонах верхнего и нижнего фотодетекторов;
соединение оптического элемента (100) с верхним сцинтиллятором;
оптическое соединение оптического элемента и верхнего сцинтиллятора с верхним фотодетектором; и
оптическое соединение нижнего сцинтиллятора с нижним фотодетектором.
15. Способ по п.14, где верхний сцинтиллятор имеет толщину (h2), равную приблизительно 0,10 мм, и верхний фотодетектор имеет светочувствительную лицевую сторону (94) высоты (h1), равной, по меньшей мере, 0,65 мм.
16. Способ по п.15, где верхний и нижний сцинтилляторы изготовляются из одного и того же сцинтилляционного материала.
17. Способ по п.16, где верхний и нижний сцинтилляторы изготовляются из оксисульфида гадолиния (GOS).
T
18. Способ по п.14, где верхний сцинтиллятор (30) имеет толщину (h2), и светочувствительная лицевая сторона (94) каждого верхнего фотодетектора имеет высоту (h1), которая, по существу, больше, чем толщина (h2) верхнего сцинтиллятора.
19. Способ по п.14, где оптическое соединение оптического элемента с верхним сцинтиллятором включает в себя оптическое соединение оптического элемента поперек, по меньшей мере, одного из: верхнего и нижнего сцинтиллятора.
20. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя:
покрытие верхнего сцинтиллятора и оптического элемента как единицы отражающим покрытием за исключением лицевых сторон оптического элемента и верхнего сцинтиллятора, которые соединены с верхним фотодетектором.
21. Способ по п.14, где нижний сцинтиллятор включает в себя GOS, и верхний сцинтиллятор включает в себя, по меньшей мере, одно из:
GOS,
CdWO4,
ZnSe и
YAG.
22. Детектор излучения, изготовляемый способом по п.14.
23. Детектор излучения, содержащий:
множество плиток, размещенных рядом одна с другой, причем каждая плитка включает в себя:
верхнюю матрицу более тонких сцинтилляторов, обращенную лицевой стороной к источнику рентгеновских лучей, для преобразования рентгеновских лучей низкой энергии в видимый свет и пропускания рентгеновских лучей высокой энергии;
нижнюю матрицу более толстых сцинтилляторов, размещенную рядом с верхним слоем и располагающуюся напротив источника рентгеновских лучей, для преобразования пропущенных рентгеновских лучей высокой энергии в видимый свет;
верхнюю матрицу фотодетекторов, причем каждый фотодетектор имеет ассоциированную активную область, причем каждый оптически соединен с ассоциированным верхним сцинтиллятором, для распознавания видимого света, испущенного верхними сцинтилляторами, чья каждая активная область верхнего фотодетектора имеет больший вертикальный размер, чем ассоциированный верхний сцинтиллятор;
нижнюю матрицу фотодетекторов, причем каждый имеет ассоциированные активные области, которые оптически соединены с нижними сцинтилляторами, для распознавания видимого света, испущенного нижними сцинтилляторами; и
оптический элемент, размещенный рядом с каждым верхним сцинтиллятором и который оптически соединен с активной областью соответствующего одного из верхнего фотодетектора, для сбора света, испущенного верхними сцинтилляторами, и направления собранного света на активные области верхних фотодетекторов, так что эффективность сбора света активных областей верхних фотодетекторов увеличивается.