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使用后准直器的检测器的目标准直的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-02 13:27:50

本说明书总体涉及x射线扫描系统,更具体地,涉及单独准直器或多个准直器中的每个准直器相对于多个检测器元件中的相关检测器元件的定位和定向。

背景技术:

1、为了产生射线照相图像,除了对所产生的x射线束敏感的检测器阵列之外,还需要用于产生x射线束的x射线辐射源。在透射扫描系统中,需要成像的物体穿过辐射源和检测器阵列之间,并衰减x射线束,在检测器阵列上观察到的信号中产生对比。在该简单模型中的所有点处,都会出现散射的x射线,这对于这种形式的透射成像是不期望的。散射的x射线会产生背景噪声,这会使检测器阵列上的真实x射线信号失真,并降低成像所需的对比度。散射减少是通过使用准直来实现的,准直可以各种方式来实现,以遮挡辐射源处的部分x射线束或屏蔽部分检测系统,从而防止散射光子到达检测器。

2、如图1a所示,为了便于机械操作,大规模扫描系统通常具有布置成倒置l形的多个检测器,其中检测器105竖直布置,检测器110水平布置。x射线源102被定位和准直成使得它可以产生入射在竖直检测器105和水平检测器110上的扇形束112。在竖直和水平检测器装置内,如图1b所示,每个单独的检测器或多个单独的检测器115定位成使得其直接指向x射线源102。检测器115可以在检测器壳体(例如竖直检测器壳体120)的范围内形成交错或锯齿形布置。

3、然而,前述竖直检测器装置105和水平检测器装置110充满了发生在每个单独的检测器单元115和检测器壳体120之间的散射,如图1c所示,其中示出了入射x射线束112的散射光子125可能采用的散射路径。这里,每个检测器单元115的下侧暴露于散射光子125,这导致单元115中的信号增加,这会使射线照相图像失真。在高衰减区域中,由于由竖直检测器阵列105和水平检测器阵列110形成的倒置l形检测器装置,散射导致射线照相图像中的可见伪像,这些伪像影响x射线检查系统穿透被检查目标物体(例如货物)的密集区域的能力。在检测器装置105/110的底部检测器单元115中观察到大的散射水平。散射水平可能是在其他单独检测器单元115中观察到的两倍以上,导致扫描图像中的可见伪像。从敏感检测器单元下方发出的散射看起来被检测器壳体120进一步散射到每个检测器装置105/110的第一单独检测器单元115中,该第一单独检测器单元115随后充当其余检测器115的屏蔽。虽然算法/过滤器可以在一定程度上帮助清理这些图像,但减少散射x射线的量是提高图像质量的最有效方法。

4、因此,需要对检测器阵列中的每个检测器进行目标准直,以防止散射的x射线光子进入检测器。

技术实现思路

1、结合系统、工具和方法描述和说明了以下实施例及其各方面,这些实施例和方面是示例性和说明性的,而不是限制范围。本技术公开了许多实施例。

2、本说明书公开了一种适于检测从辐射源发射的辐射的检测器阵列,包括:封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体具有至少第一壁和与第一壁相距预定距离定位的第二相对壁,其中第一壁面向辐射源,其中多个检测器元件中的每个的前侧基本面向第一壁,并且其中多个检测器元件中的每个的后侧基本面向第二相对壁;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个位于多个检测器元件中的一个的后面,使得多个检测器元件中的所述一个位于多个准直器中的所述每个和第一壁之间,并且使得多个准直器中的所述每个从多个检测器元件中的所述一个的后侧延伸到壳体的第二侧附近的位置。

3、可选地,多个准直器中的每个从多个检测器元件中的所述一个的后侧延伸,以物理接触壳体的第二侧。

4、可选地,多个检测器元件中的每个具有长度,其中多个准直器中的每个位于处于多个检测器元件中的相应一个的长度的一半处的点处。

5、可选地,多个检测器元件的每个准直器垂直于多个检测器元件中的相应一个的后侧定向。

6、可选地,多个准直器中的每个具有宽度,其中从辐射源发射的辐射是具有厚度的x射线束,其中,所述宽度在x射线束的所述厚度的10%至100%的范围内。

7、可选地,多个准直器中的每个具有在2mm至5mm的范围内的宽度。

8、本说明书还公开了一种用于扫描物体的检测系统,包括:x射线源,其配置成产生投射到物体上的x射线束;检测器阵列,其适于接收透射通过物体的x射线束,其中检测器阵列包括封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体具有至少第一侧和与第一侧相距第一距离定位的第二相对侧,其中多个检测器元件中的每个位于第一侧和第二相对侧之间,使得每个检测器的前侧定位成以相对于前侧的中心垂直的角度接收x射线束;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个位于多个检测器元件中的一个的后面,并且其中多个准直器中的每个垂直于多个检测器元件中的相应一个的后侧定向。

9、可选地,多个检测器元件布置成锯齿形布置。

10、可选地,多个检测器元件中的每个基本朝向x射线源倾斜,用于限制x射线束的视差检测。

11、可选地,多个检测器元件中的每个基本朝向x射线源倾斜,使得多个检测器元件中的每个的中心轴线直接与x射线源对准。

12、可选地,多个检测器元件中的每个与第二相对侧分开第二距离。可选地,多个准直器中的每个具有等于所述第二距离的50%至99%的长度。可选地,多个准直器中的每个具有基本等于第二距离的长度。可选地,多个准直器中的每个具有等于所述第二距离的80%至100%的长度。

13、可选地,多个检测器元件中的每个具有长度,并且多个准直器中的每个位于处于多个检测器元件中的相应一个的长度的40%至60%的范围内的点处。

14、可选地,多个检测器元件中的每个具有长度,并且多个准直器中的每个位于处于多个检测器元件中的相应一个的长度的48%至52%的范围内的点处。

15、可选地,多个准直器中的每个位于距离多个检测器元件中的相应一个的后侧中心10mm至0mm的范围内。

16、可选地,x射线束是具有第一宽度的扇形束,其中多个准直器中的每个具有适于覆盖第一宽度的50%至100%的第二宽度。

17、可选地,多个准直器中的每个具有3mm的厚度。

18、可选地,多个准直器中的每个具有在1.5mm至4.5mm的范围内的厚度。

19、本说明书还公开了一种用于感测来自被辐射束扫描的物体的辐射的检测器,其中辐射束由x射线辐射源产生,该检测器包括:封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体的第一侧面向辐射源,壳体的第二侧与第一侧相对,其中多个检测器元件中的每个具有第三侧和与第三侧相对的第四侧,并且其中垂直于第三侧的第一轴线基本指向辐射源;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个具有多个检测器元件中的相关检测器元件,其中多个准直器中的每个具有覆盖相关检测器元件的第四侧和壳体的第二侧之间的距离的全部或大部分的长度。

20、可选地,多个准直器中的每个具有面向相关检测器元件的第四侧的表面,其中该表面的第二法线也基本指向辐射源。可选地,第一和第二法线基本平行。可选地,第一法线和第二法线基本同轴。

21、可选地,相关检测器元件具有长度,并且多个准直器中的每个位于处于相关检测器元件的长度的一半处的点处。

22、可选地,多个准直器中的每个具有约3mm的厚度。

23、本说明书还公开了一种检测器装置,包括:封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体具有第一侧、第二侧、第三侧和第四侧,其中第一侧面向辐射源,第二侧与第一侧相对,并且其中多个检测器元件中的每个基本指向辐射源;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个位于多个检测器元件中的相关检测器元件的后面,使得它从相关检测器元件的后侧延伸到壳体的第二侧或者壳体的第二侧附近的点。

24、可选地,相关检测器元件具有长度,其中多个准直器中的每个位于定位在相关检测器元件的长度的一半处的点处。

25、可选地,多个检测器元件中的每个由外壳限定,该外壳具有面向辐射源的第五侧和与第五侧相对的第六侧,并且其中多个准直器中的每个垂直于相关检测器元件的第六侧定向。

26、可选地,多个准直器中的每个具有在由检测器装置检测的x射线束的厚度的10%到100%的范围内的宽度。

27、可选地,多个准直器中的每个具有在2mm到5mm的范围内的厚度。

28、本说明书还公开了一种用于扫描物体的系统,包括:辐射源,用于产生投射到物体上的x射线束;检测器装置,用于接收透射通过物体的x射线束,其中检测器装置包括封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体的第一侧面向辐射源,壳体的第二侧与第一侧相对,其中多个检测器元件中的每个具有第三侧和与第三侧相对的第四侧,并且其中垂直于第三侧的第一轴线基本指向辐射源;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个位于多个检测器元件中的相关检测器元件的后面,其中多个准直器中的每个具有面向相关检测器元件的第四侧的表面,并且其中垂直于该表面的第二轴线也基本指向辐射源。

29、可选地,多个检测器元件布置成锯齿形布置。

30、可选地,第一轴线和第二轴线基本平行。

31、可选地,第一轴线和第二轴线基本同轴。

32、可选地,多个准直器中的每个具有覆盖相关检测器元件的第四侧和壳体的第二侧之间的全部或大部分距离的长度。

33、可选地,相关检测器元件具有长度,并且其中多个准直器中的每个位于处于相关检测器元件的长度的一半处的点处。

34、可选地,多个准直器中的每个垂直于相关检测器元件的第四侧定向。

35、可选地,x射线束是扇形束,并且其中多个准直器中的每个具有适于覆盖扇形束的宽度的50%至100%的宽度。

36、可选地,多个准直器中的每个具有约3mm的厚度。

37、本说明书公开了一种用于感测来自被辐射束扫描的物体的辐射的检测器,其中辐射束由x射线辐射源产生,检测器包括:封装在壳体中的多个检测器元件,其中壳体的第一侧面向辐射源,壳体的第二侧与第一侧相对,其中多个检测器元件中的每个具有第三侧和与第三侧相对的第四侧,并且其中垂直于第三侧的第一轴线基本指向辐射源;以及多个准直器,其中多个准直器中的每个具有多个检测器元件中的相关检测器元件,其中多个准直器中的每个具有覆盖相关检测器元件的第四侧和壳体的第二侧之间的距离的全部或大部分的长度。

38、可选地,多个准直器中的每个具有面向相关检测器元件的第四侧的表面,并且其中该表面的第二法线也基本指向辐射源。

39、可选地,第一和第二法线基本平行。

40、可选地,第一和第二法线基本同轴。

41、可选地,相关检测器元件具有长度,并且其中多个准直器中的每个位于处于相关检测器元件的长度的一半处的点处。

42、可选地,多个准直器中的每个具有约3mm的厚度。

43、本说明书的上述和其他实施例将在下面提供的附图和详细描述中更深入地描述。

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