專(zhuān)利名稱(chēng)：用于探測(cè)x射線輻射的裝置、成像設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于探測(cè)x射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光
子的裝置、成像設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備(CT，又稱(chēng)為計(jì)算化斷層攝影系統(tǒng))已經(jīng)發(fā)展成 了 一種常用的技術(shù)，目前該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了生成對(duì)象內(nèi)部的三維圖像的水 平。所述三維圖像是基于圍繞單個(gè)旋轉(zhuǎn)軸獲取的大量二維X射線圖像創(chuàng)建 的。盡管最為常見(jiàn)的情況是將CT用于對(duì)人體的醫(yī)療診斷，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)可 以將其應(yīng)用于非破壞性的材料測(cè)試。在Willi A. Kalender的"Computed Tomography", ISBN 3-89578-216-5—書(shū)中可以找到有關(guān)CT的基礎(chǔ)和應(yīng)用 的詳細(xì)信息。
未來(lái)的CT和XR成像的關(guān)鍵的創(chuàng)新方面之一在于對(duì)光子的能量分辨計(jì) 數(shù)，其中，所述光子是在所分析的對(duì)象暴露于X射線輻射之下時(shí)從對(duì)象中 通過(guò)或者由對(duì)象透射的光子。根據(jù)所透射的光子所具有的數(shù)量和能量，能 夠推斷出所述X射線輻射所經(jīng)過(guò)的材料的類(lèi)型。具體而言，其允許識(shí)別人 體內(nèi)的不同部位、組織和材料。在涉及光子的探測(cè)或計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解， 當(dāng)光子在傳感器的轉(zhuǎn)換材料上發(fā)生碰撞時(shí)，其產(chǎn)生電荷脈沖(有時(shí)將其稱(chēng) 為電流脈沖)。探測(cè)這一電荷脈沖并推斷光子的存在。電荷脈沖源自于更大 數(shù)量的電子空穴對(duì)，所述電子空穴對(duì)是在X射線光子與傳感器轉(zhuǎn)換材料相 互作用時(shí)生成的。這一電荷脈沖的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于所謂的電荷收集時(shí)間。 對(duì)單個(gè)電子空穴對(duì)的探測(cè)不是本申請(qǐng)的重點(diǎn)，本申請(qǐng)的重點(diǎn)在于對(duì)由表示 光子的電子空穴對(duì)得到的電荷脈沖加以處理，其中，也可以將所述處理表 示為"探測(cè)光子"或"計(jì)數(shù)光子"的表述形式。對(duì)于由X射線光子的相互 作用生成的電荷脈沖而言，也可以采用這樣的表述形式，B卩，所述電荷脈 沖屬于這一X射線光子。同理，例如，在下文中有時(shí)也可以將"處理由撞
5擊到傳感器上的光子引起的電荷脈沖"表述為"處理光子"。
為了在確定光子能量的同時(shí)對(duì)單個(gè)x射線光子進(jìn)行計(jì)數(shù)，要采用至少
一個(gè)連接至計(jì)數(shù)探測(cè)器的傳感器像素。所述計(jì)數(shù)探測(cè)器是提供下述功能的
電子電路
a) 前置放大器，其對(duì)電荷脈沖進(jìn)行放大和/或積分，其中，所述電荷脈 沖源自于由入射光子導(dǎo)致的例如CZT (碲鋅鎘)的轉(zhuǎn)換材料中的帶電顆粒
(電子和空穴)的位移/移動(dòng)，
b) 成形器(成形元件)，其由前置放大器的輸出形成電壓脈沖，所述電 壓脈沖的高度與由電荷脈沖攜帶的電荷的量成正比，
c) 若干鑒別器，其檢査成形器的輸出上的電壓脈沖是高于還是低于由 每個(gè)鑒別器定義的閾值，以及
d) 用于每個(gè)鑒別器的計(jì)數(shù)器，其對(duì)超過(guò)由鑒別器定義的閾值的脈沖進(jìn) 行計(jì)數(shù)。
例如在計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的對(duì)X射線光子計(jì)數(shù)的主要難題之一在 于入射X射線光子的非常高的速率(例如，在考慮管過(guò)濾的情況下，對(duì)于 擊中探測(cè)器的直射束而言，所述速率大約為1(^量子/s，mm2)。這意味著， 在非常小的時(shí)間窗內(nèi)，為了能夠?qū)庾佑?jì)數(shù)，必須基于其對(duì)應(yīng)的電荷脈沖 對(duì)數(shù)量極為龐大的光子加以鑒別。
一種處理大量光子的方案是降低傳感器像素的尺寸，從而降低每個(gè)像 素接收的光子的數(shù)量。但是，假定當(dāng)前實(shí)際像素邊長(zhǎng)大約為20(Him到400pm 的量級(jí)，每個(gè)像素的光子的數(shù)量仍然高到無(wú)法正確計(jì)數(shù)的程度。
另一個(gè)必須解決的問(wèn)題與當(dāng)在高反向偏壓下運(yùn)行直接轉(zhuǎn)換材料時(shí)存在 的漏(或暗)電流有關(guān)。必須阻止漏電流進(jìn)入前置放大器，因?yàn)榉駝t，前 置放大器將變得過(guò)載，從而不能形成電壓脈沖。
對(duì)于微帶計(jì)數(shù)探測(cè)器的這種特例而言，在傳感器和成形器之間設(shè)置了 AC (交流)耦合電容器，其阻擋漏電流進(jìn)入前置放大器輸入。但是，為了 對(duì)由X射線光子與傳感器材料相互作用而生成的電荷脈沖序列引發(fā)的隨時(shí) 間變化的"AC"電流表現(xiàn)非常低的阻抗，所述電容器必須是大電容，從而 對(duì)于前述具有像素尺寸的探測(cè)器而言，這樣的電容器不方便，或者不實(shí)用。
作為替代，有人嘗試包含某種用于漏電流補(bǔ)償(LCC)的電路，可以將該電路設(shè)置到像素內(nèi)，以排放傳感器的漏電流。
再來(lái)看計(jì)數(shù)探測(cè)器， 一個(gè)突出的問(wèn)題是所謂的計(jì)數(shù)探測(cè)器癱瘓。該詞 描述了這樣一種情況，即，當(dāng)前置放大器仍然在處理第一光子時(shí)，第二光 子就進(jìn)入了。這意味著，第二光子的發(fā)生落在了第一光子的處理時(shí)間(由 所述成形時(shí)間決定)內(nèi)。由此形成了在時(shí)間上比第一光子單獨(dú)受到處理時(shí) 所產(chǎn)生的電壓脈沖顯著延長(zhǎng)的電壓脈沖。
此外，在繼續(xù)進(jìn)行的處理當(dāng)中進(jìn)入的其他電荷脈沖將進(jìn)一步提高前置 放大器的輸出處的電壓脈沖的持續(xù)時(shí)間。因此，計(jì)數(shù)探測(cè)器探測(cè)到組合的 電壓脈沖，與僅處理第一光子的情況下的持續(xù)時(shí)間相比，組合電壓脈沖具 有延長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間。所述電壓脈沖可能甚至變得非常寬，以致于，盡管光 子序列中的真正的第一個(gè)光子和真正的最后一個(gè)光子的相互間隔超過(guò)了對(duì) 光子的處理時(shí)間，但是仍然無(wú)法區(qū)分這些光子。上述脈沖堆疊的另一缺點(diǎn) 是，繼發(fā)的光子事件的組合電壓脈沖高于任一單個(gè)脈沖。如果因這一作用 使脈沖超過(guò)了鑒別器閾值，則登記偽事件。
因此，即使有更多的光子與傳感器材料發(fā)生了實(shí)際的相互作用，也只 能對(duì)一個(gè)光子計(jì)數(shù)。從而，在單個(gè)光子的處理時(shí)間內(nèi)，在彼此之后的短時(shí) 間內(nèi)達(dá)到的繼發(fā)的電荷脈沖將使計(jì)數(shù)探測(cè)器癱瘓。還將因探測(cè)器被處理光 子所占用而無(wú)法鑒別其他光子的時(shí)間稱(chēng)為計(jì)數(shù)探測(cè)器的停滯時(shí)間。上述停 滯時(shí)間性態(tài)往往又被稱(chēng)為可癱瘓的或可延長(zhǎng)的停滯時(shí)間。
應(yīng)當(dāng)注意，可以建立起能夠以更高的速度處理信號(hào)的前置放大器和成
形器。但是，這樣將有損噪聲指數(shù)，并使彈道虧損(ballistic deficit)更加 嚴(yán)重，從而導(dǎo)致能量信息的劣化。對(duì)于"彈道虧損" 一詞的細(xì)節(jié)，參考G. Knoll， "Radiation Detection and Measurement"，第三版，J. Wiley & Sons, 1999。
在 "First Experimental Characterization of ROTOR: THe New Switched-Current VLSI Amplifier for X-ray Spectroscopy wiTH Silicon Drift Detectors" ， C. Fiorini、 A. Pullia、 E. Gatti、 A. Longoni和W, Buttler，正EE Transactions on Nuclear Science, Vol. 47， No. 3， pages 823-828， June 2000
中公開(kāi)了一種解決這一問(wèn)題的方案。其提出采用某一數(shù)量的并行工作的處 理器對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波，其中，每個(gè)處理器執(zhí)行梯形加權(quán)函數(shù)。使所述加權(quán)函數(shù)相對(duì)于彼此適當(dāng)偏移，從而對(duì)于任何的事件抵達(dá)時(shí)間而言，總 是有至少一個(gè)處理器以最大增益對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，即，所述信號(hào)將對(duì)應(yīng)于
其梯形加權(quán)函數(shù)的平頂(flat-top)發(fā)生。在通用的保持電容器內(nèi)對(duì)被稱(chēng)為 輪的四個(gè)處理器的輸出進(jìn)行依次采樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于探測(cè)X射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層 攝影設(shè)備中的光子的裝置，所述裝置具有改善的計(jì)數(shù)性能。本發(fā)明的另一 目的在于提供一種用于探測(cè)X射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的 光子的對(duì)應(yīng)的方法。本發(fā)明的其他應(yīng)用領(lǐng)域可以是導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室中采用的例 如用于心臟治療的介入操作的動(dòng)態(tài)平面X射線探測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，這一目的是通過(guò)一種用于探測(cè)x射線光子，
尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光子的裝置實(shí)現(xiàn)的，所述包括一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)，
所述電網(wǎng)絡(luò)具有適于將光子轉(zhuǎn)換成電荷脈沖的傳感器、適于將所述電荷
脈沖轉(zhuǎn)換成具有足夠的幅度以供進(jìn)一步處理的電信號(hào)的第一前置放大器、 適于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖的第一成形器以及適于將所述電脈沖與閾 值進(jìn)行比較的鑒別器，其中，電網(wǎng)絡(luò)的從傳感器的輸出到鑒別器的輸出的 電路徑包括適于響應(yīng)于電觸發(fā)信號(hào)而起動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件，并且其中，所述觸 發(fā)信號(hào)是由電路徑的電狀態(tài)導(dǎo)出的，從而在由所述觸發(fā)信號(hào)指示探測(cè)到光 子之后，將使接收到了由所述光子引起的電信號(hào)的電路徑與傳感器斷開(kāi)。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，這一目的是通過(guò)包括前述裝置的成像設(shè)備實(shí)
現(xiàn)的，所述成像設(shè)備基于x射線光子探測(cè)，尤其適用于醫(yī)療應(yīng)用?？梢詫?br> 這樣的成像設(shè)備具體實(shí)現(xiàn)為X射線機(jī)、計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備、用于核醫(yī)學(xué)
技術(shù)的設(shè)備(例如，正電子發(fā)射斷層攝影或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè) 備)或任何其他射線照相設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，這一目的是通過(guò)一種用于探測(cè)X射線光子，
尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光子的方法實(shí)現(xiàn)的，所述方法包括在電網(wǎng)
絡(luò)中執(zhí)行的下述步驟
-采用傳感器將光子轉(zhuǎn)換成電荷脈沖， _將所述電荷脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，-將所述電信號(hào)成形為電脈沖，
-采用鑒別器將所述電脈沖與閾值進(jìn)行比較，
-在電網(wǎng)絡(luò)的從所述傳感器的輸出到所述鑒別器的輸出的電路徑中響 應(yīng)于電觸發(fā)信號(hào)執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，
-其中，所述觸發(fā)信號(hào)是由電路徑的電狀態(tài)導(dǎo)出的，從而在由所述觸 發(fā)信號(hào)指示探測(cè)到光子之后，使接收到由光子引起的電信號(hào)的電路徑與傳 感器斷開(kāi)。
而現(xiàn)有技術(shù)提出采用與時(shí)間相關(guān)的開(kāi)關(guān)操作，當(dāng)在接收光子的同時(shí)進(jìn) 行開(kāi)關(guān)操作時(shí)，這將帶來(lái)問(wèn)題，而本發(fā)明則提出根據(jù)正在接收的光子進(jìn)行 開(kāi)關(guān)操作。
如果接收到了一般的光子或者具有某一能量的光子，則起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件。 通過(guò)起動(dòng)所述開(kāi)關(guān)元件，能夠避免由撞擊到傳感器上的第二光子引起的電 荷脈沖與第一光子引起的電荷脈沖沿相同的電路徑流動(dòng)，從而產(chǎn)生具有上 述問(wèn)題的混合擴(kuò)展電壓脈沖。
這提供足夠的時(shí)間對(duì)屬于第一光子的第一電荷脈沖進(jìn)行分析，這是因 為由于所述開(kāi)關(guān)元件，屬于第二光子的第二電荷脈沖無(wú)法像第一電荷脈沖 那樣沿相同的電路徑行進(jìn)。因此，實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的光子鑒別，并由此使更為 精確的光子計(jì)數(shù)成為了可能。應(yīng)當(dāng)注意，未必一定要單獨(dú)實(shí)施前置放大器 和成形器，可以將其實(shí)現(xiàn)為單個(gè)元件，具體而言，可以將其實(shí)現(xiàn)為成形前 置放大器。
如上所述地，所述裝置具有一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)，其中，電路徑被定義為從傳 感器的輸出到鑒別器的輸出。具體而言，可以從對(duì)不同的電部件進(jìn)行電和 功能上的連接的意義上理解"電網(wǎng)絡(luò)" 一詞。這意味著，所述不同的部件 不只是由公共電源或公共地連接，而且它們之間也存在電上的相互作用。 具體而言，可以從這樣的意義上理解"電路徑"一詞，即，將沿該路徑將 電信號(hào)(至少部分地)從一個(gè)元件路由至下一元件。
在本申請(qǐng)的上下文中，開(kāi)關(guān)元件是指任何至少具有一個(gè)輸入端口和一 個(gè)輸出端口的元件，并且其中，通過(guò)起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，能夠改變輸入端口和 輸出端口的關(guān)系，例如，從連接變?yōu)閿嚅_(kāi)，或者一般而言，在一個(gè)或多個(gè) 特定的輸入端口與一個(gè)或多個(gè)特定的輸出端口之間建立連接。具體而言，開(kāi)關(guān)元件提供了 一個(gè)能夠連接至多個(gè)輸出端口之一 的輸入端口 。通過(guò)起動(dòng) 幵關(guān)元件，能夠改變電路徑，具體而言，能夠連接和/或斷開(kāi)電元件。
用于起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)信號(hào)是由電路徑的電狀態(tài)導(dǎo)出的。具體而言， "由電狀態(tài)導(dǎo)出"意味著抽取沿所述電路徑的電勢(shì)，并且將對(duì)應(yīng)的電壓(或 電流)路由至開(kāi)關(guān)元件或者控制開(kāi)關(guān)元件的起動(dòng)的元件。由于由電路徑導(dǎo) 出的信號(hào)起著觸發(fā)器的作用，因而不必使信號(hào)等同地抵達(dá)開(kāi)關(guān)元件。相反， 可以在所述抽取點(diǎn)和所述開(kāi)關(guān)元件之間布置有源和無(wú)源元件。
這包括在電路徑和開(kāi)關(guān)元件之間布置比較器，從而使只有位于某一電 壓水平之上的觸發(fā)信號(hào)才能起動(dòng)所述開(kāi)關(guān)元件。而且，可以在開(kāi)關(guān)元件的 特征中包含最小電壓的要求，尤其是在開(kāi)關(guān)元件的功能所基于的原理要求 某一起動(dòng)電壓水平(例如，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極處的最小電壓或者啟用
(engage)繼電器的最小電壓)時(shí)。
由電路徑導(dǎo)出觸發(fā)信號(hào)允許根據(jù)是否有任何信號(hào)或者是否有具有特定 幅度的信號(hào)沿所述電路徑傳輸而起動(dòng)所述開(kāi)關(guān)元件。具體而言，可以根據(jù) 是否有光子撞擊到傳感器上而起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，由前置放大器處的，優(yōu)選地由前置放大器 的輸出處的電壓導(dǎo)出所述觸發(fā)信號(hào)。
這意味著，當(dāng)前置放大器接收到由撞擊到傳感器上的光子引起的電荷 脈沖時(shí)，能夠定義指示第一光子存在的某一水平。采用前置放大器的狀態(tài) 探測(cè)第一光子的存在，之后，起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，從而阻止在第一光子之后由 第二光子和傳感器的相互作用產(chǎn)生的其他電荷脈沖沿者與屬于第一光子的 電荷脈沖相同的路徑傳播。這一點(diǎn)是有益的，因?yàn)橛捎谇爸梅糯笃鹘咏鼈?感器，因而其允許在推斷光子存在時(shí)做出快速反應(yīng)。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，由鑒別器處的，優(yōu)選由鑒別器的輸出 處的電壓導(dǎo)出所述觸發(fā)信號(hào)。
如果抵達(dá)鑒別器處的電壓脈沖超過(guò)了某一閾值，那么所述鑒別器將生 成輸出脈沖。采用這一能夠由后續(xù)的計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)的輸出脈沖起動(dòng)所述 開(kāi)關(guān)元件。這意味著，如果在鑒別器處(基于鑒別器中設(shè)置的閾值)接收 到了滿足作為被計(jì)數(shù)的脈沖的標(biāo)準(zhǔn)的電壓脈沖時(shí)，將采用這樣的脈沖起動(dòng) 開(kāi)關(guān)元件，以避免接下來(lái)的屬于第二光子的電荷脈沖與屬于第一光子的電荷脈沖沿相同的電路徑傳播。
這是有益的，因?yàn)槟軌蛉菀椎貙?dǎo)出觸發(fā)信號(hào)。還有可能沿所述電路徑 抽取兩個(gè)或更多的點(diǎn)，并通過(guò)例如或組合或者與組合的方式對(duì)其電狀態(tài)進(jìn) 行處理，以導(dǎo)出觸發(fā)信號(hào)。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)元件適于將傳感器的輸出切換至 電路徑或切換至地。
最初，開(kāi)關(guān)元件通常處于將傳感器的輸出連接至電路徑，以等待進(jìn)入 的光子的狀態(tài)。在探測(cè)到第一光子時(shí)，如前所述，需要避免屬于第二光子 的電荷脈沖延長(zhǎng)探測(cè)器所探測(cè)到的響應(yīng)于第一光子的電壓脈沖，并由此導(dǎo) 致不正確的結(jié)果。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，開(kāi)關(guān)元件使傳感器的輸出與電路徑 斷開(kāi)，并將其接地。由于傳感器需要時(shí)間以提供由與所述傳感器相互作用 的光子生成的全部電荷，因而必須確保傳感器輸出沒(méi)有過(guò)早地與電路徑斷 開(kāi)，即，前置放大器必須能夠至少在電荷收集時(shí)間的持續(xù)期間對(duì)傳感器電 流進(jìn)行積分。
這意味著，如果第二光子快速地跟隨在第一光子之后(但是沒(méi)有位于 第一光子的電荷收集時(shí)間內(nèi))，那么屬于第一光子的電荷脈沖的處理將不受 影響。從而，在第一光子的處理完成或者即將完成時(shí)，開(kāi)關(guān)元件能夠?qū)?感器的輸出重新切換至所述電路徑?，F(xiàn)在，所述裝置將再一次等待進(jìn)入的 光子。這是有益的，因?yàn)槟軌蛱峁┮环N相當(dāng)廉價(jià)的解決方案。如果第二光 子在第一光子的電荷收集時(shí)間內(nèi)與傳感器材料相互作用，那么可能無(wú)法隔 開(kāi)兩個(gè)光子，兩個(gè)光子看起來(lái)將表現(xiàn)成單個(gè)光子。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，將漏電流補(bǔ)償(LCC)電路連接至所 述電路徑。
在很多種情況下，半導(dǎo)體傳感器必須以高壓運(yùn)行，從而在傳感器內(nèi)建 立充分強(qiáng)的電場(chǎng)。這一場(chǎng)是傳感器的基本功能性所需的，從而使電子和空 穴彼此分離，并確保設(shè)備的快速電荷收集/響應(yīng)(清晰的電流脈沖分布)。 由于高壓，這樣的傳感器可以表現(xiàn)出相當(dāng)大的DC漏電流，必須通過(guò)某種方 式對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，使其不會(huì)被輸入到前置放大器內(nèi)。
為了解決這一問(wèn)題，在這一實(shí)施例中，在對(duì)第一光子進(jìn)行處理，并且 未將傳感器的輸出連接至正在處理第一光子的電路徑時(shí)，將漏電流饋送到
ii漏電流補(bǔ)償電路中。這是有益的，因?yàn)槟軌蛉菀椎丶陕╇娏餮a(bǔ)償。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述裝置包括用于交變電流的吸收器
(sink) (AC吸收器)，并且開(kāi)關(guān)元件適于將傳感器的輸出切換至電路徑或 所述吸收器。
如前所述地，可以將電容器用作為AC吸收器。但是，鑒于有限的像素 面積，電容器不方便，或者不能采用電容器。因此，提出了一種AC吸收器， 在使傳感器與正在處理第一光子的電路徑斷開(kāi)的同時(shí)，使所述AC吸收器連 接至傳感器的輸出。這是有益的，因?yàn)槿绻枰脑捘軌驅(qū)鞲衅鞯穆╇?流進(jìn)行補(bǔ)償。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，將所述吸收器實(shí)現(xiàn)為成形器。 這一實(shí)施例開(kāi)啟了在使傳感器與正在處理第一光子的電路徑斷開(kāi)的同 時(shí)對(duì)從所述傳感器進(jìn)入的電荷脈沖進(jìn)行處理的可能性。因而，能夠在電網(wǎng) 絡(luò)中與處理第一光子的部位不同的部位中對(duì)快速地緊隨第一光子之后的第 二光子進(jìn)行處理。在第一光子的處理完成時(shí)，可以將傳感器的輸出重新切 換回處理第一光子的電路徑。這是有益的，因?yàn)槟軌颢@得有關(guān)后續(xù)光子的
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在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，經(jīng)由時(shí)間延遲元件對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行路由。
由于引起電荷脈沖的電子空穴對(duì)的分布的性質(zhì)，產(chǎn)生這樣一種情況， 即，在屬于光子的電荷還在進(jìn)入的時(shí)候，就將傳感器的輸出與電路徑斷開(kāi)。 與考慮屬于所述光子的所有電荷的情況下的真實(shí)電壓脈沖幅度相比，其降 低了電壓脈沖的幅度。這同樣可以導(dǎo)致鑒別器未探測(cè)到所述光子的情況， 因?yàn)椋捎趦H考慮了所述電荷脈沖的一部分，因而可能沒(méi)有超過(guò)所要求的 閾值。
因此，即使在沿電路徑(通過(guò)電荷脈沖、電信號(hào)或電壓脈沖)指示了 光子的存在時(shí)，也會(huì)在起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件之前引入時(shí)間延遲。將所述時(shí)間延遲 設(shè)定為這樣的值，即，在所述時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)收集到了源自于單個(gè)光子與傳 感器材料的相互作用的電荷脈沖的相當(dāng)大的比例?？梢曰谶x定的傳感器 材料中的X射線轉(zhuǎn)換的原理所依據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型，或者可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)置確 定所述特定值，例如，電荷脈沖的75%、 90%或95%。在下文中將被設(shè)置為能夠收集到足夠的電荷脈沖量的時(shí)間稱(chēng)為電荷收集時(shí)間。
有利地，可以將時(shí)間延遲設(shè)為最大的可能電荷脈沖的電荷收集時(shí)間， 所述最大電荷脈沖對(duì)應(yīng)于發(fā)生碰撞的光子所能夠具有的最高能量。這一最
高能量是由例如用于動(dòng)態(tài)或靜態(tài)x射線成像的計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備或者平
面探測(cè)器中所采用的用于生成x射線光子的x射線管的工作電壓決定的。
這一優(yōu)選實(shí)施例是有益的，因?yàn)槠涮岣吡藢?duì)光子計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，如果接收到正斜坡(ramp)或負(fù)斜坡， 那么時(shí)間延遲元件將表現(xiàn)出不同的延遲。
"斜坡" 一詞包括陡峭的斜坡和沿。在采用這一實(shí)施例的情況下，與 不再探測(cè)到光子時(shí)形成對(duì)照地，如果探測(cè)到光子，則時(shí)間延遲元件可以表
現(xiàn)出不同的性態(tài)。如前所述地，希望在使傳感器的輸出與向其內(nèi)發(fā)送了屬 于第一光子的電荷脈沖的電路徑斷開(kāi)之前經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間(電荷收集時(shí) 間)。但是，在探測(cè)到屬于第一光子的電荷脈沖的末尾時(shí)，這一延遲根本沒(méi) 有必要，或者沒(méi)有同等程度的必要性。由于這一末尾優(yōu)選地指示處理第一 光子的電路徑的可用性，因而可以在無(wú)需等待經(jīng)過(guò)電荷收集時(shí)間所定義的 時(shí)間周期的情況下切換回來(lái)。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，在電路徑和開(kāi)關(guān)元件之間布置邏輯元件，其適 于在觸發(fā)信號(hào)達(dá)到第一電壓水平之上時(shí)將所述觸發(fā)信號(hào)連接至開(kāi)關(guān)元件。
在不希望將觸發(fā)信號(hào)直接施加到開(kāi)關(guān)元件上時(shí)，可以采用這一實(shí)施例。 如果超過(guò)第一電壓水平，那么將所述觸發(fā)信號(hào)施加至開(kāi)關(guān)元件，否則阻斷 所述觸發(fā)信號(hào)。這是有益的，因?yàn)槟軌蛟O(shè)定用于起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件的規(guī)定電平。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)落在第二電壓水平之下時(shí)，邏輯元 件適于使所述觸發(fā)信號(hào)與開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)。
這允許定義第二電壓水平，所述電壓水平涉及在觸發(fā)信號(hào)當(dāng)前被連接 至開(kāi)關(guān)元件時(shí)使觸發(fā)信號(hào)與開(kāi)關(guān)元件斷開(kāi)。這是有益的，因?yàn)槟軌蚋鼮樵?細(xì)地控制所述開(kāi)關(guān)元件的性態(tài)。還能夠區(qū)分邏輯元件接收到上升沿還是下 降沿。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，電網(wǎng)絡(luò)還包括至少第二成形器，并且 開(kāi)關(guān)元件適于將第一成形器或第二成形器，甚至將其他成形器切換到電路 徑中。成形器需要某一時(shí)間周期來(lái)處理第一光子。如上所述地，如果在這一 處理時(shí)間內(nèi)接收到了第二光子，那么將不再能夠區(qū)分所述光子。在這一實(shí) 施例中，在接收到了第一光子并且正在由第一成形器對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，將 傳感器的輸出切換至第二成形器。這意味著，即使第二光子是在第一光子 之后很快抵達(dá)的，也能夠在不影響對(duì)第一光子的處理的情況下將屬于第二 光子的電荷脈沖路由至可以用來(lái)處理第二光子的第二成形器。
此外，有可能添加經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件連接至傳感器的輸出(或前置放大器 的輸出)的更多的成形器，從而，即使當(dāng)前正有一個(gè)、兩個(gè)或更多的成形 器在處理相應(yīng)的光子，仍然存在可以用來(lái)接收下一個(gè)進(jìn)入光子的其他成形
器o
可以實(shí)施用于在成形器之間進(jìn)行切換的很多不同的方案。例如，可以
采用1-2-3-1-2-3-1等或1-2-3-2-1-2等的順序交替使用三個(gè)成形器。還可以 為例如成形器1的一個(gè)或更多個(gè)特定的成形器定義優(yōu)先權(quán)，從而，只要這 一成形器可用，就可以將下一進(jìn)入光子路由至該成形器。這可以例如以 1-2-1-2-3-1等的順序得到。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，使第一前置放大器與第一成形器相關(guān)， 電網(wǎng)絡(luò)還包括與第二成形器相關(guān)的至少第二前置放大器，并且開(kāi)關(guān)元件適 于將第一前置放大器/第一成形器和第二前置放大器/第二成形器之一切換 到電路徑中。
多個(gè)成形器的使用已經(jīng)考慮到了成形器需要某一處理時(shí)間，在所述時(shí) 間內(nèi)其不應(yīng)該接收任何其他的電荷脈沖。由于前置放大器也具有某一處理 時(shí)間，因而將在不同成形器之間切換的理念擴(kuò)展到在不同電路塊之間進(jìn)行 切換的理念是有利的，其中，每個(gè)電路塊都實(shí)現(xiàn)前置放大器和所連接的成 形器。因此，如果當(dāng)前一個(gè)光子的處理正在占用前置放大器和成形器的一 個(gè)電路塊，那么開(kāi)關(guān)元件就能夠?qū)㈦娐窂角袚Q至前置放大器和成形器的另 一電路塊，從而能夠?qū)ο乱粋€(gè)進(jìn)入的光子進(jìn)行適當(dāng)處理。
此外，為了提高信號(hào)處理的性態(tài)和質(zhì)量，可以采用組合了前置放大器 和成形器的功能的成形前置放大器。
在這一改進(jìn)的實(shí)施例中，使傳感器在至少兩個(gè)成形前置放大器之間進(jìn) 行切換，從而使傳感器在任何一次總是連接至一個(gè)成形前置放大器。例如，在既滿足一個(gè)成形前置放大器的輸出電壓超過(guò)閾值(其表示至少具有最低 能量的光子與傳感器相互作用)，又滿足在超過(guò)閾值后經(jīng)過(guò)某一時(shí)間(例如， 最大的預(yù)期電荷收集時(shí)間)之后完成將傳感器從一個(gè)成形前置放大器切換 至另一成形前置放大器，從而能夠確保已經(jīng)由一個(gè)成形前置放大器對(duì)由與 傳感器相互作用的光子所生成的整個(gè)電荷脈沖進(jìn)行了積分。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例中，將至少第二鑒別器并聯(lián)至第一鑒別器， 將第一計(jì)數(shù)器連接至第一鑒別器，并將第二計(jì)數(shù)器連接至第二鑒別器，并 且其中，第一鑒別器和第二鑒別器接收對(duì)應(yīng)于不同光子能量的不同電壓閾值。
具體而言，這意味著第一成形前置放大器之后的單個(gè)鑒別器(連接至 計(jì)數(shù)器)被若干鑒別器替代，所述若干鑒別器中的每個(gè)都連接至計(jì)數(shù)器，
尤其是多能量鑒別器和計(jì)數(shù)器(MEDC)，所述若干個(gè)鑒別器對(duì)應(yīng)于不同X 射線光子能量實(shí)施不同的電壓閾值。將這些鑒別器并聯(lián)，這意味著其相應(yīng) 輸入接收來(lái)自第一成形前置放大器的相同信號(hào)。
類(lèi)似地，可以由若干鑒別器替代其他成形前置放大器后的每個(gè)鑒別器， 所述若干鑒別器將對(duì)應(yīng)于不同的X射線光子能量實(shí)施不同的電壓閾值。有 利地，對(duì)于連接至成形前置放大器之一的每個(gè)MEDC而言，不同閾值的數(shù) 量是相同的，而且對(duì)于所述MEDC中的每個(gè)還恰恰是相同的閾值被選擇。
如上所述地，在既滿足第一成形前置放大器的輸出電壓超過(guò)了最低閾 值(其表示至少具有感興趣的最低能量的光子與傳感器相互作用)，又滿足 在超過(guò)了所述閾值之后經(jīng)過(guò)了由例如第一計(jì)時(shí)器確定的某一時(shí)間(例如， 最大的預(yù)期電荷收集時(shí)間)之后具體完成將傳感器從第一成形前置放大器 切換至第二成形前置放大器的操作，從而能夠確保已經(jīng)由第一成形前置放 大器對(duì)與傳感器相互作用的光子所生成的整個(gè)電荷脈沖進(jìn)行了積分。
類(lèi)似地，如果在切換至第二成形前置放大器之后，另一X射線光子與 傳感器相互作用，并引起在第二成形前置放大器的輸出處的超過(guò)最低閾值 的電壓脈沖，那么將啟動(dòng)第二計(jì)時(shí)器并且在經(jīng)過(guò)了例如最大預(yù)期電荷收集 時(shí)間之后終止所述第二計(jì)時(shí)器。在這一計(jì)時(shí)器終止的同時(shí)，再次切換傳感 器，直到連接至最后的成形前置放大器。如果必須斷開(kāi)與最后的成形前置 放大器的連接，那么可以只將傳感器連接至AC吸收器，直到第一成形前置放大器完成了對(duì)其電荷脈沖的充分處理并再一次可用為止，在這種情況下， 再次將傳感器連接至第一成形前置放大器。可以通過(guò)檢測(cè)到第一成形前置 放大器的輸出電壓再次低于另一閾值而檢測(cè)出第一成形前置放大器再次可
用，其中，所述另一閾值通常比MEDC中采用的代表感興趣的最低光子能 量的閾值低得多。
有利地，即使第一成形前置放大器已經(jīng)完成了對(duì)其電荷脈沖的處理并 且再次可用，也可以選擇只有在連接了所有其他成形前置放大器之后重新 將第一成形前置放大器連接至傳感器。
在具有至少兩個(gè)成形前置放大器(以及隨后連接的MEDC)和AC吸 收器的布置當(dāng)中，只有在最后的成形前置放大器的最后的計(jì)時(shí)器(在由于 最后的成形前置放大器的輸出電壓超過(guò)了最小閾值而起動(dòng)之后)終止的情 況下才將第一成形前置放大器重新連接至傳感器，這時(shí)第一成形前置放大 器再次可用。如果在最后的計(jì)時(shí)器終止時(shí)，第一成形前置放大器仍然在處 理其電荷脈沖，那么將傳感器連接或切換至AC吸收器(或者在沒(méi)有顯著的 漏電流的情況下將其連接或切換至GND)。之后，只要第一成形前置放大 器再次可用，就將傳感器重新連接至第一成形前置放大器。
可以由另一成形前置放大器替代AC吸收器，所述另一成形前置放大器 接下來(lái)連接至MEDC，因而也能夠探測(cè)光子并鑒別其能量，但是這樣做的 潛在缺點(diǎn)在于，這一最后的部件可能再次遭受過(guò)載，導(dǎo)致所計(jì)量的光子數(shù) 量及其能量的準(zhǔn)確度降低。
通過(guò)參照下文中描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而 易見(jiàn)，并對(duì)其進(jìn)行闡述。
應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，不僅能夠按照所指出的 相應(yīng)組合使用上述特征以及有待于在下文中說(shuō)明的特征，還可以按照其他 組合使用所述特征，或者將其用作獨(dú)立的特征。


在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，在下文中將參考附圖對(duì)所述實(shí)施例 進(jìn)行更為詳細(xì)的描述，在附圖中
圖1示出了用于探測(cè)計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光子的裝置；圖2示出了用于探測(cè)計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光子的方法； 圖3示出了根據(jù)圖1的裝置的電網(wǎng)絡(luò)的第一實(shí)施例； 圖4示出了根據(jù)圖1的裝置的電網(wǎng)絡(luò)的第二實(shí)施例； 圖5示出了根據(jù)圖1的裝置的電網(wǎng)絡(luò)的第三實(shí)施例的關(guān)鍵元件； 圖6示出了根據(jù)圖1的裝置的電網(wǎng)絡(luò)的第四實(shí)施例的關(guān)鍵元件；以及 圖7示出了根據(jù)圖1的裝置的電網(wǎng)絡(luò)的第五實(shí)施例，其允許構(gòu)建能量 鑒別計(jì)數(shù)探測(cè)器。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了基于X射線光子的探測(cè)的用于探測(cè)成像設(shè)備中的光子32、 34的裝置10，這里，所述成像設(shè)備為計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備11，所述裝置 10包括電網(wǎng)絡(luò)12,所述電網(wǎng)絡(luò)12具有適于將每個(gè)光子32、 34轉(zhuǎn)換成電荷 脈沖的傳感器14、具有適于將所述電荷脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的第一前置放大 器16、具有適于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖的第一成形器18以及具有適于 將所述電脈沖與閾值進(jìn)行比較的鑒別器20，其中，所述電網(wǎng)絡(luò)12的從傳感 器14的輸出24到鑒別器20的輸出26的電路徑22包括適合響應(yīng)于電觸發(fā) 信號(hào)VT起動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件28，其中，所述觸發(fā)信號(hào)VT是由所述電路徑22 的電狀態(tài)導(dǎo)出的。
具體而言，將傳感器14實(shí)現(xiàn)為具有多個(gè)像素的光傳感器，其具有包括 CZT或者由CZT構(gòu)成的傳感器材料，第一成形器18適于由作為上升沿的 電信號(hào)形成具有上升沿和下降沿的電壓脈沖。有可能將第一前置放大器16 和第一成形器18組合成成形前置放大器，所述成形前置放大器將由源自撞 擊光子的電荷脈沖生成電壓脈沖。
在這一實(shí)施例中，將鑒別器20的輸出26連接至計(jì)數(shù)器30。裝置10能 夠使計(jì)數(shù)器30對(duì)撞擊到傳感器14上的光子32、 34計(jì)數(shù)。當(dāng)然，光子32、 34只是通過(guò)示意圖的方式表示的，其中，每個(gè)光子32、 34在撞擊到傳感器 14上時(shí)生成具有統(tǒng)計(jì)學(xué)分布數(shù)量的電子空穴對(duì)，由所述電子空穴對(duì)將得到 電荷脈沖。
簡(jiǎn)言之，裝置10的功能在于向計(jì)數(shù)器30提供表示進(jìn)入光子32、 34的 電壓脈沖，以這種方式對(duì)進(jìn)入光子32、 34進(jìn)行正確計(jì)數(shù)。當(dāng)然，也可以對(duì)所具有的能量處于某些閾值之上、之下或之內(nèi)的光子的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。在
下文中將詳細(xì)說(shuō)明有關(guān)裝置10如何實(shí)現(xiàn)這一 目的的細(xì)節(jié)。
圖2示出了用于探測(cè)計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備11中的光子的方法的步驟。 在步驟36中，采用傳感器14將進(jìn)入光子32、 34的每個(gè)轉(zhuǎn)化成電荷脈沖。 在步驟38中，將電荷脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。在根據(jù)圖l的實(shí)施例中，通過(guò)前 置放大器16實(shí)現(xiàn)這一目的。
在步驟40中，將所述電信號(hào)成形為電脈沖。在根據(jù)圖l的實(shí)施例中， 通過(guò)成形器18實(shí)現(xiàn)這一 目的。在步驟42中，采用鑒別器20將所述電脈沖 與閾值TH進(jìn)行比較。
在步驟44中，響應(yīng)電觸發(fā)信號(hào)VT執(zhí)行電網(wǎng)絡(luò)12的電路徑22中的開(kāi) 關(guān)操作，其中，觸發(fā)信號(hào)VT是由電路徑22的電狀態(tài)導(dǎo)出的。在根據(jù)圖1 的實(shí)施例中，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件28實(shí)現(xiàn)這一目的。
圖3示出了根據(jù)圖1的裝置10的電網(wǎng)絡(luò)12的第一實(shí)施例。對(duì)于那些 等同的或者執(zhí)行相同的功能的元件采用相同的附圖標(biāo)記。在下文中，將描 述電網(wǎng)絡(luò)12的功能性，尤其是關(guān)于前置放大器16和成形器18之間的相互 作用的方面。應(yīng)當(dāng)指出，"成形器" 一詞不限于緊隨前置放大器之后的高通 和低通濾波器的典型的組合，而是可以包括具體如圖3以及后面的附圖所 示的電路的布置，其中，被實(shí)現(xiàn)為經(jīng)改變的差分對(duì)(differential pair)的成 形元件與前置放大器16 —起實(shí)現(xiàn)了成形前置放大器。
具體被實(shí)現(xiàn)為n-MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)Nib和N2b分別接收柵極電壓VI和V2，并且被設(shè)計(jì)為 形成實(shí)施Ip/2的電流的電流源。接收柵極電壓V0的FET P0消耗電流Ip。 將具體被實(shí)現(xiàn)為p-MOSFET的FET Pla和Plb設(shè)計(jì)為具有完全相同的幾何 結(jié)構(gòu)，其中，F(xiàn)ETPlb接收柵極電壓VcRef。如果沒(méi)有從傳感器14接收到任 何信號(hào)，那么FETPla和Plb消耗相同的電流Ip/2。
由于光子32、 34與傳感器14的材料，具體地與CZT相互作用，在傳 感器14中生成負(fù)電荷。這些電荷的量與光子32、 34的能量成正比。負(fù)電 荷形成脈沖，并且流到反饋電容CF的左側(cè)極板上。圖形50示出了由第一 光子32和隨后的第二光子34生成的電流。
由于前置放大器16試圖調(diào)節(jié)其輸出電壓，使得反相輸入和非反相輸入(接收電壓VPreRef)之間的電勢(shì)差為零，輸出電壓V。ut根據(jù)進(jìn)入的電流的積
分而增大。
將增大的輸出電壓反饋至FET Pla的柵極，并使FET Pla消耗小于Ip/2 的電流，從而使多余的電流必須經(jīng)由Plb消耗。
由于FETNlb和N2b實(shí)施Ip/2的電流，因而剩余電流(其是由正電荷 攜帶的預(yù)先定義的)必須離開(kāi)經(jīng)改變的差分對(duì)的右支，并且由于前置放大 器16的非常高的輸入電阻，只能流到Cp的左側(cè)極板上，從而消除Cf的左 側(cè)極板上的負(fù)電荷。
這意味著，前置放大器16的輸出電壓V。ut采取了電壓脈沖的形式(圖 形52所示)，所述電壓脈沖的高度是傳感器14中生成的電荷的數(shù)量的量度， 因而也是與傳感器14的材料相互作用的量子的能量的量度。
電壓脈沖強(qiáng)到足以由定義了閾值TH的鑒別器20進(jìn)行處理。如果所述 脈沖足夠高，從而超過(guò)了閾值TH，那么鑒別器20生成以上升沿開(kāi)始的具
有電源電壓(又被稱(chēng)為VDD)的幅度的計(jì)數(shù)電壓脈沖Vdi^。ut。圖形54示出
了鑒別器20的取決于是否超過(guò)了閾值TH的響應(yīng)。如圖1所示，這一計(jì)數(shù) 脈沖被饋送至計(jì)數(shù)器30。
盡管在這一例子中，第一和第二光子在時(shí)間上被充分間隔，從而能夠 對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)計(jì)數(shù)，但是可能發(fā)生這樣的情況，即，第二光子迅速地緊隨 第一光子之后，屬于第一和第二光子32、 34的電壓脈沖將結(jié)合成一個(gè)延長(zhǎng) 脈沖，從而無(wú)法獲得本發(fā)明的益處。這意味著，盡管實(shí)際上有兩個(gè)光子32、 34撞擊到了傳感器14上，但是計(jì)數(shù)器30將只從鑒別器20接收一個(gè)脈沖。 在更多的光子32、 34按照緊密的序列接踵而至?xí)r，情況還會(huì)惡化，從而導(dǎo) 致更加延長(zhǎng)的脈沖，以及被計(jì)數(shù)器30漏過(guò)的更多的計(jì)數(shù)。
為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明提出了能夠改變傳感器14的輸出24和鑒 別器20的輸出26之間的電路徑22的開(kāi)關(guān)元件28。開(kāi)關(guān)元件28的功能性 如下
當(dāng)?shù)谝还庾?2撞擊到傳感器14上時(shí)，前置放大器16將由光子32生 成的獨(dú)立的電荷脈沖形成為電信號(hào)。由連接至前置放大器16的輸出的控制 元件56感測(cè)這一活動(dòng)。所述控制元件56適于在感測(cè)到前置放大器16中生 成電信號(hào)的情況下，尤其是在所述電信號(hào)超過(guò)了某一 電壓水平的情況下切換所述開(kāi)關(guān)元件28。
鑒于當(dāng)前的由于第一光子32撞擊到傳感器14上而在前置放大器16中 生成了電信號(hào)的假設(shè)，控制元件56對(duì)開(kāi)關(guān)元件28進(jìn)行切換，從而使傳感 器14的輸出24與前置放大器16的輸入斷開(kāi)。
因此，即使第二光子34快速地緊隨第一光子32之后，源自于第二光 子34的電荷脈沖不抵達(dá)前置放大器16，也就不會(huì)干擾對(duì)第一光子32的電 荷脈沖的處理。在這一實(shí)施例中，在起動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)元件28將傳感器14的 輸出24切換至地GND。
這并不一定意味著丟失了有關(guān)第二光子34的信息，這是由于在完成了 響應(yīng)于第一光子32的處理時(shí)，控制元件56將開(kāi)關(guān)元件28切換回其初始位 置，即，使傳感器14的輸出24與前置放大器16的輸入重新連接。這時(shí)， 另一電荷脈沖能夠抵達(dá)前置放大器16。典型地，這意味著并非由第二光子 34生成的電荷脈沖中的所有電荷都會(huì)丟失，因而對(duì)第二光子34的處理和探 測(cè)仍然是可能的。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，即使有關(guān)光子的信息丟失了，但是裝置10不會(huì)癱瘓的 事實(shí)仍然帶來(lái)顯著的優(yōu)勢(shì)。
可以基于特定應(yīng)用的特定需要確定控制元件56所根據(jù)的探測(cè)電信號(hào)的 處理的閾值。而且，有利地，可以定義兩個(gè)不同的閾值， 一個(gè)用于電信號(hào) 的處理的開(kāi)始(上升沿)的檢測(cè)， 一個(gè)用于電信號(hào)的處理的末尾(下降沿) 的檢測(cè)。此外，如將參考圖5和圖6詳細(xì)說(shuō)明地，可以實(shí)施時(shí)間延遲。可 以將最簡(jiǎn)單的處理元件56實(shí)現(xiàn)為另一鑒別器。
總之，通過(guò)在前置放大器16正在處理光子32、 34時(shí)阻止前置放大器 16接收來(lái)自傳感器14的其他電荷脈沖使裝置10不會(huì)發(fā)生癱瘓。由于前置 放大器16在功能上與成形器18相關(guān)，因而可以說(shuō)，前置放大器16和成形 器18對(duì)電荷脈沖的輸出電壓進(jìn)行了成形。
圖4示出了具有略微改變的圖3的電網(wǎng)絡(luò)12，以及漏電流補(bǔ)償(LCC) 電路60和AC吸收器62。
對(duì)根據(jù)圖3的電網(wǎng)絡(luò)12的改變表現(xiàn)為控制元件56與電路徑22的不同 連接。在這種情況下，觸發(fā)信號(hào)由鑒別器20的輸出26處的電壓導(dǎo)出。在 這一實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)元件28的動(dòng)作與由鑒別器20所實(shí)施的對(duì)待計(jì)量的脈沖的實(shí)際探測(cè)相聯(lián)系。
在這一實(shí)施例中，將LCC電路60連接至傳感器14的輸出24，將AC 吸收器62連接至開(kāi)關(guān)元件28，從而當(dāng)開(kāi)關(guān)元件28使傳感器14的輸出24 與電路徑22斷開(kāi)時(shí)，將傳感器14的輸出24連接至AC吸收器62。對(duì)這一 實(shí)施例的功能性的說(shuō)明如下。
將LCC電路60配置為消耗傳感器14的DC漏電流。為了實(shí)現(xiàn)這一目 的，將開(kāi)關(guān)Sl閉合。應(yīng)當(dāng)注意，不能經(jīng)由前置放大器16消耗所述DC電 流，這是由于電容CF意味著DC電流的阻斷。也不能經(jīng)由所述差分對(duì)的FET Nlb、 N2b的右手側(cè)分支消耗所述DC電流。因此，經(jīng)由所述LCC電路60 的經(jīng)改變的差分對(duì)的FETN10b、Nllb的右手側(cè)分支消耗所述DC電流。FET P10b的柵極電壓采取必要的值。(應(yīng)當(dāng)注意，所述柵極電壓是能夠由漏電流 設(shè)置的柵極電壓。)
在柵極電壓在其中確定的過(guò)渡相之后，經(jīng)由LCC電路60消耗傳感器 漏電流。為了實(shí)現(xiàn)光子的探測(cè)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1。仍然地，通過(guò)電容器CA保持 所需的FETP10b的柵極電壓，從而仍然經(jīng)由LCC電路60消耗所述漏電流。
每當(dāng)前置放大器16和成形器18處理光子時(shí)，就對(duì)開(kāi)關(guān)元件28進(jìn)行切 換以將傳感器14連接至AC吸收器62。在完成了對(duì)光子的處理時(shí)，開(kāi)關(guān)元 件28將傳感器14重新連接至前置放大器16 (和成形器18)，從而能夠處 理其他光子。
如果將AC吸收器62實(shí)現(xiàn)為成形器是有利的，這是由于其開(kāi)啟了這樣 一種機(jī)會(huì)，即，在使傳感器14的輸出24與電路徑22斷開(kāi)的同時(shí)對(duì)進(jìn)入的 光子進(jìn)行計(jì)數(shù)。
圖5示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，這是與這一實(shí)施例相關(guān) 的關(guān)鍵元件的簡(jiǎn)化表示。
在該圖中，將傳感器14表示為與電容Cs并聯(lián)的具有電流Is的電流源。 將開(kāi)關(guān)元件28實(shí)現(xiàn)為兩個(gè)同時(shí)起動(dòng)的開(kāi)關(guān)，并且允許將多個(gè)成形器18a、 18b 18m中的一個(gè)連接到電路徑22內(nèi)。此夕卜，這一實(shí)施例含有并聯(lián)的
多個(gè)鑒別器20a、 20b……20n。鑒別器20a、 20b……20n分別具有用于探測(cè) 處于不同能量水平的光子32、 34的閾值THa、 THb……THn。將獨(dú)立的計(jì) 數(shù)器30a、 30b……30n分別連接至鑒別器20a、 20b……20n?？刂圃?6包括時(shí)間延遲元件70和邏輯元件72。這一電網(wǎng)絡(luò)12的功能性如下。
最初，假設(shè)開(kāi)關(guān)元件28處于由實(shí)線所示的位置，從而將成形器18a連 接到電路徑22內(nèi)。如果第一光子32撞擊到傳感器14上，那么通過(guò)前置放 大器16將電荷脈沖轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將其路由至成形器18a，從而使之轉(zhuǎn) 化成電壓脈沖。
在將電信號(hào)處理成電壓脈沖的過(guò)程中，鑒別器20a (其具有所有鑒別器 中的最低閾值)的閩值THa將被超過(guò)，并在鑒別器20a的輸出26處提供信 號(hào)。
這一觸發(fā)信號(hào)VT抵達(dá)控制元件56的時(shí)間延遲元件70。時(shí)間延遲元件 70的作用在于使從鑒別器20a的輸出26進(jìn)入的信號(hào)延遲某一時(shí)間量。由于 開(kāi)關(guān)元件28的直接動(dòng)作有可能切斷屬于第一光子32的能量，因而所述時(shí) 間延遲元件將等待足以收集到源自于第一光子32的所有電荷(或其中的絕 大部分)的時(shí)間。這一時(shí)間延遲被稱(chēng)為電荷收集時(shí)間。由于對(duì)于具有更高 的能量的光子而言，這一時(shí)間可能更高，因而有利地，可以設(shè)置所述時(shí)間 延遲，使得最長(zhǎng)的電荷收集時(shí)間也會(huì)被考慮在內(nèi)。
之后，來(lái)自鑒別器20a的延遲脈沖抵達(dá)邏輯元件72，邏輯元件72將觸 發(fā)信號(hào)VT的幅度與某一閾值進(jìn)行比較，如果超過(guò)了所述閾值，所述觸發(fā)信 號(hào)VT將起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件28。當(dāng)然，也可能邏輯元件72基于觸發(fā)信號(hào)VT生成 其自身的輸出信號(hào)。
在這一實(shí)施例中，起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件28意味著開(kāi)關(guān)元件28的兩側(cè)都采取 如虛線所示的位置。這意味著，成形器18a被斷開(kāi)，成形器18b被連接到 電路徑22中。
由于現(xiàn)在成形器18a被斷開(kāi)，因而其現(xiàn)在可以返回至其基線，從而準(zhǔn) 備好正確地處理被路由至這一成形器18a的下一個(gè)脈沖。
在成形器18a尚無(wú)法再次正確地處理光子的時(shí)間窗內(nèi)，由成形器18b 處理第二光子34。根據(jù)必須以其對(duì)光子32、 34進(jìn)行處理的速率，有可能有 一個(gè)、兩個(gè)或更多成形器由于正在處理光子或者由于正在處于返回其基線 的過(guò)程中而處于不可用狀態(tài)，從而如這一實(shí)施例所示，可以根據(jù)需要采用 更多的成形器。
圖6示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例。這一實(shí)施例的基本功能性與圖5的實(shí)施例中相同，并且在這方面參考圖5。
與圖5的關(guān)鍵差異在于成形前置放大器74a、 74b……74n，其中，根據(jù) 前述附圖，每個(gè)成形前置放大器都結(jié)合了前置放大器16和成形器18。
根據(jù)撞擊光子32、 34的速率，根據(jù)前述附圖的前置放大器16可能在 處理與第一光子32相關(guān)的電荷脈沖的同時(shí)接收屬于第二光子34的電荷脈 沖。為了避免這一情況，提供了多個(gè)成形前置放大器74a、 74b……74n，其 中，能夠?qū)⒚總€(gè)成形前置放大器單獨(dú)切換到電路徑22內(nèi)。
這意味著，只要一探測(cè)到第一光子32,并且經(jīng)過(guò)了所述電荷收集時(shí)間， 就斷開(kāi)當(dāng)前使用的成形前置放大器74a，并將可用的成形前置放大器74b切 換到電路徑22內(nèi)。現(xiàn)在與電路徑22斷開(kāi)的成形前置放大器74a具有足夠 的時(shí)間窗返回其基線，并準(zhǔn)備好處理被路由至這一成形前置放大器74a的 屬于下一光子的電荷脈沖。
可以采用如圖5所示的若干并聯(lián)的鑒別器替代圖6中的單個(gè)鑒別器， 得到能量鑒別計(jì)數(shù)探測(cè)器。
圖7示出了代表能量鑒別計(jì)數(shù)探測(cè)器的本發(fā)明的第五實(shí)施例，其中， 能夠使傳感器在三個(gè)成形前置放大器(74a、 74b、 74c)之間切換，每個(gè)成 形前置放大器連接至三個(gè)鑒別器，20a-l、 20a-2、 20a-3用于74a， 20b-l、 20b-2、 20b-3用于74b， 20c-l、 20c-2、 20c-3用于74c。其中詳細(xì)示出了成 形前置放大器74a,而另外兩個(gè)成形前置放大器74b和74c則只通過(guò)方塊表 示。假設(shè)，對(duì)于三個(gè)閾值TH1、 TH2和TH3而言，滿足關(guān)系TH1<TH2<TH3， 即，TH1對(duì)應(yīng)于最小的感興趣的光子能量。在圖7中未示出其他鑒別器的 閾值，但是假設(shè)鑒別器20b-l和20c-l也具有閾值TH1 ，鑒別器20b-2和20c-2 也具有閾值TH2，鑒別器20b-3和20c-3也具有閾值TH3。因而，將控制塊 56a、 56b和56c全部連接至實(shí)施最低能量閾值的鑒別器的輸出。
設(shè)置串聯(lián)的開(kāi)關(guān)28a、 28b、 28c，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)能夠?qū)鞲衅飨嗬^連接 至三個(gè)不同的成形前置放大器74a、 74b或74c，或者連接至GND。首先， 經(jīng)由開(kāi)關(guān)28a將傳感器14連接至第一成形前置放大器74a的輸入。與傳感 器相互作用的光子將在傳感器內(nèi)生成電荷脈沖，(由于開(kāi)關(guān)28a的當(dāng)前位置) 第一成形前置放大器74a將對(duì)所述電荷脈沖進(jìn)行處理，在其輸出處產(chǎn)生電 壓脈沖，所述電壓脈沖將受到三個(gè)鑒別器20a-l、 20a-2和20a-3的進(jìn)一步處理。
假設(shè)電壓脈沖大到足以超過(guò)閾值TH2，但是未超過(guò)TH3，那么該電壓 脈沖也會(huì)超過(guò)TH1。其觸發(fā)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器以及控制塊56a，其中，計(jì)時(shí)器被 啟動(dòng)，并在經(jīng)過(guò)了最大預(yù)期電荷收集時(shí)間之后終止。如果所述計(jì)時(shí)器終止， 那么開(kāi)關(guān)28a的位置將改變，從而從該時(shí)刻起將傳感器14連接至開(kāi)關(guān)28b 的輸入，開(kāi)關(guān)28b將所述傳感器連接至成形前置放大器74b的輸入。于是， 成形前置放大器74a的輸出具有足夠的時(shí)間返回到基線，而不會(huì)受到源自 于與傳感器相互作用的其他X射線光子的其他電荷脈沖的影響。
第二成形前置放大器74b按照與針對(duì)第一成形前置放大器描述的相同 的方式處理下一 X射線光子 一旦電荷脈沖使得成形前置放大器74b的輸 出電壓超過(guò)了最低閾值(即，這里的鑒別器20b-l的閾值)，控制塊56b就 會(huì)受到觸發(fā)，從而啟動(dòng)在經(jīng)過(guò)最大預(yù)期電荷收集時(shí)間之后終止的計(jì)時(shí)器， 如果經(jīng)過(guò)了所述時(shí)間，那么開(kāi)關(guān)28b的位置將被改變，從而將傳感器14連 接至開(kāi)關(guān)28c的輸入，開(kāi)關(guān)28c進(jìn)而將所述傳感器連接至成形前置放大器 74c的輸入，于是成形前置放大器74c準(zhǔn)備好處理下一 X射線光子。
如果這一 X射線光子的處理使得成形前置放大器74c的輸出超過(guò)最低 閾值(這里為鑒別器20c-l的閾值)，控制塊56c將受到觸發(fā)，從而啟動(dòng)在 經(jīng)過(guò)最大預(yù)期電荷收集時(shí)間之后終止的計(jì)時(shí)器。如果這一計(jì)時(shí)器被終止， 那么控制塊56c觸發(fā)開(kāi)關(guān)28c，以改變其位置，從而使其輸入從該時(shí)刻起連 接至GND，這樣將使傳感器14連接至GND。如果在所述平均時(shí)間內(nèi)，第 一成形前置放大器的輸出電壓落到了優(yōu)選地低于TH1的另一閾值之下(在 控制塊56a中包含了對(duì)應(yīng)的鑒別功能)，其表明完成了所述真正的第一光子 的處理，控制塊56a使開(kāi)關(guān)28a的位置重新變成初始位置，從而將傳感器再 次直接連接至第一成形前置放大器74a。
類(lèi)似地， 一旦第二成形前置放大器74b的輸出電壓落到了優(yōu)選地低于 TH1的另一閾值之下(在控制塊56b中包含了對(duì)應(yīng)的鑒別功能)，SP，意味 著完成了對(duì)第二光子的處理，那么控制塊56b使開(kāi)關(guān)28b的位置重新變回 初始位置。從該時(shí)刻起，如果需要斷開(kāi)第一成形前置放大器，那么第二成 形前置放大器隨時(shí)可以(經(jīng)由開(kāi)關(guān)28a和28b)連接至傳感器。
類(lèi)似地，如果第三成形前置放大器74c的輸出電壓落到了優(yōu)選地低于 TH1的另一閾值之下(在控制塊56c中包含了對(duì)應(yīng)的鑒別功能)，BP，意味著完成了對(duì)第三光子的處理，那么控制塊56c將使開(kāi)關(guān)28c的位置重新變回 初始位置。從該時(shí)刻起，如果需要斷開(kāi)第一和第二成形前置放大器，那么 第三成形前置放大器隨時(shí)可以(經(jīng)由開(kāi)關(guān)28a、 28b和28c)連接至傳感器。
這一方法允許提供一種能夠處理顯著提高的光子速率的不會(huì)癱瘓的能 量分辨X射線探測(cè)器。
在最簡(jiǎn)單的版本中，不存在開(kāi)關(guān)28b、 28c和成形前置放大器74b、 74c， 如果開(kāi)關(guān)28a改變其位置，那么開(kāi)關(guān)28a直接連接至GND，如果控制塊56a 探測(cè)到來(lái)自成形前置放大器74a的完成光子處理的輸出電壓，那么開(kāi)關(guān)28a 將使傳感器重新連接至成形前置放大器74a。
盡管已經(jīng)在附圖和上述說(shuō)明中詳細(xì)示出和描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)將 這樣的圖示和描述看作是示范性或示例性的，而不是限定性的；本發(fā)明不 限于所公幵的實(shí)施例。
通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在實(shí)踐所要 求保護(hù)的本發(fā)明的過(guò)程當(dāng)中理解并實(shí)施針對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變形。 在權(quán)利要求中，"包括" 一詞不排除其他元件或步驟，單數(shù)冠詞"一"或"一 個(gè)"不排除復(fù)數(shù)。"左"、"右"等詞僅用于簡(jiǎn)化對(duì)本發(fā)明的理解，不對(duì)本發(fā) 明的范圍構(gòu)成限制。
在互不相同的從屬權(quán)利要求中陳述的某些措施的事實(shí)不表示不能有利 地采用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被認(rèn)為限制權(quán)利 要求的范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于探測(cè)X射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備(11)中的光子(32、34)的裝置(10)，其包括電網(wǎng)絡(luò)(12)，所述電網(wǎng)絡(luò)(12)具有適于將光子(32、34)轉(zhuǎn)換成電荷脈沖的傳感器(14)、適于將所述電荷脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的第一前置放大器(16、16a)、適于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖的第一成形器(18、18a)以及適于將所述電脈沖與閾值(TH)進(jìn)行比較的第一鑒別器(20、20a)，其中，所述電網(wǎng)絡(luò)(12)的從所述傳感器(14)的輸出(24)到所述鑒別器(20)的輸出(26)的電路徑(22)包括適于響應(yīng)于電觸發(fā)信號(hào)(VT)起動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件(28)，并且其中，所述觸發(fā)信號(hào)(VT)是由所述電路徑(22)的電狀態(tài)導(dǎo)出的，從而在通過(guò)所述觸發(fā)信號(hào)(VT)指示探測(cè)到所述光子(32)之后，使接收到了由所述光子(32)引起的電信號(hào)的所述電路徑(12)從所述傳感器(14)斷開(kāi)。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，所述觸發(fā)信號(hào)(VT)是根據(jù)所述 前置放大器(16)處的電壓導(dǎo)出的。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述觸發(fā)信號(hào)(VT)是根據(jù) 所述鑒別器(20)處的電壓導(dǎo)出的。
4、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述開(kāi)關(guān)元件(28) 適于將所述傳感器(14)的輸出(24)切換至所述電路徑(22)或者切換 至地(GND)。
5、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，將漏電流補(bǔ)償電路(60) 連接至所述電路徑(22)。
6、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置(10)包括 用于交變電流的吸收器(62)，并且其中，所述開(kāi)關(guān)元件(28)適于將所述 傳感器(14)的輸出(24)切換至所述電路徑(22)或切換至所述吸收器(62)。
7、 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，將所述吸收器(62)實(shí)現(xiàn)為成形器。
8、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，經(jīng)由時(shí)間延遲元件(70) 對(duì)所述觸發(fā)信號(hào)(Vt)進(jìn)行路由。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，如果接收到了正斜坡或者負(fù)斜坡， 則所述時(shí)間延遲元件(70)表現(xiàn)出不同的延遲。
10、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，在所述電路徑(22) 和所述開(kāi)關(guān)元件(28)之間布置邏輯元件(72)，所述邏輯元件適于在所述 觸發(fā)信號(hào)(Vt)達(dá)到第一電壓水平之上時(shí)將所述觸發(fā)信號(hào)(Vt)連接至所 述開(kāi)關(guān)元件(28)。
11、 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述邏輯元件(72)適于在所 述觸發(fā)信號(hào)(Vt)落到第二電壓水平之下時(shí)將所述觸發(fā)信號(hào)(Vt)與所述 開(kāi)關(guān)元件(28)斷開(kāi)。
12、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述電網(wǎng)絡(luò)(12) 還包括至少第二成形器(18b)，并且其中，所述開(kāi)關(guān)元件(28)適于將所 述第一成形器(18a)或所述第二成形器(18b)切換至所述電路徑(22) 中。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，使所述第一前置放大器(16a) 與所述第一成形器(18a)相關(guān)，所述電網(wǎng)絡(luò)(12)還包括與所述第二成形 器(18b)相關(guān)的至少第二前置放大器(16b)，并且其中，所述開(kāi)關(guān)元件(28) 適于將所述第一前置放大器(16a) /所述第一成形器(18a)和所述第二前 置放大器(16b) /所述第二成形器(18b)之一切換至所述電路徑(22)中。
14、 如前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置，其中，使至少第二鑒別器 (20b)與所述第一鑒別器(20a)并聯(lián)，將第一計(jì)數(shù)器(30、 30a)連接至所述第一鑒別器(20a)，將第二計(jì)數(shù)器(30b)連接至所述第二鑒別器(20b)， 并且其中，所述第一鑒別器(20a)和所述第二鑒別器(20b)接收對(duì)應(yīng)于 不同光子能量的不同電壓閾值(THa、 THb)。
15、 一種基于X射線光子探測(cè)的尤其用于醫(yī)療應(yīng)用的成像設(shè)備，其包 括根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的裝置(10)。
16、 一種用于探測(cè)X射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備(11)中 的光子(32、 34)的方法，其包括在電網(wǎng)絡(luò)(12)中執(zhí)行的下述步驟-采用傳感器(14)將光子(32、 34)轉(zhuǎn)換成電荷脈沖，-將所述電荷脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，-將所述電信號(hào)整形成電脈沖，-采用鑒別器(20)將所述電脈沖與閾值進(jìn)行比較，-響應(yīng)于電觸發(fā)信號(hào)(VT)對(duì)所述電網(wǎng)絡(luò)(12)的從所述傳感器(14) 的輸出(24)到所述鑒別器(20)的輸出(26)的電路徑(22)執(zhí)行切換 操作，_其中，所述觸發(fā)信號(hào)(VT)是根據(jù)所述電路徑的電狀態(tài)導(dǎo)出的，從 而在由所述觸發(fā)信號(hào)(VT)指示探測(cè)到所述光子(32)之后使接收到由所 述光子(32)引起的電信號(hào)的所述電路徑(12)從所述傳感器(14)斷開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于探測(cè)X射線光子，尤其是計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中的光子(32、34)的裝置(10)、成像設(shè)備和方法。將光子(32、34)轉(zhuǎn)換成電脈沖，并采用鑒別器(20)將其與閾值進(jìn)行比較。執(zhí)行這些功能的電網(wǎng)絡(luò)(12)包括開(kāi)關(guān)元件(28)，所述開(kāi)關(guān)元件能夠改變處理信號(hào)沿其傳輸?shù)碾娐窂?22)。由電路徑(22)的電狀態(tài)導(dǎo)出用于起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件(28)的觸發(fā)信號(hào)(V_T)。如果探測(cè)到了與光子(32、34)相關(guān)的脈沖，那么將起動(dòng)開(kāi)關(guān)元件(28)，從而避免源自于第一光子(32)的電荷脈沖的處理受到后續(xù)的第二光子(34)的影響。
文檔編號(hào)G01T1/17GK101529274SQ200780039419
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者C·博伊默, C·赫爾曼, G·蔡特勒, R·斯特德曼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司