專利名稱：X射線成像裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及X射線成像裝置，更具體地涉及平板成像器。
背景技術：
與傳統的膠片基X射線成像器相比，數字射線照相成像器具有幾個優點。例如，數字射線照相成像器使醫生在顯示監視器上實時地觀看圖像，能存儲和提取大量的數字化圖像數據，能通過高速網絡傳遞圖像數據。但是，在抓取數字化格式的高分辨率圖像方面存在問題。
一種類型的數字射線照相成像器是平板成像器，它使用閃爍材料將X射線轉換成可見光。X射線是波長約在0.05埃到100埃之間的較高能量的光子。可見光是波長在3900到7700埃之間的電磁輻射，可以被人的肉眼察覺。
平板成像器由一個平板構成，平板具有帶讀出電子器件的光敏裝置陣列，將像素的光強度轉換成可以進一步處理或觀看的數字視頻信號。置于光敏裝置頂部的X射線閃爍器對X射線敏感，可以用于各種醫療和工業應用。圖1A表示現有技術平板成像器的剖視圖。當X射線圖案作用于閃爍器頂部時，隨著X射線傳播到閃爍器深處，閃爍器發出強度逐漸減小的可見光。光敏裝置抓取閃爍器發出的光，并將電信號進一步放大和處理。
除其它因素以外，轉換成光的、施加的X射線的數量取決于閃爍器的厚度。閃爍器越厚，發光量越大。但是，隨著閃爍器變厚，產生的光達到光敏裝置的數量減少，因為最亮區域在閃爍器側邊附近，與朝向光敏裝置的側邊相反。
這些閃爍器的性質彼此沖突，并且對于每種閃爍器材料、結構以及X射線能量，具有在光敏裝置上產生最大信號的最佳厚度。閃爍器的厚度也影響形成圖像的清晰度，因為閃爍器發出的光沿所有方向散射，并且平滑X射線圖案的銳利邊緣。如圖1A所示，較厚的閃爍器散射的光離X射線圖案邊緣較遠，從而降低圖像質量。
如圖1A所示的現有技術平板結構的基本缺點是，將閃爍器產生的光轉移到光敏裝置的效率低。在某些情況下，60％或者更多的光不可能射出閃爍器。這減少了光敏裝置產生的電信號，降低了圖像的信噪比以及空間分辨率。信噪比是成像器檢測到的X射線強度相對于電子噪音或量子X射線噪音產生的干擾的程度。空間分辨率是辨別圖像小特征的能力。
各種平板成像器的結構試圖提高基于閃爍器的成像器的效率。一種平板結構是將鏡子旋轉在閃爍器的X射線一側，將閃爍器的X射線一側產生的光返回到閃爍器中，并最終到達光敏裝置。在另一種結構中，閃爍器材料生成柱狀結構，減少產生的光的水平(圖1A所示)散射，從而提高圖像質量。但是，在這兩種結構中，光在閃爍器內散射，并且即使具有柱狀閃爍器，圖像質量也會下降。在某些情況下，為了提高效率，閃爍器的厚度可以增大到比像素尺寸大幾倍。但是，光在閃爍器內散射的問題仍然存在。
另一種類型的現有技術數字射線照相成像器是平板成像器，它使用半導體材料將X射線直接轉換成電荷，而不需要將X射線轉換成可見光的中間步驟。圖1B表示直接轉換X射線能量的現有技術平板成像器的一個例子。平板成像器在頂電極層與電荷收集電極層之間放置了半導體層。電場越過頂電極施加在半導體層上。當X射線穿過頂電極傳播到半導體層時，在半導體層內產生電荷，電荷被吸引到電荷收集層。將電荷收集、放大并量化成相應像素的數字代碼。
與圖1A所示的基于閃爍器的成像器相似，半導體層的厚度可以影響電荷收集層的電荷收集效率。這樣，根據所用的半導體材料，得到最佳的半導體厚度將是困難的和繁重的。
發明內容
本發明涉及一種具有X射線轉換層的數字射線照相成像器，其中X射線轉換層的第一表面靠近能量檢測層，第二表面在能量檢測層的相反一側。數字射線照相成像器設計成使X射線在穿過X射線轉換層之前穿過能量檢測層。
在各個附圖中，通過例子圖示了本發明，但不是限制性的。
圖1A表示現有技術的數字射線照相成像器的側視圖；圖1B表示另一個現有技術的數字射線照相成像器；圖2以分解圖表示數字射線照相成像器的一個實施例；圖3以剖視圖表示數字射線照相成像器的一個實施例；圖4是閃爍器的X射線輸入表面和非輸入表面的光強度的曲線；圖5以剖視圖表示數字射線照相成像器的一個實施例；圖6表示數字射線照相系統的一個實施例；圖7A表示成像方法的一個實施例；圖7B表示成像方法的另一個實施例；圖8表示裝在外殼內的數字射線照相成像器的一個實施例。
具體實施例方式
在下面的描述中，為了提供對本發明的徹底理解，給出了大量具體細節，例如具體的組成、電路、過程等的例子。但是，本領域的普通技術人員應該清楚的是，這些具體的細節不是實施本發明所必須使用的。在其它的情況下，為了避免不必要地混淆本發明，將不詳細描述公知的組成或方法。
下面描述一種數字射線照相成像器。在一個實施例中，數字射線照相成像器可以是多層的平板成像器。平板成像器包括閃爍器層，通過其吸收的X射線產生可見光。光電二極管層檢測可見光產生電荷，用于產生基于像素的圖像。
成像器可以具有布置在保護層上的光電二極管層，布置在光電二極管層上的透光層，布置在透光層上的閃爍器層，以及布置在閃爍器層上的鏡子層。閃爍器層具有鄰近透光層的第一表面以及鄰近鏡子層的第二表面。在另一個實施例中，成像器可以包括其它的層，例如，布置在光電二極管層與保護層之間的基體層。成像器的結構使X射線在穿過閃爍器層之前穿過光電二極管層。
為了描述本發明的一些實施例，諸如“布置在上面”、“布置在下面”和“布置在中間”等一些術語，以及類似的語言，用于描述一個任意坐標系統(如，圖形的坐標系統)中的相對位置，如一層相對于另一層的相對位置，并不意味著裝置相對于，例如，地球表面的任何絕對方向。而且，這種術語并不排除在所討論的層之間存在插入層。
通過首先從光電二極管一側吸收X射線，閃爍器產生的光強度可能在光電二極管附近是最大的。光電二極管的光能收集可以是最有效的，從而增大數字化圖像的信噪比和空間分辨率。閃爍器的厚度可以不再是吸收X射線產生充足光用于成像的一個因素。在一個實施例中，平板成像器可以集成電荷耦合裝置(CCD)光敏器件。在另一個實施例中，平板成像器可以集成互補金屬氧化物半導體(CMOS)光敏器件。下面將會進一步給出CCD和CMOS光敏器件的討論。
在另一個實施例中，通過使用半導體，平板成像器可以將X射線能量直接轉換成電荷。平板成像器具有布置在電荷收集層上的半導體層，布置在半導體層上的偏壓電極層。偏壓電極在半導體內產生電場。平板成像器的結構是在穿過半導體層之前通過電荷收集層接收X射線。在一個實施例中，平板成像器可以集成TFT開關或開關二極管。
數字射線照相成像器可以用作數字射線照相系統的一部分。系統具有X射線源，向病人診斷區發射X射線。在病人的相反一側，射線照相成像器接收X射線并產生數字化圖像。在一個實施例中，射線照相成像器是一種平板成像器。成像器可以具有布置在保護層上的光電二極管層，布置在光電二極管層上的透光層，布置在透光層上的閃爍器層，以及布置在閃爍器層上的鏡子層。射線照相成像器可以裝有顯示系統。有顯示系統，能實時地觀看數字化圖像。
圖2以分解圖表示射線照相成像器的一個實施例。在一個實施例中，數字射線照相成像器200可以是平板成像器。將X射線轉換成電荷的過程可以包含兩個步驟。首先，通過X射線穿過諸如閃爍器的能量轉換層產生可見光。接著，光檢測層，如光電二極管檢測器，將可見光轉換成電荷。成像器可以集成基于CCD或基于CMOS的光檢測器。
在一個實施例中，成像器200具有鏡子層210、閃爍器層220、透光層230、光電二極管層240、基體層250和保護層260。光電二極管242、244是形成布置在基體層250上的光電二極管層240的光電二極管陣列的代表。在一個實施例中，鏡子層210布置在閃爍器層220上，閃爍器層220布置在透光層230上。透光層230布置在光電二極管層240上，光電二極管層240布置在基體層250上。基體層250布置在保護層260上。
閃爍器層220吸收X射線并產生與吸收的X射線量對應的可見光。光電二極管層240檢測對應于吸收的X射線量的光。光電二極管層240將可見光轉換成電荷，在顯示器上產生像素圖案，例如，在圖6的顯示器665上。如上所述，當在首先通過鏡子層210的方向接收X射線時，閃爍器220的厚度222在產生足夠數量的可見光形成生動圖像方面起到重要作用。
射線照相成像器200設計成使X射線可以從保護層260的方向接收。在這種結構中，由閃爍器層220產生的X射線可見光(即，光強度)在閃爍器220第一表面226附近比閃爍器220的第二表面224較大，第一表面226靠近代表性的光電二極管242、244。由此，光電二極管層240可以將更多的可見光轉換成電荷，用于在顯示器上產生基于像素的圖像。鏡子210用于將閃爍器層220產生的可見光朝光電二極管層240反射回來。以這種方式，檢測所抓取的可見光數量可以最大化。
另外，閃爍器層220的厚度222可以不再是獲得生動圖像的決定因素。閃爍器220的厚度222可以顯著減小，并由X射線產生足夠的可見光，將可見光反射到光電二極管層240。由此，射線照相成像器200的制造成本可以降低。
保護層260可以是成像器外殼的一部分(例如，圖8的外殼810)。它通常被布置在成像器200的外側附近。由此，布置這一層對于光電二極管240附近光強度的最大化并不重要。
在一個實施例中，透光層230覆蓋光電二極管層，并可以由低X射線和光能吸收的任何材料制成。透光層230用于保護光電二極管層240，因為光電二極管，如代表性的光電二極管242、244，是敏感元件，在正常使用和處理過程中容易損壞。透光層230的材料可以包括氧化硅、氮化硅和相關的聚合物。
在另一個實施例中，基體層250布置在光電二極管240下面。基體250可以由低衰減或X射線吸收的材料制成。基體吸收X射線可以有害地減小閃爍器230產生的相應光強度。基體層230可以由硅制成。在一個實施例中，基體層250是玻璃材料。制作基體層250的材料是本領域內公知的，因此這里不提供其詳細描述。
保護層260可以由低X射線吸收的任何材料制成。例如，保護層260可以由包括碳纖維的碳纖維材料、塑料和鋁制成。保護層260對于X射線應是透明的，而對于光則不是。
圖8表示裝在外殼810內的射線照相成像器800的一個實施例的頂視圖。外殼810將射線照相成像器的各個層(例如上述參考圖2描述的鏡子層210、閃爍器層220、以及光電二極管層240)裝在一起。
外殼810在射線照相成像器800的邊緣周圍形成寬度814和厚度816的框架812。厚度816足夠大，可以包括射線照相成像器800的所有層。框架812的寬度814形成開孔830，從而形成接收X射線的區域，例如從X射線源820接收。開孔830的尺寸可以根據被成像的目標尺寸而改變。例如，射線照相成像器800可以具有較大的開孔830用于胸部成像，相比之下較小的開孔830用于乳房成像。
圖3表示數字射線照相成像器300的一個實施例的剖視圖。在一個實施例中，數字射線照相成像器300可以是一種平板成像器。數字射線照相成像器300具有鏡子層310、閃爍器層320、透光層330、光電二極管層340、基體層350和保護層360。光電二極管342、344是形成布置在基體層340上的光電二極管層340的光電二極管陣列的代表。
在一個實施例中，鏡子層310布置在閃爍器層320上，閃爍器層320布置在透光層330上。透光層330布置在光電二極管層340上，光電二極管層340布置在基體層350上。基體層350布置在保護層360上。閃爍器層320具有鄰近透光層330的第一表面322以及鄰近鏡子層310的第二表面334。在另一個實施例中，成像器300中可以沒有基體層350。基體層350可以不是必需的，從而光電二極管層340直接布置在保護層360上。閃爍器層350或保護層360可以作為成像器300的基體。
數字射線照相成像器300設計成使X射線從保護層360的方向接收。X射線在穿過閃爍器層320之前經過光電二極管層340入射到第一表面322。在此結構中，在最靠近光電二極管層340的閃爍器320的第一表面322附近產生最強的可見光。但是，如果X射線從鏡子層的方向接收，并入射到閃爍器320的第二表面324，則產生的最強可見光將在第二表面324附近。
從光電二極管層340的方向接收X射線不是明顯的，因為關注的是提供足夠的閃爍器厚度326，從而可以吸收足夠數量的X射線能量產生可見光。但是，因為數字射線照相成像器300的結構是使X射線首先穿過光電二極管層，因此閃爍器的厚度326可以不再是平衡X射線吸收與光散射的重要因素。在一個實施例中，閃爍器320可以具有比傳統閃爍器厚度大的厚度326。在另一個實施例中，閃爍器320可以比傳統厚度薄，或者正好薄到足以產生可見光并朝光電二極管層340反射光。
如上所述，閃爍器是吸收X射線產生可見光的材料。理想的閃爍器對于每個進入的X射線光子產生最大數量的光子，通過是每1keV進入的X射線能量產生20到50個可見光子。閃爍器通常包括高原子序數材料，這些材料具有高的X射線吸收。在一個實施例中，閃爍器可以像磷一樣是顆粒狀的。磷是暴露在X射線下能發光的材料。為了得到最大亮度，X射線成像中使用的磷是由摻雜其它稀土元素的稀土氧硫化物制成的。閃爍器材料可以包括碘化銫(CSI)、氧硫化釓(GOS)以及其它的裝載的纖維(loaded fiber)。
閃爍器也可以由其它材料制成，例如，碘化銫。銫和碘也具有高的原子序數。碘化銫的一個性質是長成稠密陣列的針狀。這形成了作為閃爍器X射線輸入側附近產生的光子柱狀通道的晶體。圖3表示具有將光子從閃爍器320的一端導到另一端的光柱。單個的光柱324、326是閃爍器320的光柱的代表。在一個實施例中，例如，穿過鏡子層310的X射線被閃爍器320轉換成可見光。柱狀結構324、326可以將光導向光電二極管層340，從而將光必須穿過閃爍器320到達光電二極管層340的距離引起的光散射減小到最低程度。
在一個實施例中，X射線可以沿從保護層350朝鏡子層310的方向吸收。由此，閃爍器320在鄰近光電二極管340的第一表面322吸收X射線。閃爍器320的柱狀結構(即，324、326)通過將光反射回到光電二極管，而使可見光到達光電二極管層340上的光電二極管(如，342、344)。從而具有柱狀結構的閃爍器320的平板成像器300，綜合在朝向光電二極管層340的第一表面322接收穿過閃爍器320的X射線，可以進一步增大用于形成圖像的光檢測的效率。
基體340可以由X射線低衰減或吸收的材料制成。吸收X射線的基體可以不利地減小閃爍器320產生的相應光強度。這可以具有需要較高照射劑量的效應，用于補償穿過基體層340之后X射線能量的降低。在一個實施例中，基體層340是由硅制成的。在另一個實施例中，基體層340是玻璃材料。用于制作基體340的材料在本領域內公知的，因此這里不提供詳細的描述。
在一個實施例中，基體340可以具有約1.1mm的厚度。每個光電二極管324、326可以具有約2微米的厚度，閃爍器320可以具有約0.6mm的厚度。
圖4以曲線圖表示使用數字射線照相成像器(即，平板成像器)的優點，其中所述數字射線照相成像器的結構可以在最靠近光電二極管層的閃爍器表面附近或表面上接收X射線。曲線圖400可以參考圖1A和3進行解釋。水平軸410代表閃爍器表面上的水平測量位置，閃爍器表面是X射線輸入表面，或與其相反的表面，或X射線輸出表面。垂直軸420代表閃爍器產生的可見光強度。X射線圖案邊緣450表示閃爍器的水平長度。
曲線430對應于閃爍器的X射線輸入表面上測量的光強度。曲線440對應于與X射線輸入表面相反的表面上測量的光強度。在一個實施例中，曲線430可以對應于圖3所示第一表面322附近的光強度。曲線440可以對應于第二表面324附近的光強度。從曲線圖400可以看出，X射線輸入表面的光強度遠大于非X射線表面，特別是在X射線圖案邊緣450處。這樣，與在X射線輸入表面相反的閃爍器表面上檢測光強度相比，通過在與X射線輸入表面對應的閃爍器表面檢測可見光，可以預計，信噪比和空間分辨率都可提高到100％。超出X射線圖案邊緣450，曲線430和440的光強度420呈指數衰減。
在另一個實施例中，數字射線照相成像器可以是平板成像器，將X射線直接轉換成電荷，而沒有閃爍器層(即，直接X射線成像器)。這種類型的成像器用半導體或光電導體層替代閃爍器層。在下面的附圖描述中，術語“半導體”和“光電導體”在描述直接轉換X射線成像器時可以互換。圖5表示基于半導體的平板成像器的一個實施例的剖視圖。成像器500具有偏壓電極層520、半導體層530、電荷收集層540和基體層550。在另一個實施例中，可以將印刷電路板(PCB)層510布置在偏壓電極層520上。偏壓電極層520布置在半導體層530上。半導體層530布置在電荷收集層540上，電荷收集層540布置在基體層550上。電荷收集層540具有一個陣列的電荷收集電極(如，電極542、544)。電荷半導體層530具有鄰近電荷收集層540的第一表面532。半導體層530也具有鄰近偏壓電極層520的第二表面534。電場通過電極層520施加在半導體層上。
在使用時，X射線穿過平板成像器500的層。平板成像器500的結構，使X射線穿過電荷收集層540，并在X射線穿過半導體層530之前入射到半導體層530的第一表面532。隨著半導體層530吸收X射線，以電荷532、534作為代表的電荷被朝向電荷收集層540的電荷收集電極(如，542、544)吸收。電荷可以收集、放大并量化成與形成圖像對應的數字代碼。
在本發明的一個實施例中，如圖5所示，X射線穿過半導體層530的第一表面532。因為第一表面532鄰近電荷收集層540，所以電荷(如，532、534)不必穿過半導體層530的厚度到達電荷收集層540。由此，電荷(如，532、534)的擴散可以達到最小程度，并且與X射線傳播入射到閃爍器530的第二表面534相比，電荷收集層540的效率較高。對于基于半導體(光電檢測器)的成像器，半導體材料可以包括非晶硒(a-Se)、鉛的氧碘化物和氧化物、碘化泵、CdTe和CdZnTe。
在基于閃爍器和基于半導體的平板成像器(分別如圖3和圖5)中，產生的電荷圖案可以用電讀出機構檢測，用于成形數字圖像。在一個實施例中，平板成像器可以具有基于非晶硅(a-Si)薄膜晶體管(TFT)或開關二極管陣列的讀出機構。TFT陣列可以位于多層中的基體上，使光電二極管或電荷收集電極位于TFT平面頂部或位于與TFT相同的平面上。由此，TFT陣列通常鄰近X射線吸收和檢測的位置。這種結構使平板成像器變薄并覆蓋大的成像面積。
基于閃爍器的平板成像器也可以具有基于電荷耦合裝置(CCD)的讀出機構。CCD成像器具有一系列金屬氧化物半導體電容，它們形成在半導體表面上相互非常靠近。可以使用光學器件抓取閃爍器發出的光。
圖6表示使用平板成像器的數字射線照相系統600的一個實施例。病人630躺在X射線源610與平板成像器640之間的支撐臺620上。平板成像器640具有光電二極管層644，光電二極管層644布置在保護層642上。閃爍器層646布置在光電二極管層644上。鏡子層648布置在閃爍器層646上。閃爍器646具有鄰近光電二極管644的第一表面(未圖示)以及鄰近鏡子層648的第二表面(未圖示)。在另一個實施例中，基體層(未圖示)可以布置在光電二極管層644與保護層之間。另外，透光層(未圖示)可以布置在閃爍器646與光電二極管層644之間。
X射線穿過病人630的一部分，并被平板成像器640接收產生數字化圖像。平板成像器640的結構，使X射線穿過光電二極管層644并入射到閃爍器646鄰近光電二極管層644的第一表面。由此，成像器640的這種結構，使閃爍器646將光電二極管層644附近的可見光強度達到最大程度，從而產生最好可能性的圖像。在另一個實施例中，平板成像器640可以是直接將X射線轉換成光的成像器類型，而不使用閃爍器，如同參考圖5描述的。
下面還描述一種方法。在一個實施例中，可以使用平板成像器。所發射的X射線穿過具有頂面和底面的基體層。頂面具有光敏器件，例如，光電二極管。X射線由平板成像器接收，在穿過基體層之后入射到閃爍器層上。閃爍器層具有鄰近光敏器件的第一表面，以及遠離光敏器件與第一表面相對的第二表面。在另一個實施例中，鏡子層可以布置在靠近閃爍層的第二表面。另外，保護層可以布置在靠近基體層的底面。
X射線在穿過閃爍器層之前在閃爍器層的第一表面上接收。光敏器件檢測閃爍器層產生的可見光。相對于閃爍器層的第二表面，在第一表面產生較大的光強度。平板成像器產生目標的數字圖像。平板成像器可以將圖像數據發送到顯示系統，用于實時觀看。
在成像方法的另一個實施例中，X射線在穿過平板成像器的電荷收集層之后入射到半導體層上被接收。電荷收集層具有電荷收集電極的陣列。半導體層具有鄰近電荷收集層的第一表面，以及遠離電荷收集層與第一表面相對的第二表面。另外，保護層可以布置在鄰近電荷收集層遠離半導體層的表面上。
電場施加在半導體層上。X射線在穿過半導體層之后在半導體層的第一表面上被接收。電荷收集層檢測與半導體層吸收的X射線對應的、來自半導體層的電荷。與半導體層的第二表面相比，半導體層在鄰近電荷收集層的半導體層第一表面附近產生較多的電荷。平板成像器產生目標的數字圖像。平板成像器可以將圖像數據發送到顯示系統，用于實時觀看。
在上面的說明書中，參考特殊代表性的實施例描述了本發明。但是，很顯然，在不偏離權利要求給出的本發明的寬廣精神和范圍的情況下，可以對本發明做出不同的修改和變化。因此，說明書和附圖被認為是解釋性的，而不是限制性的。
權利要求
1.一種數字射線照相成像器，包括能量檢測層；以及布置在能量檢測層上的X射線轉換層，其中X射線轉換層具有鄰近能量檢測層的第一表面，以及在能量檢測層相反一側的第二表面，并且其中，數字射線照相成像器的結構使得X射線在穿過X射線轉換層之前穿過能量檢測層。
2.如權利要求1所述的數字射線照相成像器，其中與能量檢測層的第二表面相比，與成像器接收的X射線對應的強度水平在其第一表面附近較大。
3.如權利要求2所述的數字射線照相成像器，其中X射線轉換層包括閃爍材料，用于由X射線產生可見光。
4.如權利要求3所述的數字射線照相成像器，其中能量檢測層包括光電二極管，用于檢測可見光。
5.如權利要求2所述的數字射線照相成像器，其中X射線轉換層包括半導體材料，用于吸引穿過半導體材料的電荷。
6.如權利要求2所述的數字射線照相成像器，其中X射線轉換層包括光電導體材料，用于在半導體材料中產生電荷。
7.如權利要求5所述的數字射線照相成像器，其中能量檢測層包括多個電荷收集電極，用于收集電荷。
8.如權利要求1所述的數字射線照相成像器，還包括布置在能量檢測層下面的保護層。
9.如權利要求8所述的數字射線照相成像器，還包括布置在能量檢測層與保護層之間的基體層。
10.一種平板成像器，包括光電二極管層；布置在光電二極管層上的透光層；以及布置在透光層上的閃爍器層，其中閃爍器層具有鄰近透光層的第一表面以及在透光層相反一側的第二表面，并且其中，平板成像器的結構使得X射線在穿過閃爍器層之前穿過光電二極管層。
11.如權利要求10所述的平板成像器，其中與閃爍器層的第二表面相比，閃爍器層產生的光強度在鄰近透光層的閃爍器層第一表面附近較大。
12.如權利要求11所述的平板成像器，其中光電二極管層包括基于CCD的傳感器。
13.如權利要求11所述的平板成像器，其中光電二極管層包括基于CMOS的傳感器。
14.如權利要求11所述的平板成像器，還包括布置在光電二極管層下面的TFT層。
15.如權利要求10所述的平板成像器，其中閃爍器層包括磷閃爍器。
16.如權利要求10所述的平板成像器，其中閃爍器層包括碘化銫閃爍器。
17.如權利要求10所述的平板成像器，其中鏡子層布置在閃爍器層上。
18.如權利要求17所述的平板成像器，其中保護層布置在光電二極管層下面。
19.如權利要求18所述的平板成像器，其中基體層布置在保護層與光電二極管層之間。
20.如權利要求19所述的平板成像器，還包括將平板成像器裝在一起的外殼，其中外殼形成開口窗，用于接收X射線。
21.一種平板成像器，包括布置在電荷收集層上的半導體層；以及布置在半導體層上的偏壓電極層，偏壓電極用于在半導體層中產生電場，其中半導體層具有鄰近電荷收集層的第一表面，以及鄰近偏壓電極的第二表面，并且平板成像器的結構使得X射線穿過半導體層之前穿過電荷收集層。
22.如權利要求21所述的平板成像器，其中與電荷收集層的第二表面相比，從半導體層中吸引的電荷在半導體層鄰近電荷收集層的第一表面附近較大。
23.如權利要求21所述的平板成像器，還包括布置在電荷收集層下面的TFT矩陣層。
24.如權利要求21所述的平板成像器，其中半導體層包括非晶硒材料。
25.如權利要求21所述的平板成像器，其中電荷收集層包括多個電荷收集電極。
26.如權利要求22所述的平板成像器，還包括將平板成像器裝在一起的外殼，其中外殼形成開口窗，用于接收X射線。
27.一種數字射線照相系統，包括發射X射線的X射線源；接收X射線并產生數字化圖像的平板成像器，該平板成像器包括光電二極管層，布置在光電二極管層上的透光層，布置在透光層上的閃爍器層，和布置在閃爍器層上的鏡子層；以及與平板成像器相連的顯示系統，顯示系統用于顯示數字化圖像，其中閃爍器層具有鄰近透光層的第一表面以及鄰近鏡子層的第二表面，并且平板成像器的結構使得X射線在穿過閃爍器層之前穿過光電二極管層。
28.如權利要求27所述的系統，其中與閃爍器層的第二表面相比，閃爍器層產生的光強度在鄰近透光層的閃爍器層第一表面附近較大。
29.如權利要求27所述的系統，其中光電二極管包括基于CCD的傳感器。
30.如權利要求27所述的系統，其中光電二極管包括基于CMOS的傳感器。
31.如權利要求27所述的平板成像器，還包括將平板成像器裝在一起的外殼，其中外殼形成開口窗，用于接收X射線。
32.一種數字射線照相系統，包括發射X射線的X射線源；接收X射線并產生數字化圖像的平板成像器，該平板成像器包括布置在電荷收集層上的半導體層，和布置在半導體層上的偏壓電極層，偏壓電極用于在半導體層中產生電場；以及與平板成像器相連的顯示系統，顯示系統用于顯示數字化圖像，其中半導體層具有鄰近電荷收集層的第一表面以及鄰近偏壓電極的第二表面，并且平板成像器的結構使得X射線在穿過半導體器層之前穿過電荷收集層。
33.如權利要求32所述的系統，其中與電荷收集層的第二表面相比，從半導體層中吸引的電荷在半導體層鄰近電荷收集層的第一表面附近較大。
34.如權利要求32所述的數字射線照相系統，其中平板成像器是基于TFT的成像器。
35.如權利要求32所述的數字射線照相系統，其中平板成像器是基于CCD的成像器。
36.如權利要求33所述的平板成像器，還包括將平板成像器裝在一起的外殼，其中外殼形成開口窗，用于接收X射線。
37.一種成像方法，包括發射X射線穿過光敏器件；以及接收穿過光敏器件之后入射到閃爍器層上的X射線。
38.如權利要求37所述的方法，其中閃爍器層布置在光敏層上，閃爍器層具有鄰近光敏器件的第一表面以及遠離光敏器件與第一表面相對的第二表面，并且接收還包括在X射線穿過閃爍器層之前在閃爍器層第一表面上接收X射線。
39.如權利要求38所述的方法，其中接收還包括與閃爍器層第二表面相比，在閃爍器層鄰近光敏器件的第一表面附近產生較大的光強度。
40.如權利要求39所述的方法，還包括用光敏器件檢測閃爍器層產生的可見光。
41.如權利要求40所述的方法，其中鏡子層布置在閃爍器層的第二表面附近。
42.如權利要求41所述的方法，其中基體層布置在光敏層下面。
43.如權利要求42所述的方法，其中保護層布置在基體層下面。
44.一種成像方法，包括發射X射線穿過電荷收集層；以及接收穿過電荷收集導之后入射到半導體層上的X射線。
45.如權利要求44所述的方法，其中半導體層布置在電荷收集層上，半導體層具有鄰近電荷收集層的第一表面以及遠高電荷收集層與第一表面相對的第二表面，并且接收還包括在X射線穿過半導體層之前在半導體層的第一表面上接收X射線。
46.如權利要求45所述的方法組合，還包括在半導體層中產生電場。
47.如權利要求46所述的方法組合，其中接收還包括與半導體層的第二表面相比，在半導體層鄰近電荷收集層的第一表面附近產生較多的電荷。
48.如權利要求47所述的方法，還包括用電荷收集層檢測從半導體層吸引的電荷。
49.如權利要求48所述的方法，其中鏡子層布置在半導體層上。
50.如權利要求49所述的方法，其中保護層布置在電荷收集層下面。
全文摘要
一種具有X射線轉換層(220)的數字射線照相成像器(200)，X射線轉換層(220)具有鄰近檢測層(240)的第一表面(226)以及在與檢測層(240)相反一側的第二表面(224)，并且數字射線照相成像器(200)的結構使X射線在穿過X射線轉換層(220)之前穿過檢測層(240)。
文檔編號H04N5/321GK1620616SQ02828033
公開日2005年5月25日 申請日期2002年12月20日 優先權日2002年2月15日
發明者I·P·莫洛夫 申請人:瓦里安醫療系統技術公司