专利名称：磁性硬硅光电倍增管的制作方法
磁性硬硅光电倍增管以下涉及辐射探测器领域、医学成像领域等。以下特别应用于提供正电子发射断 层摄影(PET)和磁共振(MR)成像能力的混合医学成像系统并且特别参考该混合医学成像 系统来进行描述。更普遍地，以下将应用于在高磁场环境中使用的固态辐射探测器，诸如包 括MR和单光子发射计算机断层摄影能力的混合系统(即，混合MR/SPECT系统)和在除了 采用高电磁场环境中的辐射探测器的医学成像系统之外的系统。对用于医学诊断、临床监测以及其他应用的混合成像系统有兴趣，该混合成像系 统将磁共振(MR)扫描器与诸如正电子发射断层摄影(PET)成像器或单光子发射计算机断 层摄影(SPECT)成像器的辐射敏感成像器结合。现有的PET和SPECT成像器典型地采用辐 射探测器，该辐射探测器包括在受到高能量辐射粒子(例如，在PET成像的情况下为511keV 光子)冲击时产生光的突发或闪烁的闪烁体元件和布置为探测闪烁的光电倍增管(PMT)元 件的阵列。然而，已发现，PMT元件对MR扫描器所生成的磁场敏感，这可能改变光喷射的电 子在管中行进的路径。还提出了代替PMT元件的硅光电倍增管元件的使用。参见例如Fiedler等人的WO 2006/111869 A2、Frach等人的WO 2006/111883 A2。在Frach等人的方法中，例如，数字硅 光电倍增管元件使得能够将大量电子设备与光辐射探测器整合，从而在某些实施例中提供 从PET探测器环卸载的直接数字输出。一种不那么复杂的方法是代替模拟PMT元件而以模拟硅光电倍增管元件阵列的 形式使用辐射探测器。在模拟硅光电倍增管元件阵列中，雪崩光电二极管(APD)元件的二 维阵列在阳极和阴极电极之间并联连接。诸如可见光子的辐射粒子在该阵列的APD元件之 一的附近中的冲击引起雪崩击穿，从而APD变得导电，以便支持阳极和阴极电极之间的电 流流动。任选地，每个探测器元件可以包括与APD串联连接的抑制电阻以提高性能。在典 型的布局中，衬底用作一个电极，并且任选地涂有平面铟锡氧化物(ITO)层等以提高平面 导电率。通过绝缘层与导电衬底间隔开(或通过绝缘衬底与导电ITO层间隔开)的电学布 线接触APD元件并用作阳极/阴极电极组合的第二电极。在该布局中，电极定义平行导电 板。在本领域中普遍认为，与PMT元件相比，不管是模拟的还是数字的，硅光电倍增管 都基本上对静态磁场更不敏感。因此，提出了(参见W02006/111869)在包括MR的混合扫 描器中使用模拟或数字硅光电倍增管。以下提供克服上面所提到的问题及其他的新的改进的装置和方法。—种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；阳极和阴极电极，其设置在衬底上或设置在衬底中； 以及导电连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地使固态探测器元件在阳 极和阴极电极之间并联地电连接。一种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器；以及正电子发射断层摄影(PET)或单 光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置为具有与MR扫描器所生成的磁场的某 些相互作用。PET或SPECT成像系统包括闪烁体元件和布置为探测闪烁体元件中所生成的
5闪烁的如紧接的前面的段落所述的辐射探测器。一种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；电极，其设置在衬底上或设置在衬底中；以及导电 连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地使固态探测器元件和电极电连接， 导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元件共同定义小于或大约是探测器阵列区 域的十分之一的最大区域。一种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器；以及正电子发射断层摄影(PET)或单 光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置为具有与MR扫描器所生成的磁场的某 些相互作用。PET或SPECT成像系统包括闪烁体元件和布置为探测闪烁体元件中所生成的 闪烁的如紧接的前面的段落所述的辐射探测器。一种辐射探测器，包括衬底；固态探测器元件的二维阵列，其设置在衬底上或设 置在衬底中并且定义探测器阵列区域；以及导电连接线，其设置在衬底上或设置在衬底中， 并且可操作地使固态探测器元件并联地电连接，导电连接线布置为与任何一个导电固态探 测器元件共同定义并不包围固态探测器元件的二维阵列的二维子阵列的最大区域。一个优点在于混合成像系统的磁共振和辐射成像部件之间减少的干扰。另一优点在于在高磁场混合成像系统中使用的更鲁棒的辐射探测器。另一优点在于提供具有对磁干扰的改进的硬度的辐射探测器阵列。在阅读并理解下列详细说明书的基础上，本领域普通技术人员将意识到本发明的 更进一步的优点。附图仅用于图解优选实施例的目的，并不解释为限制本发明。
图1示意地示出混合MR/PET系统；图2示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器模块之一的 横截面图；图3示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器�？榈墓烫� 光电倍增管阵列的一个实施例的平面图；图4示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器�？榈墓烫� 光电倍增管阵列的另一个实施例的平面图；图5示意地示出图1的混合MR/PET系统的PET子系统的辐射探测器�？榈墓烫� 光电倍增管阵列的另一个实施例的平面图。参考图1，描述了一种混合磁共振(MR)/正电子发射断层摄影(PET)成像系统，即 混合MR/PET成像系统。图解的系统包括水平孔磁共振扫描器10，在图1中，在部分横截面 中示出该水平孔磁共振扫描器，以揭示由水平孔磁共振扫描器10定义的圆柱孔12的一部 分。磁共振成像扫描器10包含各部件(未单独地图解)，诸如主磁体、任选的磁体垫片、典 型地包括多个磁场梯度线圈和任选的梯度勻场或梯度校正线圈的磁场梯度系统、任选的全 身射频线圈等等。在某些实施例中，某些这样的部件可以设置在壳体上或孔12内。例如， 一个或多个射频线圈(未示出)可以设置在孔12中。这样的线圈可以包括局部线圈、局部 线圈阵列、同轴地布置在圆柱孔12内的全身线圈等。在磁共振成像期间，设置在孔12内的受试者经受主磁场和由射频线圈在磁共振 频率下施加的射频脉冲，以激励受试者中的磁共振。任选地，施加所选择的磁场梯度，以空间编码或限制所激励的磁共振、破坏磁共振或另外操纵磁共振。一个或多个磁共振线圈接 收被激励且空间编码或另外操纵的磁共振，并且，任选地在所选择的诸如数字化、归一化等 的处理之后，将所采集的磁共振信号存储在磁共振数据存储器16中。对于成像应用，在考 虑到采集期间所使用的空间编码的配置的情况下，磁共振重建处理器18处理磁共振数据， 以便将磁共振数据重建成存储在磁共振图像存储器20中的一个或多个磁共振图像。例如， 如果空间编码采用笛卡尔编码，则可以由重建处理器18适当地应用基于傅里叶变换的重 建算法。所图解的MR扫描器10是水平孔类型的扫描器。然而，还可以使用其他类型的MR 扫描器，诸如垂直孔扫描器、开孔扫描器等。所图解的混合成像系统还包括PET成像器。PET探测器22环布置在MR扫描器22 的孔12内。PET探测器22配置为探测由正电子湮没事件发射的511keV伽马粒子。在其 他实施例中，可以代替PET或除PET之外而包括不同于PET的基于辐射的成像系统，诸如 SPECT，该成像系统使通常不同于511keV的能量的伽马粒子的探测成为必要。所图解的PET 探测器22环是定位在孔12的中央的环形环，这有利地使PET成像能够查看与MR成像相同 的区域；然而，还预期PET探测器相对于MR孔的偏移的或另外非对准的定位。此外，对于 诸如SPECT的某些成像模态，探测器可以不同于完整的环形环。例如，SPECT可以采用在孔 的周围间隔开的多个离散的探测器区域或探测器“头”。更进一步，虽然所图解的PET探测 器22环安装在面对孔12的MR扫描器10的表面上，但还预期使PET探测器定位在MR扫描 器内，例如在孔衬套后、在射频线圈后、交织在鸟笼射频线圈的横档之间等。如果辐射探测 器安装在MR扫描器内，则对于51 IkeV伽马粒子或其他感兴趣辐射，设置在辐射探测器和孔 之间(并且因此查看辐射探测器)的孔衬套、射频线圈或其他MR部件应当是透射的或透明 的。所采集的辐射数据存储在诸如图1的实施例中的PET数据存储器26的数据存储 器中。在PET成像器的情况下，已知每个电子空穴湮没事件产生两个相对地指向的511keV 的伽马粒子；因此，针对重合而适当地分析511keV伽马粒子探测事件，S卩，属于短的“重合” 窗的两个511keV伽马粒子探测事件被视为基本上同步的探测事件，基本上同步的探测事 件假定为在沿着连接两个伽马粒子探测事件的“响应线”的某处发生的单电子正电子湮没 事件的结果。在某些实施例中，PET成像器将小的时间差中所包含的飞行时间信息并入两 个基本上同步的511keV的伽马粒子探测事件之间，以进一步沿着响应线定位电子空穴湮 没事件。这已知为飞行时间PET，并且在WO 2006/111869 A2中更详细地描述，通过引用将 其整体并入本文。对于不同于PET的基于辐射的成像技术，通常不存在辐射探测事件的固 有配对，所以在诸如SPECT的技术中，单独地处理辐射探测事件。典型地，在SPECT中，辐射 探测器包括适当的辐射准直器，以限定所探测的辐射事件沿着线、窄角锥、或由准直仪几何 形状定义的响应平面。继续参考图1的图解示例，所采集的PET数据由PET重建处理器28重建，以生成 存储在PET图像存储器30中的一个或多个PET图像。某些适当的重建技术包括滤波反投 影、迭代反投影等。SPECT数据的重建典型地采用类似的技术。在PET成像期间，在PET成像之前对受试者施用适当的放射性药物。放射性药物 设计为优先地聚集在受试者的感兴趣的部分中，诸如血流、感兴趣器官等。放射性药物包含在放射性衰变期间生成正电子的放射性物质，从而随后湮没的正电子生成由PET探测器22 探测的相对地指向的511keV的伽马粒子。SPECT成像类似，除了放射性药物配置为生成另 一种可探测的辐射之外。混合成像系统的优点是可以同时地或时间上紧接着采集MR和PET (或其他放射 性)图像，但不在MR和PET (或其他放射性)成像之间移动受试者。这促进了 MR和PET图 像的空间对准和时间对准，并且降低了在MR和PET成像之间无意地移动受试者的可能性。 作为结果的图像可以在用户界面34上显示，例如，MR和PET图像并排地示出，以便方便视 觉比较。任选地，图像融合器36将MR和PET图像结合到覆盖或另外结合MR和PET图像的 显示的表示中，以便在用户界面34上显示。例如，在某些诊断方法中，MR图像提供解剖信 息，而PET图像提供代谢信息或功能信息。经融合的MR/PET图像使得能够将PET图像的代 谢信息或功能信息放入使用MR图像的解剖信息的背景中。参考图2，示出了 PET探测器22的�？榛蚱渌糠只虻ピ�。所图解的PET探测器 22包括闪烁体40、任选的光管或光导42以及固态辐射探测器44。511keV的伽马粒子或其 他感兴趣的辐射粒子被闪烁体40吸收，并且作为响应，生成光的突发或闪烁。固态辐射探 测器44 (任选地通过光耦合光管或波导42)查看闪烁体40，并使用适当的固态探测器元件 来探测光闪烁。闪烁体材料选择为具有对511keV的伽马粒子或其他感兴趣粒子的很高的 阻止本领。对于飞行时间PET系统，闪烁体材料还选择为具有足够快的闪烁衰减时间，以使 得能够提取飞行时间信息的好的时间分辨率。某些适当的飞行时间PET的闪烁体材料包括 LYSO和LaBr，尽管预期其他闪烁体材料。图3示意地图解固态辐射探测器44之一。辐射探测器44包括定义设置在衬底54 上或设置在衬底54中的探测器阵列区域52(在图3中由虚线表示)的辐射探测器元件50 的二维陈列(在图3中由虚线框表示；为了简洁，在图3中仅由参考数字标记辐射探测器元 件50之一)。尽管单个探测器阵列图解为设置在单个衬底上或设置在单个衬底中，但要意 识到，多个探测器阵列可以设置在单个衬底上或设置在单个衬底中；也就是说，单个衬底可 以支撑多个探测器阵列，每个探测器阵列定义探测器阵列区域。所图解的辐射探测器元件 50各自包括雪崩光电二极管(APD)D(在图3中由常规的二极管电路符号示意地表示)和抑 制(quenching)电阻R(在图3中由框表示)。预期在某些实施例中省略抑制电阻R。还预 期在辐射探测器元件中包括另外的或不同的部件。例如，PIN光电二极管或光敏晶体管可 以代替APD D。在某些实施例中，预期以有源抑制电路或者用于抑制或其他目的的其他电路 代替电阻R所提供的无源抑制。辐射探测器元件50在阳极电极Ea和阴极电极E。之间由导电连接线并联连接，该 导电连接线包括与阳极电极Ea连接的阳极总线60和与阴极电极E。连接的阴极总线64。在 图3的示意图解中，阳极总线60和与阴极总线64连接的导电连接线的交叉指示为由交织 的绝缘层66分开。在图解的制造过程中，衬底54适当地为硅，并且，使用适当的硅设备制 造技术在衬底54中或衬底54上单片地制造辐射探测器元件50，适当的硅设备制造技术例 如包括光刻、掺杂扩散、金属蒸镀、金属剥离、离子注入或其他适当的硅处理操作。导电连接 线60、64和绝缘层66被适当地形成并且组成图案而作为硅处理操作的一部分。如本文所 使用的术语“硅衬底”意在包含半绝缘硅晶片或衬底、绝缘体上硅晶片或衬底、掺杂导电硅 晶片或衬底等。如果使用导电硅晶片，则采用诸如离子注入的适当的隔离过程来电学地隔
8离单独的辐射探测器元件50。代替硅，所预期的用于在制造固态辐射探测器44中使用的其 他材料包括碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)。此外，虽然描述了基于单片硅的制造，但可以使 用包括整合相同的或不同的材料类型的部件的混合技术的其他制造技术。在运行时，使用电极E。、Ea对APD的D进行反向偏压，从而APD的D通常不导电。 然而，最接近APD的D之一的衬底54中的光的光子的吸收使得最接近的APD D经历雪崩击 穿并且因此变得导电，以便生成可经由电极Ea、E。而可探测的电流脉冲。抑制电阻R抑制雪 崩过程并促进激活的APD D恢复至不导电状态。可替代地，电阻R可以被有源抑制电路代 替，该有源抑制电路促进激活的APD D的更快的恢复，以便改进例如飞行时间PET的时间分 辨率。将意识到，混合成像器的PET探测器22布置为具有与MR扫描器10所生成的磁场 的某些相互作用。可以通过PET探测器22相对于MR扫描器10的磁场生成部件的适当的 放置来大体上减少这样的相互作用，但尽管如此，预期PET探测器22与来自MR扫描器10 的动态磁场相互作用，某些动态磁场具有几毫特斯拉至几十毫特斯拉的数量级。有利地，与 一般在PET和SPECT成像器中使用的PMT元件相比较，硅光电倍增管通常被认为对静态磁 场更不敏感。然而，本文认识到，在APD之一激活时，硅光电倍增管可能呈现与磁场的不期望的 耦合，这可能降低MR扫描器和/或混合MR/PET或MR/SPECT成像系统中的PET或SPECT成 像器的性能。在电极定义平行导电板的常规的硅光电倍增管阵列中，APD之一的激活的作 用是将导电路径引入平行导电板之间。取决于导电的APD的位置，这可能导致可以与MR扫 描器的磁场耦合的导电回路的形成。本文估计，对于在10千赫下与10毫特斯拉的磁场耦 合，感应电压可以是大约几毫伏。通过比较，光电探测器的探测的信号典型地是大约几十至 几百毫伏。因而，对磁耦合进行估计，以甚至在使用硅光电倍增管设备时也将大量的噪声引 入PET探测过程中。在飞行时间PET的情况下，MR感应的噪声将显著地减小探测器的飞行 时间的测量精度。为了抑制在激活状态期间与磁场相互作用，本文的固态辐射探测器将导电连接线 60,64布置为与任何一个导电固态探测器元件50共同定义小于或大约探测器阵列区域52 的十分之一的最大区域，该固态辐射探测器包括衬底54、设置在衬底54上或设置在衬底54 中并且定义探测器阵列区域52的固态探测器元件50的二维阵列、设置在衬底54上或设置 在衬底54中的电极E。、Ea以及设置在衬底54上或设置在衬底54中并且可操作地电连接固 态探测器元件50和电极E。、Ea的导电连接线60、64。在图3中所示的实施例中，这通过将 所有总线60、64设置在探测器阵列区域52的相同侧来实现。以这种方式，任何导电探测器 元件50都将产生非常小的区域的回路，从而最多包围包括导电探测元件50以及总线60、64 之间的小区域的该行探测器元件50的长度。该最大区域并不包围固态探测器元件的二维 阵列的二维子阵列，而是最多包围一个探测器行。图3中所示的固态辐射探测器44的导电 连接线的布局在本文中描述为E型布局-字母“E”的水平线表示与探测器行平行地延伸的 导电连接线，而字母“E”的垂直连接线表示总线60、64。为了确保在探测器元件变得导电时定义的导电回路是小的区域，固态辐射探测器 44使用总线60、64以在电极Ea、E。两端并联地连接探测器元件。不同于某些现有的硅光电 倍增管，固态辐射探测器44并不包括任何具有大于探测器阵列区域的十分之一的区域的
9平面导电层。例如，电极Ea、E。可以制得相对�。愎淮笠允沟媚芄唤蟹奖闱铱煽康暮附� 或其他电连接，但是比探测器阵列区域52的面积的十分之一更小得多。特别地，衬底54并 不用作电极。在衬底上也不存在ITO的大面积平面导电涂层或另一导电材料以用作电极。在混合PET/计算机断层摄影(CT)扫描器的背景下，图3的E型布局具有另一优 点，即显著地减少了设备抖动。这对于飞行时间PET和混合PET/CT是有利的。例如，为了 使飞行时间PET具有低于200皮秒的重合时间分辨率，固态光电倍增管设备的单独单元的 单独延迟对大约160皮秒的光电倍增管设备的定时抖动有贡献，这对于具有E型布局的 3. 5x3. 5mm2的设备是可达到的。除图3的E型布局之外的其他布局可以用于确保与任何一个导电固态探测器元件 共同定义的最大区域小于或大约是探测器阵列区域的十分之一。除图3的E型布局之外的 其他布局可以用于确保与任何一个导电固态探测器元件共同定义的最大区域并不包围固 态探测器元件的二维阵列的二维子阵列。参考图4，图解了可替代的固态辐射探测器44’。辐射探测器44’包括定义探测器 阵列区域52的探测器元件50 (在图4中表示为不示出内部探测器元件部件的框)以及均 设置在衬底54上或设置在衬底54中的电极E。、Ea。然而，图4的辐射探测器44’与图3的 辐射探测器44的不同之处在于阳极和阴极总线60、64沿着穿过探测器阵列区域52的共同 的总线路径70布置或设置。注意到，在图4中，不是像在图3中那样图解隔离绝缘层66，而 是分别使用实线和虚线在图4中示意地编码阳极和阴极总线60、64。要理解的是，在导电连 接线的交叉处提供适当的隔离绝缘层等。如本文中所使用的，术语“总线路径”表示穿过探测器阵列区域52的狭窄路径，沿 着该狭窄路径布置或设置总线60、64。所图解的总线路径70是直线路径，但还预期非直线 总线路径，诸如曲线路径或弯曲路径。通过将总线沿着狭窄的总线路径设置并且将探测器 行连接至总线，再次使与任何一个导电固态探测器元件共同定义的最大区域最小化。对于 具有如图4中所示的直线总线路径的对称布置，适当地将该布局称为双E型布局(有时也 表示为H型布局)，其中，沿着中央总线路径的总线60、64定义E的垂直，沿一个方向远离总 线70延伸的探测器行定义第一‘ ”的垂线，并且，沿相反的方向远离总线70延伸的探测器 行定义“向后的E”的垂线。在图4中所示的双E布局中，与任何一个导电固态探测器元件共同定义的最大区 域小于或大约是探测器区域的十分之一。在图4中所示的双E布局中，与任何一个导电固态 探测器元件共同定义的最大区域并不包围固态探测器元件的二维阵列的二维子阵列-更 确切地说，最大区域最多包围包含导电固态探测器元件的探测器行和包含在总线60、64之 间的总线70的区域。由于根据本文的定义，总线路径是穿过探测器阵列区域52的狭窄的 路径，因而由于包含在总线60、64之间的总线路径70的区域而产生的对最大区域的贡献很 小。在图3的E型布局或图4的双E型布局中，沿着总线60、64可能存在某个电压降。 然而，通过对于总线60、64而使用足够厚的导体，可以将电压降减小至可接受的水平。例 如，总线60、64可以是宽度和厚度足以提供横截面面积足够大以将电压降减小至可接受的 水平的导体的导电轨迹。图4的双E型布局还通过减小沿着由总线60、64和与包含导电探 测器元件的探测器行平行的导电连接线定义的回路的长度而减小这样的电压降。
所图解的实施例是模拟固态辐射探测器，并且配置为探测闪烁。然而，本文所公开 的用于减小在辐射粒子探测事件期间耦合的动态磁场的技术还可应用于数字固态辐射探 测器和用于探测辐射而不是闪烁的辐射探测器。参考图5，图解了可替代的固态辐射探测器44”。辐射探测器44”包括定义探测器 阵列区域52的探测器元件50 (在图5中表示为不示出内部探测器元件部件的框)以及均 设置在衬底54上或设置在衬底54中的电极E。、Ea，并且还包括沿着穿过探测器阵列区域52 的共同的总线路径70布置或设置的阳极和阴极总线60、64。然而，在图5中，使用曲折的 “来回”电互连而实现探测器元件50的并联电互连。在图5中所示的布局中，将并联互连布 置到各自为矩形区域的四个曲折路径子单元中-在图5中，右上角的子单元由虚线框80描 绘。当探测器元件50之一激活且变得导电时，作为结果的导电回路最多包围包含导电探测 器元件的曲折路径子单元的大部分。对于图5中所示的布局，这是指导电连接线与任何一 个导电固态探测器元件50共同定义小于探测器阵列区域52的四分之一的最大区域。然而， 通过进一步将单元细分为更大量的曲折路径子单元，可以将导电连接线布置为与任何一个 导电固态探测器元件共同定义小于或大约是探测器阵列区域的十分之一的最大区域。还预 期具有除了所图解的曲折布局之外的其他布局的子单元，诸如具有圆形或矩形螺旋布局的 子单元。已参考优选实施例来描述本发明。在阅读并理解先前的详细的说明书的基础上， 其他人可以进行修改和变更。意在将本发明解释为包括所有这样的修改和变更，只要它们 落在所附权利要求书或其等同物的范围内。
1权利要求
一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件(50)的二维阵列，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中并且定义探测器阵列区域(52)；阳极和阴极电极(Ea、Ec)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中；以及导电连接线(60、64)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中，并且可操作地使所述固态探测器元件在所述阳极和阴极电极之间并联地电连接。
2.如权利要求1所述的辐射探测器，还包括闪烁体元件(40)，其与所述固态探测器元件(50)的二维阵列光学耦合，从而使得所述 固态探测器元件的二维阵列探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁。
3.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述辐射探测器不包括任何具有大于所述 探测器阵列区域(52)的十分之一的区域的平面导电层。
4.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)具有E型或双E型 布局。
5.如权利要求4所述的辐射探测器，其中，所述固态探测器元件(50)包括雪崩光电二 极管⑶。
6.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述衬底(54)是硅衬底，并且，所述固态 探测器元件(50)包括在所述硅衬底上或在所述硅衬底中单片地形成的基于硅的探测器元 件。
7.如权利要求6所述的辐射探测器，其中，每个固态探测器元件(50)包括雪崩光电二极管⑶；以及电阻(R)，其串联地与所述雪崩光电二极管电连接。
8.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)布置为与任何一个 导电固态探测器元件(50)共同定义小于或大约是所述探测器阵列区域(52)的十分之一的 最大区域。
9.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括分别与所述阳极和阴 极电极(Ea、Ec)连接的阳极和阴极总线(60、64)，并且，所述阳极和阴极总线设置在所述探 测器阵列区域(52)的相同侧上。
10.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括分别与所述阳极和阴 极电极(Ea、Ec)连接的阳极和阴极总线(60、64)，并且，所述阳极和阴极总线沿着穿过所述 探测器阵列区域(52)的共同的总线路径(70)设置。
11.如权利要求1所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)布置为与任何一 个导电固态探测器元件(50)共同定义不包围所述固态探测器元件的二维阵列的二维子阵 列的最大区域。
12.—种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器(10)；以及正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置 为具有与所述MR扫描器所生成的磁场的某些相互作用，所述PET或SPECT成像系统包括闪 烁体元件(40)和布置为探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁的如权利要求1所述的辐射探测器。
13.一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件(50)的二维阵列，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中并且定 义探测器阵列区域(52)；电极(E。、Ea)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中；以及导电连接线(60、64)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中，并且可操作地使所述 固态探测器元件和所述电极电连接，所述导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元 件共同定义小于或大约是所述探测器阵列区域的十分之一的最大区域。
14.如权利要求13所述的辐射探测器，还包括闪烁体元件(40)，其与固态探测器元件(50)的所述二维阵列光学耦合，从而固态探测 器元件的所述二维阵列探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁。
15.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括多个总线(60、64)， 所述固态探测器元件(50)布置在从所述总线延伸的多个分支中，每个分支的探测器元件 并联地布置。
16.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线包括均沿着穿过所述探 测器阵列区域(52)的共同的总线路径(70)设置的多个总线(60、64)。
17.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述辐射探测器并不包括任何具有大于 所述探测器区域(52)的十分之一的区域的平面导电层。
18.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述导电连接线(60、64)具有E型或双E 型布局。
19.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述固态探测器元件(50)包括雪崩光电 二极管Φ)。
20.如权利要求13所述的辐射探测器，其中，所述衬底(54)是硅衬底，并且，所述固态 探测器元件(50)包括在所述硅衬底上或在所述硅衬底中单片地形成的基于硅的探测器元 件。
21.如权利要求20所述的辐射探测器，其中，每个固态探测器元件(50)包括雪崩光电二极管⑶；以及抑制电路或设备(R)，其布置为抑制所述雪崩光电二极管中流动的雪崩电流。
22.—种成像系统，包括磁共振(MR)扫描器(10)；以及正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像系统，其布置 为具有与所述MR扫描器所生成的磁场的某些相互作用，所述PET或SPECT成像系统包括闪 烁体元件(40)和布置为探测所述闪烁体元件中所生成的闪烁的如权利要求13所述的辐射 探测器。
23.一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件(50)的二维阵列，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中并且定 义探测器阵列区域(52)；以及导电连接线(60、64)，其设置在所述衬底上或设置在所述衬底中，并且可操作地使所述 固态探测器元件并联地电连接，所述导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元件共 同定义并不包围固态探测器元件的所述二维阵列的二维子阵列的最大区域。
24.如权利要求23所述的辐射探测器，其中，每个固态探测器元件(50)包括雪崩光电二极管⑶；以及电阻(R)，其串联地与所述雪崩光电二极管电连接。
全文摘要
一种辐射探测器，包括衬底(54)；固态探测器元件(50)的二维阵列，其设置在衬底上或设置在衬底中并且定义探测器阵列区域(52)；电极(Ec、Ea)，其设置在衬底上或设置在衬底中；以及导电连接线(60、64)，其设置在衬底上或设置在衬底中，并且可操作地电连接固态探测器元件和电极，导电连接线布置为与任何一个导电固态探测器元件共同定义小于或大约探测器阵列区域的十分之一的最大区域。一种成像系统，包括MR扫描器(10)；以及PET或SPECT成像系统，其布置为具有与MR扫描器所生成的磁场的某些相互作用，PET或SPECT成像系统包括闪烁体元件(40)和布置为探测闪烁体元件中所生成的闪烁的前述的辐射探测器。
文档编号G01T1/29GK101910868SQ200980102166
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月7日 优先权日2008年1月15日
发明者V·舒尔茨 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
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