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1.发明授权Processing electronics and method for determining a count result, and detector for an X-ray imaging device 有权用于确定计数结果的处理电子元件和方法以及用于X射线成像装置的检测器公开(公告)号：US08592773B2
公开(公告)日：2013-11-26
申请号：US12679327
申请日：2008-09-23
申请人： Christian Baeumer , Guenter Zeitler , Klaus Juergen Engel , Christoph Herrmann , Roger Steadman Booker
发明人： Christian Baeumer , Guenter Zeitler , Klaus Juergen Engel , Christoph Herrmann , Roger Steadman Booker
IPC分类号： G01T1/24
CPC分类号： G01T1/17
摘要： The present invention relates to processing electronics (18) for a detector (12) of an X-ray imaging device (14), the processing electronics (18) with a pulse counter section (22) having at least one count output (30) and with an integrator section (24) having an intensity output (32), wherein the processing electronics (18) is adapted to be connected to a sensor (16) in such a manner that X-ray photons (58) arriving at the sensor (16) can be processed by the pulse counter section (22), by the integrator section (24), or both, and wherein the processing electronics (18) comprises a processor (34) adapted to be connected to the count output (30) and to the intensity output (32) and adapted to output a count result (K) that takes into account both count information (N) obtained at the count output (30) and intensity information (I) obtained at the intensity output (32), so that the count result (K) contains information (N) obtained from the pulse counter section (22) and information (M) obtained from the integrator section (24). The present invention further relates to a corresponding detector element (10) for a detector (12), an X-ray imaging device (14), a method for determining a count result (K) from a detector element (10), a computer program, a data carrier and a detector (12) for an X-ray imaging device (14).
摘要翻译： 本发明涉及用于X射线成像设备（14）的检测器（12）的处理电子器件（18），具有至少一个计数输出（30）的脉冲计数器部分（22）的处理电子器件（18） 以及具有强度输出（32）的积分器部分（24），其中处理电子器件（18）适于以使得X射线光子（58）到达传感器的方式连接到传感器（16） （16）可以由脉冲计数器部分（22），积分器部分（24）或两者处理，并且其中处理电子器件（18）包括适于连接到计数输出（30）的处理器（34） ）和强度输出（32）并且适于输出考虑在计数输出（30）处获得的计数信息（N）和在强度输出（32）处获得的强度信息（I）的计数结果（K） ），使得计数结果（K）包含从脉冲计数器部分（22）获得的信息（N）和信息（M） 从积分器部分（24）获得。 本发明还涉及用于检测器（12）的相应的检测器元件（10），X射线成像装置（14），用于从检测器元件（10）确定计数结果（K）的方法，计算机 程序，数据载体和用于X射线成像装置（14）的检测器（12）。
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公开(公告)号：US20100193700A1
公开(公告)日：2010-08-05
申请号：US12602252
申请日：2008-05-22
IPC分类号： G01T1/17
CPC分类号： G01T1/171
摘要： An apparatus includes a scale factor determiner (236) that determines a count scale factor based on a measured count of a number detected photons for an energy threshold and an estimated actual count of the number of detected photons. The photons include poly-energetic photons detected by a radiation sensitive detector. The apparatus further includes a count sealer (136) that employs the count scale factor to scale measured counts of detected photons for different energy thresholds.
摘要翻译： 一种装置包括比例因子确定器（236），该比例因子确定器（236）基于针对能量阈值的检测到的光子数量的测量计数和检测到的光子数量的估计实际计数来确定计数比例因子。 光子包括由辐射敏感检测器检测的多能光子。 该装置还包括计数密封器（136），其使用计数比例因子来缩放检测到的光子对于不同能量阈值的计数。
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公开(公告)号：US20100172466A1
公开(公告)日：2010-07-08
申请号：US12376854
申请日：2007-08-10
CPC分类号： G01T1/17
摘要： The invention relates to a radiation detector, particularly an X-ray detector (100), comprising a counting circuitry (10, 20, 30) for counting electrical pulses generated by the (sub-)pixels (2) of the detector. In the counting circuitry, the results counted by a fast counting stage (10) are at intervals transferred to a slow counting stage (20). The fast counting stage (10) may for example comprise a fast counter (111) with a low bit-depth operating as a frequency divider in front of a slow counter (121) of high bit-depth in the slow counting stage (20). The counting circuitry (10, 20, 30) can optionally be fed via a multiplexer (4) with the signals of several (sub-)pixels (2). Furthermore, the pixels (1, 2) of the radiation device may optionally deliver energy resolved pulses.
摘要翻译： 本发明涉及一种辐射检测器，特别是一种X射线检测器（100），包括用于对由检测器的（子）像素（2）产生的电脉冲进行计数的计数电路（10,20,30）。 在计数电路中，通过快速计数级（10）计数的结果以间隔传送到慢计数级（20）。 快速计数级（10）可以例如包括具有低位深度的快速计数器（111），其在缓慢计数级（20）中在高位深度的慢计数器（121）前面作为分频器工作， 。 计数电路（10,20,30）可以可选地通过多路复用器（4）与多个（子）像素（2）的信号馈送。 此外，辐射装置的像素（1,2）可以可选地递送能量分辨脉冲。
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公开(公告)号：US08513613B2
公开(公告)日：2013-08-20
申请号：US12675798
申请日：2008-09-05
IPC分类号： H01L27/146 , G01T1/20
摘要： The invention relates to a radiation detector (100), particularly for X-rays (X) and for γ-rays, which comprises a combination of (a) at least one primary conversion layer (101a-101f) with a low attenuation coefficient for the photons and (b) at least one secondary conversion layer (102) with a high attenuation coefficient for the photons. In preferred embodiments, the primary conversion layer (101a-101f) may be realized by a silicon layer coupled to associated energy-resolving counting electronics (111a-111f, 121). The secondary conversion layer (102) may be realized for example by CZT or GOS coupled to energy-resolving counting electronics or integrating electronics. Using primary conversion layers with low stopping power allows to build a stacked radiation detector (100) for spectral CT in which the counting rates of the layers are limited to feasible values without requiring unrealistic thin layers.
摘要翻译： 本发明涉及一种辐射检测器（100），特别是用于X射线（X）和用于γ射线的辐射探测器（100），其包括以下组合：（a）至少一个具有低衰减系数的初级转换层（101a-101f） 光子和（b）对于光子具有高衰减系数的至少一个次级转换层（102）。 在优选实施例中，主转换层（101a-101f）可以通过耦合到相关联的能量分解计数电子器件（111a-111f，121）的硅层来实现。 次级转换层（102）可以例如通过耦合到能量分辨计数电子器件或集成电子器件的CZT或GOS来实现。 使用具有低停止功率的初级转换层允许构建用于光谱CT的堆叠辐射检测器（100），其中层的计数速率被限制为可行值，而不需要不切实际的薄层。
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公开(公告)号：US20100213381A1
公开(公告)日：2010-08-26
申请号：US12675798
申请日：2008-09-05
IPC分类号： G01T1/24
摘要： The invention relates to a radiation detector (100), particularly for X-rays (X) and for y-rays, which comprises a combination of (a) at least one primary conversion layer (101a-101f) with a low attenuation coefficient for the photons and (b) at least one secondary conversion layer (102) with a high attenuation coefficient for the photons. In preferred embodiments, the primary conversion layer (101a-101f) may be realized by a silicon layer coupled to associated energy-resolving counting electronics (111a-111f, 121). The secondary conversion layer (102) may be realized for example by CZT or GOS coupled to energy-resolving counting electronics or integrating electronics. Using primary conversion layers with low stopping power allows to build a stacked radiation detector (100) for spectral CT in which the counting rates of the layers are limited to feasible values without requiring unrealistic thin layers.
摘要翻译： 本发明涉及一种辐射检测器（100），特别是用于X射线（X）和用于y射线的辐射检测器（100），其包括以下组合：（a）至少一个具有低衰减系数的初级转换层（101a-101f） 光子和（b）对于光子具有高衰减系数的至少一个次级转换层（102）。 在优选实施例中，主转换层（101a-101f）可以通过耦合到相关联的能量分解计数电子器件（111a-111f，121）的硅层来实现。 次级转换层（102）可以例如通过耦合到能量分辨计数电子器件或集成电子器件的CZT或GOS来实现。 使用具有低停止功率的初级转换层允许构建用于光谱CT的堆叠辐射检测器（100），其中层的计数速率被限制为可行值，而不需要不切实际的薄层。
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公开(公告)号：US20100111248A1
公开(公告)日：2010-05-06
申请号：US12528632
申请日：2008-02-22
IPC分类号： G21K1/10
CPC分类号： G01T1/17 , G01T1/2985
摘要： The invention relates to an apparatus (10) for counting X-rayphotons (12, 14), in particular photons in a computer tomograph. The events from a first photon-sensitive element (20) are recorded in a first integrator (24), and the events coming from a second photon-sensitive element (22) are counted in a second integrator (26). A first summing unit (28) is provided for summing the values from the first and second integrators (24, 26) and a result signal to obtain a sum, wherein the result signal is obtained from a feedback device (30) being provided with the sum. It is there possible to reduce a total information density generated by the impinging photons (12, 14), so that a data stream with a reduced information density (or reduced data rate) is present at an output (34). The invention also relates to a corresponding imaging device (16) based on the detection of X-rayphotons (12, 14), in particular for medical use and to a method for counting X-rayphotons (12, 14), in particular photons in a computer tomograph.
摘要翻译： 本发明涉及用于计算X射线光子（12,14）的设备（10），特别是计算机断层摄影机中的光子。 来自第一光敏元件（20）的事件被记录在第一积分器（24）中，并且来自第二光敏元件（22）的事件在第二积分器（26）中被计数。 提供第一求和单元（28），用于对来自第一和第二积分器（24,26）的值和结果信号求和以获得和，其中结果信号从反馈设备（30）获得，该反馈设备（30）被提供有 和。 可以减少由入射光子（12,14）产生的总信息密度，使得在输出端（34）存在具有降低的信息密度（或降低的数据速率）的数据流。 本发明还涉及基于X射线光子（12,14）的检测，特别是医疗用途的相应的成像装置（16），以及用于计数X射线光子（12,14）的方法，特别是用于计数X射线光子 一台电脑断层扫描仪。
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公开(公告)号：US20100020924A1
公开(公告)日：2010-01-28
申请号：US12518299
申请日：2007-12-11
IPC分类号： G21K1/12
CPC分类号： G01T1/17 , G01T1/2928
摘要： The present invention relates to an apparatus (10) for counting X-ray photons (12, 14). The apparatus (10) comprises a sensor (16) adapted to convert a photon (12, 14) into a charge pulse, a processing element (18) adapted to convert the charge pulse (51) into an electrical pulse (53) and a first discriminator (20) adapted to compare the electrical pulse (53) against a first threshold (TH1) and to output an event (55) if the first threshold (TH1) is exceeded. A first counter (22) counts these events (55), unless counting is inhibited by a first gating element (24). The first gating element (24) is activated when the first discriminator (20) outputs the event (55), and it is deactivated, when the processing of a photon (12, 14) is found to be complete or about to be completed by a measurement or by the knowledge about the time that it takes to process a photon (12, 14) in the processing element (18). By activating and deactivating the first counter (22) pile-up events, i.e. pile-up of multiple electrical pulses (53), can be addressed. The invention also relates to a corresponding imaging device and a corresponding method.
摘要翻译： 本发明涉及一种用于计数X射线光子（12,14）的装置（10）。 所述设备（10）包括适于将光子（12,14）转换为充电脉冲的传感器（16），适于将所述充电脉冲（51）转换成电脉冲（53）的处理元件（18） 适于比较电脉冲（53）与第一阈值（TH1）并且如果超过第一阈值（TH1）则输出事件（55）的第一鉴别器（20）。 第一计数器（22）对这些事件（55）进行计数，除非由第一选通元件（24）抑制计数。 当第一鉴别器（20）输出事件（55）时，第一选通元件（24）被激活，并且当发现光子（12,14）的处理完成或将要由 测量或通过关于在处理元件（18）中处理光子（12,14）所需的时间的知识。 通过激活和去激活第一计数器（22）堆积事件，即堆叠多个电脉冲（53），可以被解决。 本发明还涉及相应的成像装置和相应的方法。
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公开(公告)号：US20100012845A1
公开(公告)日：2010-01-21
申请号：US12520221
申请日：2007-12-17
申请人： Christian Baeumer , Guenter Zeitler , Christoph Herrmann , Roger Steadman Booker , Klaus Jurgen Engel
发明人： Christian Baeumer , Guenter Zeitler , Christoph Herrmann , Roger Steadman Booker , Klaus Jurgen Engel
CPC分类号： G01T1/2928 , G01T1/362
摘要： The invention relates to an energy-resolving detection system for detecting radiation (4). The energy-resolving detection system comprises a first layer (21) for absorbing a part of the radiation (4) and a radiation quanta counting unit comprising a second layer (26) for counting radiation quanta of the radiation (4). A read-out unit (29) is coupled with the radiation quanta counting unit for reading out the radiation quanta counting unit. The first layer (21) and second layer (26) are arranged such that the radiation (4), which is incident on the detection system and which reaches the second layer (26), has passed the first layer (21).
摘要翻译： 本发明涉及一种用于检测辐射的能量分辨检测系统（4）。 能量分辨检测系统包括用于吸收辐射（4）的一部分的第一层（21）和包括用于计数辐射（4）的辐射量的第二层（26）的辐射量子计数单元。 读出单元（29）与辐射量子计数单元耦合，用于读出辐射量子计数单元。 第一层（21）和第二层（26）被布置成使得入射到检测系统上并到达第二层（26）的辐射（4）已经通过第一层（21）。
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公开(公告)号：US08237128B2
公开(公告)日：2012-08-07
申请号：US12518299
申请日：2007-12-11
IPC分类号： G01T1/24
CPC分类号： G01T1/17 , G01T1/2928
摘要： The present invention relates to an apparatus (10) for counting X-ray photons (12, 14). The apparatus (10) comprises a sensor (16) adapted to convert a photon (12, 14) into a charge pulse, a processing element (18) adapted to convert the charge pulse (51) into an electrical pulse (53) and a first discriminator (20) adapted to compare the electrical pulse (53) against a first threshold (TH1) and to output an event (55) if the first threshold (TH1) is exceeded. A first counter (22) counts these events (55), unless counting is inhibited by a first gating element (24). The first gating element (24) is activated when the first discriminator (20) outputs the event (55), and it is deactivated, when the processing of a photon (12, 14) is found to be complete or about to be completed by a measurement or by the knowledge about the time that it takes to process a photon (12, 14) in the processing element (18). By activating and deactivating the first counter (22) pile-up events, i.e. pile-up of multiple electrical pulses (53), can be addressed. The invention also relates to a corresponding imaging device and a corresponding method.
摘要翻译： 本发明涉及一种用于计数X射线光子（12,14）的装置（10）。 所述设备（10）包括适于将光子（12,14）转换为充电脉冲的传感器（16），适于将所述充电脉冲（51）转换成电脉冲（53）的处理元件（18） 适于比较电脉冲（53）与第一阈值（TH1）并且如果超过第一阈值（TH1）则输出事件（55）的第一鉴别器（20）。 第一计数器（22）对这些事件（55）进行计数，除非由第一选通元件（24）抑制计数。 当第一鉴别器（20）输出事件（55）时，第一选通元件（24）被激活，并且当发现光子（12,14）的处理完成或将要由 测量或通过关于在处理元件（18）中处理光子（12,14）所需的时间的知识。 通过激活和去激活第一计数器（22）堆积事件，即堆叠多个电脉冲（53），可以被解决。 本发明还涉及相应的成像装置和相应的方法。
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公开(公告)号：US20110017918A1
公开(公告)日：2011-01-27
申请号：US12933147
申请日：2009-03-12
申请人： Christian Baeumer , Thomas Frach , Christoph Herrmann , Gordian Prescher , Torsten Solf , Roger Steadman Booker , Guenter Zeitler
发明人： Christian Baeumer , Thomas Frach , Christoph Herrmann , Gordian Prescher , Torsten Solf , Roger Steadman Booker , Guenter Zeitler
IPC分类号： G01T1/20
CPC分类号： G01T1/2018 , G01T1/17
摘要： The invention relates to a radiation detector (100) that is particularly suited for energy resolved single X-ray photon detection in a CT scanner. In a preferred embodiment, the detector (100) comprises an array of scintillator elements (S k) in which incident X-ray photons (X) are converted into bursts of optical photons (hn). Pixels (P k) associated to the scintillator elements (S k) determine the numbers of optical photons they receive within predetermined acquisition intervals. These numbers can then be digitally processed to detect single X-ray photons (X) and to determine their energy. The pixels may particularly be realized by avalanche photodiodes with associated digital electronic circuits for data processing.
摘要翻译： 本发明涉及一种特别适用于CT扫描仪中能量分辨的单次X射线光子检测的辐射检测器（100）。 在优选实施例中，检测器（100）包括闪烁体元件（S k）的阵列，其中入射的X射线光子（X）被转换成光子光子（hn）的脉冲串。 与闪烁体元件（S k）相关联的像素（P k）确定它们在预定采集间隔内接收的光子数。 然后可以对这些数字进行数字处理以检测单个X射线光子（X）并确定其能量。 像素可以特别由具有用于数据处理的相关数字电子电路的雪崩光电二极管实现。
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