【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及成象裝置，具體地說，本專利技術涉及利用輻射形成圖象的裝置。本申請為美國專利申請No.08/426691(申請日為1995年4月21日)和國際申請PCT/US96/05617(國際申請日為1996年4月22日)的部分后續(xù)申請。 專利技術
技術介紹
采用照相膠片的膠片-屏幕X-射線成象裝置廣泛用于醫(yī)療成象。但是，由于膠片對比度范圍有限以及成象區(qū)域組織厚度和成分的變化，常常造成膠片的某些區(qū)域曝光過度，而另一些區(qū)域曝光不足。辨別膠片上曝光過度和曝光不足區(qū)域內軟組織的對比度差別是很困難的。這個問題在膠片-屏幕乳腺X-射線成象中尤其突出。人們已經作出一些嘗試，利用電子圖象傳感器代替膠片。電子圖象傳感器與膠片相比具有一些潛在的優(yōu)點，其中包括能夠在更大的范圍內更加準確地測量X-射線強度、能夠將圖象數據數字化、易于保管和傳輸圖象數據、提高了顯示性能。但是，由于缺乏相對便宜、緊湊、具有足夠成象面積和分辨率的數字X-射線圖象傳感器，妨礙了數字X-射線放射技術的廣泛的臨床應用。目前的數字X-射線成象系統通常使用一個熒光板，該熒光板將每個X-射線光子轉換成大量的可見光光子以形成一幅可見光圖象。然后將該可見光圖象成象到一個光學圖象傳感器如CCD上。但是，X-射線-可見光的轉換效率相對較低，光子采集率較低，光子產生附加量子噪聲，以及在X-射線-可見光轉換器中光擴散造成分辨率下降，這些因素都使這些技術的成象性能降低。已知硒是一種光電導物質，即吸收在處于電場中的硒層中的X-射線光子生成大量電子/空穴對，使得電流流過其它情況下為絕緣狀態(tài)的絕緣層。施樂公司開發(fā)了一種X-射線成...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.用于利用產生電子-空穴的輻射獲得圖象的一種成象裝置，該裝置包括A.至少一個固態(tài)輻射探測單元，該單元包括1)由摻雜的晶體半導體材料構成的一個襯底，2)結合在所說襯底中和所說襯底上以構成一個象素電路陣列的一組金屬氧化物半導體象素電路，每個所說半導體象素電路限定一個象素，并且包括；a)一個電荷收集象素電極，b)與所說電荷收集電極電連接以存儲由所說電荷收集電極收集的電荷的一個象素電容器，c)一個電荷測量晶體管電路，其中包含至少一個用于測量存儲在所說象素電容器中的電荷量的晶體管，3)由覆蓋所說象素電路陣列的一層光電導材料構成的一個輻射吸收層，所說材料在受到所說產生電子-空穴輻射輻照時具有光電導特性，4)由沉積在所說輻射吸收層上的導電材料構成的一個表面電極層，所說電極層對于所說輻射至少是部分透明的，可以與一個電壓源連接以在所說輻射吸收層，以及所說表面電極層與所說電荷收集電極之間建立一個電場；B.用于利用所說測量晶體管電路測量存儲在每個所說象素電容器中的電荷量的一個象素電荷測量電路，C.用于采集和存儲從所說電荷測量結果中獲得的數據的一個數據采集系統，所說數據包含構成一幅圖象的信息。2.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說襯底由摻雜單晶硅構成。3.如權利要求2所述的一種成象裝置，其特征在于所說襯底為一晶片。4.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說襯底由電絕緣體上的硅層構成。5.如權利要求4所述的一種成象裝置，其特征在于所說絕緣體由二氧化硅或藍寶石構成。6.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說襯底由砷化鋁鎵構成。7.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說襯底由砷化銦鎵構成。8.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說金屬氧化物半導體象素電路為互補金屬氧化物半導體象素電路。9.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說金屬氧化物半導體電路為n-溝道金屬氧化物半導體象素電路。10.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說金屬氧化物半導體電路為p-溝道金屬氧化物半導體象素電路。11.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說產生電子-空穴的輻射包括X-射線輻射。12.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說產生電子-空穴的輻射包括紫外線輻射。13.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說產生電子-空穴的輻射包括可見光。14.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于產生電子-空穴的輻射包括粒子輻射。15.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于它還包括用于所說所說圖象的一個監(jiān)視器。16.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于它還包括用于打印所說圖象的一個打印機。17.如權利要求2所述的一種成象裝置，其特征在于每個所說的象素電容器包括夾在兩層重摻雜的多晶硅之間的一絕緣氧化物層。18.如權利要求17所述的一種成象裝置，其特征在于所說氧化物層為SiO2玻璃。19.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于每個電荷收集象素電極由鋁構成。20.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于每個電荷測量晶體管包括至少兩個設置在電路中的場效應晶體管，從而可以無損地測量所說電荷。21.如權利要求20所述的一種成象裝置，其特征在于所說至少兩個場效應晶體管包括一個源極輸出晶體管和一個選擇晶體管。22.如權利要求20所述的一種成象裝置，其特征在于每個象素電容器限定了兩個平行平板，每個源極輸出晶體管限定了一個門極，所說平板之一與所說門極電連接。23.如權利要求22所述的一種成象裝置，其特征在于所說的每個半導體象素電路還包括用于將每個所說象素電路復位的一個復位晶體管。24.如權利要求23所述的一種成象裝置，其特征在于每個所說復位晶體管包括用于將相關的象素電容器短路接地的一個電路。25.如權利要求24所述的一種成象裝置，其特征在于每個復位晶體管包括一個反向偏置復位晶體管。26.如權利要求25所述的一種成象裝置，其特征在于所說光電導材料包括無定形硒。27.如權利要求26所述的一種成象裝置，其特征在于所說硒沉積為薄膜形式。28.如權利要求27所述的一種成象裝置，其特征在于所說薄膜是蒸氣沉積的。29.如權利要求28所述的一種成象裝置，其特征在于所說硒是與砷的熔合物。30.如權利要求29所述的一種成象裝置，其特征在于所說表面電極層包括銀。31.如權利要求30所述的一種成象裝置，其特征在于所說電壓源用于在所說輻射吸收層中產生每微米2至20伏特的電場。32.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說光電導材料包括至少兩層光電導材料。33.如權利要求32所述的一種成象裝置，其特征在于所說至少兩層構成了一個光電二極管。34.如權利要求33所述的一種成象裝置，其特征在于所說光電二極管包括一個p-n結。35.如權利要求33所述的一種成象裝置，其特征在于所說光電二極管包括一個p-i-n結。36.如權利要求33所述的一種成象裝置，其特征在于所說光電二極管包括一個肖特基結。37.如權利要求11所述的一種成象裝置，其特征在于所說電荷收集象素電極與所說表面電極層之間被至少10微米厚度的所說光電導材料分隔開。38.如權利要求37所述的一種成象裝置，其特征在于所說陣列設置成若干行和若干列，所說象素電荷測量裝置在每一列包括一個采樣和保持電路，以及用于選擇行的一個移位寄存器和用于選擇列的一個獨立的移位寄存器。39.如權利要求38所述的一種成象裝置，其特征在于所說數據采集裝置包括一個模數轉換器。40.如權利要求2所述的一種成象裝置，其特征在于在所說單晶硅襯底中摻雜以生成n-型硅。41.如權利要求2所述的一種成象裝置，其特征在于在所說單晶硅襯底中摻雜以生成p-型硅。42.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說電壓源裝置用于相對于所說電荷收集電極在所說表面電極層上施加正電壓。43.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說電壓源裝置用于相對于所說電荷收集電極在所說表面電極層上施加負電壓。44.如權利要求1所述的一種成象裝置，其特征在于所說至少一個探測單元為一組探測單元。45.如權利要求44所述的一種成象裝置，其特征在于所說的一組探測單元包括至少一行的至少四個探測單元。46.如權利要求45所述的一種成象裝置，其特征在于所說的至少一行為彼此平行設置的至少三行。47.如權利要求1所述的一種成象裝置...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：B·斯皮維，P·馬丁，A·L·莫爾瑟爾，E·阿特拉斯，A·佩爾勒格里諾，
申請(專利權)人：熱特雷斯公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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