用于暗场；相衬和衰减干涉成像系统的探测器的制作方法

1.本发明涉及一种用于暗场和/或相衬干涉成像系统并且也可用于衰减图像数据采集的探测器，并且涉及具有这种探测器的x射线成像系统。


背景技术：

2.基于光栅的暗场x射线(dax)和相衬(gbpc)x射线成像(射线照相和计算机断层摄影)是新的x射线成像模态，从而提供线性衰减系数、电子密度和小角度散射(即从暗场信号获得的图像)的同时图像。还可以同时采集线性衰减系数，并且因此可以确定暗场、相衬和衰减图像。x射线暗场和相衬是两种新的成像模态，其已经示出显著增加软组织成像的诊断准确性的潜力。已经被识别为可能从这两种新的成像模态中最大受益的领域之一是胸部射线照相。例如，已经示出了x射线暗场信息可以显著帮助诊断诸如慢性阻塞性肺病(copd)或肺纤维化、肺癌等的肺部疾病。
3.为了采集这些新的成像模态，两个(talbot型)或三个光栅(talbot-lau型)干涉仪被引入到x射线射束中，通常称为g0、g1和g2光栅。图3示出了示例系统，其中，通常g0和g2是吸收光栅，而g1是相位光栅。源光栅g0可以用于使来自源的辐射更加相干，但并不总是必要的，并且光栅g1和g2通常称为相位和分析器光栅。随后，将两个光栅g1或g2之一相对于其他光栅垂直于光栅薄片以多个步移动(所谓的步进)，并且如果利用源光栅g0，则可以是该光栅被横向步进(其中，横向意味着垂直于光栅方向)。由此，针对每个新的光栅位置，图像被记录。对在射束中有和没有样本的情况下采集的图像序列的比较允许计算三个成像信号：透射或衰减(常规x射线图像)、相衬图像和暗场图像。这些光栅在常规透射图像之上生成条纹图案，并且例如暗场信号被计算为该条纹图案的对比度的损失。在dax和gbpc成像中分析的条纹图案是微米范围内的精细结构。使用具有相同周期性的分析器光栅，可以用探测器测量莫尔图案。一个或多个干涉仪部件(诸如分析器光栅)在该长度尺度内的任何移动改变莫尔图案的相位。
4.因此，样本(图3中的主体)将衰减、折射和小角度散射信息调制到辐射上。为了将相位信息与对信号的其他贡献(例如由样本造成的衰减、非均匀的照明或光栅的缺陷)分开，利用了相位“步进”方法。在光栅的至少一个周期内沿横向方向扫描光栅之一(g1或g2或g0，如果存在)，并且针对每个扫描点拍摄图像。得到的相衬、暗场和衰减数据然后在有和没有样本的情况下正弦振荡，并且这可以用于确定暗场、相衬和衰减图像。关于标准相位步进方法的另外的细节可以在weitkamp等人的文章optics express(第13卷、第16号、6296-6304(2005))中找到。
5.考虑到在商业临床系统中实施dax和gbpc系统，g2的处理和成本非常关键。由于通常将为约43平方厘米的其大尺寸，特别是在系统不被设计为仅dax的系统的情况下，处理将是困难的。此外，当g2被移除以进行标准x射线成像时，如从以上讨论中清楚做出的，对于dax/gbpc成像，必须以约为1μm的准确性将其带回到精确相同的位置。最后，g2的一般缺点是其吸收了患者身后的光子的大约一半，因此降低了剂量效率。
6.wo2017/212000a1提供了一种克服这些问题的方法。这描述了用于相衬成像和/或暗场成像的分析网格、用于相衬成像和/或暗场成像的包括这种分析网格的探测器装置、包括这种探测器装置的x射线成像系统、用于制造这种分析网格的方法、用于控制这种分析网格或用于执行这种方法的探测器装置的计算机程序单元以及存储具这种计算机程序单元的计算机可读介质。分析网格包括多个x射线转换光栅。x射线转换光栅被配置为将入射x射线辐射转换为光或电荷。x射线转换光栅的数量至少包括第一x射线转换光栅和第二x射线转换光栅。此外，x射线转换光栅各自包括光栅条的阵列，其中，每个x射线转换光栅内的光栅条被布置为在垂直于入射x射线辐射的方向上彼此相互位移特定位移节距。此外，第一x射线转换光栅的光栅条被布置为在垂直于入射x射线辐射的方向上与第二x射线转换光栅的光栅条彼此相互位移位移间距除以x射线转换光栅的数量。因此，提供了一种探测器设计，其中，使用了两个交错的探测器通道，每个形成具有条纹图案的周期的光栅。然而，该概念具有实际限制，即在通道之间存在特定量的串扰，这降低条纹可见度。这种串扰是难以避免的，因为一方面需要厚的转换层，并且另一方面交错通道的结构尺寸为大约几十μm。而且，在某些情况下，暗场和相衬成像中的噪声能够大于期望。
7.需要解决这些问题。


技术实现要素：

8.具有用于暗场、相衬干涉成像系统的改进的探测器，并且还可以具有对衰减图像数据采集的利用将是有利的。本发明的目的由独立权利要求的主题解决，其中，另外的实施例并入在从属权利要求中。应当注意，本发明的以下描述的方面和示例也适用于用于暗场和/或相衬干涉成像系统的探测器以及具有这种探测器的x射线成像系统。
9.在第一方面，提供了一种用于暗场和/或相衬干涉成像系统的探测器，所述探测器包括：
[0010]-多个像素，
[0011]-多个第一探测器阵列；
[0012]-多个第二探测器阵列；以及
[0013]-处理单元。
[0014]
多个像素以二维图案布置。每个像素包括第一探测器阵列和第二探测器阵列。每个第一探测器阵列包括多个指状物。每个第二探测器阵列包括多个指状物。针对每个像素，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物交替交错。针对每个像素，与入射x射线光子的相互作用可以导致在该像素的第一探测器阵列的至少一个指状物中的电荷生成，并且可以导致在该像素的第二探测器阵列的至少一个指状物中的电荷生成。针对每个像素，第一探测器阵列被配置为探测与第一探测器阵列的多个指状物相关联的累积电荷，并且第二探测器阵列被配置为探测与第二探测器阵列的多个指状物相关联的累积电荷。针对每个像素，处理单元被配置为基于具有最高累积电荷的探测器阵列将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0015]
换言之，提供了一种探测器，其可以替代暗场和相衬干涉成像系统的g2光栅和相关联的单独探测器，并且其中，导致条纹可见性的降低的由电荷共享和k荧光引起的串扰效应被缓解。
[0016]
因此，提供了纯光子计数探测器，其中，x射线光子被分配给探测器的像素的阵列中的一个或另一个。
[0017]
为了进一步理解这一点，需要考虑标准x射线talbot-lau干涉仪的操作。在这样的系统中，在探测器的位置处生成条纹图案。这种条纹图案基本上是g1光栅的放大图像，即条纹图案是一种光栅状周期性变化的x射线强度图案。该条纹图案关于其幅度、相位和平均强度的变化携带了关于对象的期望信息，其中，光栅之一的移动导致强度的正弦变化，其可以用于重建关于对象的信息。然而，干涉图案的周期太小而不能用标准的x射线探测器技术解决。这就是为什么在标准系统中，条纹图案实际上是通过在探测器前面使用吸收g2光栅来解调的。为了操作干涉仪，g2的周期必须与条纹图案的周期相匹配。如上所述，在标准系统中，执行垂直于光栅取向的光栅之一的移动，例如g2光栅，以便条纹图案相对于g2光栅移动，并且例如在正弦强度变化的0、90、180和270度相位点进行测量。
[0018]
然而，在新的发展中，现在不需要g2光栅，探测器本身具有一种结构，即第一和第二探测器阵列的指状物，其可以匹配探测器处的条纹图案的周期。因此，探测器的个体像素再次能够太大而不能分辨被投影到探测器上的条纹图案。然而，当干涉系统设置成使得探测器阵列的指状物中的每个的周期与条纹图案的周期匹配时，然后当条纹图案跨探测器横向移动时，可以提取所需的正弦强度变化。再次，这可以是通过探测器的横向移动或g1光栅的横向移动或实际上两者，或g0(如果存在)的横向移动。实际上，利用这种横向移动，条纹峰可以在一个位置导致以像素的第一探测器阵列的指状物为中心的电荷生成的最大值，而条纹谷导致以第二探测器阵列的指状物为中心的较低电荷生成。然后，当条纹图案在第二位置跨探测器横向移动时，角色反转并且电荷的峰与探测器的相同像素的第二探测器阵列的指状物相关联。实际上，该系统采集数据，所述数据将已经由基于标准g2光栅的系统在0度和180度采集，然而但是已经确定这仍可以用于重建关于对象的所需信息。
[0019]
探测器可以是光子计数探测器。
[0020]
在示例中，针对每个像素，处理单元被配置为基于具有最高累积电荷的探测器阵列将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0021]
以这种方式，不仅可以确定将x射线相互作用事件分配给哪个阵列，而且可以分配与该事件相关联的能量，从而提供能量分辨光子计数探测器。
[0022]
因此，系统还通过基于每个阵列的累积信号将所有电荷分配给另一个阵列中的一个阵列来增加信号并同时降低噪声，以考虑两个讨论的“对齐”位置之间的中间位置。
[0023]
在示例中，直接转换基板与每个像素相关联。
[0024]
因此，该探测器是直接转换光子计数探测器，其中，适当放置的材料导致电荷生成，该电荷生成可以由实际上作为电极的第一探测器阵列和第二探测器阵列收集或探测。
[0025]
在示例中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异大于阈值时，将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0026]
以这种方式，减轻了统计噪声或散粒噪声的效应，因为当可以肯定地确定这是考虑噪声的情况时累积电荷将仅分配给一个探测器错误。
[0027]
在示例中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探
测器阵列探测到的累积电荷之间的差异大于阈值时，将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0028]
在示例中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，丢弃由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷。
[0029]
因此，在暗场和/或相衬操作模式中，当不能以统计上显著的方式确定条纹的峰是在与第一探测器阵列的指状物相关联的位置还是在与第二探测器阵列相关联的指状物处时，信号未使用。
[0030]
以这种方式，可以减少噪声，其否则会产生暗场和相衬成像不期望的dc背景。
[0031]
在示例中，在衰减操作模式中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0032]
在示例中，在衰减操作模式中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0033]
以这种方式，信号不需要用于暗场或相衬成像并提供衰减图像数据，其中，信号可以在增加的分辨率处最大化。
[0034]
在示例中，第一探测器阵列的每个指状物具有10-20μm的宽度，并且第二探测器阵列的每个指状物具有10-20μm的宽度。
[0035]
在示例中，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物具有相同的宽度。
[0036]
在示例中，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物具有不同的宽度。
[0037]
在示例中，每个像素的第一探测器阵列包括3或5个指状物，并且每个像素的第二探测器阵列包括相等数量的指状物。
[0038]
在示例中，每个像素具有154μm的宽度。
[0039]
在示例中，每个像素具有154μm的垂直于宽度的广度(breadth)。
[0040]
因此，探测器的像素可以是标准的154μm方形像素。
[0041]
在第二方面中，提供了一种x射线成像系统，包括：
[0042]-x射线源；
[0043]-干涉装置；以及
[0044]-根据第一方面的探测器(10)。
[0045]
以上方面和示例将根据下文描述的实施例变得显而易见，并参考下文描述的实施例得到阐述。
附图说明
[0046]
下面将参考以下附图描述示例性实施例：
[0047]
图1示出了用于暗场、相衬和衰减干涉成像系统的新探测器的示例的示意性设置；
[0048]
图2示出了x射线成像系统的示例的示意性设置，所述x射线成像系统具有用于暗场、相衬和衰减干涉成像系统的新探测器；
[0049]
图3示出了标准暗场和相衬成像系统的示意性示例，其具有x射线源、g0、g1和g2光栅以及x射线探测器；
[0050]
图4示出了如从顶部查看的像素设计的示意性图示，其中，多个这样的像素形成用于暗场、相衬和衰减干涉成像系统的新探测器；
[0051]
图5示出了用于暗场、相衬和衰减干涉成像系统的新探测器的像素的第一探测器阵列和第二探测器阵列的相邻指状物中的总电荷的示意性图示；
[0052]
图6示出了用于暗场、相衬和衰减干涉成像系统的探测器的相邻指状物中的总电荷的示意图；并且
[0053]
图7示出了作为g2的占空比的函数的采取任意单位的信噪水平。
具体实施方式
[0054]
图1示出了用于暗场和/或相衬干涉成像系统的探测器10的示例。探测器10包括多个像素50、多个第一探测器阵列20、多个第二探测器阵列30和处理单元40。多个像素以二维图案布置。每个像素包括第一探测器阵列和第二探测器阵列。每个第一探测器阵列包括多个指状物22。每个第二探测器阵列包括多个指状物32。针对每个像素，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物交替交错。针对每个像素，与入射x射线光子的相互作用可以导致在该像素的第一探测器阵列的至少一个指状物中的电荷生成，并且可以导致在该像素的第二探测器阵列的至少一个指状物中的电荷生成。针对每个像素，第一探测器阵列被配置为探测与第一探测器阵列的多个指状物相关联的累积电荷，并且第二探测器阵列被配置为探测与第二探测器阵列的多个指状物相关联的累积电荷。针对每个像素，处理单元被配置为基于具有最高累积电荷的探测器阵列将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0055]
在示例中，探测器适用于确定衰减图像数据。
[0056]
在示例中，多个第一探测器阵列的多个指状物基本上彼此平行。
[0057]
在示例中，多个第二探测器阵列的多个指状物基本上彼此平行。
[0058]
在示例中，多个第一探测器阵列的多个指状物基本上平行于多个第二探测器阵列的多个指状物。
[0059]
当探测器用于系统中时，探测器将相对于x射线源进行取向，使得针对每个像素，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物在垂直于入射x射线的方向上交替交错。
[0060]
根据示例，针对每个像素，处理单元被配置为基于具有最高累积电荷的探测器阵列将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0061]
根据示例，直接转换基板与每个像素相关联。
[0062]
在示例中，直接转换基板相对于x射线将与探测器相互作用的方向位于第一和第二探测器阵列的顶部。
[0063]
根据示例，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探
测器阵列探测到的累积电荷之间的差异大于阈值时将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0064]
在示例中，阈值是绝对阈值。
[0065]
在示例中，阈值是相对于两个探测器阵列的累积电荷确定的。例如，阈值可以与探测到的累积电荷的平方根有关。
[0066]
根据示例，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异大于阈值时，将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0067]
根据示例，所述处理单元被配置为当由所述第一探测器阵列探测到的累积电荷与由所述第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，丢弃由所述第一探测器阵列探测到的累积电荷和由所述第二探测器阵列探测到的累积电荷。
[0068]
根据示例，在衰减操作模式中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，将x射线相互作用事件分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0069]
根据示例，在衰减操作模式中，处理单元被配置为当由第一探测器阵列探测到的累积电荷与由第二探测器阵列探测到的累积电荷之间的差异小于或等于阈值时，将由第一探测器阵列探测到的累积电荷和由第二探测器阵列探测到的累积电荷分配给第一探测器阵列或第二探测器阵列。
[0070]
根据示例，第一探测器阵列的每个指状物具有10-20μm的宽度，并且第二探测器阵列的每个指状物具有10-20μm的宽度。
[0071]
在示例中，第一探测器阵列的每个指状物具有5-10μm的宽度。
[0072]
在示例中，第二探测器阵列的每个指状物具有5-10μm的宽度。
[0073]
在示例中，第一探测器阵列的每个指状物具有20-30μm的宽度。
[0074]
在示例中，第二探测器阵列的每个指状物具有20-30μm的宽度。
[0075]
根据示例，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物具有相同的宽度。
[0076]
根据示例，第一探测器阵列的指状物与第二探测器阵列的指状物具有不同的宽度。
[0077]
在示例中，探测器阵列的指状物的占空比为40％。
[0078]
以这种方式，已经发现信噪比可以增加到高于具有50％占空比的装置的信噪比。
[0079]
在示例中，占空比为47.5％。
[0080]
在示例中，占空比为45％。
[0081]
在示例中，占空比为42.5％。
[0082]
在示例中，占空比为37.5％。
[0083]
在示例中，占空比为35％。
[0084]
在示例中，占空比为32.5％。
[0085]
在示例中，占空比为30％。
[0086]
应注意，占空比可以是真实占空比，其基于例如具有不同的宽度的阵列的指状物的几何结构。然而，占空比也可以被认为是一种有效的占空比，其中，新探测器的操作实际
上可以导致由于其操作造成的占空比的减少，从而针对实际具有50％的物理占空比布置的结构提供小于50％的减少的占空比的优点。
[0087]
在示例中，多个像素被布置在2d矩形或方形网格中。
[0088]
根据示例，每个像素的第一探测器阵列包括4或5个指状物，并且每个像素的第二探测器阵列包括相等数量的指状物。
[0089]
根据示例，每个像素具有154μm的宽度。
[0090]
根据示例，每个像素具有154μm的垂直于宽度的广度。
[0091]
在示例中，每个指状物的长度实质上大于其宽度。
[0092]
图2示出了x射线成像系统100的示例。x射线成像系统100包括x射线源110、干涉装置120和探测器10，如关于图1所描述的。
[0093]
现在关于具体实施例描述用于也可以采集和衰减图像数据的暗场、相衬干涉成像系统的探测器和具有这种探测器的x射线成像系统，其中，参考图4-7。
[0094]
图4示出了如从顶部查看的像素设计的示意性图示。仅示出了探测器的一个像素50，其中，该像素具有两个探测器阵列20和30，以及相关联的指状物或电极22和32，然而探测器具有布置在二维网格中的许多这样的像素。直接转换材料与脉冲计数前端一起被利用。为了方便地匹配现有技术，基本像素几何结构类似于具有154μm像素尺寸以及栅极和读出线的标准x射线探测器。因此，将意识到，完整的探测器将具有许多这样的像素(如图4所示)，但是被布置在2d网格中以覆盖所需的探测器区。每个像素与图4中所示的相同，并以与图4中所示相同的方式取向，并且x射线相互作用垂直于所示结构-因此进入页面。
[0095]
然而，标准x射线探测器的像素结构被修改以提供图4中所示的结构，使得可以独立地读出每个154μm像素50的两个子像素电极(也称为具有指状物的探测器阵列20和30)。在图4所示的示例中，存在两条栅极线而不是一条，使得像素内的两个电极结构(具有指状物的第一探测器阵列和具有指状物的第二探测器阵列)可以一个接一个地被读出。备选地，针对每个像素可以存在一条栅极线但有两条读出线，使得可以同时读出两个电极结构(指状物)。
[0096]
梳状交错电极(指状物)22和32具有10-20μm的量级的结构尺寸。作为示例，能够存在向下的五个指状物和向上的五个指状物，间距为15.4μm，以与标准x射线探测器中使用的154μm的标准像素尺寸兼容。备选地，可以存在向下的四个指状物和向上的四个指状物，间距为19.25μm。针对dax和gbpc成像，交错的指状电极的间距跨不同的探测器像素是不间断的。
[0097]
跨两个通道或阵列20和30的指状电极22和32的代表性信号分布在图5和图6中图示，其中，为简单起见，示出了仅一个x射线相互作用事件。电荷云当其从光子被直接吸收材料吸收并且电荷被生成的点行进时传播到电极。因此，电荷云，其将覆盖若干电极线(指状物)。这种效应在光子计数探测器技术中被称为脉冲共享。模拟已经示出，在0.5mm厚的探测器层的情况下，预期具有15μm半径的均匀带电球体。要注意的是，当探测器用于干涉装置中时，代替g2吸收光栅和相关联的探测器，实际上还会有条纹图案投影在探测器的表面处，干涉系统将在所述表面中建立使得条纹周期等于探测器阵列中的每个的指状物的周期—类似于与条纹周期匹配的g2光栅的周期。
[0098]
如图5所示，电荷可以相对均匀地分布在电极(指状物)上。如果电荷云非常宽或初
始事件(即电荷云中的光子的转换)发生在指状物之间的边界附近，则这种情况能够发生。
[0099]
在新设计中，同时在两个通道中探测脉冲(以符合模式)并比较它们的高度(例如它们的总能量)。因此，由所有指状物22收集的第一探测器阵列20中的所有电荷被累积，并且由所有指状物32收集的第二探测器阵列30中的所有电荷被累积。一个阵列中的总能量可以与另一个阵列中的总能量进行比较。可以基于哪个阵列具有提供纯光子计数系统的最高累积电荷的阵列来执行将x射线相互作用事件分配给阵列中的一个或其他。然而，也可以基于具有最高信号的通道/阵列，将来自两个阵列或通道的所有能量分配给通道之一(第一探测器阵列20或第二探测器阵列30)，从而提供一种能量分辨光子计数模式。如图6所示，在某些情况下，对事件和/或能量要分配给哪个阵列的确定是非常清楚的，其中，像素的一个探测器阵列的指状物比像素的其他探测器阵列的指状物明显收集更多电荷。然而，如图5所示，情况会变得复杂。人们必须记得，由g1光栅生成的条纹图案被投影到新的探测器上，并且这些条纹将向侧面移动，其中，条纹具有等于每个探测器阵列的指状物的周期的周期。因此，条纹的峰必然会生成以一个探测器阵列的指状物为中心的电荷，其中，随着条纹的移动，该条纹的峰将移动从而以像素的另一探测器阵列的指状物为中心生成电荷。因此，在一些点处，每个阵列的累积电荷将是相同的，不考虑噪声，并且关于噪声存在一范围，在所述范围内，分配到一个通道或另一个通道是困难的。由于电荷从单个x射线相互作用事件中扩散出，情况进一步复杂，如上所述。换句话说，如果两个通道中的脉冲在高度上非常相似，则到特定通道的分配会受到噪声严重影响，其中，由于散粒噪声，所有电荷实际上可以分配给错误的通道。如果电荷云非常宽或初始事件(即电荷云中的光子的转换)发生在靠近通道的边界的位置，则这种情况能够发生，并且正如所讨论的，预期在探测器位置的某些条纹图案处更频繁地发生。这种对噪声的敏感性意味着这些类型的事件将主要产生暗场/相衬(dax/gbpc成像)不需要的dc背景。
[0100]
因此，在两个通道中同时探测到脉冲(以符合模式)并比较它们的高度(例如它们的总能量)。然后，确定能量差并处理以下情况：
[0101]
如果脉冲之间的差异大于阈值，则将总能量被分配给具有较大脉冲的通道(像素50的两个探测器阵列20或30之一)；
[0102]
如果脉冲之间的差异等于或低于阈值，则总能量要么被丢弃，要么被分配给第三通道，所述第三通道随后将仅用于生成衰减图像。
[0103]
在备选实施例中，没有绝对阈值，而是相对于两个脉冲的总能量的阈值。
[0104]
以这种方式，每个吸收事件可以归因于一个探测器像素内的正确探测器阵列，而与电荷共享无关。为了考虑像素的边缘附近的吸收事件，比较相邻像素的符合信号，并且如果它们会导致gbpc/dax成像中的噪声，则将它们被丢弃，但可以在构建衰减图像时使用。
[0105]
图7示出了作为g2的占空比的函数的采取任意单位的信噪水平。这示出了dax/gbpc的信噪比(snr)可以通过降低g2的占空比来提高，其中，相同的情况类似地应用于像素的探测器阵列的指状物。应注意，降低占空比可以提高dax(和相衬图像)的snr，但其降低衰减图像的snr，因为首先丢弃了更多的光子。这种效果可以更详细地解释如下。在具有吸收g2的“常规”暗场/相衬x射线系统中，衰减和暗场图像具有相互竞争的利益。如果考虑衰减图像，那么g2光栅对您根本没有帮助，其仅减少被探测到的光子的数量，并且因此降低snr。如果考虑暗场图像，则其更复杂一些，因为人们想要测量正弦样信号的幅度和均值。针对幅
度，必须意识到信号的周期与光栅周期相匹配。针对50％占空比，基本上在信号被采样之前将一个箱式低通滤波器应用于信号。低通滤波降低了要测量的信号的幅度，因此期望降低占空比以降低低通滤波的效应。当然，与此同时，光子的数量减少了，从而增加了噪声。图7示出了以下模拟结果：最佳权衡是使用具有约40％占空比的g2光栅。因此，在虚拟创建g2/探测器组合的新探测器设计中，通过丢弃具有相似高度(在阈值内)的脉冲，有效降低了两个通道的占空比，从而得到暗场和相衬图像的提高的snr，同时保持衰减图像的剂量效率。除了在某些情况下通过带走电荷生成该占空比之外，像素的两个探测器阵列的指状物的实际结构可以被修改为具有50％之外的占空比，从而还提供信噪的改进。
[0106]
因此，这种用于dax/gbpc的新探测器具有计数探测器，其中，针对每个154μm方形探测器像素具有两个电极阵列(指状物)。在特定实施例中，该像素尺寸比光谱ct中使用的0.5平方毫米像素小10.5x。这使得在光谱ct概念中能够使用具有czt探测器低10x的迁移率的探测器材料。钙钛矿，尤其是甲胺碘化铅(ma-pbi3)，适用于该计数dax/gbpc探测器。
[0107]
必须注意，本发明的实施例是参考不同的主题来描述的。特别地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中获悉，除非另有说明，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同主题相关的特征之间的任何组合还被认为与本技术一起公开。然而，所有特征可以组合，从而提供超过特征的简单加和的协同效应。
[0108]
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。
[0109]
在权利要求中，词语“包括”不排除其他单元或步骤，并且词语“一”或“一个”并不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。