DE112009005291T5

DE112009005291T5 - Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung

Info

Publication number: DE112009005291T5
Application number: DE112009005291T
Authority: DE
Inventors: Hongguang Cao; Zhili Cui
Original assignee: Individual
Current assignee: Iray Technology Co Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2029-12-17
Also published as: WO2011035513A1; CN102099704B; DE112009005291B4; US20120181439A1; US8674313B2; CN102099704A

Abstract

Eine Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung (1000) beinhaltet einen Szintillator (100) zur Umwandlueine Bearbeitungseinheit zur Datenintegration (900). Die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung (1000) weist weiterhin eine Vielzahl von Röntgenstrahlen-Bildsensoren (1050) auf. Die Röntgenstrahlen-Bildsensoren sind in Matrixform angeordnet. Jeder Röntgenstrahlen-Bildsensor weist mehrere Pixel auf, wobei jedes Pixel eine Pixelstruktur mit doppelter Ansteuerung (350) aufweist. Jedes Pixel beinhaltet zwei Dünnfilmtransistoren (320, 330) und zwei Dünnfilmphotodioden (210, 210). Die Source-Elektroden (323, 323) der Dünnfilmtransistoren (320, 330) sind jeweils mit den Kathoden der Dünnfilmphotodioden (210, 210) verbunden und die Gate-Elektroden (321, 321) sind jeweils mit einer ungeradzeiligen Steuerleitung (410) und mit einer geradzeiligen Steuerleitung (420) verbunden, und die Drain-Elektrodleitung (450) verbunden. Die Signalausgangsleitung (450) ist mit einer Ladungs-Ausleseschaltung (500) verbunden. Beide Anoden der zwei Dünnfilmphotodioden (210, 210) sind mit einer gemeinsamen Erdungsleitung der Pixel (350) verbunden. Die Röntgenstrahlen-Bildsensoren (1050) sind auf der Rückseite des Szintillators (100) angeordnet. Die Bearbeitungseinheit zur Datenintegration (900) ist mit den Röntgenstrahlen-Bildsensoren (1050) verbunden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung, insbesondere eine Bilddetektorvorrichtung, welche Röntgenstrahlen zur Prüfung der Innenstruktur eines Materials benutzt, die durch ein Dünnfilmtransistorarray die aus Röntgenstrahlen konvertierte sichtbare Strahlung empfängt, und die durch das einzelne Messen der auf jeder Dünnfilmphotodiode entstehenden Ladung und durch eine Bild-Reduktionsbehandlung ein zweidimensionales Bild erhält, was zu dem Gebiet der Röntgenstrahlen-Digital-Bilderzeugung gehört.
Technischer Hintergrund
Es ist bekannt, dass Röntgenstrahlen Materialien durchdringen können, und auch dass verschiedene Materialien unterschiedliche Absorptionsvermögen für Röntgenstrahlen besitzen. Mittels der Durchdringungseigenschaft des Materials und der Phosphoreszenzeigenschaft kann durch Röntgenstrahlen die Innenstruktur des Materials detektiert werden. Gegenwärtig benutzt man ein Filmfotografie-Verfahren bei der praktischen Verwendung der Röntgenstrahlen-Messtechnik. Die Qualität der Bilderzeugung beim Filmfotografieren ist höher, und es kann auch zuverlässige Informationen über die tatsächlichen Umstände des Fehlers in detektierten Materialien bereitstellen. Aber dieses Verfahren verfügt unvermeidlich auch über einige Nachteile wie z. B. ein komplizierter Betriebsprozess, hohe Betriebskosten, Schwierigkeiten beim Speichern des Ergebnisses und Ungünstigkeit beim Auslesen und beim Transportieren.
Um die o. g. Probleme zu lösen, hat man am Ende der neunziger Jahren des 20. Jahrhunderts die Digitale-Radiographiemesstechnik (Digital Radiography) erfunden. Das grundlegende Prinzip der Digital-Radiographiemesstechnik liegt darin, einen auf amorphen Materialien basierenden Flachbildschirmdetektor zu benutzen. Der Flachbildschirmdetektor besteht aus einem Szintillator (zumeist wird Jodcäsium oder Phosphor benutzt), einem Dünnfilmphotodiodenarray und einem Dünnfilmtransistorarray. Wenn die einstrahlenden Röntgenstrahlen den Szintillator erreichen und absorbiert werden, wird die angeregte sichtbare Strahlung auf eine unterliegende Photodiode weitergeleitet, in ein elektrisches Signal konvertiert, das dann in den Filmtransistor eingeleitet wird und dort eine Speicherladung wird, und die Speicherladungen werden der Reihe nach unter Auslösung durch eine Steuerschaltung in eine Peripherieschaltung geleitet, nach dem Datenauslesen einer Verstärkungsbearbeitung durch einen Verstärker unterzogen, und dann in ein Binärdigitalsignal konvertiert, welches durch ein Kabel auf eine Anzeige übertragen und dann darauf angezeigt wird. Weil das Bild in einem Röntgenstrahlen-Digitalbilderzeugungssystem aus Digitalpixeln gebildet ist, hat es Vorteile wie hohe Raumauflösung, große Klarheit der Bildwiedergabe, großer dynamischer Kontrast. Fast dieselbe Qualität und Auflösung der Bilderzeugung wie mit dem Filmphotographie-Verfahren kann erreicht werden und gleichzeitig wird die Bildbearbeitung per Computer vereinfacht.
Ein Röntgenstrahlen-Digital-Bilderzeugungssystem mit Flachbildschirmdetektor verfügt über große Anwendungsaussichten in den Aspekten zerstörungsfreier Prüfung und Auswertung, Containerscannen, Schaltplatinenprüfung und medizinischer Anwendung. Die chinesischen Patente (oder Patentanmeldungen) mit den Anmeldenummern 200580002226.4 , 03111635.3 , 200710152862.6 , 200680016705.6 , 200710000874.7 , 200610025391.8 , 200810176704.9 eröffnen einen breiten Anwendungsbereich von Röntgenstrahlen in den Bereichen der medizinischen Bilderzeugung, zerstörungsfreier Prüfung von Industrieprodukten, Prüfung der Struktur eines lebenden Körpers und Sicherheitsprüfungen. Diesbezüglich kann man sich auf die Patente oder Patentanmeldungen beziehen, und es ist in dieser Anmeldung nicht im Einzelnen dargestellt.
In der Röntgenstrahlen-Digital-Bilderzeugungstechnik liegt die hauptsächliche Schwierigkeit darin, aus dem Dünnfilmtransistorarray ein Bild zu erzeugen. Dieser Prozess ist ein Prozess, der zu dem Bilderzeugungsprinzip der Flüssigkristallanzeige umgekehrt ist. Das zu lösende technische Problem liegt darin, eine geeignete Kombination von Dünnfilmtransistorstrukturen anzupassen, um ein sichtbares Lichtbild in ein elektrisches Signal umzuwandeln und dann eine Bildrekonstruktion zu realisieren. Gegenwärtig gibt es schon einige technische Lösungen für die Bilderzeugung, z. B. das lineare Scannen aber die gegenwärtige Technik besitzt noch Nachteile wie längere Belichtungszeit und niedrige Raumauflösung.
Zusammenfassung
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die hauptsächliche technische Aufgabe zugrunde, einen Röntgenstrahlen-Bildsensor bereitzustellen. Dieser Bildsensor soll technische Schwierigkeiten in dem o. g. inversen Prozess lösen, der Herstellungsprozess lässt sich vereinfachen, und die Verwendung wird erleichtert.
Der vorliegenden Erfindung liegt damit die weitere technische Aufgabe zugrunde, eine Röntgenstrahlen-Bllddetektorvorrichtung bereitzustellen, und zwar unter Verwendung des Röntgenstrahlen-Bildsensors.
Die vorliegende Erfindung stellt zum Erreichen der o. g. Ziele die folgende Lösung bereit:
Ein Röntgenstrahlen-Bildsensor hat mehrere Pixel, von denen jedes eine Pixelstruktur mit doppelter Ansteuerung besitzt, wobei
jedes Pixel zwei Dünnfilmtransistoren, die jeweils gerade und ungerade sind, und zwei Dünnfilmphotodioden aufweist,
Source-Elektroden der Dünnfilmtransistoren sind jeweils mit den Kathoden der Dünnfilmphotodioden verbunden, wobei Gate-Elektroden jeweils mit einer ungeradzeiligen Steuerleitung und mit einer geradzeiligen Steuerleitung verbunden sind, wobei Drain-Elektroden mit einer gemeinsamen Signalausgangsleitung verbunden sind, und wobei die Signalausgangsleitung mit der Ladungs-Ausleseschaltung verbunden ist,
und wobei die Anode der zwei Dünnfilmphotodioden mit einer gemeinsamen Erdungsleitung der Pixel verbunden sind.
Dabei erhält eine Ladungs-Ausleseschaltung Signale, wenn der Dünnfilmtransistors in einem gesperrten und in einem geöffneten Zustand ist, welche jeweils in einem Referenzladungs-Register und in einem Signalladungs-Register gespeichert werden, und die Signaldifferenz zwischen dem Referenzladungs-Register und dem Signalladungs-Register ist in eine Analog-Digital-Konvertierungsschaltung eingegeben.
Eine Zeilenansteuerungsschaltung steuert das Öffnen und Sperren der Dünnfilmtransistoren, gleichzeitig steuert sie auch das Speichern und die Ausgabe des Signals im Referenzladungs-Register und im Signalladungs-Register.
Der Röntgenstrahlen-Bildsensor hat weiterhin einen Auswahlschalter für einen Multisignalausgang, wobei der Auswahlschalter für den Multisignalenausgang durch eine Zeilenansteuerungsschaltung gesteuert wird und durch Umschalten des Schalters werden auf verschiedenen Pixeln gespeicherte Ladungen in dieselbe Signalausgangsleitung entladen.
Die Zeilenansteuerungsschaltung haftet auf einem Glassubstrat, der Auswahlschalter für den Multisignalausgang ist in die Zeilenansteuerungsschaltung integriert, und Zeilenansteuerungssignalleitungen sind derart hergestellt, dass sie mit fingerfömigen Zeilenansteuerungselektroden verbunden sind, wobei diese von der Zeilenansteuerungsschaltung Eingabesignale erhalten.
Die Ladungsausleseschaltungen sind auf linke und rechte Seiten des Röntgenstrahlen-Bildsensors verteilt, und die Ladungsausleseschaltungen auf jeder Seite sind nur mit einer Hälfte der gesamten Zeilenanzahl der Pixel verbunden.
Eine Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung beinhaltet einen die Röntgenstrahlen in sichtbare Strahlung konvertierenden Szintillator, einer Bearbeitungseinheit zur Datenintegration, wobei die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung eine Vielzahl der Röntgenstrahlen-Bildsensoren aufweist, wobei die Röntgenstrahlen-Bildsensoren in einer Matrixanordnung angeordnet sind, und wobei der Szintillator direkt gegenüber einer Röntgenstrahlenquelle steht, wobei die in einer Matrixanordnung angeordneten Röntgenstrahlen-Bildsensoren auf der Rückseite des Szintillators angeordnet sind, wobei die Bearbeitungseinheit zur Datenintegration mit den Röntgenstrahlen-Bildsensoren verbunden ist.
Die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung beinhaltet weiterhin einen Röntgenstrahlen-Dosissensor, wobei der Röntgenstrahlen-Dosissensor auf der Rückseite der Röntgenstrahlen-Bildsensoren angeordnet ist.
Der Röntgenstrahlen-Dosissensor erzeugt ein Rückkopplungssignal über eine Ausgabeeinheit der Röntgenstrahlen-Dosisrückkopplung, wobei das Rückkopplungssignal der Röntgenstrahlenquelle bereitgestellt wird.
Die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung wird in dem Moment aktiviert, in dem die Röntgenstrahlen-Dosissensoren beginnen, die Ladung anzusammeln und das Ansammeln der Pixelladung der Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung wird in dem Moment beendet, in dem der Röntgenstrahlen-Dosissensor Dosierungsanforderungen erreicht.
Die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung umfasst weiterhin ein Streustrahlenraster, wobei das Streustrahlenraster direkt gegenüber der Röntgenstrahlenquelle angeordnet ist, wobei der Szintillator auf der Rückseite des Streustrahlenrasters angeordnet ist.
Das Streustrahlenraster kann durch ein virtuelles Gitter ersetzt sein. Die in der vorliegenden Erfindung vorgestellte Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung kann auch mit einer bestehenden LCD-Fertigungstechnik realisiert werden, was in hohem Ausmaß die Herstellungskosten senkt.
Wenn diese Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung benutzt wird, kann man ein vollständiges digitales Röntgenstrahlen-Abbild mit kurzer Belichtungszeit und hoher Raumauflösung erlangen und sie ermöglicht ein umfangreiche technische Unterstützung bei Anwendungen wie der zerstörungsfreien Prüfung von Industrieprodukten und bei der auf Sicht ausgeführten minimal-invasiven Operation.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die vorliegende Offenbarung wird besser verständlich aus der nachfolgenden Beschreibung, die ausschließlich zur Veranschaulichung angegeben ist und von daher auch nicht einschränkend für die vorliegende Offenbarung ist, wobei:
1 ein Blockschaltbild des allgemeinen elektrischen Prinzips der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Ansicht der Struktur eines durch Röntgenstrahlen angeregten und Licht emittierenden Szintillators ist;
3 eine graphische Darstellung der Verteilung der Wellenlängencharakteristik des durch den Szintillators emittierten Lichts ist;
4(a) und 4(b) jeweils die Schaltungsstruktur von einzelnen Pixeln der vorliegenden Erfindung und die in einer LCD-Anzeige verwendete Schaltungsstruktur eines einzelnen Pixels darstellen;
5(a) und 5(b) jeweils die in einer LCD-Anzeige verwendete Pixelstruktur und die einzigartige Pixelstruktur mit doppelter Ansteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
6 eine einzigartige Struktur, die zwei Ladungs-Register und eine Differenzschaltstruktur in der vorliegenden Erfindung aufweist, veranschaulicht;
7 eine schematische Ansicht von Pixelstrukturen, die gemäß der Erfindung auf ein Glassubstrat gezeichnet sind, ist;
8 eine Anschlussbeziehung zwischen einem Substrat, das eine Dünnfilmphotodiodengruppe und eine Dünnfilmtransistorgruppe aufweist, und der äußeren Schaltung, darstellt;
9 eine Verbindung zwischen den auf dem Glassubstrat hergestellten, eine hohe Dichte aufweisenden fingerförmigen Elektroden und der flexiblen Schaltplatine beschreibt;
10 eine gesamte Zusammenbaustruktur der vorliegenden Erfindung und ein Verbindungskonzept der Schaltung darstellt;
11 ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur zerstörungsfreien Beobachtung eines unzerlegbaren Rüstungsproduktes zeigt, wobei eine detaillierte Innenstruktur des detektierten Produktes erhalten wird, und zwar durch Kegelstrahlen-Computertomographie (CT);
12 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Beobachtung eines aktiven menschlichen Organs, wie z. B. einem Herzen, in Echtzeit während einer Operation zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung liegt darin, mit Dünnfilmtransistorarrays die aus Röntgenstrahlen durch einen Szintillator konvertierte sichtbare Strahlung zu empfangen. Ein Dünnfilmtransistorarray bildet zusammen mit einem Dünnfilmphotodiodenarray einen Flachbildschirmdetektor. Mit der Stärkeänderung der sichtbaren Strahlung werden auf den Dünnfilmphotodioden unterschiedliche Ladungen erzeugt. Durch Öffnen und Schließen der Schalter von Dünnfilmtransistorarrays werden die auf den Dünnfilmphotodioden existierenden Ladungen eine nach dem anderen gemessen, um die Stärkeänderung der Röntgenstrahlen-Absorption zu erhalten, wobei dabei eine Menge von zweidimensionalen Bilddaten erhalten wird. Auf dieser Basis kann man die erforderlichen Daten für die Reduktion des statischen zweidimensionalen Bildes und des dynamischen zweidimensionalen Bildes erlangen, und durch Bildrekonstruktionsberechnung die Details des Bildes wiedergewinnen.
1 ist ein Blockschaltbild des gesamten elektrischen Prinzips der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Röntgenstrah-len-Bilddetektorvorrichtung. Diese Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 weist einen die Röntgenstrahlen in sichtbare Strahlung konvertierenden Szintillator 100 auf, eine durch Halbleiterherstellungsverfahren hergestellte in einer Matrixanordnung angeordnete Dünnfilmphotodioden 200 und ein Dünnfilmtransistorarray 300, eine Zeilenansteuerungsschaltung 400 zur koordinierten Ansteuerung einer Komponenentengruppe zur photoelektrischen Konvertierung, eine die Komponenentengruppe zur photoelektrischen Konvertierung auslesende Ladungsausleseschaltung 500, eine die Ladung in Daten konvertierenden Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600, einen Röntgenstrahlen-Dosissensor 700, eine Ausgabeeinheit der Röntgenstrahlen-Dosisrückkopplung 750, eine die Elektroschaltung vor Röntgenstrahlung schützenden Schutzschicht 800, eine eine Funktion der Datenintegration und -Verarbeitung ausführende Bearbeitungseinheit zur Datenintegration 900 und ein Computersystem 1300, das das Signal der photoelektrischen Komponenten rekonstruiert. Durch die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 kann man an einer bestimmten Stelle in zweidimensionalen Koordinaten die Bilddaten über den Absorptionsstand der Röntgenstrahlen aus dem detektierten Material erlangen, diese Bilddaten sind im Computersystem 1300 gespeichert, transportiert und ein lesbares Bild rekonstruiert, und schließlich wird es auf der Bildanzeige 950 angezeigt. Das reduzierte Bild kann ein statisches Bild oder ein kontinuierlich dynamisches Bild sein, es lässt sich für zerstörungsfreie Industrieprüfung, Beobachten und Überprüfen der Anatomie und andere Anwendungen zur Röntgenstrahlen-Analyse verwenden.
2 ist eine schematische Darstellung der Struktur des die Röntgenstrahlen in sichtbare Strahlung konvertierenden Szintillators. Der Szintillator 100 weist einen Stoff wie mit Thallium dotiertes Cäsiumiodid oder Gadolinium-Oxysulfid. Das Äußere des Szintillators 100 ist eine aus amorphem Kohlenstoff oder Kohlefaser bestehende dünne Lage 130 mit einer Dicke von 0.5–3 mm, deshalb blockiert es die Röntgenstrahlen kaum. Unter dieser dünnen Lage 130 befindet sich die vertikal angeordnete Szintillatorgruppe 120. In Anbetracht dessen, dass die Transmissionseffizienz der Strahlen in der vertikalen Richtung am höchsten ist, ist die Szintillatorgruppe 120 in vertikaler Richtung angeordnet. In der vertikalen Richtung kann das aus Dünnfilmphotodioden 210 bestehende Array die maximale Einstrahlung erlangen, und gleichzeitig ist die Interferenz mit der umgebenden Dünnfilmphotodiode minimal. Während der Herstellung eines Flachbildschirmdetektors muss man den Szintillator 100 und die Dünnfilmphotodiode eng miteinander verbinden. Die Verbindungsfahren umfassen Verbinden durch Druck, Vakuumadsorption mit Unterdruck, Verbinden durch einen lichtdurchlässigen Klebstoff, Verbinden durch Aufwachsen oder Beschichten der Szintillationsmaterialien auf der Dünnfilmphotodiodengruppe.
Wenn ein Röntgenstrahl 110 von außen auf den Szintillator 100 eintrifft, werden die einstrahlenden Röntgenstrahlen an sich durch die vertikal angeordnete Szintillatorgruppe 120 blockiert und absorbiert und dann in sichtbares Licht 140 umgewandelt. Wie die 3 zeigt, hat die sichtbare Strahlung 140, die durch die auf den Szintillator 10 einstrahlenden Röntgenstrahlen 110 konvertiert wurde, einen Spitzenwert zwischen 530–580 nm, und der Spektralbereich kann sich von 350 bis 700 nm erstrecken. Diese Strahlung verfügt über eine sehr kurze Verzögerungswirkung, und kann in einer Zeit von 1 ms nach dem Verschwinden des Röntgenstrahls auf unter 1% der Röntgenstrahlen-Strahlungshelligkeit abgedämpft werden.
Der in dieser vorliegenden Erfindung dargestellte Röntgenstrahlen-Bildsensor (kurz als Bildsensor bezeichnet) 1050 benutzt ein einzigartiges ungerades bzw. gerades Pixel 350 mit doppelter Ansteuerung. Jede Pixelzeile ist, nach gerader bzw. ungerader Weise, jeweils durch eine ungeradzeilige Zeilenansteuerungsleitung 410 und eine geradzeiligen Zeilenansteuerungsleitung 420 angesteuert und je zwei Pixelspalten teilen sich eine Signalausgabeleitung 450 und eine Ladungsausleseschaltung 500. Daher ist die Anzahl der Signalausgabeleitungen 450 gleich der Hälfte der Anzahl der Pixelspalten. Die Anzahl der Steuerleitungen ist doppelt so groß wie die Anzahl der Pixelzeilen, und die Steuerleitungen steuern jeweils von den beiden Seiten des Bildsensors die ungeraden Dünnfilmtransistoren 330 und die geraden Dünnfilmtransistoren 320.
4(a) und 4(b) stellen jeweils die Schaltungsstruktur eines einzelnen Pixels dieser vorliegenden Erfindung und die in einer LCD-Anzeige verwendete Schaltungsstruktur eines einzelnen Pixels dar. Im Unterschied zu der in einer LCD-Anzeige verwendeten Helligkeitstreiberschaltung 505 ist die auf der Signalausgabeleitung 450 entstehende Stromrichtung in der Pixelschaltungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung entgegen gerichtet zu der Stromrichtung der in der LCD-Anzeige verwendeten Steuerleitung des Helligkeitssignals 440. Im Übrigen ist, anders als in der in einer LCD-Anzeige verwendeten Dünnfilmtransistorstruktur 310, die Source-Elektrode 323 der Dünnfilmtransistoren 320, 330 mit der Dünnfilmphotodiodenstruktur 210 verbunden, und die Drain-Elektrode 322 ist mit der Signalausgabeleitung 450 verbunden.
Wie 4(a) zeigt, entsteht auf der die Photonen der sichtbaren Strahlung empfangenden Dünnfilmphotodiodenstruktur 210 die Ladung. Eine Dünnfilmphotodiode weist zwei Elektroden auf, wobei die Anode der Dünnfilmphotodiode 212, die der Anode der konventionellen Fotodiode entspricht, mit der gemeinsamen Erdungsleitung des Pixels 490 verbunden ist, und wobei die Kathode der Dünnfilmphotodiode 211, die der Kathode der konventionellen Fotodiode entspricht, mit der Source-Elektrode des Dünnfilmtransistors 323 verbunden ist. Vor dem Ansammeln der Ladung lässt sich durch die gemeinsame Erdungsleitung des Pixels 490 eine negative Vorspannung mit 1–12 Volt an der Dünnfilmphotodiode anlegen.
5(a) und 5(b) zeigen jewils die in einer LCD-Anzeige verwendete Pixelstruktur und die spezifische Pixelstruktur mit doppelter Ansteuerung gemäß dieser vorliegenden Erfindung. Im Unterschied zu der in einer LCD-Anzeige verwendeten Pixelstruktur mit einer Einzelansteuerung 340 verwendet die Ansteuerung des Bildsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Ansteuerungen, die zusammenarbeiten. Außerdem, anders als die in einer LCD-Anzeige verwendeten Pixelkapazitäten 220, gibt es tatsächlich keine Pixelkapazitäten 220 in dem Bildsensor der vorliegenden Erfindung, sondern an dieser Stelle befindet sich die Dünnfilmphotodiodenstruktur 210.
Wie 5(b) zeigt, wenn die Spannung aus der Gate-Elektrode 321 der Dünnfilmtransistoren 320, 330 in negativer Vorspannung ist, liegt zwischen der Source-Elektrode 323 und der Drain-Elektrode 322 ein hoher Widerstand. Wenn die Gate-Elektrode 321 der Dünnfilmtransistoren mit positiver Vorspannung geladen ist, liegt zwischen der Source-Elektrode 323 und der Drain-Elektrode 322 der Dünnfilmtransistoren 320, 330 ein niedriger Widerstand. Auf diese Weise kann die Ladung, die nach dem Empfangen der Photonen von der Dünnfilmphotodiode erzeugt wird, durch die Source-Elektrode 323 und die Drain-Elektrode 322 des Dünnfilmtransistors auf die Signalausgabeleitung 450 entladen werden. Die Signalausgabeleitung 450 ist mit der äußeren Ladungsausleseschaltung 500 verbunden.
Die 6 zeigt, wie die Ladungsausleseschaltung 500 die elektrische Ladung in Spannung umwandelt, die dann durch die Ausgabeleitungen der Ladungsausleseschaltung 560 in den Ladungsdifferenzsammler 550 übertragen wird, und wie das Ladungsdifferenzsignal 570 in die Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 übertragen wird. Bei dem Ladungsdifferenzsammler 550 handelt sich um eine Differenzschaltung. Die Ladungsausleseschaltung 500 kann jeweils die Signale während des Sperrens und Öffnens der Dünnfilmtransistoren erlangen, und sie dann jeweils im Referenzladungs-Register 510 und im Signalladungs-Register 520 speichern. Das Speichern und die Ausgabe des Signals aus zwei Registern werden durch die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 gesteuert. Die Signaldifferenz zwischen den beiden Registern wird in die Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 transportiert. Diese Arbeitsweise, nämlich Speichern mit zweimaligem Sampling und dann die Differenz zu berechnen, kann die Signal-Prüfungspräzision des Bildsensors 1050 gewährleisten, gleichzeitig vermeidet es auch die Differenz für die Prüfung des Signals, die durch kleine Unterschiede bei der Herstellung der Dünnfilmtransistorgruppe 300 und Dünnfilmphotodiodengruppe 200 verursacht ist. Der Ladungsdifferenzsammler 550 ist durch eine Wechselschaltersteuerschaltung 470 gesteuert und exportiert das erlangte Ladungsdifferenzsignal 570 während der Konvertierung eines Modalkonverters.
7 ist eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung, wobei die Pixelstruktur mit doppelter Ansteuerung auf ein Glassubstrat aufgebracht ist. Das Glassubstrat ist eine konventionelle Komponente in einem Flachbildschirmdetektor, hier ist sie nicht ausführlich beschrieben. Anders als die in einer LCD-Anzeige verwendete Zeilenansteuerungsleitung 450 sind die Pixel jeder Zeile dieser vorliegenden Erfindung in gerade und ungerade Pixel aufgeteilt, die jeweils durch die ungeradzeilige Zeilenansteuerungsleitung 410 und die geradzeilige Zeilenansteuerungsleitung 420 angesteuert werden. Das Öffnen und Sperren der Dünnfilmtransistoren 320, 330 wird durch die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 gesteuert. Wenn der ungerade Dünnfilmtransistoren 330 geöffnet ist, wird die auf der mit ungeraden Dünnfilmtransistoren 330 verbundenen Dünnfilmphotodiodenstruktur 210 gespeicherte Ladung auf die Zeilenansteuerungsleitung 450 entladen. Wenn die gerade Dünnfilmtransistoren 320 geöffnet ist, wird die auf der mit den geradzeiligen Dünnfilmtransistoren 330 verbundenen Dünnfilmphotodiodenstruktur 210 gespeicherte Ladung auf die Zeilenansteuerungsleitung 450 entladen. In dieser vorliegenden Erfindung besetzt die Effektive Fläche der Dünnfilmphotodiodenstruktur 210 die größte Fläche des Pixels 260. Das Ziel eine solchen Designs ist, die von Röntgenstrahlen konvertierte sichtbare Strahlung so weit wie möglich durch die Dünnfilmphotodiode zu absorbieren und dann in Ladung umzuwandeln.
Wie 8 zeigt, ist der Präzisionsbereich der Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 14–16 Bit. Der Bildsensor 1050 beinhaltet die Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 mit einer Anzahl, die gleich der Anzahl der Ladungauslesenschaltung 500 oder eine Hälfte davon ist, abhängig davon, ob zusätzlich an einem Vorderende der Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 ein Multiplexschalter installiert ist, um zur Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 korrespondierende Ladungsausleseschaltung 500 zu schalten. Um die Genauigkeit des Ausgangswerts aus Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 zu gewährleisten, soll der Zeitpunkt beim Signalansammeln und Signalkonvertieren durch die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 gesteuert werden.
Der in dieser vorliegenden Erfindung vorgestellte Bildsensor 1050 besteht aus den Pixeln mit Anzahl M×N, davon ist M die Zahl der Zeilenansteuerungen, und N ist doppelt so groß wie die Anzahl der Ladungsausleseschaltungen. Weil M und N oft groß sind, braucht man viele integrierte Steuergeräte für die ungerade und gerade Zeile der Zeilenansteuerungsschaltung 480 und viele Ladungsausleseschaltungen 500, um das Auslesen der gesamten auf einem Bildsensor 1050 bestehenden Signale zu steuern. Die sequentielle Steuerung des Steuergeräts für die ungerade und gerade Zeile der Zeilenansteuerungsschaltung 480 wird durch die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 bereitgestellt. Eine Mehrzahl von Chips der Ladungsausleseschaltungen 500 erhalten die Ladung aller Pixel der Reihen, die gleichzeitig durch die Ansteuerschaltung geöffnet werden, und die dann durch die Analog-Digital-Konvertierungsschaltung 600 nach außen geführt werden. Die mehrfachen Datenströme sollen durch das Multiplex-Datensteuergerät 610 auf eine Datenleitung zusammengelegt werden. Die Daten in ungeraden Zeilen und geraden Zeilen werden schließlich durch die Bearbeitungseinheit zur Datenintegration zu einem Bild-Framesignal zusammengesetzt, es wird zu einein Computer geleitet und dann auf die Bildanzeige geschickt. In einem Ausführungsbespiel dieser vorliegenden Erfindung kann ein Auslesechip mit 2N Ladungsausleseschaltungen 500 integriert werden, dabei ist N eine ganze Zahl zwischen 6–9. Sicherlich kann N auch andere positive ganzzahlige Werte annehmen.
Der auf dem Bildsensor 1050 angeordnete Auswahlschalter für Multisignalausgang 460 wird durch die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 gesteuert. Durch das Schalten der Schalter können die Ladungen verschiedener Pixel 260 in eine Signalausgangsleitung 450 entladen werden. Der Auswahlschalter für den Multisignalausgang 460 kann verschiedene Spalten von Pixeln eine Ladungs-Ausleseschaltung 500 benutzen lassen, um ein Design mit konsistenter elektrischer Charakteristik zu gewährleisten. Noch wichtiger ist es, dass dieser Auswahlschalter für Multisignalausgang 460 sehr günstig die auf den mehreren Pixels 260 entstehenden Ladungen simultan in die Ladung-Ausleseschaltung 500 entladen kann, und dann eine höhere Empfindlichkeit und Sättigungsgrad erzielt. Außerdem besitzt dieser Auswahlschalter für Multisignalausgang 460 noch die Fähigkeit des Veränderns der Zeilenauflösung des Bildsensors 1050, zusammen mit einem Zeilenansteuerungsleitung-Startvorgang kann es die Kombination von Pixeln 260 in der Anzahl von K×J verwirklichen. Die Anzahl von Auswahlschaltern des Multisignalausgangs 460 ist J, davon ist J eine ganze Zahl, wenigstens ist es 2, meistens ist J eine Hälfte der Reihenanzahl. Die Anzahl der erforderlichen Ladungs-Ausleseschaltungen wird durch Division der Anzahl der Pixelspalten des Bildsensors 1050 durch 2J erhalten. Bei K handelt sich um die Anzahl der Steuerleitungen, die simultan gestartet werden können. Die geringste Anzahl der kombinierbaren Pixel 260 ist 2×2, und eine maximale Anzahl der Pixel, die kombiniert werden können ist K×J. Nach den Benutzungsanforderungen kann K nicht gleich J sein, so dass man nach der Kombination einen nicht-quadratischen Pixel 260 erhalten kann.
In einigen Situationen, die Beobachtungen dynamischer Bilder erfordern, kann die Auslesegeschwindigkeit vervielfacht werden, indem man die Pixel des Bildsensors 1050 in Kombination abtastet. Für die Pixels in M×N besitzenden Bildsensoren 1050 ist bei einer Abtastung (Sampling) in einem 2×2 Pixel Kombinationsmodus die Auslesegeschwindigkeit viermal höher als für 1×1 Pixel. Dieses Verfahren mit kombiniertem Sampling ist sehr nützlich für dynamische Bilder, theoretisch kann die Geschwindigkeit um den Faktor K×J erhöht werden, und in der Praxis kann die Geschwindigkeit um einen Faktor von K×J/2 vervielfacht werden.
Wie 8 zeigt, um den Widerstand und die verteilte Kapazität der Signalleitung zu verringern, können die Ladung-Ausleseschaltung 500 auf rechte und linke Seiten des Bildsensors 1050 verteilt werden, und die auf jeder Seite verteilten Ladung-Ausleseschaltungen 500 sind nur mit der Hälfte der gesamten Anzahl von Pixelreihen verbunden. Dieses Design kann den Widerstand und die Kapazität der Signalleitungen um die Hälfte verringern, weiterhin erhöht es auch den Signal-Rauschabstand des Bildsensors 1050.
9 zeigt, dass der Bildsensor 1050 sehr hohe Raumauflösung besitzen kann. Zum Beispiel in einem in 11 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der der Bildsensoren 1050 insgesamt 3072, die auf den beiden Seiten angeordneten Ladung-Ausleseschaltungen verbinden separat die oben und unten liegenden 1536 Pixel. In dieser Situation ist die Abmessung der Pixel sehr klein, sie liegt zwischen 50 μm–300 μm und die Signalleitungen und Steuerleitungen sind sehr dicht angeordnet. Um mit der äußeren Ladung besser zu verbinden, schließt die Signalleitung die auf dem Bildsensor 1050 angeordnete fingerförmige Ausgabeelektrode 455 an. Die aus einer flexiblen Schaltplatine hergestellten Signalausgangsdrähte 450 verbinden die äußere Schaltung und den Bildsensor 1050 miteinander. Diese wechselseitige Verbindung wird durch ein Verfahren mit Metallpartikeln und Klebstoff erreicht. Weil die Dichte der Steuerleitungen höher ist als die der Signaldrähte, muss man die Zeilenansteuerungsschaltung 400 an das Glassubstrat des Bildsensors 1050 anheften, und der Auswahlschalter für den Multisignalausgang 460 wird in die Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 integriert. Aus der flexiblen Schaltplatine hergestellte Zeilenansteuerungssignalleitungen 430 werden direkt in Verbindung mit fingerförmigen Zeilenansteuerungselektroden 435 hergestellt, die von der Zeilenansteuerungssteuerschaltung 400 Eingangssignale erhalten.
Wie 10 zeigt, umfasst die in dieser vorliegenden Erfindung vorgestellte Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 weiterhin einen Bildsensor 1050, ein Streustrahlenraster (oder das virtuelle Gitter, die Informationen lassen sich der Patentschrift ZL 200610114533.8 entnehmen), einen Szintillator 100, einen Röntgenstrahlen-Dosissensor 700, und eine Bearbeitungseinheit zur Datenintegration 900. Die Daten der Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 werden im Computersystem für Bildbearbeitung 1300 bearbeitet, dann werden sie zu der Bildanzeige 950 zur Wiederanzeige gesandt. Diese Verwendung ist hauptsächlich in den folgenden Ausführungsbeispielen dargestellt. In dieser vorliegenden Erfindung können auf der Rückseite des Bildsensors 1050 mehrere Röntgenstrahlen-Dosissensoren 700 angeordnet sein. Dieser Röntgenstrahlen-Dosissensor 700 lässt das Intensitätssignal der Röntgenstrahlen durch die Dosissteuerschaltung in die Ausgangseinheit der Röntgenstrahlen-Dosisrückkopplung 750 rückführen, damit die das Material durchquerenden einstrahlenden Röntgenstrahlen 110 gerade geeignet für die Anforderung bezüglich des Detektorbereichs sind. Weil der Flachbildschirmdetektor dieser vorliegenden Erfindung sehr dünn ist, können die Röntgenstrahlen den Flachbildschirmdetektor einfach durchqueren, deshalb gibt es auch keine Interferenz für die Bilderzeugung, wenn man den Röntgenstrahlen-Dosissensor 700 auf der Rückseite der Pixelgruppe des Bildsensors 1050 anordnet. Dies ist selbstverständlich eine der Besonderheiten dieser Erfindung.
Wenn der Röntgenstrahlen abgesendet wird, erzeugt der Röntgenstrahlen-Dosissensor 700 aufgrund Energie und Anzahl der Röntgenstrahlenquanten das Rückkoppelungssignal über die Ausgabeeinheit der Röntgenstrahlen-Dosisrückkopplung 750. Dieses Rückkoppelungssignal wird der Röntgenstrahlenquelle zur Verfügung gestellt. Wenn die vom Bildsensor 1050 empfangene Bestrahlungsgröße die Anforderung des Bilddetektors erfüllt, stoppen die Röntgenstrahlen die Bestrahlung. Wegen der Funktion des Röntgenstrahlen-Dosissensors 700 kann die Strahlendosierung effektiv gesteuert werden, und das detektierte Bild wird sich in Optimalsituation befinden. In der tatsächlichen Verwendung kann man aufgrund der Gestalt des detektierten Materials entscheiden, ob alle oder nur ein Teil der Röntgenstrahlen-Dosissensoren 700 aktiviert werden sollen.
Die Einschaltzeit der Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 ist der Zeitpunkt, wenn die Röntgenstrahlen-Dosissensoren 700 die Ladung anzusammeln beginnt, die Endzeit des Pixelladungs-Ansammelns dieser Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 ist der Zeitpunkt, wenn die Röntgenstrahlen-Dosissensoren 700 die Dosierungsanforderung erreicht. Konkret gesagt bestimmt die Röntgenstrahlenquelle die Röhrenspannung und den Röhrenstrom der Röntgenstrahlen im Voraus, die Bestrahlungszeit ist aufgrund des Integralwertes des Rückkopplungssignals der Röntgenstrahlen-Dosissensoren 700 festgelegt. Wenn der Integralwert des Rückkopplungssignals den Schwellenwert erreicht, stoppt die Röntgenstrahlen-Bestrahlung. Diese Art, eine Rückkopplungssteuerung zu benutzen, kann das Ladungsdesign der Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung vereinfachen, und dann während der Bedienung eine „Vollautomatisierung” realisieren.
Der in dieser vorliegenden Erfindung vorgestellte Bildsensor 1050 und die entsprechende Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 können durch eine bestehende Fertigungstechnik realisiert werden, es verringert die Herstellungskosten in hohem Maße. Es ist auch einer der herausragenden Vorteile dieser vorliegenden Erfindung.
11 stellt ein erstes Anwendungsausführungsbeispiel dar. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung zum Detektieren eines unzerlegbaren Industrieproduktes verwendet werden, und dann das zerstörungsfreie Detektieren von detektiertem Material realisieren. Das detektierte Material 1200 ist auf einem Drehtisch 1250 angeordnet. Die aus der Röntgenstrahlenröhre 1100 ausgesandten Röntgenstrahlen durchdringen das detektierte Material 1200, das detektierte Material 1200 besteht aus verschiedenen Stoffen, die die Intensität der das detektierte Material durchdringenden Röntgenstrahlen entsprechend verändern. Diese Veränderung ist durch das Absorptionsniveau der das detektierte Material durchdringenden Röntgenstrahlen bestimmt. Diese Röntgenstrahlen beinhalten die Inneninformationen des detektierten Materials 1200. Wenn solche Röntgenstrahlen in die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung strahlen, werden die Röntgenstrahlen 110 in der Szintillatorgruppe 120 in ein sichtbares Bild konvertiert und dieses Bild wird über den o. g. Prozess durch das Computersystem 1300 erzeugt. Weil der Drehtisch 1250 bei jeder Belichtung der Röntgenstrahlen in einem Winkel dreht, kann, nachdem der Reihe nach eine Umdrehung von 180° oder 360° vollendet ist, die gesamten Informationen über die Innenstruktur des detektierten Materials 1200 erhalten, und dann eine dreidimensionale Konusbündels-Rekonstruktionstechnik benutzen, um die rekonstruierte Materialstruktur zu erhalten.
12 stellt ein zweites Anwendungsausführungsbeispiel dar. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung für die menschliche Gesundheitsprüfung und Krankheitsbehandlung benutzt werden, um eine Bedienung von auf Sicht ausgeführter minimal-invasiver Operation zu realisieren.
Lebenswichtige Organe wie das Herz können infolge von Krankheiten eine minimal-invasive Operation erforderlich machen. Solche lebenswichtigen Organe können als das o. g. zu detektierende Material 1200 angesehen werden. Nachdem die Röntgenstrahlenröhre 1100 die Röntgenstrahlen 110 ausgesandt hat, durchdringen sie das zu detektierende Material und treffen auf die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung 1000 auf und durch den o. g. Prozess kann man ein dynamisches Bild in Echtzeit bekommen. Dieses Bild umfasst nicht nur das Organe, das das zu detektierende Material ist, sondern es werden auch die von dem Arzt angebrachte Apparatur und Implantationsgegenstand gleichzeitig gezeigt. Weil das Bild echtzeitaktiv ist, kann der Arzt durch das Beobachten des Bildes mit der Hilfe der Apparatur den Implantationsgegenstand in das Organ des detektierten Materials implantieren und dann das Behandlungsziel erreichen. Gleichzeitig kann man durch die Änderung des Winkels von Röntgenstrahlen in verschiedenen Richtungen das detektierte Material 1200 beobachten. Solche Maschinen haben oft die Funktion, sich um die horizonate Rotationsachse 1260 des Körpers zu drehen und auch die Funktion, sich um die vertikale Rotationsachse 1280 des Körpers zu drehen. Die in verschiedenen Winkeln erlangten durchfallenden Röntgenstrahlen-Bilder können durch den Computer 1300 für Bildbearbeitung eine dreidimensionale Rekonstruktion erzeugen, um dann die ausführliche Innenstruktur der Organe zu erhalten.
Der Bildsensor und die entsprechende Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung offenbart sind, wurden obenstehend im Detail beschrieben. In Bezug auf einen Fachmann mit den üblichen Fähigkeiten im Stand der Technik soll gelten, dass irgendwelche offensichtliche Veränderungen, die nicht von dem wesentlichen Geist dieser vorliegenden Erfindung abweichen, als eine Verletzung der Patentrechte dieser vorliegenden Erfindung angesehen werden sollen, und sie sollen dementsprechende rechtliche Folgen nach sich ziehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 200580002226 [0004]
CN 03111635 [0004]
CN 200710152862 [0004]
CN 200680016705 [0004]
CN 2000710000874 [0004]
US 200610025391 [0004]
CN 200810176704 [0004]

Claims

Röntgenstrahlen-Bildsensor, der eine Vielzahl von Pixeln aufweist, wobei jeder der Pixel ein Pixelstruktur mit zwei Ansteuerungen aufweist, wobei jedes Pixel zwei Dünnfilmtransistoren, die jeweils gerade und ungerade sind, und zwei Dünnfilmphotodioden aufweist, wobei Source-Elektroden der Dünnfilmtransistoren jeweils mit Kathoden der Dünnfilmphotodioden verbunden sind, wobei Gate-Elektroden jeweils mit einer ungeradzeiligen Steuerleitung und mit einer geradzeiligen Steuerleitung verbunden sind, wobei Drain-Elektroden mit einer gemeinsamen Signalausgangsleitung verbunden sind, wobei die Signalausgangsleitung mit einer Ladungs-Ausleseschaltung verbunden ist, und wobei die beiden Anoden der zwei Dünnfilmphotodioden mit einer gemeinsamen Erdungsleitung der Pixel verbunden sind.
Röntgenstrahlen-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Ladungs-Ausleseschaltung Signale erhält, wenn der Dünnfilmtransistors in einem geöffneten oder in einem gesperrten Zustand ist, die jeweils in einem Referenzladungs-Register und in einem Signalladungs-Register gespeichert werden; und eine Signaldifferenz zwischen dem Referenzladung-Register und dem Signalladung-Register ist auf eine Analog-Digital-Konvertierungsschaltung eingegeben.
Röntgenstrahlen-Bildsensor nach Anspruch 2, wobei eine Zeilenansteuerungsschaltung ein Öffnen und Sperren des Dünnfilmtransistors steuert und gleichzeitig auch ein Signal-Speicherung und eine Signal-Ausgabe des Referenzladungs-Register und des Signalladungs-Registers steuert.
Röntgenstrahlen-Bildsensor nach dem Anspruch 3, wobei der Röntgenstrahlen-Bildsensor weiterhin einen Auswahlschalter für einen Multisignalausgang hat, wobei der Auswahlschalter für den Multisignalausgang durch eine Zeilenansteuerungsschaltung gesteuert ist, wobei durch Umschalten des Schalters Ladungen auf verschiedenen Pixeln in dieselbe Signalausgangsleitung entladen werden.
Röntgenstrahlen-Bildsensor nach Anspruch 4, wobei die Zeilenansteuerungsschaltung auf dem Glassubstrat anhaftet, wobei der Auswahlschalter für den Multisignalausgang in die Zeilenansteuerungsschaltung integriert ist, wobei die Zeilenansteuerungssignalleitung hergestellt ist, um mit fingerförmigen Zeilenansteuerungselektroden verbunden zu sein, die von der Zeilenansteuerungsschaltung Eingabesignale empfangen.
Röntgenstrahlen-Bildsensor nach Anspruch 1, wobei die Ladungsausleseschaltungen in links und rechts vom dem Röntgenstrahlen-Bildsensor angeordnete Ladungsausleseschaltungen aufgeteilt sind, und wobei die Ladungsausleseschaltungen auf jeder Seite nur mit der Hälfte einer Gesamtanzahl von Pixelzeilen verbunden sind.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung, die einen die Röntgenstrahlen in sichtbare Strahlung konvertierenden Szintillator und eine Bearbeitungseinheit zur Datenintegration aufweist, wobei die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung weiterhin eine Vielzahl der Röntgenstrahlen-Bildsensoren gemäß Anspruch 1 umfasst, wobei die Röntgenstrahlen-Bildsensoren in einer Matrixanordnung angeordnet sind, wobei der Szintillator direkt gegenüber einer Röntgenstrahlenquelle angeordnet ist, wobei die Vielzahl der in Matrixanordnung angeordneten Röntgenstrahlen-Bildsensoren auf der Rückseite des Szintillators angeordnet sind, und wobei die Bearbeitungseinheit zur Datenintegration mit der Röntgenstrahlen-Bildsensoren verbunden ist.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung außerdem einen Röntgenstrahlen-Dosissensor umfasst, und wobei der Röntgenstrahlen-Dosissensor auf der Rückseite des Röntgenstrahlen-Bildsensors angeordnet ist.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Röntgenstrahlen-Dosissensor durch eine Ausgabeeinheit der Röntgenstrahlen-Dosisrückkopplung ein Rückkopplungssignal erzeugt, und wobei das Rückkopplungssignal der Röntgenstrahlenquelle bereitgestellt ist.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung nach dem Anspruch 8, wobei die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung in dem Moment aktiviert wird, in dem die Röntgenstrahlen-Dosissensoren Ladungen anzusammeln beginnt, und wobei das Ansammeln der Pixelladungen der Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung in dem Moment beendet wird, wenn der Röntgenstrahlen-Dosissensor Dosierungsanforderungen erreicht.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung weiterhin ein Streustrahlenraster aufweist, wobei das Streustrahlenraster direkt gegenüber der Röntgenstrahlenquelle angeordnet ist, und wobei der Szintillator auf der Rückseite des Streustrahlenrasters angeordnet ist.
Röntgenstrahlen-Bilddetektorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Streustrahlenraster durch ein virtuelles Gitter ersetzt ist.