探測器及用于智能劃分能區的探測系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統，其中所述探測器的每一像素列包括一個A類電極和多個B類電極，其中沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及輻射成像領域，具體地，涉及一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統。
技術介紹
利用X射線成像技術的成像檢測裝置已為人們所知，例如在地鐵、機場和汽車站利用此裝置對乘客的個人行李包等物件進行檢測，查看是否有諸如放射源、爆炸物、毒品等非法運輸的物品。當前人類受恐怖組織的威脅比較嚴峻，因此在成像檢測裝置中物質識別能力的準確性十分重要。近年來，隨著半導體技術的發展，室溫半導體探測器被應用于在許多領域，例如，核物理、X射線探測、γ射線探測器、天文探測、環境監測、醫學成像等領域。具體地，碲鋅鎘(CdZnTe，簡寫為CZT)由于具有較好的能量分辨率、較高的探測效率以及能在室溫下工作的優點，而被認為是最有潛力的輻射探測材料。與積分型和間接型輻射探測器相比，采用CZT半導體探測器的光子計數成像具有較高的探測效率、較高的信噪比和較高的能量分辨率，因此，可以實現多能區的圖像顯示且可以通過多能區信息實現物質識別。目前已經提出了多能區的成像檢測裝置，不同的能區劃分可以應用到圖像顯示中和物質識別中。具體地，能區的劃分方式可以包括等能區劃分、精細能區劃分、優化的能區劃分等。實際上，物質能區優化劃分與掃描物質有著直接的關系。例如，在利用布拉格衍射對單晶或多晶材料的識別中，不同的晶體材料所引起的散射能量是不同的；在利用K-edge對金屬材料的識別中，不同的金屬材料所引起的K-edge也是不同的；以及在非金屬材料的識別中，不同的能區劃分對不同材料的識別能力同樣是不同的。因此，單一能區的劃分只能應用于單一領域。然而，在公共場所對物品的安全檢測中，會遇到不同的情況，如放射源、液體、爆炸物、毒品等，單一的能區劃分不能應用到眾多可疑物的場所。現有產品均采用固定能區劃分，也就是說，現有產品只能應用到相對較窄的領域。例如，當將針對金屬識別進行能區劃分的產品用于識別液體或有機物時，效果就會變差，類似地，當將針對有機物識別進行能區劃分的產品用于其他應用時，效果也會變差。因此，現有產品難以應用到復雜場所中，但是，當前的安全形勢卻需要能夠同時識別多種物品的設備。然而，如果通過在同一場所存放多臺設備來實現多能區的成像檢測裝置，則會增加系統費用且會提高場地要求。此外，目前也有產品通過增加能區數目(例如32能區、256能區或者其它更多的能區)來實現多能區的成像檢測裝置，但是這種系統的設計要求往往極高，在硬件和/或軟件方面的開發難度也較大，且實際應用中大部分的能區對于物質識別能力沒有太大幫助，導致系統效率較低。另外，在單一線陣探測器中，正常工作的像素不能達到100％，壞像素會對物質識別和圖像顯示產生較大影響，由于探測器的價格比較昂貴，更換探測器花費會比較多，且對于全天工作的設備，更換也是十分不便的。綜上所述，本技術提供一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統，其中所述探測系統能夠克服能區增加對系統設計的超高要求，克服探測器像素損壞對圖像和物質識別的影響，并且能夠有效地利用了探測器的性能并提高系統的運行效率，提高系統物質識別的能力。
技術實現思路
為了至少解決上述問題中的至少一個，本技術提供了一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統。根據本技術的第一方面，提供了一種探測器，其中所述探測器的每一像素列可以包括一個A類電極和多個B類電極，其中沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極。備選地，所述探測器還可以包括導向電極或保護電極，布置在各電極之間。備選地，所述A類電極對應的每個A類像素可以至少具有1個能區。備選地，與所述多個B類電極相對應的每個B類像素可以至少具有3個能區。備選地，所述每個B類像素的能區劃分可以是相同的。備選地，所述每個B類像素的能區劃分可以是不同的。根據本技術的第二方面，提供了一種用于智能劃分能區的探測系統，所述探測系統可以包括：探測器，其中所述探測器的每一像素列包括一個A類電極和多個B類電極，且沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極；信號處理裝置，包括：第一處理模塊，從所述探測器接收探測信號；以及第二處理模塊，從第一處理模塊接收第一處理模塊計算的每個能區中的信號數目；以及上位機，從所述探測器接收與A類電極對應的探測信號，并向第二處理模塊發送用于調整第一處理模塊中能區劃分的一個或多個閾值的指令。附圖說明以下結合附圖，將更清楚本技術的示例實施例的上述和其它方面、特征以及優點，附圖中：圖1a)和圖1b)示出了根據本技術的示例實施例的探測器陽極的電極分布圖；圖2示出了針對根據本技術的示例實施例的探測器的探測方法的過程示意圖；圖3示出了根據本技術的示例實施例的用于智能劃分能區的探測系統；圖4示出了根據本技術的示例實施例的用于智能劃分能區的探測方法的流程圖；以及圖5示出了根據本技術的示例實施例的探測系統的應用環境。具體實施方式以下參考附圖描述了本技術的示例實施。本技術提供了一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統，其中所述探測系統能夠克服能區增加對系統設計的超高要求，克服探測器像素損壞對圖像和物質識別的影響，并且能夠有效地利用了探測器的性能并提高系統的運行效率。應清楚，盡管在以下描述中采用了能夠在溫室下工作且具有較高的能量分辨率和探測效率的CZT探測器，然而本技術不限于CZT探測器，且可以采用其他探測器，例如CdTe(CadmiumTelluride)、CdMnTe(CadmiumManganeseTelluride)、HgI2(MercuricIodide)、T1Br(ThalliumBromide)、PbI2(LeadIodide)、GaAs(GalliumArsenide)、Ge(Germanium)等探測器。此外，應注意，盡管本技術的實施例中基于物體識別系統來實現多能區，然而本技術不限于此，可以將本技術的構思應用到工業CT(ComputedTomography)、醫學成像、牙科CT等設備領域中。因此，本技術在于提供一種探測器以及用于智能劃分能區的探測系統，其中所述探測系統能夠克服能區增加對系統設計的超高要求，克服探測器像素損壞對圖像和物質識別的影響，并且能夠有效地利用了探測器的性能并提高系統的運行效率，提高物質識別的能力。根據本技術的示例實施例，通過優化探測器的電極結構，可以提供一種提高計數率的探測器。具體地，圖1a)和1b)示出了根據本技術的示例實施例的探測器陽極的電極分布圖。如圖1a)所示，在探測器的一個像素列5中，包括一個A類電極(表示為“A”)和多個B類電極(表示為“B”)，沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極。在一個實施例中，A類電極對應的A類像素可以用于對探測對象進行粗掃；而B類電極對應的B類像素可以根據A類像素的物質識別結果進行智能優化的能量劃分，實現提高物質識別能力，同時能夠提高計數率。備選地，在B類像素的能區劃分中，每個B類像素的能區劃分可以相同的，也可以不同的。此外，每個B類像素至少具有3個能區，且能區劃分可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種探測器，其中所述探測器的每一像素列包括一個A類電極和多個B類電極，其中沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極。

【技術特征摘要】
1.一種探測器，其中所述探測器的每一像素列包括一個A類電極和多個B類電極，其中沿探測對象的移動方向依次布置所述A類電極和所述B類電極，使得從探測對象透射的射線先進入A類電極，隨后進入B類電極。2.根據權利要求1所述的探測器，還包括導向電極或保護電極，布置在各電極之間。3.根據權利要求1所述的探測器，其中與所述A類電極相對應的A類像素至少具有1個能區。4.根據權利要求1所述的探測器，其中與所述多個B類電極相對應的每個B類像素至少具有3個能區。5.根據權利要求4所述的探測器，其中所述每個B類像素的能區劃分是相同的。6.根據權利要求4所述的探...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張嵐，杜迎帥，李波，吳宗桂，李軍，曹雪朋，胡海帆，顧建平，徐光明，劉必成，
申請(專利權)人：同方威視技術股份有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11