DE102016203861A1 - Converter element with guide element - Google Patents

Converter element with guide element Download PDF

Info

Publication number
DE102016203861A1
DE102016203861A1 DE102016203861.3A DE102016203861A DE102016203861A1 DE 102016203861 A1 DE102016203861 A1 DE 102016203861A1 DE 102016203861 A DE102016203861 A DE 102016203861A DE 102016203861 A1 DE102016203861 A1 DE 102016203861A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
converter
converter element
height
guide
guiding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016203861.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Shameem Kabir CHAUDHURY
Thorsten ERGLER
Peter SIEVERS
Kurt Stadlthanner
Stefan WÖLFEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthcare GmbH
Original Assignee
Siemens Healthcare GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthcare GmbH filed Critical Siemens Healthcare GmbH
Priority to DE102016203861.3A priority Critical patent/DE102016203861A1/en
Publication of DE102016203861A1 publication Critical patent/DE102016203861A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/24Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/24Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/241Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264Inorganic materials
    • H01L31/0296Inorganic materials including, apart from doping material or other impurities, only AIIBVI compounds, e.g. CdS, ZnS, HgCdTe
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/085Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors the device being sensitive to very short wavelength, e.g. X-ray, Gamma-rays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/115Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konverterelement (3) zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in elektrische Ladungen, wobei das Konverterelement (3) eine erste Höhe (5) und eine Seitenfläche (9) mit einer ersten Länge (7) und einer ersten (5) Höhe aufweist, ein Leitelement (11) zumindest einen Teilbereich der Seitenfläche (9) bedeckt und das Leitelement (11) mit einer Spannungsquelle (17) verbunden ist.The invention relates to a converter element (3) for converting X-radiation into electrical charges, wherein the converter element (3) has a first height (5) and a side surface (9) with a first length (7) and a first (5) height. a guide element (11) covers at least a portion of the side surface (9) and the guide element (11) is connected to a voltage source (17).

Description

Die Erfindung betrifft ein Konverterelement, einen Röntgendetektor, ein Detektormodul und ein medizinisches Gerät. The invention relates to a converter element, an x-ray detector, a detector module and a medical device.

In der Röntgenbildgebung, beispielsweise in der Computertomographie, der Angiographie oder der Radiographie, können zählende direkt-konvertierende Röntgendetektoren verwendet werden. Die Röntgenstrahlung oder die Photonen können durch einen geeigneten Sensor in elektrische Signalpulse umgewandelt werden. Zählende Röntgendetektoren ermöglichen neben dem Zählen von Ereignissen, auch eine Information über die Energie des detektierten Röntgenquants zu erhalten. Damit werden für die Analyse und Auswertung der Signalpulse neue Möglichkeiten in der medizinischen Bildgebung eröffnet. In X-ray imaging, for example in computed tomography, angiography or radiography, counting direct-conversion X-ray detectors can be used. The X-rays or the photons can be converted by a suitable sensor into electrical signal pulses. Counting X-ray detectors, in addition to counting events, also provide information about the energy of the detected X-ray quantum. This opens up new possibilities in medical imaging for the analysis and evaluation of the signal pulses.

Als Konvertermaterial für das Konverterelement oder den Sensor können beispielsweise CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe, CdMnTe, InP, TlBr2, HgI2, GaAs oder andere verwendet werden. Die Energie der einfallenden ionisierenden Strahlung wird direkt in elektrische Ladungen, sogenannte Elektronen-Loch-Paare, umgewandelt. An das Konverterelement wird eine Spannung, beispielsweise für CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe oder CdMnTe im Bereich von –500 bis –2000V, zwischen einer Elektrode als Kathode und einer weiteren Elektrode als Anode angelegt, um die Ladungen der im Konverterelement ausgelösten Elektronen-Loch-Paare zu trennen. Die Kathode kann als durchgängige Elektrode ausgebildet sein. Die Anode kann als pixelierte Elektrode ausgebildet sein. Die Hochspannung wird über eine externe Hochspannungsquelle mittels eines elektrisch leitenden Kontakts an die Elektrode angelegt. Röntgenquanten können im Konverterelement Elektronen-Loch-Paare durch Energiedeposition auslösen. Die Elektronen-Loch-Paare werden durch die angelegte Hochspannung getrennt und die mittels der Polung der Hochspannung ausgewählten Ladungsträger können zur Anode gesaugt oder gedriftet werden. Dadurch kann ein elektrischer Signalpuls in der Auslese- und/oder der Auswerteeinheit ausgelöst werden. Das Konverterelement ist in der Regel flächig in einer Stapelanordnung mit einer Auslese- und/oder einer Auswerteeinheit, beispielsweise einem integrierten Schaltkreis (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), mittels Lotverbindungen, elektrisch leitendem Kleber oder anderen Verfahren verbunden. Die elektrischen Signalpulse werden von einer Auswerteeinheit, beispielsweise einem ASIC bewertet. Die Stapelanordnung aufweisend das Konverterelement und die Auslese- und/oder Auswerteeinheit ist mit einem weiteren Substrat verbunden, beispielsweise eine Platine, einem keramischen Substrat wie beispielsweise HTCC oder LTCC oder anderen. Die elektrischen Verbindungen zur Auslese der Auslese- und/oder der Auswerteeinheit können mittels Durchkontaktierungen (through silicon via, TSV) oder Drahtverbindung (wire bond) ausgebildet sein. As converter material for the converter element or the sensor, for example, CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe, CdMnTe, InP, TlBr2, HgI2, GaAs or others can be used. The energy of the incident ionizing radiation is converted directly into electrical charges, so-called electron-hole pairs. To the converter element is applied a voltage, for example for CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe or CdMnTe in the range of -500 to -2000V, between an electrode as cathode and another electrode as anode, around the charges of the electron hole triggered in the converter element Separate couples. The cathode may be formed as a continuous electrode. The anode may be formed as a pixelated electrode. The high voltage is applied to the electrode via an external high voltage source by means of an electrically conductive contact. X-ray quanta can trigger electron-hole pairs in the converter element by energy deposition. The electron-hole pairs are separated by the applied high voltage and the carriers selected by the poling of the high voltage can be sucked or drifted to the anode. As a result, an electrical signal pulse in the readout and / or the evaluation can be triggered. The converter element is usually connected in a planar arrangement in a stack arrangement with a readout and / or an evaluation unit, for example an integrated circuit (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), by means of solder connections, electrically conductive adhesive or other methods. The electrical signal pulses are evaluated by an evaluation unit, for example an ASIC. The stack arrangement comprising the converter element and the readout and / or evaluation unit is connected to a further substrate, for example a circuit board, a ceramic substrate such as HTCC or LTCC or others. The electrical connections for reading the read-out and / or the evaluation unit can be formed by means of through-holes (through silicon via, TSV) or wire connection (wire bond).

Für die Anwendung von zählenden Röntgendetektoren, insbesondere für CdTe als Konvertermaterial, in einem Computertomographen werden einzelne Detektormodule mit möglichst geringem Spalt aneinander gekachelt. Deshalb soll der Randbereich des Konverterelements zwischen äußerster Reihe von Detektorelementen und der Sägekante möglichst gering gehalten werden. Die Erfinder haben erkannt, dass sich die Detektorelemente am Rand eines solchen Detektormoduls oder Konverterelements typsicherweise anders verhalten als Detektorelemente aus dem Innenbereich des Detektormoduls oder Konverterelements. Eine Ursache kann die lokale Nähe der Sägekante sein, die die Feldlinien des elektrischen Feldes im Konvertermaterial störend beeinflussen oder verschieben kann. Insbesondere bei zählenden Röntgendetektoren, die ein inhomogenes elektrisches Feld im Volumen des Konvertermaterials erzeugen, kann sich der Spannungsabfall von Kathode zu Anode in einem inneren Bereich des Konverterelements im Vergleich zum Spannungsabfall über die Kante oder am Rand des Konverterelements unterscheiden. Dies kann zu einer Verschiebung der elektrischen Feldlinien am Rand des Konverterelements führen. Die Verschiebung der elektrischen Feldlinien kann zu nicht akzeptablen Bildartefakten führen. Bisher können die Messwerte oder Zählraten der Anzahl von Ereignissen der Detektorelemente am Rand des Konverterelements oder des Detektormoduls in die Rekonstruktion unberücksichtigt bleiben um Bildartefakte zu reduzieren. Dies hat aber zur Folge, dass Zählraten, welche von etwa 10 Prozent der Dosis verursacht werden, für die Rekonstruktion unberücksichtigt bleiben. Dies führt zu einer für die Rekonstruktion nicht optimal genutzte Dosis für den Patienten. For the application of counting X-ray detectors, in particular for CdTe as a converter material, in a computed tomography individual detector modules are tiled together with the smallest possible gap. Therefore, the edge region of the converter element between the outermost row of detector elements and the saw edge should be kept as low as possible. The inventors have recognized that the detector elements at the edge of such a detector module or converter element typically behave differently than detector elements from the inner region of the detector module or converter element. One cause may be the local proximity of the saw edge, which can disturb or influence the field lines of the electric field in the converter material. In particular, in counting X-ray detectors that generate an inhomogeneous electric field in the volume of the converter material, the voltage drop from cathode to anode in an inner region of the converter element in comparison to the voltage drop across the edge or at the edge of the converter element may differ. This can lead to a shift of the electric field lines at the edge of the converter element. The shift of the electric field lines can lead to unacceptable image artifacts. So far, the measured values or count rates of the number of events of the detector elements at the edge of the converter element or the detector module in the reconstruction can be disregarded in order to reduce image artifacts. However, this has the consequence that count rates, which are caused by about 10 percent of the dose, are disregarded for the reconstruction. This leads to a dose that is not optimally used for the reconstruction for the patient.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konverterelement, einen Röntgendetektor, ein Detektormodul und ein medizinisches Gerät anzugeben, welche eine gezielte Beeinflussung des elektrischen Feldes am Rand des Konverterelements ermöglichen. It is an object of the invention to provide a converter element, an X-ray detector, a detector module and a medical device, which enable a targeted influencing of the electric field at the edge of the converter element.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Konverterelement nach Anspruch 1, einen Röntgendetektor nach Anspruch 11, ein Detektormodul nach Anspruch 12 und ein medizinisches Gerät nach Anspruch 13. The object is achieved according to the invention by converter element according to claim 1, an X-ray detector according to claim 11, a detector module according to claim 12 and a medical device according to claim 13.

Die Erfindung betrifft ein Konverterelement zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in elektrische Ladungen, wobei das Konverterelement eine erste Höhe und eine Seitenfläche mit einer ersten Länge und einer ersten Höhe aufweist, ein Leitelement zumindest einen Teilbereich der Seitenfläche bedeckt und das Leitelement mit einer Spannungsquelle verbunden ist. The invention relates to a converter element for converting X-radiation into electrical charges, wherein the converter element has a first height and a side surface with a first length and a first height, a guide element covers at least a portion of the side surface and the guide element is connected to a voltage source.

Das Konverterelement kann insbesondere ein direkt-konvertierendes Konvertermaterial, beispielsweise CdTe oder CdZnTe, aufweisen. Das Konverterelement kann eine der Röntgenstrahlung zugewandte Strahleneintrittsfläche aufweisen. Das Konverterelement kann insbesondere im Wesentlichen als Quader ausgebildet sein, wobei die Kanten bzw. Seitenflächen des Quaders Unebenheiten aufweisen können. Das Konverterelement weist eine erste Höhe auf, wobei die erste Höhe entlang der Flächennormalen der Strahleneintrittsfläche verlaufen kann. Das Konverterelement kann mindestens eine Seitenfläche aufweisen. Die Seitenfläche weist eine erste Höhe auf. Die Seitenfläche weist eine Länge auf, welche einer Kantenlänge des Konverterelements parallel zur Strahleneintrittsfläche entsprechen kann. Ein Teilbereich der Seitenfläche kann insbesondere ein Bereich sein, welcher rechteckig ausgebildet ist. Eine maximale Erstreckung des Teilbereichs entlang der ersten Höhe der Seitenfläche kann der ersten Höhe entsprechen. Eine maximale Erstreckung des Teilbereichs entlang der Länge der Seitenfläche kann der Länge entsprechen. Der Teilbereich kann eine Erstreckung entlang der Länge der Seitenfläche von mindestens 75 Prozent, bevorzugt 95 Prozent und besonders bevorzugt von 100 Prozent der Länge der Seitenfläche aufweisen. Das Leitelement kann als durchgehende oder ununterbrochene Schicht ausgebildet sein. Das Leitelement kann als Leitschicht ausgebildet sein. Das Leitelement ist zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet. Das Leitelement kann als leitfähige Platte ausgebildet sein. Das Leitelement kann in direkter mechanischer Verbindung mit dem Konverterelement verbunden sein. Das Leitelement kann parallel zur Seitenfläche ausgebildet sein. Das Leitelement ist elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle verbunden. Die Spannungsquelle kann ein- und ausschaltbar sein. Die Spannung kann derart an der Leitschicht angelegt sein, dass ein elektrisches Feld im Konverterelement beeinflussbar ist. Das Leitelement kann zu einem konstanten oder definierten oder festgelegten Spannungsabfall entlang der ersten Höhe führen. An den Kanten zwischen benachbarten Seitenflächen kann das Leitelement durchgehend oder unterbrochen sein. The converter element can in particular have a direct-converting converter material, for example CdTe or CdZnTe. The converter element may have a radiation entrance surface facing the X-ray radiation. The converter element may in particular be designed substantially as a cuboid, wherein the edges or side surfaces of the cuboid may have unevennesses. The converter element has a first height, wherein the first height can run along the surface normal of the beam entry surface. The converter element may have at least one side surface. The side surface has a first height. The side surface has a length which may correspond to an edge length of the converter element parallel to the radiation entrance surface. A partial region of the side surface may in particular be an area which is rectangular. A maximum extent of the partial area along the first height of the side surface may correspond to the first height. A maximum extent of the partial area along the length of the side surface may correspond to the length. The portion may have an extent along the length of the side surface of at least 75 percent, preferably 95 percent and most preferably 100 percent of the length of the side surface. The guide element can be formed as a continuous or uninterrupted layer. The guide element may be formed as a conductive layer. The guide element is at least partially electrically conductive. The guide element may be formed as a conductive plate. The guide element can be connected in direct mechanical connection with the converter element. The guide element may be formed parallel to the side surface. The guide element is electrically conductively connected to a voltage source. The voltage source can be switched on and off. The voltage may be applied to the conductive layer such that an electric field in the converter element can be influenced. The baffle may result in a constant or defined or predetermined voltage drop along the first height. At the edges between adjacent side surfaces, the guide element may be continuous or interrupted.

Das Leitelement kann mittels eines Leitklebers oder einer leitfähigen Paste mit dem Konverterelement verbunden werden. Der Leitkleber oder die leitfähige Paste kann Unebenheiten an den Seitenflächen des Konverterelements ausgleichen. Das Leitelement kann an einem der Strahleneintrittsseite zugewandten Ende des Leitelements einen Kontakt aufweisen, welcher mit einer Spannungsquelle verbunden wird. Das Leitelement kann an einem der Strahleneintrittsseite abgewandten Ende des Leitelements einen Kontakt aufweisen, welcher mit Masse verbunden werden kann. Die Spannungsquelle kann die Top-Elektrode oder deren Spannungsquelle oder eine externe bzw. weitere Spannungsquelle sein. Das Leitelement kann den Verlauf des elektrischen Feldes im Konverterelement, insbesondere am Rand bzw. entlang der Seitenflächen, beeinflussen. The guide element can be connected to the converter element by means of a conductive adhesive or a conductive paste. The conductive adhesive or the conductive paste can compensate for unevenness on the side surfaces of the converter element. The guide element can have a contact on one of the beam inlet side facing the end of the guide element, which is connected to a voltage source. The guide element may have a contact on one of the beam inlet side remote from the end of the guide element, which can be connected to ground. The voltage source may be the top electrode or its voltage source or an external or further voltage source. The guide element can influence the course of the electric field in the converter element, in particular on the edge or along the side surfaces.

Vorteilhaft kann der Verlauf des elektrischen Feldes im Konverterelement, insbesondere am Rand des Konverterelements bzw. entlang der Seitenflächen, stabilisiert oder vergleichmäßigt werden. Der lokale Spannungsabfall an der Kante bzw. entlang der Seitenfläche kann identisch zum Spanungsabfall im Konverterelement eingestellt oder festgelegt werden. Vorteilhaft kann das elektrische Feld der Detektorelemente am Rand des Konverterelements dem elektrischen Feld der Detektorelemente im Inneren des Konverterelements angepasst oder angeglichen werden. Dadurch kann das Ladungssammlungsverhalten von Detektorelemente am Rand des Konverterelements vorteilhaft ähnlicher dem Ladungssammlungsverhalten von Detektorelemente im Inneren des Konverterelements sein. Vorteilhaft kann das elektrische Feld im Konverterelement homogener ausgeprägt sein. Vorteilhaft können durch das Leitelement Leckströme an der Seitenfläche reduziert werden. Vorteilhaft kann ein Großteil des Leckstroms über das Leitelement fließen. Dabei kann ein oberflächennaher Leckstrompfad an der Seitenfläche erhalten bleiben. Vorteilhaft kann das elektrische Feld stabilisiert werden. Advantageously, the course of the electric field in the converter element, in particular on the edge of the converter element or along the side surfaces, can be stabilized or evened out. The local voltage drop at the edge or along the side surface can be set or defined identically to the voltage drop in the converter element. Advantageously, the electrical field of the detector elements at the edge of the converter element can be adapted or adjusted to the electric field of the detector elements in the interior of the converter element. As a result, the charge collection behavior of detector elements at the edge of the converter element can advantageously be more similar to the charge collection behavior of detector elements in the interior of the converter element. Advantageously, the electric field in the converter element can be made more homogeneous. Advantageously, leakage currents on the side surface can be reduced by the guide element. Advantageously, a majority of the leakage current can flow via the guide element. In this case, a near-surface leakage current path can be retained on the side surface. Advantageously, the electric field can be stabilized.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung entspricht die Höhe des Leitelements der ersten Höhe. Das Leitelement kann den gesamten Bereich der Seitenfläche bedecken. Das Leitelement kann die Seitenfläche entlang der gesamten ersten Höhe bedecken. Vorteilhaft kann ein konstanter Spannungsabfall entlang der ersten Höhe erreicht werden. According to one aspect of the invention, the height of the guide element corresponds to the first height. The guide element can cover the entire area of the side surface. The baffle may cover the side surface along the entire first height. Advantageously, a constant voltage drop along the first height can be achieved.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Konverterelement mehrere Seitenflächen auf und der Teilbereich erstreckt sich zumindest teilweise über mehrere Seitenflächen. Das Leitelement kann umlaufend oder außenumfänglich ausgebildet sein, sodass alle Seitenflächen entlang der Länge vom Leitelement zumindest teilweise in Bezug auf die erste Höhe bedeckt sein können. Vorteilhaft kann das elektrische Feld im gesamten Konverterelement homogen ausgeprägt sein. Das Leitelement kann mehrere Seitenflächen zumindest teilweise entlang der ersten Höhe bedecken. Das Leitelement kann entlang des Umfangs benachbarte und nicht-benachbarte, beispielsweise gegenüberliegende, Seitenflächen bedecken. Beispielsweise können sich an den Seitenflächen senkrecht zur Rotationsrichtung Leitelemente erstrecken während sich an den Seitenflächen parallel zur Rotationsrichtung keine oder anders ausgeprägte Leitelemente erstrecken können. Derartige Unterschiede in der Ausprägung von Leitelementen kann das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von benachbarten Konverterelementen und deren Einfluss auf das elektrische Feld vorteilhaft berücksichtigen. According to one aspect of the invention, the converter element has a plurality of side surfaces and the partial region extends at least partially over a plurality of side surfaces. The guide element may be formed circumferentially or externally circumferentially, so that all side surfaces along the length of the guide element may be at least partially covered with respect to the first height. Advantageously, the electric field in the entire converter element can be made homogeneous. The guide element can cover a plurality of side surfaces at least partially along the first height. The guide element may cover circumferentially adjacent and non-adjacent, for example, opposite, side surfaces. For example, guide elements can extend perpendicularly to the direction of rotation on the side surfaces, while no or differently shaped guide elements can extend on the side surfaces parallel to the direction of rotation. Such differences in the design of guide elements may affect the presence or absence of Advantageously consider the presence of adjacent converter elements and their influence on the electric field.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung bedeckt ein weiteres Leitelement zumindest einen weiteren Teilbereich der Seitenfläche, und das Leitelemente und das weitere Leitelement weisen eine Erstreckung entlang der ersten Länge auf. Es können mehrere Leitelemente an der Seitenfläche ausgebildet sein. Vorteilhaft kann der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe von einem konstanten Spannungsabfall verschieden festgelegt werden. Vorteilhaft kann das elektrische Feld am Rand des Konverterelements bzw. entlang der Seitenfläche gezielt beeinflusst werden. According to one aspect of the invention, another guide element covers at least one further subregion of the side surface, and the guide element and the further guide element have an extension along the first length. It can be formed on the side surface a plurality of guide elements. Advantageously, the voltage drop along the first level can be set differently from a constant voltage drop. Advantageously, the electric field can be selectively influenced at the edge of the converter element or along the side surface.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Höhe des Leitelements und des weiteren Leitelements gleich. Die Höhe des Leitelements kann eine Höhe entlang der ersten Höhe bezeichnen. Die Höhe des Leitelements bezeichnet in diesem Zusammenhang nicht die Schichtdicke des Leitelements, sondern die Ausdehnung des Leitelements in Richtung der ersten Höhe der Seitenfläche des Konverterelements. Die Höhe des Leitelements kann insbesondere unterschiedliche zur Schichtdicke des Leitelements gewählt werden. Es können entlang der Länge mehrere parallele Leitelemente, beispielsweise das Leitelement und mindestens ein weiteres Leitelement, an der Seitenfläche ausgebildet sein. An den mehreren Leitelementen können unterschiedliche Potentiale anliegen, sodass vorteilhaft inhomogene elektrische Felder erzeugt werden können. According to one aspect of the invention, the height of the guide element and of the further guide element is the same. The height of the baffle may indicate a height along the first height. In this context, the height of the guide element does not denote the layer thickness of the guide element but the extent of the guide element in the direction of the first height of the side surface of the converter element. The height of the guide element can be selected in particular different to the layer thickness of the guide element. It can be formed on the side surface along the length of a plurality of parallel guide elements, for example, the guide element and at least one further guide element. Different potentials may be present at the plurality of guide elements, so that advantageous inhomogeneous electric fields can be generated.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Höhe des Leitelements und des weiteren Leitelements unterschiedlich. Vorteilhaft kann ein inhomogener Spannungsabfall durch die unterschiedliche Höhe der mehreren Leitelemente erzeugt werden. Die Variation der Höhe der mehreren Leitelemente kann einen funktionalen Zusammenhang aufweisen. According to one aspect of the invention, the height of the guide element and of the further guide element is different. Advantageously, an inhomogeneous voltage drop can be generated by the different height of the plurality of guide elements. The variation of the height of the plurality of guide elements may have a functional relationship.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist zwischen benachbarten Leitelementen eine Potentialdifferenz mit gleichem Vorzeichen anlegbar. Die benachbarten Leitelemente können das Leitelement und das weitere Leitelement oder zwei weitere Leitelemente sein. Vorteilhaft kann ein monotoner Spannungsabfall entlang der ersten Höhe der Seitenfläche erzeugt werden. Die Potentialdifferenz kann entlang der Strahleneinfallsrichtung abnehmend oder bevorzugt zunehmend sein. Beispielsweise kann die Spannung entlang der ersten Höhe von –900V an der Strahleneintrittsseite zu 0V an der der Röntgenstrahlung abgewandten Seite abfallen bzw. ansteigen. Die Potentialdifferenz kann durch separate, externe Spannungszuleitung zum Leitelement und zum weiteren Leitelement angelegt werden. Die Potentialdifferenz kann durch Verbindung des Leitelements und des weiteren Leitelements mittels eines Widerstands angelegt werden. According to one aspect of the invention, a potential difference with the same sign can be applied between adjacent conducting elements. The adjacent guide elements may be the guide element and the further guide element or two further guide elements. Advantageously, a monotone voltage drop along the first height of the side surface can be generated. The potential difference may be decreasing or preferably increasing along the direction of beam incidence. For example, the voltage along the first height of -900V at the beam entrance side to 0V on the side facing away from the X-radiation side decrease or increase. The potential difference can be applied by separate, external voltage supply to the guide element and the other guide element. The potential difference can be applied by connecting the conducting element and the further conducting element by means of a resistor.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist zwischen benachbarten Leitelementen die Potentialdifferenz mit einem Funktionsverlauf anlegbar. Vorteilhaft kann der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe systematisch festgelegt werden. Vorteilhaft kann der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe verschieden zu einem konstanten Spannungsabfall festgelegt werden. According to one aspect of the invention, the potential difference can be applied with a functional course between adjacent guide elements. Advantageously, the voltage drop along the first height can be systematically determined. Advantageously, the voltage drop along the first height may be set differently to a constant voltage drop.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind benachbarte Leitelemente mittels eines Widerstands miteinander verbunden. Die Widerstände können bevorzugt festgelegt sein. Es kann zwischen benachbarten Leitelementen jeweils ein Widerstand ausgebildet sein. Die Widerstände können eine Widerstandskette bilden. Durch geeignete Wahl einer Widerstandkette können vorteilhaft inhomogene Felder erzeugt werden. Vorteilhaft kann der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe an den Spannungsabfall im Inneren des Konverterelements angepasst werden. According to one aspect of the invention, adjacent guide elements are connected to one another by means of a resistor. The resistances may preferably be fixed. It may be formed between adjacent guide elements in each case a resistor. The resistors can form a resistor chain. By suitable choice of a resistance chain, inhomogeneous fields can advantageously be generated. Advantageously, the voltage drop along the first height can be adapted to the voltage drop in the interior of the converter element.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Leitelement eine Folie mit einer Leiterbahn auf. Das Leitelement kann außerdem als mechanischer Kantenschutz oder Schutz der Seitenflächen dienen. Vorteilhaft kann das Leitelement mit einer Schutzeinheit für einen Röntgendetektor kombiniert werden, wobei die Schutzeinheit derart am Röntgendetektor oder Detektormodul ausgebildet ist, dass bei mechanischer Zerstörung des Konverterelements kein Konvertermaterial austreten kann. Die Schutzeinheit kann außenumfänglich um das Konverterelement ausgebildet sein. Das Leitelement kann mittels Folientechnik hergestellt werden. Das Leitelement kann eine Trägerfolie aufweisen. Die Leiterbahn kann durch leitfähige Metallstrukturen ausgebildet sein. Das Leitelement kann der Ausdehnung der Leiterbahn entsprechen. Die Trägerfolie kann eine größere Ausdehnung als die Leiterbahn oder das Leitelement aufweisen. Der Widerstand kann auf der Trägerfolie zwischen benachbarten Leiterbahnen ausgebildet sein, beispielsweise durch eine definierte Bedruckung oder Druckdicke. Vorteilhaft können mehrere Leitelemente, das Leitelement und mindestens ein weiteres Leitelement, auf einer gemeinsamen Trägerfolie ausgebildet sein. Die Trägerfolie kann die Widerstände aufweisen. Vorteilhaft kann eine platzsparende, dünne Ausführung des Leitelements realisiert werden, sodass benachbarte Konverterelemente mit nur geringen Spaltabständen angeordnet werden können. According to one aspect of the invention, the guide element has a foil with a conductor track. The guide can also serve as a mechanical edge protection or protection of the side surfaces. Advantageously, the guide element can be combined with a protective unit for an X-ray detector, the protective unit being designed on the X-ray detector or detector module in such a way that no converter material can escape when the converter element is destroyed mechanically. The protective unit may be formed around the outside of the converter element. The guide element can be produced by means of film technology. The guide element may have a carrier foil. The conductor track can be formed by conductive metal structures. The guide element may correspond to the extension of the conductor track. The carrier film may have a greater extent than the conductor track or the guide element. The resistor may be formed on the carrier film between adjacent conductor tracks, for example by a defined printing or printing thickness. Advantageously, a plurality of guide elements, the guide element and at least one further guide element, may be formed on a common carrier foil. The carrier foil may have the resistances. Advantageously, a space-saving, thin design of the guide element can be realized, so that adjacent converter elements can be arranged with only small gap intervals.

Das Leitelement oder/und der Widerstand können in Kombination mit einer Spannungszuleitung zur Top-Elektrode, einer Stabilisierungsvorrichtung der Spannungszuleitung zur Top-Elektrode und/oder einer Schutzeinheit ausgebildet sein. Die räumliche Anordnung des Widerstands und/oder des Leitelements, beispielsweise die Ausbildung am Konverterelement, an der Spannungszuleitung zur Top-Elektrode, an der Stabilisierungsvorrichtung der Spannungszuleitung zur Top-Elektrode und/oder an einer Schutzeinheit, kann, beispielsweise in Abhängigkeit der Position des Konverterelements innerhalb eines Detektormoduls, gewählt werden. Insbesondere an einer Seitenfläche am Rand eines Detektormoduls kann das Leitelement oder der Widerstand mit der Spannungszuleitung zur Top-Elektrode, der Stabilisierungsvorrichtung der Spannungszuleitung zur Top-Elektrode und/oder einer Schutzeinheit kombiniert sein. The guide element and / or the resistor can in combination with a voltage supply line to the top electrode, a stabilization device of the voltage supply to the top electrode and / or be formed of a protection unit. The spatial arrangement of the resistor and / or the guide element, for example the training on the converter element, at the voltage supply to the top electrode, at the stabilizing device of the voltage supply to the top electrode and / or on a protective unit, for example, depending on the position of the converter element within a detector module. In particular on a side surface at the edge of a detector module, the guide element or the resistor can be combined with the voltage supply to the top electrode, the stabilization device of the voltage supply to the top electrode and / or a protective unit.

Die Erfindung betrifft ferner einen zählenden Röntgendetektor aufweisend ein erfindungsgemäßes Konverterelement, wobei der Röntgendetektor ferner eine Auswerteeinheit zur Bestimmung einer Anzahl oder einer Energie von Ereignissen aus den elektrischen Ladungen aufweist. Es kann eine verbesserte Ladungssammlung im Konverterelement erreicht werden, welche zu einer vorteilhaft genaueren oder verbesserten Bestimmung einer Anzahl oder Energie von Ereignissen führen kann. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Konverterelements können vorteilhaft auf den erfindungsgemäßen Röntgendetektor übertragen werden. The invention further relates to a counting X-ray detector comprising a converter element according to the invention, wherein the X-ray detector further comprises an evaluation unit for determining a number or an energy of events from the electrical charges. Improved charge collection in the converter element may be achieved, which may result in a more advantageous or improved determination of a number or energy of events. The advantages of the converter element according to the invention can advantageously be transferred to the X-ray detector according to the invention.

Die Erfindung betrifft ferner ein Detektormodul aufweisend eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Röntgendetektoren. Der Widerstand kann derart gewählt werden, dass der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe an der Seitenfläche für mehrere oder alle Detektormodule gleich ausgeprägt ist. Der Widerstand kann derart gewählt werden, dass der Spannungsabfall entlang der ersten Höhe an der Seitenfläche in Abhängigkeit der Position des Konverterelements im Detektormodul gewählt oder festgelegt ist. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Konverterelements und des erfindungsgemäßen Röntgendetektors können vorteilhaft auf das erfindungsgemäße Detektormodul übertragen werden. The invention further relates to a detector module comprising a plurality of X-ray detectors according to the invention. The resistance may be chosen such that the voltage drop along the first height on the side surface is equal for several or all detector modules. The resistance may be selected such that the voltage drop along the first height on the side surface is selected or fixed as a function of the position of the converter element in the detector module. The advantages of the converter element according to the invention and the X-ray detector according to the invention can advantageously be transferred to the detector module according to the invention.

Die Erfindung betrifft ferner ein medizinisches Gerät aufweisend einen erfindungsgemäßen Röntgendetektor oder ein erfindungsgemäßes Detektormodul. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Röntgendetektors und des erfindungsgemäßen Detektormoduls können vorteilhaft auf das medizinische Gerät übertragen werden. Vorteilhaft können Artefakte im rekonstruierten Bild reduziert werden. Vorteilhaft können für die gesamte Dosis Zählraten bestimmt und zur Rekonstruktion verwendet werden. Vorteilhaft wird die Dosis optimal ausgenutzt. The invention further relates to a medical device comprising an X-ray detector according to the invention or a detector module according to the invention. The advantages of the X-ray detector according to the invention and of the detector module according to the invention can advantageously be transferred to the medical device. Advantageously, artifacts in the reconstructed image can be reduced. Advantageously, count rates can be determined for the entire dose and used for reconstruction. Advantageously, the dose is optimally utilized.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das medizinische Gerät ein Computertomograph. Vorteilhaft können zählende Röntgendetektoren eine größere zur Rekonstruktion nutzbare Detektionsfläche aufweisen. In accordance with one aspect of the invention, the medical device is a computed tomography device. Advantageously, counting x-ray detectors can have a larger detection area that can be used for reconstruction.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Hereby shows:

1 schematisch ein erfindungsgemäßes Konverterelement in einer ersten Ausführungsform; 1 schematically a converter element according to the invention in a first embodiment;

2 schematisch ein erfindungsgemäßes Konverterelement in einer zweiten Ausführungsform; 2 schematically a converter element according to the invention in a second embodiment;

3 schematisch ein erfindungsgemäßes Konverterelement in einer dritten Ausführungsform; 3 schematically a converter element according to the invention in a third embodiment;

4 schematisch ein Detektormodul mit einer Anordnung von erfindungsgemäßen Röntgendetektoren; und 4 schematically a detector module with an array of X-ray detectors according to the invention; and

5 schematisch eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Computertomographen. 5 schematically an illustration of a computer tomograph according to the invention.

Die 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Konverterelements 3 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Konverterelement 3 ist aus einem direkt-konvertierenden Konvertermaterial, beispielsweise CdTe oder CdZnTe, aufgebaut. Das Konverterelement 3 weist eine der Röntgenstrahlung zugewandte Strahleneintrittsfläche auf. Das Konverterelement 3 weist eine erste Höhe 5 auf. Das Konverterelement 3 weist mindestens eine Seitenfläche 9 auf. Die Seitenfläche weist eine erste Länge 7 und eine erste Höhe 5 auf. An der Strahleneintrittsfläche des Konverterelements 3 ist eine Top-Elektrode 55 als Kathode ausgebildet. An der der Strahleneintrittsfläche abgewandten Fläche des Konverterelements 3 ist eine pixelierte Anode mit Kontakten 56 ausgebildet. Das Leitelement 11 bedeckt einen Teilbereich der Seitenfläche 9 der der Ausdehnung der Seitenfläche 9 entspricht. Das Leitelement 11 bedeckt die Seitenfläche 9 in dieser beispielshaften Ausführung daher vollständig. An das Leitelement 11 ist eine Spannung angelegt. Das Leitelement 11 ist mit einer Spannungsquelle 17 und der Masse verbunden. Im Betriebszustand des Konverterelements 3 kann über die Spannungsquelle 17 eine vorgegebene Spannung an das Leitelement 11 angelegt werden. Der Spannungsabfall ist konstant entlang der ersten Höhe 5. Das Konverterelement 3 ist als Quader ausgebildet, wobei die Kanten Unebenheiten und Strukturdefekte im Konvertermaterial aufweisen können. Das Konverterelement 3 weist eine erste Höhe 5 auf, wobei die erste Höhe 5 entlang der Flächennormalen der Strahleneintrittsfläche verlaufen kann. Das Leitelement 11 ist als durchgehende oder ununterbrochene Schicht ausgebildet. Das Leitelement 11 ist elektrisch leitend ausgebildet. Das Leitelement 11 weist eine leitfähige Schicht oder Leiterbahn auf, über die die Spannung in definierter Weise abfällt. Das Leitelement 11 weist einen Widerstandswert auf, der in der Größenordnung des Oberflächenwiderstands, insbesondere etwas geringer als der Oberflächenwiderstand, der Sensorkante oder Seitenfläche 9 des Konverterelements 3 ist. Das Leitelement 11 ist in direkter mechanischer Verbindung mit dem Konverterelement 3 verbunden. Das Leitelement 11 kann mittels eines Leitklebers mit dem Konverterelement 3 verbunden sein, wobei der Leitkleber weder hochleitend noch isolierend ist. Das Leitelement 11 ist parallel zur Seitenfläche 9 ausgebildet. Das Leitelement 11 ist elektrisch leitend mit einer Spannungsquelle 17 verbunden. Die Spannungsquelle 17 ist ein- und ausschaltbar. Die Spannung wird derart an der Leitschicht 11 angelegt, dass ein elektrisches Feld im Konverterelement 3 beeinflusst wird. Das Leitelement 11 ist mittels eines Leitklebers oder einer leitfähigen Paste mit dem Konverterelement 3 verbunden. Der Leitkleber oder die leitfähige Paste kann Unebenheiten an den Seitenflächen 9 des Konverterelements 3 ausgleichen. Das Leitelement 11 kann an einem der Strahleneintrittsseite zugewandten Ende des Leitelements 11 einen Kontakt zur Ankontaktierung an die Spannungsquelle 17 aufweisen, welcher mit einer Spannungsquelle 17 verbunden ist. Das Leitelement 11 kann an einem der Strahleneintrittsseite abgewandten Ende des Leitelements 11 einen Kontakt aufweisen, welcher mit Masse verbunden ist. Die Spannungsquelle 17 kann die Top-Elektrode 55 oder deren Spannungsquelle sein. Das Leitelement 11 beeinflusst den Verlauf des elektrischen Feldes im Konverterelement 3, insbesondere am Rand bzw. entlang der Seitenflächen 9. The 1 shows an exemplary embodiment of the converter element according to the invention 3 according to a first embodiment. The converter element 3 is built from a direct-converting converter material, such as CdTe or CdZnTe. The converter element 3 has a radiation entrance surface facing the X-ray radiation. The converter element 3 has a first height 5 on. The converter element 3 has at least one side surface 9 on. The side surface has a first length 7 and a first height 5 on. At the radiation entrance surface of the converter element 3 is a top electrode 55 designed as a cathode. At the surface of the converter element facing away from the radiation entrance surface 3 is a pixelated anode with contacts 56 educated. The guiding element 11 covers a portion of the side surface 9 the extent of the side surface 9 equivalent. The guiding element 11 covers the side surface 9 therefore complete in this exemplary embodiment. To the guide element 11 is a voltage applied. The guiding element 11 is with a voltage source 17 and the mass connected. In the operating state of the converter element 3 can via the voltage source 17 a predetermined voltage to the guide element 11 be created. The voltage drop is constant along the first height 5 , The converter element 3 is formed as a cuboid, wherein the edges may have unevenness and structural defects in the converter material. The converter element 3 has a first height 5 on, being the first height 5 can run along the surface normal of the radiation entrance surface. The guiding element 11 is formed as a continuous or continuous layer. The guiding element 11 is electrically conductive. The guiding element 11 has a conductive layer or trace over which the voltage in a defined manner drops. The guiding element 11 has a resistance value of the order of magnitude of the surface resistance, in particular slightly less than the surface resistance, the sensor edge or side surface 9 the converter element 3 is. The guiding element 11 is in direct mechanical connection with the converter element 3 connected. The guiding element 11 can by means of a conductive adhesive with the converter element 3 be connected, the conductive adhesive is neither highly conductive nor insulating. The guiding element 11 is parallel to the side surface 9 educated. The guiding element 11 is electrically conductive with a voltage source 17 connected. The voltage source 17 can be switched on and off. The voltage becomes such at the conductive layer 11 created that an electric field in the converter element 3 being affected. The guiding element 11 is by means of a conductive adhesive or a conductive paste with the converter element 3 connected. The conductive adhesive or the conductive paste may cause bumps on the side surfaces 9 the converter element 3 compensate. The guiding element 11 can at one of the beam entry side facing the end of the guide element 11 a contact for contacting the voltage source 17 having, which with a voltage source 17 connected is. The guiding element 11 can at one of the beam entrance side opposite end of the guide element 11 have a contact which is connected to ground. The voltage source 17 can be the top electrode 55 or their voltage source. The guiding element 11 influences the course of the electric field in the converter element 3 , in particular on the edge or along the side surfaces 9 ,

Die 2 zeigt eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Konverterelements 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Teilbereich der Seitenfläche 9 kann insbesondere ein Bereich sein, welcher rechteckig ausgebildet ist. Das Leitelement 11 ist zumindest teilweise elektrisch leitend ausgebildet. Auf der Seitenfläche 9 sind mehrere Leitelemente, das Leitelement 11 und die weiteren Leitelemente 13, ausgebildet. Die Leitelemente weisen einen konstanten Abstand zwischen benachbarten weiteren Leitelementen 13 und zwischen dem Leitelement 11 und einem benachbarten weiteren Leitelement 13 auf. Das Leitelement 11 und die weiteren Leitelemente 13 weisen die gleiche Höhe 15 auf. Zwischen den benachbarten weiteren Leitelementen 13 und zwischen dem Leitelement 11 und einem benachbarten weiteren Leitelement 13 sind Widerstände 19 als Widerstandskette angeordnet. Die Widerstände 19 können gleiche oder unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen. The 2 shows an exemplary embodiment of the converter element according to the invention 3 according to a second embodiment. The subarea of the side surface 9 may in particular be an area which is rectangular. The guiding element 11 is at least partially electrically conductive. On the side surface 9 are several guiding elements, the guiding element 11 and the other guiding elements 13 , educated. The guide elements have a constant distance between adjacent further guide elements 13 and between the guide element 11 and a neighboring further guide element 13 on. The guiding element 11 and the other guiding elements 13 have the same height 15 on. Between the neighboring further guide elements 13 and between the guide element 11 and a neighboring further guide element 13 are resistors 19 arranged as a resistor chain. The resistors 19 may have the same or different resistance values.

Die 3 zeigt eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Konverterelements 3 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Leitelemente weisen einen unterschiedlichen Abstand zwischen benachbarten weiteren Leitelementen 13 und zwischen dem Leitelement 11 und einem benachbarten weiteren Leitelement 13 auf. Das Leitelement 11 und die weiteren Leitelemente 13 weisen unterschiedliche Höhen 15 auf. The 3 shows an exemplary embodiment of the converter element according to the invention 3 according to a third embodiment. The guide elements have a different spacing between adjacent further guide elements 13 and between the guide element 11 and a neighboring further guide element 13 on. The guiding element 11 and the other guiding elements 13 have different heights 15 on.

Die 4 zeigt eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Detektormoduls 51 mit einer Anordnung von erfindungsgemäßen Röntgendetektoren 1. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Röntgendetektor 1 eine zweidimensionale Matrix oder Anordnung einer Mehrzahl von Pixeln oder Subpixeln auf, wobei mehrere Subpixel einen Makropixel bilden können. Die Anzahl der Subpixel kann beispielsweise im Bereich von 100 bis mehrere Tausend liegen. Der Röntgendetektor 1 weist ein Konverterelement 3 auf. Das Konverterelement 3 kann als flächenhafter Direktkonverter, beispielsweise aufweisend CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe, CdMnTe, InP, TlBr2, HgI2, GaAs oder andere, ausgebildet sein. Die Oberseite des Konverterelements 3 weist eine Top-Elektrode 55 auf. Die Unterseite des Konverterelements 3 weist eine zweidimensionale Anordnung von Kontakten 56 auf. Die Kontakte 56 sind über Lotverbindungen 69 mit den Auslesekontakten 57 und den Pixelelektroniken 67 in der Auswerteeinheit 59 verbunden. Die Lotverbindungen 69 können beispielsweise als Lötbälle (bump bonds) oder Lotmaterial in Verbindung mit Kupfersäulen (copper pillars) ausgebildet sein. Die Anzahl der Kontakte 56, die Anzahl der Lotverbindungen 69, die Anzahl der Auslesekontakte 57 und die Anzahl der Pixelelektroniken 67 in der Auswerteeinheit 59 sind gleich. Der durch das elektrische Feld verarmte Bereich zwischen der Top-Elektrode 55 und einem Kontakt 56 bestimmt ein sensitives Detektionsvolumen. Die Einheit aus einem Detektionsvolumen, einem Kontakt 56, einer Lotverbindung 69, einem Auslesekontakt 57 und einer mit dem Auslesekontakt 57 verbundenen Pixelelektronik 67 bildet einen Pixel oder Subpixel. Die Auswerteeinheit 59 ist an der Unterseite mit einer Trägerplatte 61 verbunden. Die Auswerteeinheit 59 ist über TSV-Verbindungen 63 durch die Trägerplatte 61 hindurch mit einer peripheren Elektronik 65 verbunden. Das Konverterelement 3 weist Leitelemente 11 an den Seitenflächen 9 auf. The 4 shows an exemplary embodiment of the detector module according to the invention 51 with an array of X-ray detectors according to the invention 1 , In a preferred embodiment, the X-ray detector 1 a two-dimensional array or arrangement of a plurality of pixels or sub-pixels, wherein a plurality of sub-pixels may form a macropixel. The number of subpixels may be, for example, in the range of 100 to several thousands. The x-ray detector 1 has a converter element 3 on. The converter element 3 can be designed as a planar direct converter, for example comprising CdTe, CZT, CdZnTeSe, CdTeSe, CdMnTe, InP, TlBr2, HgI2, GaAs or others. The top of the converter element 3 has a top electrode 55 on. The bottom of the converter element 3 has a two-dimensional array of contacts 56 on. The contacts 56 are about solder joints 69 with the readout contacts 57 and the pixel electronics 67 in the evaluation unit 59 connected. The solder joints 69 For example, they may be formed as solder balls (bump bonds) or solder material in connection with copper pillars. The number of contacts 56 , the number of solder joints 69 , the number of readout contacts 57 and the number of pixel electronics 67 in the evaluation unit 59 are equal. The electric field depleted area between the top electrode 55 and a contact 56 determines a sensitive detection volume. The unit of a detection volume, a contact 56 , a solder joint 69 , a readout contact 57 and one with the readout contact 57 connected pixel electronics 67 forms a pixel or subpixel. The evaluation unit 59 is at the bottom with a backing plate 61 connected. The evaluation unit 59 is over TSV connections 63 through the carrier plate 61 through with peripheral electronics 65 connected. The converter element 3 has guide elements 11 on the side surfaces 9 on.

Die 5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computertomographen 31 mit einer Detektorvorrichtung 29. Die Detektorvorrichtung 29 weist den erfindungsgemäßen Röntgendetektor auf. Die Detektorvorrichtung 29 kann mehrere Detektormodule aufweisen die mindestens einen Röntgendetektor aufweisen. Bevorzugt weisen die Detektormodule eine Mehrzahl an Röntgendetektoren in einer zweidimensionale Matrix oder Anordnung auf. Der Computertomograph 31 beinhaltet eine Gantry 33 mit einem Rotor 35. Der Rotor 35 umfasst eine Röntgenquelle 37 und die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung 29. Der Patient 39 ist auf der Patientenliege 41 gelagert und ist entlang der Rotationsachse z 43 durch die Gantry 33 bewegbar. Zur Steuerung und Berechnung der Schnittbilder wird eine Recheneinheit 45 verwendet. Eine Eingabeeinrichtung 47 und eine Ausgabevorrichtung 49 sind mit der Recheneinheit 45 verbunden. The 5 shows an exemplary embodiment of the computer tomograph according to the invention 31 with a detector device 29 , The detector device 29 has the X-ray detector according to the invention. The detector device 29 may comprise a plurality of detector modules having at least one X-ray detector. The detector modules preferably have a plurality of X-ray detectors in a two-dimensional matrix or arrangement. The computer tomograph 31 includes a gantry 33 with a rotor 35 , The rotor 35 includes an X-ray source 37 and the detector device according to the invention 29 , The patient 39 is on the patient bed 41 stored and is along the axis of rotation z 43 through the gantry 33 movable. To control and calculate the sectional images is a computing unit 45 used. An input device 47 and an output device 49 are with the arithmetic unit 45 connected.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been illustrated in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (14)

Konverterelement (3) zur Umwandlung von Röntgenstrahlung in elektrische Ladungen, wobei a. das Konverterelement (3) eine erste Höhe (5) und eine Seitenfläche (9) mit einer ersten Länge (7) und einer ersten (5) Höhe aufweist, b. ein Leitelement (11) zumindest einen Teilbereich der Seitenfläche (9) bedeckt und c. das Leitelement (11) mit einer Spannungsquelle (17) verbunden ist. Converter element ( 3 ) for converting X-radiation into electrical charges, wherein a. the converter element ( 3 ) a first height ( 5 ) and a side surface ( 9 ) with a first length ( 7 ) and a first ( 5 ) Height, b. a guiding element ( 11 ) at least a portion of the side surface ( 9 ) and c. the guiding element ( 11 ) with a voltage source ( 17 ) connected is. Konverterelement (3) nach Anspruch 1, wobei die Höhe (15) des Leitelements (11) der ersten Höhe (5) entspricht. Converter element ( 3 ) according to claim 1, wherein the height ( 15 ) of the guiding element ( 11 ) of the first height ( 5 ) corresponds. Konverterelement (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Konverterelement (3) mehrere Seitenflächen (9) aufweist und wobei sich der Teilbereich zumindest teilweise über mehrere Seitenflächen (9) erstreckt. Converter element ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the converter element ( 3 ) several side surfaces ( 9 ) and wherein the partial area at least partially over a plurality of side surfaces ( 9 ). Konverterelement (3) nach Anspruch 1 oder 3, wobei ein weiteres Leitelement (13) zumindest einen weiteren Teilbereich der Seitenfläche (9) bedeckt und wobei das Leitelement (11) und das weitere Leitelement (13) eine Erstreckung entlang der ersten Länge (7) aufweisen. Converter element ( 3 ) according to claim 1 or 3, wherein a further guide element ( 13 ) at least one further portion of the side surface ( 9 ) and wherein the guide element ( 11 ) and the further guiding element ( 13 ) an extension along the first length ( 7 ) exhibit. Konverterelement (3) nach Anspruch 4, wobei die Höhe (15) des Leitelements (11) und des weiteren Leitelements (13) gleich ist. Converter element ( 3 ) according to claim 4, wherein the height ( 15 ) of the guiding element ( 11 ) and the further guiding element ( 13 ) is equal to. Konverterelement (3) nach Anspruch 4, wobei die Höhe (15) des Leitelements (11) und des weiteren Leitelements (13) unterschiedlich ist. Converter element ( 3 ) according to claim 4, wherein the height ( 15 ) of the guiding element ( 11 ) and the further guiding element ( 13 ) is different. Konverterelement (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei zwischen benachbarten Leitelementen (11, 13) eine Potentialdifferenz mit gleichem Vorzeichen anlegbar ist. Converter element ( 3 ) according to one of claims 4 to 6, wherein between adjacent guiding elements ( 11 . 13 ) a potential difference with the same sign can be applied. Konverterelement (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei zwischen benachbarten Leitelementen (11, 13) die Potentialdifferenz mit einem Funktionsverlauf anlegbar ist. Converter element ( 3 ) according to one of claims 4 to 7, wherein between adjacent guide elements ( 11 . 13 ) the potential difference can be applied with a functional course. Konverterelement (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei benachbarte Leitelemente (11, 13) mittels eines Widerstands (19) miteinander verbunden sind. Converter element ( 3 ) according to one of claims 4 to 8, wherein adjacent guide elements ( 11 . 13 ) by means of a resistor ( 19 ) are interconnected. Konverterelement (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Leitelement (11) eine Folie mit einer Leiterbahn aufweist. Converter element ( 3 ) according to one of the preceding claims, wherein the guide element ( 11 ) has a film with a conductor track. Zählender Röntgendetektor (1) aufweisend ein Konverterelement (3) nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine Auswerteeinheit (59) zur Bestimmung einer Anzahl oder einer Energie von Ereignissen aus den elektrischen Ladungen. Counting X-ray detector ( 1 ) comprising a converter element ( 3 ) according to one of the preceding claims, further comprising an evaluation unit ( 59 ) for determining a number or energy of events from the electrical charges. Detektormodul (51) aufweisend eine Mehrzahl von Röntgendetektoren (1) nach Anspruch 11. Detector module ( 51 ) comprising a plurality of X-ray detectors ( 1 ) according to claim 11. Medizinisches Gerät aufweisend einen Röntgendetektor (1) nach Anspruch 11 oder ein Detektormodul (51) nach Anspruch 12. Medical device having an X-ray detector ( 1 ) according to claim 11 or a detector module ( 51 ) according to claim 12. Medizinisches Gerät nach Anspruch 13, wobei das medizinische Gerät ein Computertomograph (31) ist. The medical device of claim 13, wherein the medical device is a computed tomograph ( 31 ).
DE102016203861.3A 2016-03-09 2016-03-09 Converter element with guide element Withdrawn DE102016203861A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203861.3A DE102016203861A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Converter element with guide element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016203861.3A DE102016203861A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Converter element with guide element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016203861A1 true DE102016203861A1 (en) 2017-09-14

Family

ID=59700320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016203861.3A Withdrawn DE102016203861A1 (en) 2016-03-09 2016-03-09 Converter element with guide element

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016203861A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4170695A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-26 ASML Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods
WO2023066595A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-27 Asml Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905264A (en) * 1996-08-14 1999-05-18 Imarad Imaging Systems Ltd. Semiconductor detector
US20050098730A1 (en) * 2002-04-02 2005-05-12 Kazuma Yokoi Radiation detector and radiation apparatus
US20110108703A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Orbotech Medical Solutions Ltd. Segmented guard strip
US20110272589A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-10 Brookhaven Science Associates, Llc Hybrid Anode for Semiconductor Radiation Detectors
EP2796897A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-29 Tsinghua University Semiconductor detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905264A (en) * 1996-08-14 1999-05-18 Imarad Imaging Systems Ltd. Semiconductor detector
US20050098730A1 (en) * 2002-04-02 2005-05-12 Kazuma Yokoi Radiation detector and radiation apparatus
US20110108703A1 (en) * 2009-11-10 2011-05-12 Orbotech Medical Solutions Ltd. Segmented guard strip
US20110272589A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-10 Brookhaven Science Associates, Llc Hybrid Anode for Semiconductor Radiation Detectors
EP2796897A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-29 Tsinghua University Semiconductor detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4170695A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-26 ASML Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods
WO2023066595A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-27 Asml Netherlands B.V. Detector assembly, charged particle device, apparatus, and methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010000797B4 (en) Silicon detector arrangement for X-ray imaging
DE102015213911B4 (en) Method for generating an X-ray image and data processing device for carrying out the method
DE102012202500B4 (en) Digital X-ray detector and method for correcting an X-ray image
RU2605523C2 (en) Radiation-sensitive detector device with charge-rejecting segment gaps
DE69636471T2 (en) Flat imaging device with common patterned electrode
DE10307752B4 (en) X-ray detector
DE112005002398T5 (en) High-resolution semiconductor crystal imager
DE2909598A1 (en) SEMI-CONDUCTOR RADIATION DETECTOR ARRANGEMENT AND ITS APPLICATION IN A TOMOGRAPHIC SCANNER, A DEVICE FOR RADIATION INTENSITY DETERMINATION OR. FOR MEASURING RADIATION TRANSMISSION OR ABSORPTION
EP2356485B1 (en) Radiation detector with an array of electrodes
DE102008004748A1 (en) Method and apparatus for reducing charge sharing in pixellated, energy discriminating detectors
DE102011005539A1 (en) Method for detecting X-radiation and detector system with direct-converting detectors
DE102014213734A1 (en) Imaging device for electromagnetic radiation
DE112015006716T5 (en) DETECTOR UNIT FOR A DETECTOR ARRANGEMENT WITH RADIATION IMAGING MODALITY
DE102016205702B4 (en) X-ray detector with protective element and adhesive element
DE102009047202A1 (en) detector
DE102015225774B3 (en) Counting X-ray detector, medical device having this and method for temperature regulation of a converter material of an X-ray detector
DE102015114374B4 (en) GAMMA RAY DETECTOR AND METHOD OF DETECTING GAMMA RAYS
EP3839576A1 (en) Photon counting x-ray detector and method for operating a photon counting x-ray detector
DE102016203861A1 (en) Converter element with guide element
DE102015216527B3 (en) X-ray detector with capacity-optimized, light-tight pad construction and medical device with this X-ray detector
DE102015218585B4 (en) X-ray detector with analog summing circuit
DE102014207324A1 (en) Direct conversion X-ray detector and CT system
DE102015215085B4 (en) X-ray detector with a single-stage preamplifier with intrinsic pulse shaping
DE102007033462A1 (en) Quantum detector module for X-ray computer tomograph, has set of detector pixels provided with two pixel apertures different from each other for transformation of quantum absorption events into electrical charges
DE112009004716T5 (en) radiation detector

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee