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1. WO2012041659 - PROCÉDÉ DE CORRECTION D'INEFFICACITÉS D'UN SYSTÈME DE DÉTECTEUR À COMPTAGE DE PHOTONS INDIVIDUELS À DÉBIT PHOTONIQUE ÉLEVÉ, ET SYSTÈME DE DÉTECTEUR À COMPTAGE DE PHOTONS INDIVIDUELS

Numéro de publication WO/2012/041659
Date de publication 05.04.2012
N° de la demande internationale PCT/EP2011/065321
Date du dépôt international 05.09.2011
CIB
H01L 27/146 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
27Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun
14comprenant des composants semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges, à la lumière, au rayonnement électromagnétique d'ondes plus courtes ou au rayonnement corpusculaire, et spécialement adaptés, soit comme convertisseurs de l'énergie dudit rayonnement en énergie électrique, soit comme dispositifs de commande de l'énergie électrique par ledit rayonnement
144Dispositifs commandés par rayonnement
146Structures de capteurs d'images
H04N 5/335 2011.01
HÉLECTRICITÉ
04TECHNIQUE DE LA COMMUNICATION ÉLECTRIQUE
NTRANSMISSION D'IMAGES, p.ex. TÉLÉVISION
5Détails des systèmes de télévision
30Transformation d'informations lumineuses ou analogues en informations électriques
335utilisant des capteurs d'images à l'état solide  
G01T 1/17 2006.01
GPHYSIQUE
01MÉTROLOGIE; TESTS
TMESURE DES RADIATIONS NUCLÉAIRES OU DES RAYONS X
1Mesure des rayons X, des rayons gamma, des radiations corpusculaires ou des radiations cosmiques
16Mesure de l'intensité de radiation
17Dispositions de circuits non adaptés à un type particulier de détecteur
CPC
G01T 1/171
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
1Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
16Measuring radiation intensity
17Circuit arrangements not adapted to a particular type of detector
171Compensation of dead-time counting losses
G01T 1/247
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
1Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
16Measuring radiation intensity
24with semiconductor detectors
247Detector read-out circuitry
H01L 27/14634
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red 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
144Devices controlled by radiation
146Imager structures
14601Structural or functional details thereof
14634Assemblies, i.e. Hybrid structures
H01L 27/14661
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red 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
144Devices controlled by radiation
146Imager structures
14643Photodiode arrays; MOS imagers
14658X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
14661of the hybrid type
H01L 27/1469
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
14including semiconductor components sensitive to infra-red 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
144Devices controlled by radiation
146Imager structures
14683Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
1469Assemblies, i.e. hybrid integration
H04N 5/32
HELECTRICITY
04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
5Details of television systems
30Transforming light or analogous information into electric information
32Transforming X-rays
Déposants
  • PAUL SCHERRER INSTITUT [CH]/[CH] (AllExceptUS)
  • JOHNSON, Ian [US]/[CH] (UsOnly)
  • SCHMID, Elmar [CH]/[CH] (UsOnly)
  • SUTER, Dominic [CH]/[CH] (UsOnly)
  • THEIDEL, Gerd [DE]/[CH] (UsOnly)
Inventeurs
  • JOHNSON, Ian
  • SCHMID, Elmar
  • SUTER, Dominic
  • THEIDEL, Gerd
Mandataires
  • FISCHER, Michael
Données relatives à la priorité
10186002.101.10.2010EP
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) A METHOD FOR CORRECTION OF INEFFICIENCIES OF A SINGLE PHOTON COUNTING DETECTOR SYSTEM AT HIGH PHOTON RATES AND SINGLE PHOTON COUNTING DETECTOR SYSTEM
(FR) PROCÉDÉ DE CORRECTION D'INEFFICACITÉS D'UN SYSTÈME DE DÉTECTEUR À COMPTAGE DE PHOTONS INDIVIDUELS À DÉBIT PHOTONIQUE ÉLEVÉ, ET SYSTÈME DE DÉTECTEUR À COMPTAGE DE PHOTONS INDIVIDUELS
Abrégé
(EN)
It is an objective of the present invention to provide a method for correction of high rate inefficiencies of a single photon counting detector system and single photon counting detector system having this property in order be more precise in terms of photon counting. This objective is achieved according to the present invention by a method and a single photon counting pixel detector (chip or multi chip), comprising: a) a layer of photosensitive material; b) an N x M array of photo-detector diodes arranged in said layer of photosensitive material; each of said photo-detector diodes having a diode output interface; c) a N x M array of readout unit cells, one readout unit cell for each photo-detector diode; d) said readout unit cell comprising an input interface connected to said diode output interface, a high-gain charge to voltage amplifying means and a pixel counter being connected to an output of the high-gain voltage amplifying means, e) a calculation means for integrating the total number of incident photons over a predetermined total exposure time, wherein the total exposure time is split into sub-exposure intervals, wherein distinct rate corrections are applied to the sub-counts of the sub-exposure intervals and then the number of incident photons is calculated by summing the sub-counts which are individually corrected.
(FR)
Un objectif de la présente invention est de proposer un procédé de correction d'inefficacités à haut débit d'un système de détecteur à comptage de photons individuels, et un système de détecteur à comptage de photons individuels possédant cette propriété afin d'être plus précis en termes de comptage de photons. Cet objectif est atteint selon la présente invention par un procédé et un détecteur à pixels de comptage de photons individuels (à puce ou multipuce), comprenant : a) une couche de matériau photosensible ; b) un réseau N x M de diodes photodétectrices disposées dans ladite couche de matériau photosensible, chacune desdites diodes photodétectrices comportant une interface de sortie de diode ; c) un réseau N x M de cellules unitaires de lecture, avec une cellule unitaire de lecture pour chaque diode photodétectrice ; d) ladite cellule unitaire de lecture comprenant une interface d'entrée reliée à ladite interface de sortie de diode et un moyen d'amplification de charge en tension à gain élevé, un compteur à pixels étant relié à une sortie du moyen d'amplification de tension à gain élevé ; et e) un moyen de calcul pour intégrer le nombre total de photons incidents sur un temps d'exposition total prédéterminé, le temps d'exposition total étant divisé en sous-intervalles d'exposition. Des corrections de débit distinctes sont appliquées aux sous-comptages des sous-intervalles d'exposition, puis le nombre de photons incidents est calculé en additionnant les sous-comptages qui sont individuellement corrigés.
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