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计算机断层扫描仪和用于操作计算机断层扫描仪的方法

摘要

本发明涉及一种计算机断层扫描仪(2),具有保持架(6)和相对于保持架(4)可移动安装的回转环(4),回转环(4)具有带有半导体材料(42)的X射线探测器(10),该材料能以统计占用状态平衡方式操作,计算机断层扫描仪具有第一电流源(40),其设置为在计算机断层扫描仪的运行状态中向计算机断层扫描仪的第一组(60)部件供给功率,部件布置在回转环(4)上用于图像生成过程,计算机断层扫描仪(2)具有可与第一电流源(40)以电路技术分离的第二电流源(50),其设置为在计算机断层扫描仪的静止状态中向计算机断层扫描仪的第二组(62)部件供给功率,且第二组(62)中的多个设置为以所述平衡保持半导体材料(42)。

著录项

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机断层扫描仪(CT),其具有保持架和相对于保持架可移动安装的回转环,其中该回转环具有带有半导体材料的X射线探测器,该半导体材料能够以统计占用状态的平衡方式操作,并且其中该CT具有电流源,电流源被设置为在CT的运行状态中向CT的某一组部件供给功率,这些部件布置在回转环上用于图像生成过程。本发明还涉及一种用于运行这种CT的方法。

背景技术

在现代CT中,基于例如碲化镉或碲化镉锌(或具有类似相关特性的可比较的半导体材料)的直接转换的X射线探测器用于光子计数应用。调试后,这种探测器会出现计数率漂移,这会导致成像过程中出现伪影。对于生成可靠、高分辨率且无干扰的图像来说必要的是,在CT的接通过程之后,就杂质占据而言,碲化镉或碲化镉锌必须达到稳定的平衡状态。

杂质占据的这种平衡状态取决于施加到X射线探测器上的电压。在X射线探测器上接通高电压后,达到适于生成无伪影图像的平衡状态的过程会延续数个小时的时间段。为了提高日常医疗中运行的效率,希望使CT尽可能持久准备好可供使用。与之相比,达到平衡状态的持续时间较长,这会导致在实际运行期间每天的接通过程中用于检查的时间消耗显著。

发明内容

本发明的目的是提供一种CT,该CT能够使具有以统计占有状态的平衡方式可操作的半导体材料的X射线探测器尽可能快且容易地进入运行状态。本发明的另一个目的是提供一种用于运行这种CT的方法。

根据本发明,首先提到的目的是通过一种CT来实现,其具有保持架和相对于保持架可移动安装的回转环,其中该回转环具有带有半导体材料的X射线探测器,该半导体材料能够以统计占用状态的平衡方式操作,并且其中CT具有第一电流源,该第一电流源被提供和设置为在CT的运行状态中向CT的第一组部件供给功率,这些部件布置在回转环上用于图像生成过程。在此提出,CT具有第二电流源,该第二电流源可与第一电流源以电路技术分离,该电流源被提供和设置为在CT处于静止状态中向CT的第二组部件供给功率,其中第二组中的多个部件被提供和设置为以所述平衡方式保持半导体材料。从属权利要求和以下描述的主题是有利的,并且部分地被单独考虑用于发明性的改进方案。

根据本发明,第二个目的是通过一种用于运行CT的方法来实现的,CT包括保持架和相对于该保持架可移动安装的回转环,其中该回转环具有带有半导体材料的X射线探测器,半导体材料能够以统计占用状态的平衡方式操作。根据方法提出,在CT的运行状态中,通过第一电流源向布置在回转环上的第一组部件供给功率,并且借助第一组中的多个部件进行医学成像过程,并且在CT的静止状态中,通过与第一电流源以电路技术分离的第二电流源向布置在回转环上的第二组部件供给功率,并且借助于第二组中的多个部件以所述平衡方式保持半导体材料。根据本发明的方法分享根据本发明的CT的优点。对于CT及其改进方案所说明的优点可以类似地应用于该方法。

在此,X射线探测器的半导体材料是X射线射到其上的材料,X射线由CT的X射线源发出以检查人体部位,并且被人体部位部分地吸收和/或散射。射到半导体材料上的X射线照射被半导体材料、此外通过诸如康普顿效应的散射过程以及通过光电效应特别地转换为电流或电压信号。半导体材料的可操作性在这里应理解为一种状态,在该状态下可以利用CT进行对于医学成像过程至少足够的图像质量和分辨率的记录过程。

此外,占用状态的平衡在此包括半导体材料中杂质和/或载流子的定义分布。特别地,在此也包括具有电动力学平衡的平衡状态。统计占有状态的平衡尤其包括半导体材料的平衡,使得在X射线照射到半导体材料上并由此得出在该处产生自由载流子时,这些载流子在向半导体材料施加电压时基本上可以在半导体材料中无阻碍地移动。特别地,以所述平衡方式,对于所产生的载流子由偏置电压引起的流动而言,X射线照射不会带来半导体内部电阻的变化。

CT的静止状态尤其应被理解为第一电流源被关断的状态。在运行状态中,第一电流源特别为X射线探测器和CT上的大量其他消耗器供给功率。特别地,第一电流源应被理解为以下电流源:其在记录过程中以及在记录过程的临时环境中承担消耗器功率供给的主要负载。

第一组部件尤其包括:至少一个X射线源,例如X射线管,其可能可以具有用于旋转阳极的阳极电动机;优选用于消散X射线源中产生的热能的冷却器和/或风扇;以及X射线探测器;另外与其相连的用于信号解析和图像处理的电子部件,例如ASIC形式的电子部件。

第二组部件尤其包括:布置用于运行X射线探测器的部件,例如电压源,用于为了与由入射的X射线照射产生的载流子分离而在半导体材料中产生偏压;用于加热半导体材料的加热元件和/或用于照射半导体材料的照明元件,以及可能用于调节半导体材料的温度或照射的调节装置。第二组部件。

特别地,如果单个部件被提供并设置用于图像生成和保持平衡,则这些部件可以被包含在第一组以及第二组中。优选地,第二组部件在运行状态中由第一电流源供给功率,而在静止状态下由第二电流源供给功率,其中第一组中对于半导体材料的可操作性不是直接需要(并且因此尤其是未被包括在第二组中)的其他部件仅在运行状态中由第一电流源供给功率,而在静止状态下不获得功率。

半导体材料的可操作性以及X射线探测器的可操作性要求统计占据状态、特别是通过自由载流子的杂质占据的平衡,以防止在X射线击中半导体材料时产生的新生成自由载流子仍占据自由杂质并因此不可用于计数器事件,这会对线性产生负面影响。

为了禁止这种情况,一方面特别是将偏置电压施加到半导体材料上,偏置电压使得存在于半导体材料中的自由载流子漂移。此外,通过照射在材料中产生自由的载流子,并且此外可能借助于加热来实现半导体材料中的杂质的“饱和”,其中加热提高了半导体材料中的载流子的迁移率。

平衡状态仅在几个小时后才以足够稳定的形式出现。为此,必须相应地为实现平衡所需的上述部件供给功率。

因此,可能倾向于考虑X射线探测器的电流源的连续运行。

X射线探测器与第一组部件的大量其他消耗器一起布置在CT的回转环上。除了X射线管的阳极电压外,这些消耗器还代表了数kW的连续运行的基本负载。基于该基本负载,回转环的不间断运行(即使在夜间和周末也如此)在能量上不足以维持X射线探测器的平衡状态。

为避免这种可能性,可以将回转环上的消耗器的电流源设计为具有两个切换或运行状态,其中在主运行中为所有消耗器供给功率,而在辅助运行中仅向X射线探测器供给功率。然而,这样的方式必须在回转环上设计智能工作的功率分配器,以关闭单个消耗器,并此在专门为此目的而设置的控制电子设备中自身必须承担对两种工作状态的区分,因为所有其他电子部件在辅助运行中都将被关闭。

该控制电子设备在其自身方面必须参与到其他电子部件的通信中,其中必须考虑到,在从辅助运行到主运行的过渡期间,其他部件在它们完全通信之前仅执行这些部件的系统启动,这样可能会发生信号错误,而电流源的控制电子设备已经在运行。因此,关于电流源分配的这种解决方案将易于发生故障,这尤其是在医疗领域特别稳定运行的高要求背景下(也反映在批准程序中)导致了这种解决方案变体不被采纳。

本发明现在基于这样的考虑:在持久保持平衡状态时,X射线探测器的半导体材料最容易进入操作准备就绪状态。这意味着至少X射线探测器的持久功率供给,因为可以特别地通过施加到半导体材料上的偏置电压、和/或通过加热和/或照射半导体材料来保持平衡状态。

由于CT中不同电消耗器之间所述的复杂相互作用,这些消耗器此外部分地相互通信以进行图像生成和处理,因此不希望将电流源划分为可单独打开和关闭的供给元件,因为这特别会对共同的时间同步产生负面影响,并且因此将会具有进行图像处理的电子部件的通信。

相反,根据本发明,现在提出了第二电流源,该第二电流源主要被设置为在第一电流源的静止状态中将X射线探测器的半导体材料保持在可操作状态。

第二电流源在此特别包括第二传输路径,该第二传输路径被设置为将用于第二电流源的功率从保持框架传输到回转环。在这种情况下优选的是,第二传输路径可与第一传输路径以电路技术分离,该第一传输路径被设置成将用于第一电流源的功率从保持框架传输到回转环。第一传输路径和第二传输路径在此在其相应部件方面至少在回转环上优选地在空间上相互布置并且以电路技术分离,这由此实现:至少传输路径在回转环上的电回路可以通过相应的开关元件彼此分离。

第一传输路径在此尤其包括电感元件,例如是传输线圈,用于将功率从保持框架感应式地并且特别是无接触地传输到回转环上,和/或是用于所述功率传输的滑环和相应的滑动触点。第二传输路径优选地也包括所述类型的电感元件和/或布置在回转环上用于电源线的接口。为了使用该接口,优选地将回转环移动到静止位置,使得该接口对于要连接的电源线是可接近的。

CT优选地包括不间断电流源(USV),其可以与第二组部件连接,并且特别优选地与第二电流源互连。在这种情况下,USV被提供和设置为在电流故障或短期功率波动(例如其由于消耗器强烈波动将会出现在医院环境中)时继续为第二组中的多个部件供给功率。由此可以确保网络中的电流故障或功率波动不会导致平衡失衡,为了半导体材料的可操作性,要在半导体材料中保持该平衡。USV在此尤其可以布置在保持框架上并且至少在使用时可以与第二电流源互连,使得可以实现USV尤其经由第二电流源与第二组中的多个部件的互连。

第二组部件有利地包括第一电压源,用于向半导体材料施加偏置电压。特别地,第一电压源在此具有:用于处理来自第二电流源的功率的偏置电压的开关元件、用于与半导体材料连接并向其施加所准备的偏置电压的连接元件、以及可能具有用于检查或/或调节调节施加到半导体材料上的偏置电压的测量和/或调节元件。第一电压源优选布置在回转环上,并且此外特别优选地与第二电流源互连或者可与第二电流源互连,也就是说可经由开关元件与第二电流源连接。偏置电压确保了自由载流子

CT优选地包括可以在电路方面与第一电流源和第二电流源分开的第三电流源,该第三电流源可以特别地与第一电流源和/或第二电流源互连,并且该第三电流源被提供和设置为,在CT的系统重启时给第一电压源供电,用于在系统重启期间在半导体材料上保持偏置电压。第三电流源特别地包括布置在回转环上的功率缓冲器,优选地是电池或可充电池形式的功率缓冲器,该功率缓冲器例如可以在CT的运行状态中通过第一电流源被供给和充电。然而,第三电流源特别地也可以通过第二电流源内的可独立切换的电回路来实现,并且因此特别地控制第二电流源的第二传输路径。特别地,第三电流源被设置为,即使在第二组为了维护工作而被中断时,在维护工作期间在第二组的其他部件上也保持偏置电压。

出于将不同成像的与特别是信号处理的部件之间的通信更好地同步的原因,有利的是以规律的时间间隔(例如一天一次地)执行CT的一次系统重启。在此尤其是重新进行各个部件的时间同步,这对图像生成和处理的稳定性具有积极的影响。在这种系统重启的情况下,通常会中断CT所有部件的全部电流源。通过如上所述构造的第三电流源,特别是在系统重启期间可以继续向第一电压源供给功率,从而系统重启不会导致半导体材料中的电压损失。

在有利的实施例中,CT包括连接在UPS和第一电压源之间的电压缓冲器,该电压缓冲器被提供和设置为补偿在使用UPS时的电压波动。如果例如由于电流源故障或网络中的电压波动较大而需要使用UPS,则通过切换到UPS的功率供给,CT中可能会出现电压波动。为了对此进行补偿,在第一电压源的上游连接了一个电压缓冲器,该电压缓冲器一方面补偿了由切换过程引起的在第一电压源的输入处的电压和/或功率波动,另一方面绕过了UPS可能的启动时间,直到其完全可用为止。特别地,电压缓冲器也可以由第三电流源的功率缓冲器提供。

第二组部件有利地包括用于加热半导体材料的加热元件和/或用于照射半导体材料的发光元件。借助于发光元件对半导体材料的照射在此尤其应理解为,CT除了X射线源之外还具有发光元件,其被设计为照射半导体材料,而X射线源特别地不发射任何射束。

通过额外地照射半导体材料,可以在其中产生自由载流子,其可以占据半导体材料的杂质,从而有助于调整可操作性所需的平衡。加热可以增加自由载流子在半导体材料中的迁移率。由此,更容易并且特别是更快地调整期望的平衡,并且特别是如果X射线源在较长时间段内不向半导体材料上发射任何射束并且因此没有自由载流子通过X照射而产生,则也可以保持期望的平衡。

加热元件尤其包括欧姆电阻,该欧姆电阻被提供和设置为将电流受控地转换成热量。照明元件在此优选地包括光源,该光源被设置为产生在可见光范围内和/或在UV范围内和/或在IR范围内的光。照明元件可以具有多个LED。

有利地,第二电流源如此设计,使得在计算机断层摄影仪的系统重启时中断第二组部件的功率供给。特别地,这意味着,第三电流源馈送第一电压源,用于在系统重启期间为半导体材料提供偏置电压。由此也可以重启加热元件或照明元件,并且如果适合的话,用于调节半导体材料的温度或辐射的调节装置还可以与这些元件一起被重启。

CT优选地包括用于调节半导体材料的温度的第一调节装置,该第一调节装置具有第一非易失性存储调节件,该第一非易失性存储调节件被提供和设置为:在第一调节装置与功率供给分离时存储温度的当前目标值和/或当前实际值,并且在为第一调节装置重新供给功率时使存储的目标值或实际值在第一调节装置中可用。为此,第一调节件优选地具有一个相应的电子模块,该电子模块被设置用于与电流源无关地非易失性存储温度的当前目标值和/或实际值,以便所述电子模块在重新连接功率供给后提供各自存储的值。在系统重启时,第一调节装置不必从头开始调节温度,而是可以继续使用如下的值,该值在系统重启并且在与此相关地分离第一调节装置和功率供给之前已经存在。

证明为进一步有利的是,CT具有用于调节半导体材料的照射的第二调节装置,其中该第二调节装置具有第二非易失性存储调节件,其被提供和设置为:在第二调节装置与功率供给分离时存储照射的当前目标值和/或当前实际值,并且在为第二调节装置重新供给功率时使存储的目标值或实际值在第二调节装置中可用。照射的目标值或实际值在此可以涉及照射强度或与此可比的物理照射参量和/或频率或此可比的光谱参数。特别地,也可以根据通过照射在半导体材料中产生并相应地确定为传感器电流的自由载流子来实现调节照射。

为此,第二调节件优选地具有一个相应的电子模块,该模块用于与电流源无关地非易失性存储照射的当前目标值和/或实际值,以便所述电子模块在重新连接功率供给后提供各自存储的值。在系统重启时,第二个控制设备不必从头开始调节照射,而是可以继续使用如下的值,该值在系统重启并且在与此相关地分离第二调节装置和功率供给之前已经存。

在另一个有利的实施方式中,CT包括第二传输路径,该第二传输路径可与第一电流源的第一传输路径以电路技术分离并且至少部分地布置在回转环上,第二传输路径与第二电流源互连。由此,用于第一和第二电流源的传输路径在单独的、彼此可分离的电回路中实现,因此无需为不同的工作模式设计传输路径,而是将两个传输路径中的每一个都设计用于对应的电流源并相应地使用。因此可以省去用于关断和接通第一或第二组中的单个部件的智能控制件。

在此,第二传输路径有利地具有布置在回转环上用于电源线的接口。由此,可以特别容易地实现第二传输路径并且实现其与第一传输路径的分离;对于第二电流源,相关的电源线易于连接到接口。

第二组部件有利地以电绝缘的方式布置在回转环中。特别地,第二组中的多个部件以这样的方式绝缘地布置在回转环上:第一组中的多个部件(其并不是第二组的一部分),即例如X射线源、冷却器或风扇在静止状态下保持断电且无电压,并且因此可以在静止状态下进行维修或更换。第二组部件保持由第二电流源供给功率。因此,仅第一组部件的所述维护或替换可以以这样的方式进行,使得半导体材料保持可操作,并且在维护或替换结束之后立即使CT重新完全可用,特别是没有进一步的等待时间。

适宜地,为了保持平衡,对于该方法而言在运行状态下以第一精度常数调节半导体材料的温度和/或半导体材料的照射,其中在扩展的静止模式下,以大于第一精度常数的第二精度常数来调节半导体材料的温度或照射。如果第二精度常数容许更大的不准确性,则第二精度常数在此并且在下文中被称为大于第一精度常数,并且因此在扩展的静止模式中的调节是“较粗”,并且特别是相比于运行状态,可能会以与预设目标值的较大潜在偏差进行调节。优选地包括与目标值的最大偏差作为第一或第二精度常数,其中与目标值的最大偏差确定何时通过调节参量对所涉及的控制回路进行干预。

对于该方法证明为进一步有利的是,在运行状态中以第一精度常数半导体材料的温度和/或半导体材料的照射以保持平衡,并且在CT的系统重启之前,将温度或照射的目标值和/或实际值分别通过相应的非易失性存储调节件来存储以用于调节,并且在系统重启后提供该值用于调节。由此,可以在系统重启后立即以高稳定性继续进行照射温度的调节。由于系统重启的持续时间在几分钟内,因此系统重启期间半导体材料在假定的条件下只能冷却几度,直到系统重启完成为止,并且控制可以继续进行。特别地,可以根据瞬时测量的照射强度或也可以根据测量的在自由载体上的照射来调节照射。为此,继续进行调节是有利的,尤其是以重启系统之前存在的温度值或照射值来进行调节。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明的示例性实施例。这里示意性地示出:

图1是CT的横截面图,该CT具有用于布置在回转环上的X射线探测器的第二电流源。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了CT 2的横截面图。CT 2包括回转环4和保持框架6。在这种情况下,回转环4相对于保持框架6绕垂直于图像面的轴线8旋转地安装在回转环4的中心。在回转环4上,X射线探测器10布置的电绝缘体12中。

在回转环4上,X射线源14、风扇16、图像处理器18和控制电子设备20导电地连接到中央配电器22,从中央配电器也引出用于供给X射线探测器10的导线24。图像处理器18经由光信号电缆19连接到X射线探测器10。旋转阳极连同驱动器、阴极加热器和冷却器一起也以未示出的方式布置在X射线源14中。中央配电器22连接到第一传输路径32,该第一传输路径具有将功率引导到中央功率分配器22的能量接收部件34。

第一传输路径32的布置在保持框架6上的能量发送部件36与第一功率供给38连接,该第一功率供给例如可以通过网络连接来给出。第一功率供给38、第一传输路径32和中央配电器22与相应的连接线一起构成第一电流源40的基本部件。能量吸收部件34和能量发送部件36可以分别设计为用于感应能量传输的一对线圈中的线圈,或者设计为带有滑环触点的滑环。

X射线探测器10具有半导体材料层42,该半导体材料层被安置成使得由X射线源14产生(并且可能部分地被位于回转环4的内部43中的物体散射和/或吸收)的X射线(未详细示出)射在半导体材料42上。半导体材料在此可以特别是由碲化镉或碲化镉锌给出,或者也可以由具有类似相关特性的可比较的半导体给出。

半导体材料42与第一电压源44互连,使得可以通过第一电压源44将偏置电压施加到半导体材料42。半导体材料也热耦合到加热元件45和冷却元件46。加热元件45设置用于加热半导体材料42,以在该处提高自由载流子的迁移率。由此,一方面使得半导体材料42中的杂质饱和更容易,另一方面提高了由X射线源14发出的X射线照射在半导体材料42中产生的自由载流子的线性。冷却元件46设置为,使得半导体材料42的温度在其由于入射的X射线照射而处于临界值时降低。

加热元件45和冷却元件46连接到第一调节装置47,该第一调节装置设置用于调节半导体材料42的温度,并且在此特别是在第一电流源40被关断时通过加热进一步使自由载流子运动。为此,第一调节装置47连接至未示出的温度传感器,该温度传感器测量半导体材料42的温度。紧邻半导体材料42,发光元件48布置在回转环上,发光元件例如可以通过多个LED来实现,并且可以被设置成通过照射半导体材料42而在其中生成自由载流子,自由载流子特别是通过将第一电压源44提供的偏置电压施加到半导体材料42上而在半导体材料中占据其杂质。这样的结果是,通过由X射线源14发出并且射到半导体材料42上的X射线发射在半导体材料中产生另外的自由载流子,其实现了关于检测X射线照射的特别线性行为,这是因为杂质以由于偏置电压而产生的平衡方式达到饱和,并且半导体材料42由此完全可操作。

半导体材料42的照射经过第二调节装置49来调节,第二调节装置为此目的与未详细示出的光传感器相连,该光传感器紧邻半导体材料42布置并测量照射强度,并且因此可以得出关于半导体材料42上的照射强度的结论。

第一电流源40经过中央配电器22连接到X射线源14、风扇16、控制电子设备20和图像处理器18,并经过导线24和与其连接的保护开关58与第一电压源44、加热元件45、冷却元件46、第一调节装置47、发光元件48、和第二调节装置49互连。在CT 2的运行状态中,与保护开关58互连的所述部件经过导线24通过第一电流源40获得其功率供给;保护开关58处于相应的开关状态中,从而实现至所提及部件的功率流。

直接在中央配电器22(即不经过保护开关58)上连接到第一电流源40的部件仅在运行状态中才消耗功率。如果例如由于应将CT整夜置于静止模式、或者应实现系统重启而关断了第一电流源40,则不向直接连接到中央配电器22的任何部件供给功率。

对于在其中关断第一电流源40的静止模式,CT 2具有第二电流源50,该第二电流源连接到保护开关58。保护开关58确保在第一电流源40被关断并且经由第二电流源50供给功率的情况下,没有功率返回到中央配电器22,并且因此特别是X射线源14、风扇16、控制电子设备20和图像处理器18保持没有电流和电压,并且因此可以在静止状态下进行维修或更换。为此,为连接到保护开关58的部件附件地提供了绝缘体12。

第二电流源50具有第二传输路径52,该第二传输路径具有布置在回转环4上的能量吸收部件53和至少部分地布置在保持框架6上的能量发送部件54。在当前情况下,能量吸收部件53由用于电源插头的接口形成。能量发送部件54包括电源插头和电源电55,电源线55在保持框架6上与USV 56互连,USV自身又连接至电源插头57以连接至未示出的电力网络。USV 56被配置为在电流源故障的情况下维持第二电流源50。尽管医院通常拥有自己的USV,但CT越来越多地用于没有自有USV的诊所或较小的治疗中心,因此USV 56在此保证第二电流源50的运行。

然而,作为对所示实施例的替代或补充,第二传输路径52的能量吸收部件53和能量发送部件54可以包括用于感应能量传输的一对感应线圈。

因此,在静止状态下,在X射线探测器10的半导体材料42中此外通过第一电压源44的偏置电压、由加热元件45或冷却元件46设置的温度以及由照明元件48引起的照射,保持了杂质的占据状态的平衡,现在通过第二电流源50输送功率。

基于电绝缘体12和保护电路58,除了X射线探测器10本身以外,回转环在静止状态中无电压,因此在该时间也可以执行与X射线探测器10无关的维护或维修工作。

因此,布置在回转环上用于图像生成的消耗器形成第一组部件60,这些部件在CT2的运行状态中由第一电流源40供给功率。通过绝缘体12和借助保护开关58与中央配电器22的电路技术上的隔离,第一电压源44、加热元件45、冷却元件46、第一控制设备47,照明元件48和第二控制设备49形成第二组部件62,第二组部件在静止状态中、即在关断第一电流源40时由第二电流源50供给功率,以便将X射线探测器10的半导体材料42尽可能地保持在可操作状态中。

X射线探测器10的半导体材料42还通过第二组62中的多个部件在运行状态下保持可操作,其中如果适合,在记录单个X射线期间,照明元件48以及可能的加热元件45可能被关断。在运行状态下,第二组62中的多个部件可以通过第一电流源40获得其功率,从而第二电流源50仅在静止状态下接管第二组62的功率供给。

电压缓冲器64连接在第一电压源44和保护开关58(以及因此还有第二电流源50)之间,该电压缓冲器补偿使用USV 56时发生的电压波动,以便即使在电流故障和由此导致的使用USV 56的情况下也尽可能保持偏置电压恒定。

如果现在要进行系统重启,则第二电流源50也受控地被中断用于重启。为了仍然能够保持偏置电压,电池67作为第三电流源66以未详细示出的方式可切换地连接到第一电流源44。第三电流源66在系统启动期间提供必要的功率,以便能够继续将偏置电压施加到半导体材料42上。由于系统重启通常仅需几分钟,因此可以忽略由于系统重启后温度驰豫相对较慢或照明元件48瞬时照射所引起的加热元件45和照明元件48的故障。

为了能够在系统重启之后继续调节温度和调节照射尽可能接近最终值,第一调节设备47具有第一非易失性存储调节件68,即使在第二电流源50、进而第一调节装置47的功率供给被关断时,该第一非易失性存储调节件也存储了在系统启动之前存在的温度的实际值和/或目标值。然后可以例如以最后已知的实际值作为起始值继续进行温度调节。

与此类似,第二调节装置49具有第二非易失性存储调节件69。即使在第二电流源50、进而第二调节装置49的功率供给被关断时,第二非易失性存储调节件也存储了在系统启动之前存在的照射强度和可能的频率或波长的实际值和/或目标值。然后也可以以最后已知的实际值作为输出值继续进行调节。

特别地,与在运行状态下相比,调节通过第一调节装置47和第二调节装置49在静止状态下以低程度“较粗”来进行(例如,容许与相应目标值的偏差稍高)。由此定义了一种扩展的静止模式。这可以减少能量消耗,其中半导体材料42仍保持几乎理想地可操作。

尽管已经通过优选实施例详细地图示和描述了本发明,但是本发明不限于该实施例。在不脱离本发明的范围的情况下,本领域技术人员可以从中得出其他变化。

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