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具体实施方式

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图1A示意示出根据实施例的辐射检测器100的横截面图。所述辐射检测器100可包括辐射吸收层110和电子层120(例如，ASIC)，用于处理或分析在所述辐射吸收层110中产生的入射辐射的电信号。在实施例中，所述辐射检测器100不包括闪烁体。所述辐射吸收层110可包括半导体材料，比如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。所述半导体对于感兴趣的辐射能量可具有高的质量衰减系数。在所述电子层120远端的所述辐射吸收层110的平面表面103被配置为接收辐射。所述辐射是X射线或伽马射线。

如图1B中根据实施例的辐射检测器100的详细横截面图所示，所述辐射吸收层110可包括由第一掺杂区111、第二掺杂区113的一个或多个离散区114组成的一个或多个二极管(例如，p-i-n或p-n)。所述第二掺杂区113可通过可选的本征区112而与所述第一掺杂区111分离。所述离散区114通过所述第一掺杂区111或所述本征区112而彼此分离。所述第一掺杂区111和所述第二掺杂区113具有相反类型的掺杂(例如，第一掺杂区111是p型并且第二掺杂区113是n型，或者第一掺杂区111是n型并且第二掺杂区113是p型)。在图1B中的示例中，所述第二掺杂区113的每个离散区114与所述第一掺杂区111和所述可选的本征区112一起组成一个二极管。即是，在图1B的示例中，所述辐射吸收层110包括多个具有所述第一掺杂区111作为共用电极的二极管。所述第一掺杂区111还可具有离散部分。

当辐射粒子撞击包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射粒子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子。一个辐射粒子可产生10到100000个载流子。所述载流子可在电场下向其中一个二极管的电极漂移。所述电场可以是外部电场。所述电触点119B可包括离散部分，其中的每个离散部分与所述离散区114电接触。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被两个不同的离散区114共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％、或不到0.01％流向与余下载流子不同的一个所述离散区114)。由入射在所述离散区114之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被另一所述离散区114共用。与一个离散区114相关联的一个像素150可以是所述离散区114周围的区，由以0°入射角入射在其中的辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向其中。即是，所述载流子中的不到2％、不到1％、不到0.1％、或不到0.01％流到所述像素之外。

如图1C中根据实施例的辐射检测器100的替代详细横截面图所示，所述辐射吸收层110可包括具有半导体材料，比如硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe、或其组合，的电阻器，但不包括二极管。所述半导体对于感兴趣的辐射能量可具有高的质量衰减系数。

当一个辐射粒子撞击包括电阻器但不包括二极管的所述辐射吸收层110时，所述辐射粒子可被吸收并通过若干机制产生一个或多个载流子。一个辐射粒子可产生10到100000个载流子。所述载流子可在电场下向电触点119A和电触点119B漂移。所述电场可以是外部电场。所述电触点119B包括离散部分。在实施例中，所述载流子可向不同方向漂移，使得由单个辐射粒子产生的所述载流子大致未被所述电触点119B两个不同的离散部分共用(“大致未被共用”在这里意指这些载流子中不到2％、不到0.5％、不到0.1％或不到0.01％流向与余下载流子不同组的离散部分)。由入射在所述电触点119B离散部分之一的足迹周围的辐射粒子所产生的载流子大致未被另一所述电触点119B离散部分共用。与所述电触点119B离散部分之一相关联的一个像素150可以是所述离散部分周围的区，由以0°入射角入射在其中的辐射粒子所产生的载流子大致全部(超过98％、超过99.5％、超过99.9％或超过99.99％)流向其中。即是，所述载流子中的不到2％、不到0.5％、不到0.1％、或不到0.01％流到与所述电触点119B离散部分之一相关联的所述像素之外。

所述电子层120可包括电子系统121，其适于处理或解释由入射在辐射吸收层110上的辐射粒子所产生的信号。所述电子系统121可包括模拟电路比如滤波器网络、放大器、积分器、比较器，或数字电路比如微处理器和内存。所述电子系统121可包括由所述像素共用的组件或专用于单个像素的组件。例如，所述电子系统121可包括专用于每个所述像素的放大器和在所有像素间共用的微处理器。所述电子系统121可通过通孔131电连接到所述像素。所述通孔之间的空间可用填充材料130填充，其可增加所述电子层120到所述辐射吸收层110连接的机械稳定性。其他键合技术有可能在不使用通孔的情况下将所述电子系统121连接到所述像素。

图2示意示出所述辐射检测器100可具有所述像素150的阵列。每个所述像素均可包含所述辐射吸收层110的一部分。所述像素阵列可以是矩形阵列、蜂窝阵列、六边形阵列、或任何其他合适的阵列。每个所述像素150可被配置为检测入射在其上的辐射粒子，测量所述辐射粒子的能量，或两者兼顾。例如，每个像素150可被配置为对一段时间内入射其上的，能量落在多个仓中的辐射粒子的数目进行计数。所有像素150可被配置为对相同的时间段内入射其上的，在多个能量仓中的辐射粒子的数目进行计数。每个像素150可具有其自己的模拟数字转换器(ADC)，所述ADC被配置为将表示入射辐射粒子能量的模拟信号数字化为数字信号。所述ADC可具有10位或更高的分辨率。每个所述像素150可被配置为测量其暗电流，例如，在每个辐射粒子入射到其上之前或同时。每个所述像素150可被配置为从入射在其上的辐射粒子的能量中减去所述暗电流的贡献值。所述像素150可被配置为并行操作。例如，当一个像素150测量一个入射的辐射粒子时，另一个像素150可能正在等待另一个辐射粒子到达。所述像素150可以但不必是可单独寻址的。

如图3所示，由于像素150相对于辐射源109的位置不同，所述像素阵列中的所述像素150可以以不同的入射角接收来自所述辐射源109的辐射粒子。所述辐射检测器100在其中不同位置处的空间分辨率可取决于在这些位置处的入射角。当所述入射角为倾斜的(例如，＞45°)时的所述空间分辨率可低于当所述入射角为0°时的所述空间分辨率。例如，当中心处的入射角为0°并且边缘处的入射角为倾斜时，所述图像传感器9000的边缘处的所述空间分辨率可低于所述图像传感器9000的中心处的所述空间分辨率。如果所述辐射检测器100的视场大(例如，0.5π或更大)或者所述辐射吸收层110的厚度与所述像素150的相比大小相当或更大，则所述空间分辨率从中心到边缘的降低可以是显著的。所述辐射检测器100的视场是立体角，通过所述立体角所述辐射检测器100对辐射敏感。图4A示意示出当辐射粒子以倾斜入射角穿过所述辐射吸收层110时，可在与所述电触点119B的多个离散部分相关联的像素中产生载流子。图4B示意示出当辐射粒子以0°入射角穿过所述辐射吸收层110时，可在与所述电触点119B的单个离散部分相关联的像素中产生载流子。

在所述像素阵列中的像素处从所述入射辐射(例如，由于图4A中所示的效果)产生的所述信号，可被在所述像素阵列中的一组参考像素处从所述辐射产生的一组参考信号的组合而校正，可将一组权重分别应用于所述组合中的所述参考信号组。所述组合可使用公式C＝f({e}，{p})来表示，其中C是所述组合，{e}是所述参考信号组，{p}是所述权重组。所述权重组可以是所述像素相对于所述像素阵列的位置的函数。如图5A所示的示例中，为校正来自所述像素150A的信号，所述像素150A的所述参考像素组可包括相邻像素(例如，图5A中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、和R10)，或在所述像素阵列内特定位置的像素。所述像素150A本身可以是所述参考像素组的成员。所述参考像素组可在与在像素150A处生成所述信号相同的时间段期间分别在所述参考像素组处被生成。与所述像素150A相关联的所述权重组分别被应用于所述参考信号组以校正所述像素150A的所述信号。所述权重组可以是所述参考像素相对于所述像素阵列的相对位置的函数。所述参考信号组的所述组合可以是所述参考信号组与应用其中的所述权重组的和。例如，所述像素150A的所述校正信号可以是E_150A＝e_150A+[(e_150A×p_150A)+(e_R9×p_R9)+(e_R10×p_R10)+(e_R1×p_R1)+(e_R2×p_R2)+(e_R3×p_R3)+(e_R4×p_R4)+(e_R5×p_R5)+(e_R6×p_R6)]，其中e_150A是所述像素150A的所述信号，所述参考信号组包括所述像素150A的所述信号e_150A、所述像素R9的所述信号e_R9、所述像素R10的所述信号e_R10、所述像素R1的所述信号e_R1、所述像素R2的所述信号e_R2、所述像素R3的所述信号e_R3、所述像素R4的所述信号e_R4、像素R5的信号e_R5、和像素R6的信号e_R6，p_150A是应用于e_150A的所述权重，p_R9是应用于e_R9的所述权重，p_R10是应用于e_R10的所述权重，p_R1是应用于e_R1的所述权重，p_R2是应用于e_R2的所述权重，p_R3是应用于e_R3的所述权重，p_R4是应用于e_R4的所述权重，p_R5是应用于e_R5的所述权重，p_R6是应用于e_R6的所述权重。

根据实施例，所述权重组是所述辐射在所述像素中的传播方向的函数，其位于在所述辐射吸收层110内的所述辐射在所述像素处的传播方向内。所述辐射的传播方向可与所述入射角相关。如图5B所示的示例中，由所述像素150A接收的所述辐射粒子的入射角是倾斜的(例如，＞45°)并且所述传播方向也不垂直于所述辐射检测器100的表面。所述辐射粒子在其到达所述像素150A之前，可在其他像素(例如，R2、R7、R8)中产生载流子。在这种情况下，所述参考像素组可包括沿所述辐射粒子的行进路径的所述像素(例如，R2、R7、R8)。所述参考像素组还可包括其他像素(例如，R1、R3、R4、R5、R6、R9、R10)。所述参考像素组也考包括所述像素150A本身。例如，所述像素150A的所述校正信号可以是E_150A＝e_150A+[(e_150A×p_150A)+(e_R9×p_R9)+(e_R10×p_R10)+(e_R1×p_R1)+(e_R2×p_R2)+(e_R3×p_R3)+(e_R4×p_R4)+(e_R5×p_R5)+(e_R6×p_R6)+(e_R7×p_R7)+(e_R8×p_R8)]，其中p_R7是应用于e_R7的所述权重，p_R8是应用于e_R8的所述权重。

根据实施例，所述权重组是所述参考像素组相对于所述像素的相对位置的函数。在图5B所示的示例中，所述辐射粒子在参考像素R7和参考像素R8中比在参考像素R5中产生更多的载流子，因为当所述辐射粒子到达所述像素150A时，它几乎完全被吸收并且因此它在参考像素R5中产生的任何信号预计比它在参考像素R7和参考像素R8中产生的信号弱得多。因此，参考像素R7和参考像素R8的所述权重可能大于参考像素R5的所述权重。

根据实施例，所述权重组是所述辐射检测器100的所述辐射吸收层的厚度的函数。图5C中所示为具有比所述辐射检测器100更厚的辐射吸收层的辐射检测器101。在所述传播方向上，辐射粒子可以穿过较厚辐射吸收层中的更多像素。因此，所述参考像素组可包括比相邻像素更多的像素。例如，所述参考像素组可包括参考像素R1-R6、R9、R10、和R11-R26。因此，所述权重组将包括参考像素R11-R26的权重。

图6示意示出根据实施例的系统9000。所述系统具有辐射检测器100和处理器115，所述处理器115被配置为对来自所述辐射检测器100中的一个或多个像素的信号执行校正。所述处理器115可被配置为基于所述校正信号形成图像1100。

图7示意示出根据实施例的方法的流程图。在步骤151中，获得在辐射检测器的像素阵列中的像素处的信号(例如，所述辐射检测器100的所述像素150A的信号e_150A)。所述信号由入射在所述辐射检测器100上的辐射产生。在步骤152中，通过利用在所述像素阵列中的一组参考像素处从所述辐射产生的一组参考信号的组合来校正所述信号而获得校正信号，一组权重被分别应用于所述组合中的所述参考信号组。所述权重组是所述像素相对于所述像素阵列的位置(例如，像素150A的位置)的函数。在步骤153中，基于所述校正信号(例如，校正信号E_150A)形成图像。所述方法可通过使用计算机执行指令来实现，其中所述指令被记录在包括非暂时性计算机可读介质的计算机程序产品上。

上述辐射检测器100可以用于各种如下面所提供的系统。

图8示意示出一种系统，所述系统包括本文所述的辐射检测器100。所述系统可用于医学成像，比如胸部辐射射线照相术、腹部辐射射线照相术等。所述系统包括辐射源1201。从所述辐射源1201发射的辐射穿透物体1202(例如，人体部分比如胸部、肢体、腹部)，被所述物体1202的内部结构(例如，骨骼、肌肉、脂肪和器官等)不同程度地衰减，并被投射到所述辐射检测器100。所述辐射检测器100通过检测辐射的强度分布形成图像。

图9示意示出一种系统，所述系统包括本文所述的辐射检测器100。所述系统可用于医学成像比如牙科辐射射线照相术。所述系统包括辐射源1301。从所述辐射源1301发射的辐射穿透作为哺乳动物(例如，人)口腔的一部分的物体1302。所述物体1302可包括上颌骨、上颚骨、牙齿、下颌骨或舌头。所述辐射被所述物体1302的不同结构不同程度地衰减并被投射到所述辐射检测器100。所述辐射检测器100通过检测辐射的强度分布来形成图像。牙齿比龋齿、感染、牙周韧带吸收更多的辐射。牙科患者接受的辐射剂量通常很小(对于全口系列大约为0.150mSv)。

图10示意示出一种货物扫描或非侵入式检查(NII)系统，所述系统包括本文所述的辐射检测器100。所述系统可用于检查和识别运输系统中的货物，比如集装箱、车辆、船舶、行李等。所述系统包括辐射源1401。从所述辐射源1401发射的辐射可从物体1402(例如，运输集装箱、车辆、船舶等)反向散射并被投射到所述辐射检测器100。所述物体1402的不同内部结构可不同地反向散射辐射。所述辐射检测器100通过检测所述反向散射的辐射的强度分布和/或所述反向散射的辐射粒子的能量来形成图像。

图11示意示出另一种货物扫描或非侵入式检查(NII)系统，所述系统包括本文所述的辐射检测器100。所述系统可用于公共交通站和机场的行李检查。所述系统包括辐射源1501。从所述辐射源1501发射的辐射可穿透一件行李1502，被行李的内容物不同程度地衰减，并被投射到所述辐射检测器100。所述辐射检测器100通过检测透射的辐射的强度分布来形成图像。所述系统可揭示行李的内容并识别公共交通上禁止的物品，例如枪支、麻醉品、利器、易燃物品。

图12示意示出一种全身扫描仪系统，所述系统包括本文所述的辐射检测器100。所述全身扫描仪系统可检测人体上的物体以进行安全检查，而无需物理地移除衣物或进行身体接触。所述全身扫描仪系统能够检测非金属物体。所述全身扫描仪系统包括辐射源1601。从所述辐射源1601发射的辐射可从被检查的人1602及其上的物体反向散射，并被投射到所述辐射检测器100。所述物体和所述人体可不同地反向散射辐射。所述辐射检测器100通过检测反向散射的辐射的强度分布来形成图像。所述辐射检测器100和所述辐射源1601可被配置为沿线性或旋转方向扫描人。

图13示意示出辐射计算机断层扫描(辐射CT)系统。所述辐射CT系统使用计算机处理的辐射来产生被扫描物体的特定区域的断层图像(虚拟“切片”)。所述断层图像可用于各种医学学科中的诊断和治疗目的，或用于探伤检测、失效分析、计量学、装配分析和逆向工程。所述辐射CT系统包括本文所述的辐射检测器100和辐射源1701。所述辐射检测器100和所述辐射源1701可被配置为沿着一个或多个圆形或螺旋形路径同步旋转。

这里所述辐射检测器100可具有其他应用，比如辐射望远镜、乳腺辐射照相、工业辐射缺陷检测、辐射显微镜或辐射显微照相、辐射铸件检验、辐射无损检测、辐射焊缝检验、辐射数字减影血管造影等。

所述辐射检测器100中的所述电子层120可包括电子系统121，其适于处理或解释或校正由入射在包括有辐射吸收层110的所述像素150上的辐射粒子所产生的信号。所述电子系统121可包括模拟电路比如滤波器网络、放大器、积分器、比较器，或数字电路比如微处理器和内存。所述电子系统121可包括由所述像素共用的组件或专用于单个像素的组件。例如，所述电子系统121可包括专用于每个所述像素的放大器和在所有像素间共用的微处理器。所述电子系统121可通过通孔131电连接到所述像素。所述通孔之间的空间可用填充材料130填充，其可增加所述电子层120到所述辐射吸收层110连接的机械稳定性。其他键合技术有可能在不使用通孔的情况下将所述电子系统121连接到所述像素。

图14A和图14B各自示出根据实施例的所述电子系统121的组件图。所述电子系统121可包括第一电压比较器301、第二电压比较器302、计数器320、开关305、可选的电压表306、控制器310和存储器330。

第一电压比较器301被配置为将至少一个电触点119B的电压与第一阈值进行比较。所述第一电压比较器301可被配置为直接监测电压，或者通过对在一段时间内流过电触点119B的电流积分来计算电压。所述第一电压比较器301可由所述控制器310可控地启动或停用。所述第一电压比较器301可以是连续比较器。即，第一电压比较器301可以被配置为连续被启用并监视电压。所述第一电压比较器301可以是钟控比较器。所述第一阈值可以是一个入射辐射粒子可在所述电触点119B上产生的的最大电压的1-5％、5-10％、10％-20％、20-30％、30-40％或40-50％。所述最大电压可取决于入射辐射粒子的能量、辐射吸收层110的材料和其他因素。例如，第一阈值可以是50mV，100mV，150mV或200mV。

所述第二电压比较器302被配置为将所述电压与第二阈值进行比较。所述第二电压比较器302可被配置为直接监测所述电压，或者通过对一段时间内流过所述二极管或电触点的电流积分来计算电压。所述第二电压比较器302可以是连续比较器。所述第二电压比较器302可被所述控制器310可控地启动或停用。在所述第二电压比较器302被停用时，所述第二电压比较器302的功耗可以是启动所述第二电压比较器302时的功耗的不到1％、不到5％、不到10％或不到20％。所述第二阈值的绝对值大于所述第一阈值的绝对值。如本文中所使用的，术语实数x的“绝对值”或“模数”|x|是x的非负值而不考虑它的符号。即，所述第二阈值可以是所述第一阈值的200％-300％。所述第二阈值可以是一个入射辐射粒子可在电触点119B上产生的最大电压的至少50％。例如，所述第二阈值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。所述第二电压比较器302和所述第一电压比较器301可以是相同组件。即，所述系统121可以具有一个电压比较器，其可在不同时间将电压与两个不同的阈值进行比较。

所述第一电压比较器301或所述第二电压比较器302可包括一个或多个运算放大器或任何其他适合的电路。所述第一电压比较器301或所述第二电压比较器302可具有高速度以允许所述系统121在高通量的入射辐射粒子下操作。然而，具有高速度通常以功耗为代价。

所述计数器320被配置为记录入射在包括所述电触点119B的像素150上的至少若干个辐射粒子。所述计数器320可以是软件组件(例如，计算机存储器中存储的数字)或硬件组件(例如，4017IC和7490IC)。

所述存储器330被配置为存储与像素150相关联的权重组，产生信号，并校正像素150的信号。所述存储器330还可以在信号校正期间被用来存储临时性的值或结果，并且存储程序、步骤、或信号校正功能。所述存储器可以由多个非易失性存储器设备构成。

所述控制器310可以是诸如微控制器和微处理器等的硬件组件。所述控制器310被配置为从所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值(例如，所述电压的绝对值从低于所述第一阈值的绝对值增加到等于或超过所述第一阈值的绝对值的值)时启动时间延迟。在这里使用绝对值是因为电压可以是负的或正的，这取决于是使用二极管的阴极电压还是阳极电压或使用哪个电触点。所述控制器310可被配置为在所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值之前，保持停用所述第二电压比较器302、所述计数器320、以及所述第一电压比较器301的操作中不需要的任何其他电路。在所述电压变得稳定，即所述电压的变化率大致为零，之前或之后，所述时间延迟可期满。短语“变化率大致为零”意指时间变化小于0.1％/ns。短语“变化率大致为非零”意指所述电压的时间变化至少为0.1％/ns。

所述控制310可被配置为在所述时间延迟期间(其包括开始和期满)启动所述第二电压比较器。在实施例中，所述控制器310被配置为在所述时间延迟开始时启动所述第二电压比较器。术语“启动”意指使组件进入操作状态(例如，通过发送诸如电压脉冲或逻辑电平等信号，通过提供电力等)。术语“停用”意指使组件进入非操作状态(例如，通过发送诸如电压脉冲或逻辑电平等信号，通过切断电力等)。操作状态可具有比非操作状态更高的功耗(例如，高10倍、高100倍、高1000倍)。所述控制器310本身可被停用，直到所述第一电压比较器301的输出电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时才启动所述控制器310。

如果在所述时间延迟期间，所述第二电压比较器302确定所述电压的绝对值等于或超过所述第二阈值的绝对值，则所述控制器310可被配置为使所述计数器320记录的数目中至少有一个数目增加一。

所述控制器310可被配置为使所述可选的电压表306在所述时间延迟期满时测量所述电压。所述控制器310可被配置为使所述电触点119B连接到电接地，以使电压复位并且使所述电触点119B上累积的任何载流子放电。在实施例中，所述电触点119B在所述时间延迟期满后连接到电接地。在实施例中，所述电触点119B连接到电接地并持续有限的复位时段。所述控制器310可通过控制所述开关305而使所述电触点119B连接到电接地。所述开关可以是晶体管，比如场效应晶体管(FET)。

所述控制器310可被设置为通过从所述存储器330读取所述权重组，执行存储在所述存储器330中的程序或步骤来执行信号校正。

在实施例中，所述系统121没有模拟滤波器网络(例如，RC网络)。在实施例中，所述系统121没有模拟电路。

所述电压表306可将其测量的电压作为模拟或数字信号馈送给所述控制器310。

所述系统121可包括电连接到所述电触点119B的积分器309，其中所述积分器被配置为收集来自所述电触点119B的电流子。所述积分器309可在运算放大器的反馈路径中包括电容器。如此配置的所述运算放大器称为电容跨阻放大器(CTIA)。CTIA通过防止所述运算放大器饱和而具有高的动态范围，并通过限制信号路径中的带宽来提高信噪比。来自所述电触点119B的载流子在一段时间(“积分期”)内累积在电容器上。在所述积分期期满后，由所述ADC 306对电容器电压进行采样，然后通过复位开关进行复位。所述积分器309可包括直接连接到所述电触点119B的电容器。

图15示意示出流过所述电触点119B的，由入射在包括所述电触点119B的像素150上的辐射粒子产生的载流子所引起的电流的时间变化(上曲线)和所述电触点119B电压的对应时间变化(下曲线)。所述电压可以是电流相对于时间的积分。在时间t₀，所述辐射粒子撞击所述像素150，载流子开始在所述像素150中产生，电流开始流过所述电触点119B，并且所述电触点119B的电压的绝对值开始增加。在时间t₁，所述第一电压比较器301确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值V1的绝对值，所述控制器310启动时间延迟TD1并且所述控制器310可在所述TD1开始时停用所述第一电压比较器301。如果所述控制器310在时间t₁之前被停用，在时间t₁启动所述控制器310。在所述TD1期间，所述控制器310启动所述第二电压比较器302。如这里使用的术语在时间延迟“期间”意指开始和期满(即，结束)以及中间的任何时间。例如，所述控制器310可在所述TD1期满时启动所述第二电压比较器302。如果在所述TD1期间，所述第二电压比较器302确定在时间t₂电压的绝对值等于或超过所述第二阈值V2的绝对值，则所述控制器310等待电压稳定。所述电压在时间t_e稳定，这时辐射粒子产生的所有载流子漂移出所述辐射吸收层110。在时间t_s，所述时间延迟TD1期满。在时间t_e之时或之后，所述控制器310使所述电压表306数字化所述电压并且确定辐射粒子的能量落在哪个仓中。然后所述控制器310使对应于所述仓的所述计数器320记录的数目增加一。在图9的示例中，所述时间t_s在所述时间t_e之后；即TD1在辐射粒子产生的所有载流子漂移出辐射吸收层110之后期满。如果无法轻易测得时间t_e，TD1可根据经验选择以允许有足够的时间来收集由辐射粒子产生的大致上全部的载流子，但TD1不能太长，否则会有另一个入射辐射粒子产生的载流子被收集的风险。即，TD1可根据经验选择使得时间t_s在时间t_e之后。时间t_s不一定在时间t_e之后，因为一旦达到V2，所述控制器310可忽视TD1并等待时间t_e。因此，电压和暗电流对电压的贡献值之间的差异的变化率在时间t_e大致为零。所述控制器310可被配置为在TD1期满时或在时间t₂或中间的任何时间停用第二电压比较器302。

在时间t_e的电压与由辐射粒子产生的载流子的数目成正比，所述数目与辐射粒子的能量有关。所述控制器310可被配置为使用所述电压表306来确定辐射粒子的能量。

在TD1期满或被所述电压表306数字化后(以较迟者为准)，所述控制器使所述电触点119B连接到电接地310并持续一个复位时段RST，以允许所述电触点119B上累积的载流子流到地面并复位电压。在RST之后，所述系统121已准备好检测另一个入射辐射粒子。若所述第一电压比较器301被停用，所述控制器310可在RST期满之前的任何时间启动它。若所述控制器310被停用，则其可在RST期满之前被启动。

尽管本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的而不是限制性的，其真正的范围和精神应该以本文中的权利要求书为准。