料金分担

光子検出器のアクティブ検出器層では、入射光子は光電効果によって電子-正孔対に変換されます。生成された電荷雲は、印加された電圧バイアスによって読み出し電子回路に向かって加速されます。このようなデバイス内部の電場による熱エネルギーと反発力のため、電荷雲は拡散し、横方向のサイズが実質的に大きくなります。^{[ 1 ]}ピクセル化された検出器では、この効果により、隣接するピクセルで初期電荷雲の一部が検出される可能性があります。このクロストークの確率はピクセル端に向かって増加するため、ピクセルサイズが小さい検出器でより顕著になります。^{[ 2 ]}さらに、検出器材料のK吸収端以上の蛍光により、電荷共有効果に加わる追加の電荷キャリアが発生する可能性があります。特に光子計数検出器では、電荷共有により信号計数に誤差が生じる可能性があります。

特に光子計数検出器では、入射光子のエネルギーは、一次電荷雲の電荷の総和と相関関係があります。この種の検出器は、一定のノイズレベルを超えて動作できるようにするため、また異なるエネルギーの入射光子を識別するために、しばしば閾値を使用します。電荷雲の一部が隣接するピクセルの読み出し回路に拡散すると、一次光子よりもエネルギーの低い2つのイベントが検出されます。さらに、影響を受けたピクセルのいずれかで発生した電荷が閾値よりも小さい場合、そのイベントはノイズとして破棄されます。一般に、これは入射光子のエネルギーの過小評価につながります。1つの入射光子が複数のピクセルで記録されると、一次相互作用に関する情報がぼやけるため、空間分解能が低下します。さらに、この効果は、全体的な過小評価によりエネルギー分解能の低下につながります。特に医療用途では、電荷共有により線量効率が低下し、画像化用途に有効な入射線量の割合が減少します。

電荷共有の補正にはいくつかの方法があります。^{[ 3 ]} 1つの方法は、同じ時間ウィンドウ内で複数の対応するピクセルで検出器応答があるすべてのイベントを無視することです。これは検出器の効率を著しく低下させ、可能な最大カウントレートを制限します。もう1つの方法は、隣接するピクセルの相関イベントの低レベルの信号を加算し、最大の信号を持つピクセルに帰属させることです。その他の補正方法は基本的に、校正された検出器応答を考慮した信号領域でのデコンボリューションに依存しています。