閃爍體組合板的製作方法

2023-08-11 03:43:26

專利名稱：閃爍體組合板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在醫療用和工業用的χ射線攝影領域使用的閃爍體組合板。
背景技術：
X-射線螢光材料是X-射線探測器診斷設備中的關鍵器件；它與可見光傳感器(如非晶矽或者CMOS傳感器)組合形成的探測器。探測器首先要將X-射線轉換成可見光，再將可見光信號轉換為電子信號。螢光材料是將χ射線轉換成可見光的關鍵物質。因此螢光材料的吸收效率，光子轉換效率、性能的長期穩定性以及材料的經濟性，尤為重要。在使螢光材料的探測器中，多數使用摻鉈碘化銫(CsI:Tl)或硫氧化釓(Gd202S:Tb)作為X-射線螢光材料。(CsI :T1)晶體的發射譜峰位於550nm，其發射光譜與光電二極體性能優越。此種材料組成的探測器廣泛的應用於核技術和高能物理等領域。真空中生長的Csl Tl單晶材料其緊湊的柱狀結構和光導效應可以降低側向光散射；因此造成X-射線影像的的空間解析度對於材料的厚度不敏感；於此同時材料還具有很高的光產率和長期穩定的性能。使用這樣結構的碘化銫材料能夠提高圖像探測器系統的空間解析度，成像速度，並極大的減少在成像過程中的病人獲得的射線輻照劑量。碘化銫閃爍體面板相對於傳統的GOS屏具有高發光效率、快發光衰減，短餘暉；短輻射長度、高空間解析度、發光光譜與探測器的光譜響應匹配等特性。這些性質使得真空生長的碘化銫成為各類X-射線探測器的最佳選擇。但是，以玻璃基板的閃爍體在性質上由於玻璃自身的吸收和反射光線等性質，影響了 X射線轉換成可見光的透射亮度，在一定程度上減少了碘化銫(鉈)將X射線轉換成可見光的分辨。由於碘化銫閃爍體的柱狀的特殊結構，使得採用蒸鍍有機物作為保護層的封裝方式生產的碘化銫閃爍體面板或組合板在碘化銫柱狀結構間進入大量的有機物分子，使得閃爍體面板或組合板的亮度和解析度受到了很大的影響。

發明內容
本發明目的是提供一種新型閃爍體組合板，該閃爍體組合板能夠克服透明基板閃爍體面板的透光光強上存在的光吸收技術問題而引起的亮度減弱問題，並能提供高亮度和解析度。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是 一種閃爍體組合板，包括
含有若干個光敏傳感器單元的傳感器陣列平板層； 鋪設在所述的傳感器陣列平板層上的閃爍體層；鋪設在所述的閃爍體層上並具有非各向同性反射特性的光學反射結構層，所述的光學反射結構層的表面有若干個反光單元構成，所述的反光單元的數目大於或等於所述的光敏傳感器單元的數目。優選地，各個所述的反光單元的尺寸為3微米*3微米 150微米*150微米的方格狀。優選地，所述的反光單元的數目與所述的光敏傳感器單元的數目比為N2 :1，其中N 為正整數。優選地，單個所述的反光單元的大小隨機，且所有反光單元的分布隨機。優選地，所述的光學反射結構層上還鋪設有保護膜層。由於上述技術方案運用，本發明具有下列優點和效果本發明的技術方案提供了一種能夠克服由於光在基板傳播過程中散射引起的MTF下降的技術問題，從而提高閃爍體性能的解決方案，採用此種結構封裝方式的閃爍體組合板避免了用PVD蒸鍍有機分子封裝時，有機分子進入閃爍體(碘化銫鉈)晶體柱狀結構間，從而避免了由於這些有機分子引起的光學性質，使得閃爍體組合板的亮度和解析度均得到了很大的提高。


附圖1為本發明的閃爍體組合板的結構附圖2為本發明的閃爍體組合板的光學反射結構層的俯視示意圖； 附圖3為本發明的閃爍體組合板的光學反射結構層的一種結構的剖視圖； 附圖4為本發明的閃爍體組合板的光學反射結構層的另一種結構的剖視圖； 附圖5為附圖4中的光學反射結構層的原理圖； 附圖6為本發明的閃爍體組合板的製作工藝流程程圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
如圖1所示的閃爍體組合板，該組合板從下到上包括由光敏傳感器單元構成的傳感器陣列平板層301，鋪設在傳感器陣列平板層301上的閃爍體層304，鋪設在閃爍體層304上並具有非各向同性反射特性的光學反射結構層302，封裝在光學反射結構層302上的保護平板層的保護膜層303。光學反射結構層302的結構如圖2所示，它的表面有很多由反光材料(如銀、鋁等) 製成的反光單元，各個反光單元呈方格狀，尺寸大小約為3微米*3微米一 150微米*150微米，剖面圖可以是圖3或圖4結構，其中如是圖4的結構，則它的工作原理見圖5所示。反光單元的數目比傳感器陣列平板層301中的光敏傳感器的數目多。每個反光單位的大小可以相同，且所有的反光單位陣列排布，反光單元的數目與光敏單元的數目比為 N2=L其中N為正整數，優選為1、10。當然，反光單元的大小也可以隨機，且所有單元的分布也隨機。該組合板的製作工藝如圖6所示步驟一、清洗傳感器陣列平板層301 ；
步驟二、在真空環境中用PVD方法生長閃爍體層304 ；
應用設備一真空壓膜機的真空吸盤載體
應用材料一非各向同性反射特性的光學反射膜
步驟三、將生長CsI (Tl)晶體的傳感器陣列平板層301置於真空壓膜機內，將真空吸盤和傳感器陣列平板對準；在真空環境中封裝非各向同性反射特性的光學反射結構層302 ；
步驟四、抽真空、壓膜，將非各向同性反射特性的光學反射結構層302無氣泡的粘貼於基板的閃爍體層304的表面，要求非各向同性反射特性的光學反射結構層302充分覆蓋閃爍體層304全部表面，包括周圍的側面； 應用設備一真空壓膜機；
非各向同性反射特性的光學反射結構層302中的反光單元結構，很好的與平板中的傳感器單元相匹配，使得儘可能少的雜散光投射到傳感器平板陣列的像素中，此種結構極大的提高了傳感器的光學性質，從而使得閃爍體組合板的亮度和解析度均得到了很大的提
尚ο 上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種閃爍體組合板，其特徵在於包括含有若干個光敏傳感器單元的傳感器陣列平板層；鋪設在所述的傳感器陣列平板層上的閃爍體層；鋪設在所述的閃爍體層上並具有非各向同性反射特性的光學反射結構層，所述的光學反射結構層的表面有若干個反光單元，所述的反光單元的數目大於或等於所述的光敏傳感器單元的數目。
2.根據權利要求1所述的閃爍體組合板，其特徵在於各個所述的反光單元的尺寸為3 微米*3微米 150微米*150微米的方格狀。
3.根據權利要求1所述的閃爍體組合板，其特徵在於所述的反光單元的數目與所述的光敏傳感器單元的數目比為N2 :1，其中N為正整數。
4.根據權利要求2所述的閃爍體組合板，其特徵在於單個所述的反光單元的大小隨機，且所有反光單元的分布隨機。
5.根據權利要求1所述的閃爍體組合板，其特徵在於所述的光學反射結構層上還鋪設有保護膜層。
全文摘要
本發明涉及一種閃爍體組合板，它包括含有若干個光敏傳感器單元的傳感器陣列平板層、鋪設在所述的傳感器陣列平板層上的閃爍體層，以及鋪設在所述的閃爍體層上並具有非各向同性反射特性的光學反射結構層，所述的光學反射結構層的表面有若干個反光單元，所述的反光單元的數目大於或等於所述的光敏傳感器單元的數目。該發明能克服由於光在基板傳播過程中散射引起的MTF下降的技術問題，從而提高了閃爍體性能。
文檔編號G01T1/202GK102520435SQ201110409060
公開日2012年6月27日 申請日期2010年6月24日 優先權日2010年6月24日
發明者劉建強, 焦啟剛, 範波 申請人:江蘇康眾數字醫療設備有限公司