輻射檢測器的製作方法

2023-06-20 23:08:31

專利名稱：輻射檢測器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢測尤其是醫療診斷和/或治療系統中的電離輻射的輻射檢測器，其包括至少一個至少部分由灌注材料包圍的檢測器元件，其中所述灌注材料至少部分的反射在吸收該電離輻射過程中出現在該至少一個檢測器元件中的光，並且間接地通過檢測所產生的光來檢測輻射。
背景技術：
用於檢測電離輻射的輻射檢測器一般是公知的。尤其是在醫療診斷的終端領域採用具有高位置解析度並為此由多個單檢測器元件組成的輻射檢測器。這些檢測器元件大多是由閃爍體陶瓷製成的元件，這些元件為平面設置併合起來構成一個多行檢測器。為了固定單個檢測器元件的設置，用灌注材料對單個檢測器元件的矩陣進行澆注。但該灌注材料不僅要固定各個檢測器元件，甚至還要反射在閃爍體陶瓷中通過電離輻射產生的質子。作為灌注材料採用環氧樹脂系統，例如分別用二氧化鈦填充的UHU PLUS或Araldit。
環氧樹脂系統一般由兩個起反應的成分組成。一種是具有環氧(Oxiranring)的環氧樹脂(環氧化物組)作為功能組，另一種是氨化的硬化劑，其功能組是氨基氫。環氧化物組和硬化劑成分的反應以聚合作用的形式進行。其中不分裂出副產物。在通過分子比例關係確定環氧組與氨基氫反應時，可以達到化學計量的耦合。
環氧樹脂的功能通過環氧當量(g/eq)的特徵參數描述，硬化劑的功能通過H當量(g/eq)的特徵數描述。通常如下計算針對100g環氧樹脂所需的硬化劑的質量 為了計算不同樹脂與硬化劑成分的混合比例關係，如下設置
不同硬化劑的混合物的H當量可以通過下面的公式計算 在採用這樣的公知環氧樹脂系統時出現如下問題灌注材料由於被輻射而隨著時間褪色。這種褪色使得閃爍體陶瓷中出現的光不再能被完全反射，而是被部分吸收。由此檢測器元件的光輸出隨著輻射的增加而下降。光輸出減小量的典型值是以30kGy的輻射之後在30％的數量級內。

發明內容
因此本發明要解決的技術問題是找到一種用於檢測器元件的灌注材料，其具有改善的抗輻射能力。
發明人已經了解，可以提供一種灌注材料，其不會由於X射線的輻射發生變化或只發生很少的變化，其中由於輻射而產生的化合物轉換為無顏色的、不吸收的化合物。
因此本發明人建議，改善公知的用於檢測尤其是醫療診斷和/或治療系統中的電離輻射的輻射檢測器，該輻射檢測器包括至少一個至少部分由灌注材料包圍的檢測器元件，其中所述灌注材料至少部分反射在吸收該電離輻射過程中出現在該至少一個檢測器元件中的光，並且間接通過檢測所產生的光來檢測輻射，其中所述灌注材料由多種成分的混合物製成，該混合物將由於輻射而形成的、會使灌注材料褪色的化合物轉換為無色的、不吸收的化合物。
通過該措施可以保持灌注材料的反射性，從而相應檢測器元件的光輸出至少基本上保持不變。
根據本發明，灌注材料至少由下面的成分製成粘合劑(優選為樹脂成分)、硬化劑和填充劑。
作為粘合劑採用下面的一種物質和由至少兩種下面物質的任意組合製成的混合物雙酚A環氧樹脂(雙酚A的低聚物)、雙酚F環氧樹脂(雙酚F的低聚物)、環脂肪族環氧樹脂。
作為硬化劑可以採用無芳烴酸酐(aromatenfreies Saeureanhydrid)、優選為甲基六元鄰苯二甲酸(Methyl-Hexahydrophthalsaeure)、優選六元鄰苯二甲酸酐和/或六元鄰苯二甲酸酐的派生物。此外，作為填充劑優選二氧化鈦。
此外，還可以在灌注材料中加入至少一種反應稀釋劑，優選具有脂肪族的或脂環族的基本構架。在此適合的尤其是聚丙二醇-對苯二甲酸-醚(Polypropylen-Glykol-Diglycidyl-ether)。此外為了改善粘合可以添加一種催化劑，優選為磷化合物。
具體地說，灌注材料例如可以由佔重量百分比50-100％的雙酚A-對苯二甲酸醚(Bisphenol A-Diglycidylether)和佔重量百分比0-50％的反應稀釋劑(優選聚丙二醇-對苯二甲酸-醚)以及反應必需的硬化劑成份組成。
所述輻射檢測器可以這樣構成，使得至少一個檢測器元件在其朝向輻射的那一面被所述灌注材料覆蓋。同樣，所述輻射檢測器可以按照公知方式由多個設置成平面的檢測器元件構成，並且檢測器元件之間的間隙至少部分地由本發明的灌注材料填充。


下面由結合附圖對優選實施例的描述可以得出本發明的其它特徵和優點，在此只展示了理解本發明必需的特徵。
下面藉助附圖詳細解釋本發明。在此採用了以下附圖標記1檢測器；2焦點；3輻射錐；4檢測器元件；5灌注材料；6覆蓋層。其中示出圖1示出多行檢測器和X輻射管的焦點和輻射錐的示意圖；圖2示出具有被灌注了的檢測器元件的輻射檢測器的一段。
具體實施例方式
圖1以極度示意的方式示出具有本發明檢測器1的焦點/檢測器系統，本發明的檢測器1由多個單獨的檢測器元件4構成。從焦點2出發通過輻射錐3從上往下照射該檢測器。
圖2示出本發明的輻射檢測器的一段，其中可以很好地識別出檢測器的空間結構。這一段示出25個單獨的檢測器元件4，它們排列成棋盤形狀並具有間隙。在間隙中具有本發明的灌注材料5，從而在由閃爍體陶瓷材料組成的檢測器元件中產生的光被壁反射回來並由此用於測量。此外，灌注材料層6位於檢測器元件4上面，並在輻射方向上覆蓋檢測器元件4。
在灌注材料的具體實施方式
中，所採用的粘合劑由雙酚A-對苯二甲酸醚低聚物和反應稀釋劑組成。這兩種物質都具有環氧組作為反應組。從反應組的摩爾質量/數量中計算出反應當量，以168g/當量給出。
作為硬化劑採用摩爾質量為168g/mol的甲基六元鄰苯二甲酸酐(Methyl-Hexahydrophthalsaeureanhydrid)。酐組與環氧組反應，也就是具有168g/當量的反應當量。硬化劑當量總是與粘合劑當量反應。兩種粘合劑成分的比例關係確定了機械特性和熱特性，例如灌注材料的玻化點(Glaspunkt)。也就是給出了下列配方粘合劑成份A佔重量百分比90％的雙酚A-對苯二甲酸醚/370g/mol成份B佔重量百分比10％的反應稀釋劑/500g/mol-A的摩爾當量185gB的摩爾當量250gA90g-0.54當量B10g-0.04當量-100g-0.58當量硬化劑成分＝168g/當量*0.58當量＝97.44g由此給出混合比例A+B＝100.00g粘合劑+ 97.44g硬化劑。
此外，舉例給出所述物質的化學式雙酚A-對苯二甲酸醚低聚物
其中n＝0到3，優選n＝0.1到1，n是該低聚物的平均摩爾質量分布。甲基六元鄰苯二甲酸 應當理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，本發明的上述特徵不僅可以按照分別給出的組合來使用，還能按照其它組合或單獨使用。
權利要求
1.一種用於檢測尤其是醫療診斷和/或治療系統中的電離輻射的輻射檢測器，該輻射檢測器包括至少一個至少部分由灌注材料(5)包圍的檢測器元件(4)，其中，所述灌注材料(5)至少部分反射在吸收電離輻射過程中出現在該至少一個檢測器元件中的光，並且間接通過檢測所產生的光來檢測該輻射，其特徵在於，所述灌注材料(5)由多種成分的混合物製成，該混合物將由於輻射而形成的、會使灌注材料(5)褪色的化合物轉換為無色的、不吸收的化合物。
2.根據權利要求1所述的輻射檢測器，其特徵在於，所述灌注材料至少由下面的成分製成-粘合劑，優選為樹脂成分；-硬化劑；-填充劑。
3.根據權利要求1或2所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為粘合劑採用下面的一種物質或由至少兩種下面物質的任意組合製成的混合物雙酚A-鄰苯二甲酸醚的低聚物，雙酚F-鄰苯二甲酸醚的低聚物。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為硬化劑採用無芳烴酸酐。
5.根據權利要求4所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為硬化劑採用甲基六元鄰苯二甲酸。
6.根據權利要求5所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為硬化劑採用六元鄰苯二甲酸酐和/或六元鄰苯二甲酸酐的派生物。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為填充劑採用二氧化鈦。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，還在所述灌注材料中加入至少一種反應稀釋劑，優選具有脂肪族的基本構架。
9.根據權利要求8所述的輻射檢測器，其特徵在於，作為反應稀釋劑採用聚丙二醇-對苯二甲酸-醚。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，在所述灌注材料中添加至少一種催化劑，優選為磷化合物。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，所述灌注材料由佔重量百分比50-100％的雙酚A-對苯二甲酸醚和佔重量百分比0-50％的反應稀釋劑、優選為聚丙二醇-對苯二甲酸-醚以及反應必需的硬化劑成份組成。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，所述至少一個檢測器元件(4)在其朝向輻射的那一面被所述灌注材料(5)製成的覆蓋層(6)所覆蓋。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的輻射檢測器，其特徵在於，所述輻射檢測器(1)由多個平面設置的檢測器元件(4)構成，並且在檢測器元件之間的間隙至少部分地填充所述灌注材料(5)。
全文摘要
本發明涉及一種用於檢測尤其是醫療診斷和/或治療系統中的電離輻射的輻射檢測器，該輻射檢測器包括至少一個至少部分由灌注材料(5)包圍的檢測器元件(4)，其中所述灌注材料(5)至少部分反射在吸收該電離輻射過程中出現在該至少一個檢測器元件中的光，並且間接通過檢測所產生的光來檢測輻射。所述灌注材料(5)由多種成分的混合物製成，該混合物將由於輻射而形成的、會使灌注材料(5)褪色的化合物轉換為無色的、不吸收的化合物。
文檔編號A61M36/00GK1786736SQ20051012946
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月9日 優先權日2004年12月9日
發明者威廉·赫克勒, 託馬斯·希爾德沙伊德, 于爾根·蒂珀特, 赫爾穆特·溫克爾曼, 塞巴斯蒂安·沃爾夫 申請人:西門子公司