專利名稱：閃爍體板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有允許射線透射的基片的閃爍體板，在所述基片上 敷設(shè)了一層閃爍體層。
背景技術(shù)：
這種閃爍體板，例如在數(shù)字式X射線探測(cè)裝置(平板探測(cè)器，F(xiàn)lat Panel Detector)中，與被細(xì)分為多個(gè)具有光電傳感器的像素讀取單元的有源陣列 (兩維的像素化光電傳感器)組合使用。入射的X射線先在閃爍體板的閃 爍體中被轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，所述可見(jiàn)光被光電傳感器轉(zhuǎn)換成電荷并被分辨位 置地保存。這種所謂的間接的轉(zhuǎn)換，例如在M.Spahn等人的在"Der Radiologe 43 (2003)，，中的論文"Flachbilddektoren in der R(itgendiagnostik(X 射線診斷技術(shù)中的平板探測(cè)器)"第340頁(yè)至350頁(yè)已有記載。
對(duì)于大于20cmx20cm的探測(cè)器面積，光電傳感器典型地在非晶硅的基 礎(chǔ)上被加以制造。當(dāng)探測(cè)器面積較小時(shí)，例如在牙科技術(shù)上，也可以采用 由結(jié)晶硅制成的光電傳感器，即所謂的CCD傳感器或CMOS傳感器。
通常的閃爍體層由CsI:Tl(添加了鉈的碘化銫)，CsI:Na(添加了鈉的碘化 銫)，NaI:Tl(添加了鉈的石典化鈉)或者類似的含有堿性卣化物的材料組成， 其中Csl尤其非常適合作為閃爍體材料，因?yàn)樗梢员会槧畹赝扛?。由于?化銫的這種針狀的結(jié)構(gòu)，人們即便在保證最佳地吸收X射線的厚的層厚的 情況下，也可獲得X射線圖像的良好的位置分辨率。
由US 2003/0116714A1中已^^知一種將閃爍體層直4姿離析在光電傳感 器，例如CCD傳感器上的方法。所述光電傳感器因此被用作閃爍體層的基 片。為了以所希望的方式影響碘化銫的光學(xué)特性，構(gòu)成基片的光電傳感器 以及汽化滲鍍的閃爍體層必須經(jīng)受熱處理。在為此所必需的溫度上存在下 列危險(xiǎn)，即光電傳感器的光電二極管退化，由此大大地提高故障發(fā)生的幾 率。
在US 6573506B2中描述了一種X射線探測(cè)裝置，在所述裝置中，閃爍體層被汽化滲鍍?cè)诶w維透鏡(FOP， Fiber Optical Plate)上，并與設(shè)計(jì)成 CCD或CMOS片的光電傳感器粘貼在一起。這項(xiàng)技術(shù)因?yàn)橘M(fèi)用的原因，局 限于尤其使用于乳房X線影相術(shù)和牙科(interoral)的小型X射線探測(cè)器。 由于采用粘貼，纖維透鏡及其閃爍體層，不能再?gòu)墓怆妭鞲衅魃蠠o(wú)損壞地 取下。
由US6849336B2公知一種X射線探測(cè)裝置，其允許射線透射的基片優(yōu) 選含有碳(玻璃碳板)，設(shè)有閃爍體層。這種平面的基片，象例如在 US6469305B2中描述的那樣，借助于一種"浸漬油"("matching oil"),實(shí) 現(xiàn)與CCD傳感器的連接，其中，與像素化的光電傳感器的隔離和連接，借 助于一種合成樹脂實(shí)現(xiàn)。
在DE102005029196A1中公開了 一種X射線探測(cè)裝置，在所述X射線 探測(cè)裝置中，閃爍體板包括一種由鋁、鈦或鎂制成的允許射線透射的基片， 在所述基片上敷設(shè)了閃爍體層。所述閃爍體板設(shè)計(jì)成閃爍體外殼，并在遠(yuǎn) 離光電傳感器的那端包圍所述閃爍體層。
從DE102006022138A1和DE102006024893A1中分別公知一種用于X 射線探測(cè)器的閃爍體板。所述閃爍體板包括允許射線透射的基片，在所述 基片上敷設(shè)了閃爍體層。所述基片優(yōu)選具有約300)am至約500jam的層厚。 汽化滲鍍的閃爍體層具有約50 in m至約600 ja m的厚度。
具有約300jiim層厚的鋁制基片，對(duì)于小于約25cmx25cm的探測(cè)器面 積是能夠勝任的。當(dāng)探測(cè)器面積達(dá)到約48cmx48cm時(shí)，這種薄薄的鋁制基 片，相對(duì)容易在閃爍體板制造期間或者在裝配X射線探測(cè)器時(shí)發(fā)生彎曲或 彎折。這些機(jī)械的變形會(huì)導(dǎo)致在基片中出現(xiàn)裂紋，由此以不利的方式改變 吸收性能，并因此改變基片的射線透射性。除此以外，在該區(qū)域里基片中 的裂紋和/或折裂，嚴(yán)重地影響了閃爍體層與光電二極管的接觸，因此相應(yīng) 地大大地降低了射線探測(cè)器的位置分辨率。
如果將基片的層厚選擇成大于500 ym，則相應(yīng)地增大了 X射線吸收 率，并且因此在尺寸相同的情況下降低了 X射線透射率。這種X射線探測(cè) 器的靈敏度因而相應(yīng)地減小。
塑料制成的X射線透射基片， 一般具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性，不能承受 在制造過(guò)程中，尤其在進(jìn)行影響光學(xué)性能的熱處理時(shí)出現(xiàn)的熱負(fù)載。
由DE19615595A1公知一種具有X射線圖像轉(zhuǎn)換器的數(shù)字圖像系統(tǒng)。所述數(shù)字式X射線圖像轉(zhuǎn)換器由光電二極管陣列或者一個(gè)或多個(gè)CCD圖像 傳感器組成，它們與X射線圖像放大器或者與由對(duì)X射線敏感的發(fā)光材料 層制成的閃爍體層相連。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種閃爍體板，它兼具良好 的射線透射性和較高的機(jī)械穩(wěn)定性。
該技術(shù)問(wèn)題按照本發(fā)明是一種具有允許射線透射的基片的閃爍體板解 決的。其中，在所述基片上敷設(shè)了閃爍體層，所述基片由蜂窩式金屬材料 組成，并具有光滑、封閉的外表面。
按照本發(fā)明的閃爍體板的基片，由一種蜂窩式金屬材料，像例如金屬 泡沫或金屬海綿組成。這些材料例如從WO2006/119657A1中已7>知。
金屬泡沫是這樣一種材料，在這種材料中空隙不構(gòu)成基本上完全關(guān)聯(lián) 的網(wǎng)格，而相反地構(gòu)成多個(gè)細(xì)孔的形式。開放式多孔的金屬泡沫，除了其 原始材料外，以其多孔性(細(xì)孔以英寸和氣孔尺寸)表示特性。
金屬海綿是一種在金屬基上的相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格，它具有基本上相關(guān)聯(lián)的 網(wǎng)格形式的空隙。
基于這些材料較小的密度優(yōu)選小于lg/cm3,可以使基片在按照本發(fā)明的 閃爍體板上，制作得比在公知的、例如由鋁(密度約為2.7 g/cm3)組成的 基片上明顯更厚。因此盡管層厚大，還能達(dá)到基片中較小的射線吸收率， 以及因此達(dá)到相應(yīng)較高的基片的射線透射性，同時(shí)由于較大的層厚而使機(jī) 械強(qiáng)度增強(qiáng)。
由于基片較高的機(jī)械強(qiáng)度，在制造閃爍體板期間以及在裝配射線探測(cè) 器時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)彎曲或折裂?？煽康胤乐沽嗽诨挟a(chǎn)生裂紋，這樣的裂 紋在此區(qū)域里增大了射線吸收率，確切地說(shuō)，減小了射線透射性以及嚴(yán)重 損害閃爍體層與光電二極管接觸。利用按照本發(fā)明的閃爍體板，因此不但 獲得良好的位置分辨率，還可順利地制造具有大至48cmx48cm以及更大探 測(cè)器面積的射線探測(cè)器。
此外，在按照本發(fā)明的方案中，確保由蜂窩式金屬材料所組成的基片 具有良好的耐熱性，從而可以在制造過(guò)程中順利地進(jìn)行熱處理，并且可靠 地避免了對(duì)基片的損傷。借助于光滑、封閉的外表面，確保順利地將閃爍體層敷設(shè)到基片上。 基片外表面的平整和封閉，可以通過(guò)對(duì)外表面的涂覆實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，對(duì)
基片2的至少一個(gè)外表面進(jìn)行涂覆。外表面在被涂覆的區(qū)域不再具有開放 的多孔的表面。對(duì)此適合的涂覆材料、例如聚酰亞胺和聚苯并噻唑，具有 足夠的熱穩(wěn)定性。
基片的涂覆，例如在DE102006022138A1和DE10301284A1中以鋁基 片為例已有記載。
按照本發(fā)明的閃爍體板，不僅適用于X射線探測(cè)器，而且適用于其他 的射線探測(cè)器。按照本發(fā)明的基片，還可以采用存儲(chǔ)器發(fā)光材料進(jìn)行涂覆。
按照一種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，蜂窩式金屬材料是鋁合金。其中所述鋁合 金優(yōu)選含有少量的下列材料中的一種或者這些材料的組合硅，鎂，銅， 錳，鈹，鋅。
優(yōu)選的鋁合金是，例如AlSi6Cu4(鋁含有6%重量的硅和4%重量的銅) 或者AlSilO(鋁含有10%重量的硅)或者AlMglSiO0,5(鋁含有1%重量的鎂 和0， 5%重量的氧化石圭)。
按照另一種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，蜂窩式金屬材料是鋅合金。其中所述鋅 合金優(yōu)選含有少量的下列材料中的一種或者這些材料的組合硅，鎂，銅， 錳，鈹。
優(yōu)選的鋅合金是ZnCu4(鋅含有4%重量的銅)。


接下來(lái)根據(jù)附圖，但并不局限于附圖地對(duì)按照本發(fā)明的閃爍體板的實(shí) 施例予以詳細(xì)說(shuō)明。唯一的一幅圖示出了該閃爍體板不按比例的并且極其 簡(jiǎn)化的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖中以附圖標(biāo)記1表示閃爍體板，它在制造完成以后，以公知的方 式安裝到射線探測(cè)器、優(yōu)選X射線探測(cè)器中。
所述閃爍體板l包括允許射線透射的基片2，在所述基片2上以公知的 方式敷設(shè)了一種由添加了鉈的碘化銫(CsI:Tl)組成的閃爍體層3。所述基 片2，按照本發(fā)明由一種蜂窩式金屬材料組成，在圖示的實(shí)施例中為金屬泡沫，并具有光滑、封閉的外表面。
對(duì)金屬泡沫的基片2的開放式多孔的外表面的平整和封閉，可以通過(guò) 對(duì)基片2的外表面進(jìn)行涂覆實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，對(duì)基片2的至少一個(gè)外表面 進(jìn)行涂覆。
基于蜂窩式金屬材料的多孔性，由鋁合金制成的開放式多孔的金屬泡 沫的蜂窩式金屬材料的密度，僅約等于原始材料的6%至15%。封閉式金屬 泡沫具有約從0.5 g/cii^至0. 7 g/cm3的密度。
基于較小的p〈lg/cm3的密度，對(duì)于圖中示出的基片2，與由鋁板(p二2.7 g/cm3)組成的基片相比，顯然吸收更少的射線。
因此在圖示的實(shí)施例中，可以為由蜂窩式金屬材料組成的基片2選擇 明顯更厚的、例如約2mm的層厚，而不會(huì)與由0. 5mm鋁板組成的基片相比 增大射線吸收率或者減小射線透射性，還同時(shí)保證明顯提高機(jī)械穩(wěn)定性。
因此盡管層厚大，還能達(dá)到基片2中較小的射線吸收率，以及因此達(dá) 到相應(yīng)較高的基片2的射線透射性，同時(shí)由于較大的層厚而使機(jī)械強(qiáng)度增 強(qiáng)。
由于基片2較高的機(jī)械強(qiáng)度，在制造閃爍體板1期間以及裝配射線探 測(cè)器時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)彎曲或折裂?？煽康胤乐乖诨?中產(chǎn)生裂紋，這樣的 裂紋在此區(qū)域里增大了射線吸收率，即減少射線透射性以及嚴(yán)重?fù)p害閃爍 體層3與光電二極管接觸。
在"fe照本發(fā)明的閃爍體板1的圖示的實(shí)施形式中，閃爍體層3具有一 種例如按照在DE102006022138A1和DE102006024893A1中所述的措施進(jìn) 行敷設(shè)的鈍化層4。
權(quán)利要求
1.一種具有允許射線透射的基片(2)的閃爍體板(1)，在所述基片(2)上敷設(shè)了閃爍體層(3)，其特征在于，所述基片(2)由蜂窩式金屬材料組成，并具有光滑、封閉的外表面。
2. 按照權(quán)利要求1所述的閃爍體板(1)，其特征在于，采用金屬泡沫 作為所述蜂窩式金屬材料。
3. 按照權(quán)利要求1所述的閃爍體板(1 )，其特征在于，采用金屬海綿 作為所述蜂窩式金屬材料。
4. 按照上述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的閃爍體板(1 ),其特征在 于，所述蜂窩式金屬材料是鋁合金。
5. 按照上述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的閃爍體板(1 ),其特征在 于，所述蜂窩式金屬材料是鋅合金。
6. 按照權(quán)利要求4所述的閃爍體板(1)，其特征在于，所述鋁合金含 有少量的下列材料中的一種或者這些材料的組合硅，鎂，銅，錳，鈹， 鋅。
7. 按照權(quán)利要求5所述的閃爍體板(1 ),其特征在于，所述鋅合金含有少量的下列材料中的一種或者這些材料的組合硅，鎂，銅，錳，鈹。
8. 按照權(quán)利要求4或6所述的閃爍體板(1),其特征在于，采用 AlSi6Cu4作為所述鋁合金。
9. 按照權(quán)利要求4或6所述的閃爍體板(1 ),其特征在于，采用AlSilO 作為所述鋁合金。
10. 按照權(quán)利要求4或6所述的閃爍體板(1)，其特征在于，采用 AlMglSi00.5作為所述鋁合金。
11. 按照權(quán)利要求5或7所述的閃爍體板(1 )，其特征在于，采用ZnCu4 作為所述鋅合金。
12. 按照權(quán)利要求l所述的閃爍體板(l)，其特征在于，所述基片(2) 的外表面，通過(guò)涂覆被平整和封閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有允許射線透射的基片(2)的閃爍體板(1)，在所述基片(2)上敷設(shè)了閃爍體層(3)，其中所述基片(2)由蜂窩式金屬材料組成，并具有光滑、封閉的外表面。這種閃爍體板(1)兼具良好的射線透射性和較高的機(jī)械穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01T1/20GK101630010SQ20091013969
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者克勞斯·洛瓦克, 馬丁·霍海塞爾 申請(qǐng)人:西門子公司