闪烁器阵列、闪烁器、包括闪烁器阵列或闪烁器的辐射检测装置、以及形成它们的方法_3

文档序号:8460630阅读:来源:国知局
移角,其中中 心线轴线延伸通过光电传感器表面120的中心,并且中心线轴线沿着该平面定位并且该平 面与侧表面交叉。相比于沿着相同侧表面并且远离侧表面的中心的另一凹槽,靠近侧表面 的中心的凹槽可以具有不同偏移角。在实施例中,闪烁器元件122的偏移角的中值可以不 大于大约9°、不大于大约5°、不大于大约2°或不大于大约0.9°,并且在另一实施例中, 偏移角的中值可以为至少大约0.0001°。凹槽36、66或这样的凹槽的任何组合可以沿着 它的相应闪烁器元件122的长度的至少大约50%、至少大约75%、至少大约90%或至少大 约95%延伸。在特定实施例中,凹槽沿着这样的闪烁器元件的大致全部长度延伸。凹槽可 以具有相应线,并且相应线的至少50%、至少大约80 %或至少大约90 %与光电传感器表面 120交叉。在实施例中,凹槽可以具有至少大约0. 5微米、至少大约2微米或至少大约5微 米的中间深度,并且在另一实施例中,凹槽可以具有不大于大约200微米、不大于大约90微 米或不大于大约50微米的中间深度。在又一实施例中,凹槽可以具有至少大约0. 5微米、 至少大约2微米或至少大约5微米的中间宽度,并且在另一实施例中,凹槽可以具有不大于 大约200微米、不大于大约90微米或不大于大约50微米的中间深度。
[0042] 凹槽36、66或这样的凹槽的任何组合中的至少两个可以具有不同深度、不同宽度 或两者。对于任何特定凹槽36或66,在特定凹槽的相对侧面上这样的凹槽和紧邻凹槽之间 的间隔可以不同。凹槽36、66或这样的凹槽的任何组合可以具有随机分配的深度、宽度或 两者。紧邻凹槽之间的间隔可以是随机分配的间隔。当在本文中使用时,"随机"旨在表示 深度、宽度或间隔不具有一致的深度、宽度或间隔或深度、宽度或间隔的预定模式。例如,作 为离闪烁器元件122的中心线轴线的距离的函数的凹槽的深度不是随机的。由于研磨可能 涉及可能彼此不均匀间隔开的不同尺寸的颗粒,因此凹槽可能反映这一点,并且因此,研磨 很可能形成具有随机宽度、随机深度和随机间隔的凹槽。在特定实施例中,沿着闪烁器元件 122的相同侧面的凹槽可以具有随机宽度、随机深度、随机间隔或它们的任何组合。
[0043] 切片52可以分组成行和列以形成阵列,如图1和2中的阵列12。空间232可以对 应于反射片材34所处的位置。切片52可以安装到背衬材料124上。空间234可以填充有 反射材料,所述反射材料可以包括基本上白色或镜面材料。在特定实施例中,反射材料82 可以包括环氧树脂或包括白色或金属颗粒的其它聚合物材料。在替代实施例中,空间234 可以保持敞开并且随后不被填充。阵列12可以包封有白色、不透明材料242。在实施例中, 白色、不透明材料242形成为使得它包封阵列12,并且沿着光电传感器表面120定位的白 色、不透明材料的一部分被去除以暴露光电传感器表面120。在另一实施例中,光电传感器 表面120可以被覆盖使得白色、不透明材料242不覆盖光电传感器表面120,使得不需要去 除步骤或仅仅需要沿着阵列的周边处的用于闪烁器元件122的光电传感器表面的小部分 去除。在特定实施例中,可以在相同的方法步骤期间使用相同的材料或相同的材料组执行 材料82和242的应用。
[0044] 在闪烁器阵列12中,反射片材34和透明粘合剂材料沿着闪烁器元件122的相对 侧表面,并且反射材料82且没有透明粘合剂沿着另一相对侧表面。以该方式,闪烁器元件 122之间的串扰可以保持在低水平而不必使用复杂的制造工艺。
[0045] 参考图1,闪烁器阵列12和光电传感器阵列14然后可以安装在装置内使得闪烁 器元件122和光电传感器142彼此光耦合。光电传感器142可以通过连接器、接线、带状电 缆、开关或在装置中使用的其它电子部件电耦合到控制模块16。
[0046] 在另一实施例中,并非所有侧表面具有凹槽。对于50%以上的闪烁器元件122,凹 槽可以沿着至少一个侧表面。在另一实施例中,50%以上的闪烁器元件122的两个侧表面 具有凹槽。两个侧表面可以彼此相邻或相对。两个其它侧表面可以具有或不具有凹槽。在 又一实施例中,50%以上的闪烁器元件的三个侧表面具有凹槽。对于所述的三个侧面,组成 每个侧面的50%以上的闪烁器元件的特定闪烁器元件可以是闪烁器元件的不同组合的相 同特定闪烁器元件。
[0047] 沿着侧表面,具有在大致平行于光电传感器表面120的方向上的长度的凹槽不是 期望的,原因是闪烁光将不如大致平行于中心轴线的凹槽有效地朝着光电传感器表面120 传播。由于操作或另一问题,这样的凹槽可能存在于阵列12的周边处的侧表面上。与阵列 12的外周边间隔开的内部闪烁器元件122的侧表面被保护并且可以不具有大致平行于光 电传感器表面120的沿着侧表面的凹槽。
[0048] 在另一实施例中,将具有凹槽的一个或多个侧表面可能不是由于操作错误或另一 原因。因此,内部闪烁器元件122可能不具有沿着侧表面的任何凹槽,即使阵列12中的远 远超过90%的其它内部闪烁器元件122具有沿着所有侧表面的凹槽。
[0049] 凹槽可以用于具有单个闪烁器的装置。单个闪烁器具有圆柱形状和仅仅一个侧表 面,并且一个侧表面可以包括类似于凹槽36的凹槽。在另一实施例中,单个闪烁器可以具 有带有多个侧表面的不同形状。侧表面中的一个、一些或全部可以具有类似于凹槽36的凹 槽。在特定实施例中,透明粘合剂材料、反射片材或两者可以大致侧向地围绕单个闪烁器。
[0050] 本文中所述的实施例可以改善辐射检测装置的信噪比。透明粘合剂、基本上白色 的反射器、凹槽或它们的任何组合帮助闪烁光朝着闪烁器的光电传感器表面传播,并且因 此,可以改善闪烁光输出。相比于不具有沿着侧表面的凹槽、基本上白色的并且具有至少大 约50的光泽值的反射片材34以及闪烁器元件122和反射片材34之间的透明粘合剂材料 的大致相同的闪烁器元件,闪烁光输出可以增加30%至50%。光输出的改善的量是预料不 到的。应当注意在特定实施例中,并非所有侧表面需要具有凹槽,并且反射片材34不需要 是基本上白色的并且具有至少大约50的光泽值。沿着一个或一些侧表面但非所有侧表面 的凹槽可以改善闪烁光输出。此外,包括金属箔、金属化塑料或具有小于50的光泽值的基 本上白色的反射器的反射片材可以被使用,但是改进可能不那么大。到达光电传感器的更 多闪烁光允许光电传感器生成更强的电子信号。如本文中所述的概念未被预期增加背景噪 声。所以,信噪比更高。
[0051] 光输出的改善可以由闪烁器元件的纵横比实现。闪烁器元件的纵横比是沿着中心 轴线测量的闪烁器元件的深度与闪烁器元件的光电传感器表面的长度或宽度的比率。胜过 传统闪烁器阵列的光输出的相对改善在纵横比变大的情况下变得明显。
[0052] 在传统阵列中,板和切片将被切割成期望的最后厚度。如果板或切片太厚,则板或 切片将被研磨到期望的最后厚度。在传统闪烁器阵列中,一些闪烁器元件可能不具有沿着 侧表面的任何凹槽,其它闪烁器元件可能具有带有大致平行于光电传感器表面的长度的沿 着侧表面的凹槽,并且另外的其它闪烁器元件可能具有带有朝着光电传感器表面延伸的长 度的沿着侧表面的凹槽。在传统阵列中,大致小于50%的闪烁器元件具有带有朝着光电传 感器表面延伸的长度的沿着侧表面的凹槽。此外,闪烁器阵列具有在闪烁器元件之间的不 佳的光输出均匀性,这是非期望的。不同于传统阵列,如本文中所述的闪烁器元件122可以 制造成具有凹槽,所述凹槽帮助改善闪烁光输出并且导致阵列内的不同闪烁器元件122之 间的明显更均匀的闪烁光输出。
[0053] 制造工艺的修改相对较小并且可以使用现有的工具。板和切片可以被切割成比期 望的最后厚度更厚的厚度并且然后研磨以形成凹槽并且获得期望最后厚度。可能不需要相 同类型的更多工具(例如,更多的研磨机)。即使需要购买相同类型的更多工具,也不需要 针对以前在制造闪烁器阵列中未使用的不同类型的工具可能需要的工艺开发。
[0054] 实施例可以根据下面列出的任何一项或多项。
[0055] 项1. 一种闪烁器阵列,其包括:闪烁器元件;以及在一对闪烁器元件之间的反射 片材,其中所述反射片材是基本上白色的并且具有至少大约50的
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