用于辐射分析的检测板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测板，该检测板具有多个用于检测电离辐射的检测元件。此外，本发明涉及一种具有这种类型检测板的分析设备和一种用于制造所述的检测板的制造方法。
【背景技术】
[0002]很长时间以来，使用检测器的布置系统来检测强的辐射。通过对用于电离辐射的检测器、例如光电倍增管等的布置，能够对电离辐射的辐射轮廓做出断定。
[0003]为了检测射线而应用闪烁原理并且将其随着时间改良，其方式为:研发辐射图像传感器、尤其是闪烁体板，并且在此通过设置具有闪烁体和光检测器的多个辐射检测器能够对电离辐射的辐射轮廓做出断定。在此基础上可行的是，例如在医疗用的伦琴射线设备中能够分析辐射强度的二维分布。随着时间推移减少并且日益改进各个检测元件的布置系统。
[0004]在US7,476,867 B2中已知具有多个检测元件的检测板，这些检测板用于检测电离辐射。在此，检测元件在阳极和阴极之间生成电离电流。教导的是，借助于使用分段的电极来改进测量精度。
[0005]在US7,470,912 B2中已知一种用于治疗辐射质量控制的工具，所述工具构成不仅用于对电子而且对伦琴射线辐射进行电离检测。
[0006]在US6,121,622 A中已知一种用于生成二维的伦琴射线图像的分析设备，所述分析设备在其尺寸和复杂度方面减小。对此使用像素化的阳极，其像素被形状稳定地容纳在绝缘层中并且相对于阴极确定地定位。
[0007]在US 2002/0153492 A1中已知一种辐射检测器，所述辐射检测器由闪烁体阵列和在MID基板上的所属的光电二极管阵列构成。
[0008]尽管如此，始终对能够对电离辐射关于其辐射轮廓进行分析的分析设备提出有挑战性的成本问题。为了降低成本，尤其在医疗领域降低成本，因此需要对在那里使用的设备进行简化。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的任务在于，提出一种检测板，所述检测板在辐射分析质量保持不变或改进的情况下能够明显降低检测板的制造成本并且尽管如此仍能实现可扩展性。
[0010]所述任务根据本发明在开始提到类型的检测板中通过下述方式解决:检测元件构造用于在通过电离辐射在相应的检测元件的内腔中进行间接或直接的电离化时在所述相应的检测元件的阳极和阴极之间生成电离电流，其中，阳极和/或阴极构造为在承载板上的不处于唯一一个平面中的导电涂层。在结构化内腔时得到多个自由度和设计选择方案，因为阳极和/或阴极不再妨碍空间构造，而是内腔的尺寸能够更强地适应于高压特性和/或电离特性。此外，也能够更好地利用结构空间，因为附加的选择方案允许检测元件的可扩展的布置。
[0011]检测元件设置用于检测电离辐射。电离辐射不仅理解为粒子辐射也理解为电磁辐射。电磁辐射基于光电效应进行电离，其方式为:从导电涂层、例如阳极或阴极中发出电子，该电子随后在阳极和阴极之间的电场中产生电力并且因而在阳极和阴极之间生成电离电流或者至少有助于生成电离电流。电磁辐射包括伦琴射线辐射和伽马辐射，这两者足以引起光子能量，以便从金属栅格中析取电子。电离的粒子辐射尤其是理解为电子、光子和中子的入射，其中，电子和光子能够直接作用到电离电流上。而中子生成反冲光子，这些反冲光子又能够作为电磁辐射被检测到。因此，检测元件基本上如同电离室那样作用，如其也应用在盖格-米勒计数器中。
[0012]直接电离理解为与带电粒子的相互作用，并且间接电离理解为使得电磁辐射或者光子起作用的相互作用。相应的检测元件的内腔因此构成电离室，其中，在相应的检测元件中在阳极和阴极之间生成电离电流。
[0013]在一个有利的实施形式中，承载板是注塑的承载板。承载板的特性由在其制造时使用的注塑方法得出。注射能够理解为多个迄今已知的方法，例如单组分注塑方法或双组分注塑方法。在这两种方法中将以液体或起泡的形式的塑料引入成型的注塑模具中，在此，所述塑料与注塑模具的形状相匹配。由此能够制成复杂的结构，其中，阳极和/或阴极不仅构造为不处于唯一一个平面中的导电涂层，而且能够构成在具有不同的定向的多个平面中。
[0014]注塑的塑料的导电涂层基于所谓的MID技术(Molded Interconnect Devices;模塑互连器件的英语)。借助该技术能够将金属的印制导线涂覆到承载板上，尤其涂覆到注塑的塑料承载板上。所述涂层在下面例如构成为金属化部、碳化部或者构成为导电墨。基于该技术可行的是，将导电的涂层或者说检测元件的阳极和/或阴极成形为，使得其能够以最佳的方式形成检测元件的内腔，由此能够以理想的方式最精确地限定电离室的尺寸。在此要注意的是，注塑相对于其它方法来说获得极大的精度，对此同时确保:没有杂质残留在承载板的内腔中。在传统类型的检测板中的情况是:当检测板不符合可重复性的要求时，由此可能产生大量的废品。注塑能够显著克服该缺点，所述注塑尤其是能够确保高达10微米的形状精度。
[0015]在一个有利的实施形式中，承载板是切削加工成的和/或变形的承载板。切削加工理解为对初始工件或半成品的加工，其中，材料去除得到承载板的期望形状。材料去除例如可以通过刨削、冲压、研磨或钻孔实现。附加地或替选地，对初始工件或中间产物进行变形，以便实现承载板的期望形状。所述变形可以是冷或热变形，所述冷或热变形例如可以与所使用的材料、尤其是塑料相关地进行选择。同样，切削加工和变形的结合是可行的，其中，首先实施切削加工并且然后实施变形，或者反之亦然。
[0016]—个有利的实施形式和低成本的替选方案是对由塑料制成的承载板进行深冲，但该替选方案在变形时提供较少的自由度。由此同样能构成用于辐射检测的内腔。
[0017]在一个有利的实施形式中，内腔至少部分地借助于在承载板中的凹部或凹陷部构成。通过该方式可行的是，由所述凹部或凹陷部至少部分地包围内腔，使得用于电离的体积的大部分已经能够被承载板包围，由此仅借助于面状的保护元件进行覆盖或封闭就已提供呈内腔形式的完整的电离室。
[0018]优选的是，导电涂层是金属化部、碳化部或导电墨。只要确保所需要的电压和电离电流的传导，就能够通过导电涂层的相应涂覆方法来简化检测板的制造。
[0019]有利地，在使用MID技术的情况下可行的是，金属化部被设置在凹部或凹陷部中，使得能够容易地构成阳极和/或阴极，阳极和阴极尤其是至少基本上相对置并且在两个电极之间设有内腔的足够大的部分。这一方面是有利的，因为在两个电极之间施加在运行期间典型地为大约500伏特的高压。另一方面，内腔的分配可选地设计为，使得在所使用的全部检测元件中存在确定的电离体积。
[0020]有利的是，导电涂层是碳化部，该碳化部能够以简单的方式、也以非常大的层厚度被涂覆到承载板上。此外，碳涂层能借助于印制法被施加到承载板上，由此这种类型的导电涂层有利于制造过程的自动化。
[0021]导电涂层优选由导电墨、例如导电漆、尤其是导电银漆构成，所述导电墨同样能够通过简单的印刷过程低成本地涂覆到承载板上。
[0022]在一个有利的实施形式中，相应的检测元件的凹陷部具有一个开口或两个开口，所述开口分别具有穿过承载板的穿通接触部。借助于所述开口可行的是，设置在内腔中的电极能够(相对于内腔)从外部被接通。例如在凹陷部或凹部的底部上的开口可以用于构成一个或多个穿通接触部，由此能够例如结合焊料球状件等形成与平行于承载板设置的电路板的电接触。如果使用两个开口，则可行的是，也设有两个穿通接触部，由此不仅阴极电流而且阳极电流能够引入内腔中或者从内腔中引出。
[0023]在一个有利的实施形式中，阳极和阴极至少部分地对内腔限界。内腔的一部分必须始终通过承载板或面状的保护元件形成。由此，未金属化的面足够大地保持在面状保护元件或承载板上，使得在阳极和阴极之间的间距在预设的工作电压的情况下不会引起不期望的电火花放电。
[0024]在一个有利的实施形式中，内