包含多层涂层的x射线闪烁体的制作方法_3

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,可选的底层(如果有的话)可以包括具有良好的 机械粘合性的一层或多层氧化物、氮化物和/或硅化物。反射器可以包括一个或多个金属 层或一个或多个介电层。在金属反射器的情况下,这可以包括具有良好的反射率和充分的 热稳定性的一层或多层金属。在介质堆栈型反射器的情况下,作为一个实例,介电层最通常 具有四分之一波长厚度以及不同的或高("H")和低("L")交替的折射率。保护层可以 包括一层或多层,例如,由透明的氧化物、氮化物和/或硅化物构成,其厚度选择为避免二 次光子的相消干扰。在以下表格中概述几个非限制性实例。
[0085]
[0086] 图7是示出x射线成像装置或系统的典型设置的示意性方框图,包括闪烁体10、 图像传感器20(A)、用于读出和控制的电路30(B)、用于图像处理的电路40(C)以及计算机 50(D)。在右边显示可能的装置配置,其中,连字符表示在装置之间的分离。如图所 示,具有很多不同的可能的装置配置。
[0087] 闪烁体10被配置为用于吸收x射线光子并且发射具有在可见范围内的波长的光 子,从而生成光图像。图像传感器20设置为与闪烁体10相结合并且被配置为用于捕捉光 图像。
[0088] 如上所述,构造闪烁体10。图像传感器20优选地是具有多个像素的像素化图像传 感器。如果从具有成本效益的角度来看可能的话,那么闪烁体10的孔隙可以(例如)与图 像传感器的一个或多个像素对准,用于优化的探测器性能。在孔隙与像素之间不需要具有 理想的一对一映射。例如,孔隙和像素在横截面中可以具有不同的几何图形。
[0089] 还应理解的是,电路20和30 (A和B)可以整合。或者,电路30和40 (B和C)可以 整合,或者所有电路20、30以及40 (A、B以及C)可以整合。还能够在计算机50(D)内整合 电路30和/或40 (B和/或C)。在电路⑶与计算机50⑶之间可选地具有直接链路"L"。 在图4中,双向箭头表示双向或单向通信。
[0090] 闪烁体10和图像传感器20限定X射线探测器。
[0091 ] 因此,本发明提供了一种x射线闪烁体以及制造这种x射线闪烁体的相应方法。本 发明还提供了一种改进的闪烁体模具以及制造这种闪烁体模具的相应方法。
[0092] 图8是示出用于制造闪烁体模具的方法的一个实例并且可选地将闪烁材料熔入 闪烁体模具的孔隙内以便提供制造闪烁体的方法的示意性流程图。
[0093] 制造闪烁体模具的方法涉及:在步骤S1中,设置孔隙基质,具有形成在基板内的 多个孔隙,并且在步骤S2中,在孔隙的至少一部分孔隙壁部和/或内端面上设置具有反射 和保护性能的多层涂层。多层涂层至少包括也称为反射器的反射层以及用于保护反射器的 额外保护层,其中,反射层比保护层更接近基板。
[0094] 在制造闪烁体的方法中,扩展上述方法,将闪烁材料熔入闪烁体模具的孔隙内,如 步骤S3所示。一旦闪烁材料成为固体,闪烁体就准备使用。
[0095] 优选地,选择闪烁材料,用于吸收x射线光子,以产生具有在可见范围内的波长的 二次光子。多层涂层的反射层设置在闪烁材料与基板之间,用于反射二次光子,并且多层涂 层的保护层设置在反射层与闪烁材料之间,用于保护反射层,同时允许由反射层反射二次 光子。
[0096] 换言之,制造闪烁体的方法包括以下步骤:设置具有多个孔隙的孔隙基质;在将 闪烁材料熔入孔隙内时,将孔隙基质用作模具;并且在将闪烁材料熔入孔隙内之前,在孔隙 的至少一部分孔隙壁部和/或内端面上设置具有反射和保护性能的多层涂层。
[0097] 通过实例方式,设置多层涂层的步骤包括以下步骤:在孔隙壁部和/或内端面上 涂覆可选的底层以及称为发射器的反射涂层;并且在反射器的顶部上涂覆额外保护层。保 护层被配置为保护反射器,同时允许由反射器光反射二次光子。
[0098] 上面描述的实施方式要理解为本发明的几个说明性实例。本领域的技术人员会理 解的是,在不背离本发明的范围的情况下,可以对实施方式进行各种修改、组合以及变更。 尤其地,在技术上可能的情况下,在不同的实施方式中的不同部分解决方案可以在其他配 置中组合。
【主权项】
1. 一种X射线闪烁体(10),包括孔隙基质,所述孔隙基质具有形成在基板(1)内的多 个孔隙,其中,每个所述孔隙至少部分由多层涂层覆盖,所述多层涂层至少包括反射层(2) 和保护层(3), 其中,至少部分涂覆的所述孔隙填充有用于吸收X射线光子以产生二次光子的闪烁材 料⑷, 其中,所述多层涂层的所述反射层(2)布置在所述闪烁材料(4)与所述基板(1)之间, 用于反射所述二次光子,以及 其中,所述多层涂层的所述保护层(3)布置在所述反射层(2)与所述闪烁材料(4)之 间,用于保护所述反射层(2),同时允许由所述反射层反射所述二次光子。2. 根据权利要求1所述的X射线闪烁体,其中,所述多层涂层设置在所述孔隙的至少一 部分侧壁(6)和/或内端面(7)上。3. 根据权利要求2所述的X射线闪烁体,其中,所述多层涂层覆盖所述孔隙的所述侧壁 (6)和所述内端面(7)。4. 根据权利要求1到3中任一项所述的X射线闪烁体,其中,所述多层涂层进一步包括 布置在所述基板(1)与所述反射层(2)之间的底层,并且所述反射层布置在所述底层与所 述保护层之间。5. 根据权利要求1到4中任一项所述的X射线闪烁体,其中,选择所述保护层(3)的厚 度,以避免二次光子的相消干扰。6. 根据权利要求1到5中任一项所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)对于所述 二次光子在光学上不活跃。7. 根据权利要求6所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)的厚度优选地小于所述 闪烁体的特征光发射的波长的一半。8. 根据权利要求1到5中任一项所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)对于所述 二次光子在光学上活跃。9. 根据权利要求8所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)的厚度大于所述闪烁体 的特征光发射的波长的3/4。10. 根据权利要求1到9中任一项所述的X射线闪烁体,其中,所述反射层(2)包括一 个或多个金属层和/或一个或多个介电层。11. 根据权利要求10所述的X射线闪烁体,其中,所述反射层(2)由多个介电层构成, 并且所述介电层具有四分之一波长厚度以及高低交替的折射率。12. 根据权利要求1到11中任一项所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)包括一 个或多个层。13. 根据权利要求12所述的X射线闪烁体,其中,所述保护层(3)包括一个或多个介电 层。14. 一种X射线探测器(25),包括根据权利要求1到13中任一项所述的X射线闪烁体 (IO)015. -种X射线成像系统(100),包括根据权利要求14所述的X射线探测器(25)。16. -种闪烁体模具(5),包括孔隙基质,所述孔隙基质具有形成在基板(1)内的多个 孔隙,其中,每个所述孔隙至少部分由多层涂层覆盖,所述多层涂层至少包括反射层(2)和 保护层(3), 其中,所述多层涂层的所述反射层(2)比所述保护层(3)更接近所述基板(1)。17. -种制造闪烁体模具的方法,包括以下步骤: 设置孔隙基质(SI),所述孔隙基质具有形成在基板(1)内的多个孔隙, 在所述孔隙的至少一部分侧壁和/或内端面上设置多层涂层(S2), 其中,所述多层涂层至少包括也称为反射器的反射层以及用于保护所述反射器的额外 保护层,并且所述反射层比所述保护层更接近所述基板。18. -种制造闪烁体的方法,包括以下步骤: 根据权利要求17所述的方法,设置闪烁体模具(S1,S2);以及 将闪烁材料熔入所述闪烁体模具的所述孔隙内(S3)。19. 根据权利要求18所述的方法,其中,选择所述闪烁材料,用于吸收X射线光子,以产 生具有在可见范围内的波长的二次光子, 其中,所述多层涂层的所述反射层布置在所述闪烁材料与所述基板之间,用于反射所 述二次光子,以及 其中,所述多层涂层的所述保护层布置在所述反射层与所述闪烁材料之间,用于保护 所述反射层,同时允许由所述反射层反射所述二次光子。
【专利摘要】提供了一种x射线闪烁体(10),包括孔隙基质,该孔隙基质具有形成在基板(1)内的多个孔隙。每个孔隙至少部分由多层涂层覆盖,该多层涂层至少包括反射层(2)和保护层(3)。至少部分涂覆的孔隙填充有闪烁材料(4),用于吸收x射线光子,以产生二次光子,优选地具有在可见范围内的波长。多层涂层的反射层(2)设置在闪烁材料(4)与基板(1)之间,用于反射二次光子,并且多层涂层的保护层(3)设置在反射层(2)与闪烁材料(4)之间,用于保护反射层,同时允许由反射层反射二次光子。
【IPC分类】G01T1/20
【公开号】CN104903745
【申请号】CN201380069426
【发明人】奥洛夫·斯韦诺纽斯, 安娜·萨尔霍尔姆, 彼得·诺林
【申请人】斯基恩特-X公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年12月13日
【公告号】EP2943808A1, US20150338529, WO2014109691A1
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