CN101855575B - 辐射测量设备 - Google Patents

Abstract

发光膜通过转移法被转移到作为转移目标部件的发光板上。发光板包括用于检测β射线的第一闪烁体材料。发光膜包括保护层、防光层和发光层。发光层包括粘结性材料和添加到粘结性材料的用于检测α射线的第二闪烁体材料。发光膜可以通过转移法直接形成在透明部件的表面上、光电倍增管的光接收表面上等。防光层和发光层设置在保护层和转移目标部件之间，从而在物理上保护防光层和发光层。

Description

辐射测量设备

技术领域

本发明涉及一种辐射测量设备，特别涉及一种包括闪烁体(scintillator)部件的辐射测量设备。

背景技术

闪烁体部件用于各种辐射测量设备中，包括表面污染测量仪、体表监测器等。当被辐射激发时，闪烁体部件发光，所发出的光被引导到光电倍增管(PMT)的光接收表面上。为了以高灵敏度检测闪烁体部件中发出的光，在闪烁体部件的前部和后部设置为闪烁体部件屏蔽外部光线的光屏蔽结构或防光结构(黑屋)。

对于闪烁体部件的前表面侧(辐射入射的表面)上的光屏蔽，应该考虑经过该表面的辐射的衰减。特别是，由于α射线和低能量的β射线的穿过物质的能力低，因此如果具有特定厚度的防光膜设置在闪烁体部件的前表面侧上，则该防光膜将明显阻碍和衰减到达该表面的α射线和β射线，因此显著地降低测量灵敏度。因此，设置在闪烁体部件的前表面侧上的防光膜必须很薄。但是，这样的薄防光膜的物理强度很低，容易被损坏或腐蚀。如果薄膜被损坏、刮擦或通过刮擦形成小孔，那么光能通过诸如小孔或刮痕的孔进入，从而不能检测闪烁体部件中产生的微弱的光发射。

为了克服上述问题，如JP2001-141831A和JP3-231187A中所述，可考虑如下技术，即提供多层薄防光膜，从而防光膜在闪烁体部件的前表面侧上彼此分离。每个防光膜包括树脂膜和形成在树脂膜的两个侧面上的防光层。通过这种结构，即使形成在设置于最外侧上的防光膜的上表面上的防光层被损坏，光也可以被后表面侧上形成的防光层阻挡。此外，即使很大的外力损坏了设置在外侧上的全部防光膜，也可以通过与损坏的防光膜分离的相邻防光膜保证光屏蔽。虽然可以根据需要在最外层的防光膜的前表面侧上设置具有格子形状的保护格栅，但是外来物质或污染物仍然可以通过格子的孔进入。另一方面，如果保护格栅的每个孔的面积被减小以增强物理保护，则用于辐射检测的灵敏度将降低。

当防光膜被安装在辐射测量设备上时，需要在均匀拉伸整个膜时设置防光膜，以防止膜起皱。这一任务需要专业技能，且耗费大量的时间和劳动。此外，如果在安装操作中施加了过大的力，很容易撕裂防光膜。通常，这些问题是非常重要的，因为一般在每个辐射测量设备上安装多个防光膜。

JP7-35869A公开了辐射测量设备的一个例子，其中使用了闪烁体部件。JP8-248139A描述了一种防光膜，其安装在具有大面积的薄发光板上(见0041段等)。但是，这些参考文件都没有描述防光膜或安装防光膜的方法的细节。特别是，当在检测α粒子和低能量的β粒子的情况下，需要设置极薄的防光膜，在任何参考文件中都没有公开专用于这种薄膜的处理方法。

JP62-16486U描述了在塑料闪烁体的上表面上设置防光膜。该防光膜包括薄膜形状的塑料膜和同样为薄膜形状的沉积层，沉积层形成在塑料膜的后表面或上表面上。但是该参考文件没有记载如何把薄膜形状的防光膜设置在塑料闪烁体上。JP5-297145A描述了紧密连接的闪烁体层和防光层。但是，防光层是可拆除的，且不是固定附着于闪烁体层上。

JP2007-147581A(以及相应的US2006/0151706A1)公开了将从热转移片上拆除的膜粘结到发光板上的技术。该膜包括保护层、防光层、粘结层等。但是该文件没有描述具有发光功能(即辐射检测功能)的用于转移的膜。

发明内容

本发明有利地提供了一种辐射测量设备，其具有设置有辐射检测功能的膜。

本发明还有利地提供了一种辐射测量设备，其包括具有发光膜的闪烁体部件，该设备能够测量α射线和β射线两者。

此外，本发明有利地提供了一种技术，其可以简便地形成抵抗外力的发光层。

(1)发光膜的解释根据本发明的辐射测量设备包括发光膜。发光膜优选地包括从其中透射辐射的保护层；设置在保护层的后侧上的透射辐射并防止光的透射的防光层(light tight layer)；设置在防光层的后侧上的包含闪烁体材料的发光层。在此，发光膜优选地是已从转移片上分离并被转移到转移目标部件上的条状膜。转移目标包括发光板的表面、后侧透明部件的表面、光检测器的光接收表面等。

通过以上结构，利用转移技术，发光膜直接形成在转移目标部件上(即二者中间不插入空气层)。根据需要，在发光膜上累积一个或多个额外的膜(例如防光膜或保护膜)。发光膜通常包括保护层、防光层和发光层。防光层优选地形成为含有高反射率金属(例如铝)的薄层，并透射从外部进入的穿过其中的辐射，并阻挡外部光的进入。防光层的厚度形成为可以最小化辐射的衰减并可以表现出光屏蔽效应。保护层由透射辐射同时保护防光层和发光层免受破坏的材料形成。虽然通常通过涂覆或印刷然后再硬化来形成涂覆层形式的保护层以获得均匀的厚度，但是也可以通过其他方法来形成保护层。保护层的厚度形成为可以最小化辐射的衰减并可以表现出保护效应。但是理想地，考虑待形成于闪烁体上的膜的数量来确定防光层和保护层的厚度。可选地，理想的是考虑膜中防光层和保护层的厚度来确定闪烁体上形成的膜的数量。当其他膜将被转移到发光膜上时，先被转移的发光膜可能不包括保护膜。在这种情况下，在发光膜之后被转移的其他膜起到保护层的作用。类似地，先被转移的发光膜可能不包括防光层。在这种情况下，在发光膜之后被转移的其他膜包括防光层。

发光层包括闪烁体材料。例如，发光层由当α射线进入闪烁体材料时发光的闪烁体材料以及具有添加到其中的闪烁体材料的粘结材料形成。还可以使用检测β射线的闪烁体材料。粘结材料作为在发光膜转移到转移目标部件上时将发光膜结合到转移目标部件上的部件。理想的是保护层、防光层和发光层在整个区域上具有均匀的厚度。膜可以包括设置在保护层和防光层之间的中间层以及设置在防光层和发光层之间的另一个中间层以及其他层。发光膜可以直接形成在转移目标部件的表面上，或者形成在形成于转移目标部件的表面上的透明涂层等等的表面上。

由于转移目标部件相对于防光层和发光层起到后支撑部件的作用，并且由于防光层和发光层夹在保护层和转移目标部件之间，因此可以有效地保护防光层和发光层免受物理影响。例如，即使当在发光膜上局部施加外力时，力被分散到保护层和转移目标部件中，因此可以防止或减小本应施加到防光层和发光层上的局部应力。此外，由于转移目标部件相对于保护层本身还起到后支撑部件的作用，因此可以增强保护层的强度。

使用粘结技术不需要使用用于结合发光膜的独特或复杂的设备，其可以简便地形成膜。为了形成发光膜，理想的是使用转移技术。在这种情况下，由于只需要将包括已经形成的铝沉积层和辐射检测层的条状膜转移到转移目标部件上，因此不需要在高温下长时间处理转移目标部件。此外，由于可以原样使用已经形成的具有均匀厚度的膜，可以避免不均匀厚度的问题。虽然当采用热转移法时会出现转移目标部件的热传导，但是即使在这种情况下，仍然可以在相对低温下执行处理，而且只需要短时间加热热转移部分即可，因此基本上可以忽略加热产生的影响。此外，采用压力敏感转移法可以完全消除加热导致的潜在问题。显然，还可以采用使用诸如紫外光的光的转移法。

优选地，转移片是热转移片，发光膜通过热转移技术形成。优选地，转移片是压力敏感片，发光膜通过压力敏感转移技术形成。通过使用上述转移方法，可以以简便的方式从基膜上分离发光膜并将发光膜结合到转移目标部件上，其中所述发光膜是先前形成于基膜上的具有一定厚度的薄膜。因此，在转移之前，发光膜与基膜结合并因此处于稳定状态，转移之后，发光膜与转移目标部件结合且也处于稳定状态。此外，由于可以使用简单的转移方法形成防光层(与发光层一起)，与传统的手工处理方法相比，可以极大地提高可加工性。此外，在制造转移片时，可以通过在基膜上涂覆预定材料来形成具有均匀厚度的保护层，以便控制保护膜的厚度。还便于通过气相沉积形成防光层，从而在已经被涂覆和硬化的保护层的后表面上具有均匀的厚度。

优选地，防光层是包含具有高反射率的金属(例如铝)的沉积层。优选地，保护层是具有光屏蔽效应的彩色层。由于是彩色层的保护层本身具有光屏蔽效应，因此可以进一步增强膜整体上的光屏蔽性能。优选地，在发光膜的表面上分层堆积一个或多个膜，且每个附加的膜优选地包括保护层、防光层和粘结层。优选地，发光层中待检测的辐射是α射线和β射线。虽然在X射线和γ辐射的检测中也可以类似地采用上述发光膜，所述膜对于α粒子和低能量的β粒子的检测特别有效，因为α粒子和低能量的β粒子即使在空气中也非常容易衰减。优选地，在转移目标部件的后侧上设置透明增强部件。在只检测α射线和β射线其中之一的情况下，在这种情况下，可以通过发光层执行检测，则转移目标部件可以简单地由不具有辐射检测功能的增强部件形成。

(2)辐射测量设备的解释优选地，辐射测量设备包括发光膜和检测从发光膜的后侧发出的光的光检测单元，其中发光膜包括其中透射辐射的保护层；设置在保护层的后侧上的防光层，防光层透射辐射并防止光的透射；以及设置在防光层的后侧上并包含当辐射进入闪烁体材料中时发光的闪烁体材料的发光层，且发光膜是已经从转移片上分离的条状膜。

通过上述结构，已经从转移片上分离的发光膜被转移到转移目标部件的表面上。包括发光层的发光膜能够通过形成于其中的发光层以光的形式检测辐射。防光层设置在发光层的上侧，并起到防止外部光进入的作用，更优选地，起到朝内部反射内部光的作用。防光层和发光层可以夹在保护层和转移目标部件之间，以获得物理增强。使用转移法不需要传统技术中所需的复杂操作。

优选地，转移片是热转移片，发光膜通过热转移法形成。优选地，通过热转移法在发光膜的上侧上分层堆积具有光屏蔽效应的一个或多个膜。这些膜可以具有相同的结构或不同的结构。优选地，发光层包括粘结材料，粘结材料具有添加到其中的闪烁体材料。优选地，发光膜设置在透明后板的上侧上。后板是转移目标部件，例如可以是发光板、透明增强部件等。优选地，发光膜设置在光检测单元的光接收表面上。

优选地，辐射测量设备包括透明的包括第一闪烁体材料的发光板、设置在所述发光板的上侧上的发光膜、以及光检测单元，所述光检测单元检测所述发光板中产生的光，并检测所述发光膜中产生的光，其中所述发光膜包括其中透射辐射的保护膜，设置在保护层的后侧上的其中透射辐射并防止光的透射的防光层，以及设置在防光层的后侧上并包括当辐射进入第二闪烁体材料时发光的第二闪烁体材料的发光层，且发光膜是已从转移片转移到所述发光板的表面上的条状膜。通过这种结构，辐射测量设备可以同时通过第一闪烁体材料起到辐射检测作用并通过第二闪烁体材料起到辐射检测作用。

优选地，第一闪烁体材料是用于β射线检测的闪烁体材料，第二闪烁体材料是用于α射线检测的闪烁体材料。通过这种结构，可以配置用于测量α射线和β射线的辐射测量设备。优选地，发光层具有粘结材料，在粘结材料中分散有第二闪烁体材料。在此，可以独立于发光层形成独立的透明粘结层。

附图说明

下面将结合附图解释本发明的以上和其他目的，其中：图1是显示根据本发明的制造闪烁体部件的方法的示意图；图2是显示热转移设备的结构的透视图；图3是显示具有多个膜的闪烁体部件的视图；图4是用于测量α射线和β射线的辐射测量设备的示意图；图5是图4中显示的辐射测量设备的局部剖面图；图6是显示用于测量α射线和β射线的另一个辐射测量设备的示意图；图7是显示辐射测量设备的视图，在该辐射测量设备中，闪烁体部件直接设置在光电倍增管的光接收表面上；以及图8是显示辐射测量设备的视图，该辐射测量设备具有直接转移到光电倍增管的光接收表面上的发光膜。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施例。

图1显示了根据本发明的实施例的闪烁体部件(闪烁体组件或闪烁体结构)10的制造方法。闪烁体部件10在辐射测量设备中用作辐射检测器。闪烁体部件10由发光板16和发光膜14构成。虽然在图1中显示了只包含形成在发光板16的表面(辐射进入表面)上的发光膜的闪烁体部件，但是除了发光膜14以外，在发光板16的表面上还可以设置一个或多个额外的膜。

发光板16由塑料闪烁体材料(第一闪烁体材料)形成。在本实施例中，发光板16用于β射线的检测，α射线的检测由发光膜14执行，细节如下所述。当被β辐射激发时，发光板16发光，然后发出的光在发光板16的后侧上被检测。在图1中，闪烁体部件10显示为板部件，闪烁体部件10形成所谓的“大面积”或“小面积”闪烁体检测器。但是，闪烁体部件10的形状并不限于平板，例如其还可以是弯曲板或圆柱体。通过使用转移技术，可以在任何形状的部件上容易地形成发光膜14。

发光膜14设置有当被α辐射激发时发光的功能以及阻挡外部光的功能。根据本实施例，发光膜14是与热转移片18分离的条状膜，细节如下所述。当从辐射进入一侧观察时，发光膜14依次包括保护层24、防光层26、和发光层28。每一层在整个区域上都具有一致的厚度。

保护层24由透明材料或彩色材料形成，且覆盖防光层26的全部表面，以提供保护防光层26等免受物理破坏的功能。保护层24可以由例如丙烯环氧树脂(acryl epoxy)材料形成，且厚度设置在0.5至3μm之间的范围内。优选地，保护层24的厚度为1.0μm。使用刚性材料从而将保护层24形成为均匀的薄层，从而保护防光层26和发光层28免受物理破坏，如上所述。当保护层24形成为彩色层时，例如黑色或白色层，保护层24自身可以提供光屏蔽功能。由于树脂材料对辐射衰减的影响通常小于形成防光层26的铝材料对辐射衰减的影响，理想的是保护层24的厚度大于防光层26的厚度。只要可以保证足够的辐射检测灵敏度，可以通过在基材料(树脂材料)中加入添加剂(例如氧化硅、氧化铝)形成保护层24，从而增强保护层24的强度。

保护层24是通过在基膜上涂覆以及硬化预定材料形成的涂覆(或应用)膜，如下所述。虽然这样的涂覆过程具有可以相对容易地形成均匀的薄膜的优点，但是显然也可以利用其他方法形成保护层。

在本实施例中，在热转移之前，发光膜14与基膜20结合，如下所述，从而保证发光膜14的强度，在热转移之后，发光膜14与作为转移目标部件的发光板16结合，从而保证发光膜14的强度。因此，发光膜14(特别地，防光层26和发光层28)不需要单独或者独立存在，因此发光膜14的处理非常简单。

防光层26由铝材料或者包括铝材料的混合材料形成，并且在保护层24的后表面上形成为沉积层。特别地，在热转移片18的形成过程中通过沉积形成防光层26，且防光层26的厚度设置在0.01至1.5μm之间的范围内，优选为0.04μm。可选地，可以通过沉积方法以外的任何方法，在热转移片18的形成过程中形成防光层26。防光层26具有用于作为测量目标的透射辐射的光屏蔽功能，同时防止外部的光到达发光板，以及反射从发光板一侧进入的光的反射功能。在此，还可以使用除铝材料以外的其他材料形成沉积层。

在本实施例中，发光层28由粘结材料和粉末形式的第二闪烁体材料形成，其中第二闪烁体材料被分散地加入到粘结材料中。第二闪烁体材料可以是例如粉末状ZnS(Ag)，第二闪烁体材料的添加比例可以是50％或者更高，例如优选地是80％或者更高。但是，添加比例也可以小于50％，只要可以保证足够的检测灵敏度即可。如果形成粉末的所有颗粒的颗粒尺寸是小的，可以保证第二闪烁体材料在整个发光层28上均匀分散，同时利于减小发光层28的厚度。例如，颗粒的直径可以是1μm或更小。在本实施例中，当被α射线辐射时，第二闪烁体材料发光。也可以使用具有这种效应的其他闪烁体材料。也可以使用用于β射线检测的闪烁体部件。粘结材料是热塑性粘结材料，例如是烯烃材料(例如PP粘结材料、丙烯酸粘结材料等)。粘结材料用于将发光膜14结合到发光板16上。发光层28的厚度大约为例如2至3μm。虽然理想的情况是采用热硬化材料作为粘结材料，但是也可以使用各种其他粘结材料。但是，如果发光层28太厚，β射线的衰减不能被忽略，因此理想的是考虑β射线的衰减的可能性来确定发光层28的厚度和组成，从而保证发光层28可以检测α射线并朝后表面发光。此外，可以独立设置包含形成于发光层的后侧上的第二闪烁体材料和粘结层的发光层，所述第二闪烁体材料和粘结层分别具有发光功能和粘结功能。理想的是粘结材料由透明材料形成，从而防止光的过度衰减。

发光板16的厚度例如是0.5至2.0mm，考虑作为检测目标的β辐射等适当地设置该厚度。例如，可以通过薄的发光板16和发光膜14形成闪烁体部件10，以及弯曲用作辐射检测器的闪烁体部件。可以通过热转移在发光板16弯曲的状态下形成发光膜14。虽然发光板16本身通常是透明的，但是根据需要，发光板16的表面上可以形成引起光的散射的非常细微的非均匀部分，从而增大从光的检测器一侧观察的发光部分。可以用不具有辐射检测功能的透明增强部件代替发光板16。在这种情况下，只有发光层28作为α射线检测器(或者β射线检测器)。

下面将详细描述转移片18。转移片18包括基膜20和上述发光膜14，在基膜20和发光膜14之间插入释放层22。在热转移过程中，当转移片18被加热时，由于释放层22的作用，发光膜14将从基膜20上被分离。同时，由于上述粘结材料的作用，发光膜14被粘结到发光板16上。基膜20例如由聚脂树脂形成，特别由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜形成。基膜20的厚度被设置在10至20μm之间的范围内，优选为16μm。释放层22由蜡或丙烯材料形成，其厚度设置在0.3至0.8μm之间的范围内，优选为0.5μm。也可以使用不包括这种释放层的热转移片。

图1显示的状态中，热转移板18叠加在发光板16上，所产生的复合部件正被传送。在利用未显示的热转移辊局部加热复合部件之后，引导辊44卷起基膜20。因此，如上所述，发光膜14从基膜20上分离，并留在发光板16这一侧，于是热转移过程结束。

如下所述，在热转移过程中，局部执行向发光板16的热传导，很少出现由于热效应引起的由第一闪烁体材料(和第二闪烁体材料)形成的发光板16的退化问题。但是，为了防止热转移之后闪烁体部件10出现弯曲，可以在发光板16的后侧上(即发光板16和后述的传送带之间)设置薄的平金属板。该金属板例如可以由铝形成，并起到吸热效应，以消除从发光板16的后表面施加到发光板16上的热。

应注意，上述数值仅以示例的形式给出，考虑不同的条件可以采用不同的值。例如，可以最小化防光层26的厚度，只要足以保证其光屏蔽功能即可，同时增大保护层24的厚度。此外，还可以通过薄的防光层26和薄的保护层24来形成膜，并分层堆积多个所述膜，从而形成作为单一单元的厚的防光层和厚的保护层。理想的是适当地设置每种材料的厚度，从而能够以足够的灵敏度检测α射线和β射线，并足以保证防光层等的物理保护。

图2显示了一般的热转移设备30。发光板16被设置在传送带32上，并通过传送带32的运动在图2中箭头所示的方向上被传送。包括进料辊38、卷取辊(take-up roller)40、加热器36、热转移辊34、引导辊42和44等的转移单元设置在传送带32上方。

热转移片卷绕在进料辊38上。从进料辊38供给并由引导辊42引导的热转移片18经过热转移辊34，被引导辊44翻转，然后被卷取辊40卷取。热转移辊34被加热器36加热到预定温度，并将热转移片18压在经过热转移辊34下方的发光板16上。这样，在发光板16接触热转移辊34的区域，热和压力被同时施加到发光板16上。传送带32和热转移片18以相同的固定速度移动。当已被加热的热转移片18被引导辊44翻转时，由于图1所示的引导辊44的效应，实现热转移片18中的基膜20和发光膜14的分离。换言之，从基膜20上剥离发光膜14。

相应地，通过使用如图2所示的热转移设备30，对于各种形状和尺寸的发光板16(或转移目标部件)，可以简单快速地实现膜形成处理，从而可以显著降低制造成本。该结构还具有可以在不同位置执行膜形成处理的优点。通过在传送带32上对齐多个发光板16，可以相对于这些发光板16连续执行热转移处理。因此，图2中显示的结构的优点还在于其简化并利于批量生产。虽然在该示例中热转移时的加热温度是例如100至250℃，但是也可以根据热转移片和闪烁体材料等适当地设置加热温度。由于在发光板的传送方向和深度方向上都限制了加热部分，而且仅在瞬间执行加热，因此可以基本上忽略对闪烁体材料的热影响。根据转移目标部件的尺寸和形状，还可以使用小尺寸的可传送转移设备。转移目标部件不限于由上述闪烁体材料形成的板，还可以是具有平面形状或任意形状的透明部件，形成光引导件的传输块(transmission block)，光电倍增管的光接收表面等。根据本实施例的发光膜14可以设置在用于检测α射线和β射线两者的辐射测量设备中，也可以应用在仅用于检测α粒子的辐射测量设备中，仅用于检测β粒子的辐射测量设备中，以及其他辐射测量设备中。

图3显示了闪烁体部件10，其中分层堆积了多个膜。参考图3，发光膜14A和防光膜14B设置在发光板16上。当从辐射进入一侧观察时，膜14A包括保护层24、防光层26、和发光层(粘结层)28。当从辐射进入一侧观察时，膜14B包括保护层24、防光层26、和粘结层29。通过两次重复参考图2描述的过程，可以容易地形成图3所示的包括膜14A和14B的两层结构。显然，形成包括三个或者更多个膜的分层结构也同样简单。

在图2所示的热转移过程中，理想的是在热转移处理之前，作为转移目标部件的发光板16的表面充分地不具有诸如灰尘和废物的外来物质。即理想的情况是清洁发光板16的表面。在这种情况下，可以使用诸如空气吹洗或冲洗的清洁方法。在一些情况下，还可以制备清洁的空间或者等效的空间以在这样的空间中执行热转移处理，从而防止污染物进入。已经通过空气过滤器的清洁空气被引入这样的密封空间中。鼓风机是在热转移之前将清洁空气喷到发光板16上以吹走表面上的外来物质的设备。该处理的优点是可以有效地防止由外来物质引起的小孔的产生。

除了上述热转移法之外，还可以采用压力敏感转移法。在这种方法中，使用压力敏感片。与上述热转移片类似，压力敏感片包括位于基片上的膜(具有保护层、防光层和发光层)。在这种情况下，由于在压力敏感片的发光层中包含有粘结材料，因此使用当施加压力时产生足够的粘结效果的粘结材料，而不使用热塑性粘结材料。在压力敏感转移法中，通过压力辊将压力敏感转移片压在转移目标板上，从而发光膜(释放膜)被转移到发光板上。这种压力转移法的优点与热转移法的优点类似。具体而言，由于发光膜在转移之前形成在基膜上，因此可以形成具有小厚度的发光膜。此外，与发光膜单独存在时相比，可以获得发光膜的更高度的物理或结构保护以及增强。转移之后，由于发光膜被转移到转移目标板上，因此可以在物理或结构上保护及增强发光膜。通过使用压力转移法，可以防止热扭曲的产生，而使用热转移法可以获得更薄的膜的转移。另外，还可以先把作为膜的发光层转移到转移目标部件上，然后再转移作为膜的防光层。

图4是示意性显示具有上述闪烁体部件10的用于测量α射线和β射线的设备的分解透视图。由丙烯板等形成的透明增强板46设置在闪烁体部件10的后侧上，这些部件安装在容器48内。根据需要设置增强板46。特别是，框架体50相对于容器48支撑并固定这些部件。容器48形成所谓的黑屋，在图4所示的示例中，两个光电倍增管(PMT)52和54的光接收表面暴露在容器48的内部空间中。

从外部进入的β射线穿过闪烁体部件10中的发光膜，并到达发光的发光板。然后，所发出的光穿过透明增强板46并到达容器48的内部空间，在容器48中，通过两个光电倍增管52和54检测光。从外部进入的α射线到达发光膜的发光层，其中包含在发光层中的闪烁体材料发光。然后，所发出的光穿过透明发光板并到达容器48的内部空间，在容器48中，通过两个光电倍增管52和54检测光。通过使用波形区分处理可以提供用于β粒子和α粒子的独立的检测信号，从而独立计算各个信号。闪烁体部件10包括被物理保护的发光膜，并且由于该发光膜中包含的防光层获得的光屏蔽效应，可以有效地防止外部光进入。特别地，甚至当任何部件通过框架体50的孔部分与闪烁体部件10的表面接触时，也可以通过上述保护层保护防光层和发光层。特别是，防光层和发光层夹在保护层和发光板之间，且发光板相对于保护层(以及相对于防光层)起到后支撑基片的作用。这样，即使当向保护层施加局部压力时，该压力也可以被后支撑基片分散，从而增强发光膜的物理强度。防光层还将从发光层和发光板发出的光的一部分反射回这些部件，从而增强检测灵敏度。

图5显示了图4所示的辐射测量设备的局部剖视图。由闪烁体部件10和增强板46形成的复合部件被连接到容器48的框架60支撑。框架体50通过衬垫62将复合部件按压在框架60上，从而间隙被衬垫62的作用完全封闭，从而有效地防止外部光通过间隙进入。衬垫62具有环形形状，以便围绕复合部件的整个外周。由于穿透β射线的作用，在闪烁体部件10的发光板中发出光，如附图标记67所示。类似地，由于穿透α射线的作用，在闪烁体部件10的发光层中发出光，如附图标记66所示。如上所述，闪烁体部件的防光层起到阻挡外部光和反射并返回内部光的作用。如下所述，可以只采用发光膜从而形成α射线辐射检测器。

图6显示根据本发明的另一个实施例的辐射测量设备。该辐射测量设备由检测单元102和运算单元104构成。检测单元102包括检测光的光电倍增管112、围绕光电倍增管112的光接收表面112A设置的光引导件110、以及设置在光引导件110的前表面开口上的闪烁体部件10。光引导件110形成为中空部件或者填充(packed)部件，并且在光引导件110的内表面上应用使用以氧化钛为例的反射材料的涂覆处理或镜面抛光。

闪烁体部件10包括发光板16和发光膜14，发光膜14通过热转移形成在发光板16的辐射进入一侧上。当从辐射进入一侧观察时，发光膜14包括保护层、防光层、和发光层，如上所述。

在另一方面，运算单元104包括信号处理器116、运算器118和显示器120。除了放大来自光电倍增管的信号之外，信号处理器116还具有根据信号执行波形区分的功能，以提取α射线检测信号和β射线检测信号。运算器118计算α射线检测信号和β射线检测信号。根据获得的计算结果，为α射线和β射线中的每一射线计算预定辐射测量值，例如发射比。然后，所计算的值被显示在显示器120上。运算单元104本身的结构是已知的。

在本实施例中，通过使用上述闪烁体部件10，可以实现α射线和β射线的同时测量。显然，如果用透明丙烯酸板等代替发光板16，可以容易地形成用于检测α辐射的辐射测量设备。

图7和图8显示本发明的其他实施例。在图7所示的实施例中，闪烁体部件10安装到光电倍增管12的光接收表面112A上。闪烁体部件10由发光膜14和发光板16构成。类似地，通过这种结构，可以实现α射线和β射线的同时检测。在图8所示实施例中，发光膜14直接形成在光电倍增管112的光接收表面112A上。在这种情况下，如上所述，使用转移法特别是热转移法在热转移片叠加在光接收表面112A的状态下挤压和旋转加热辊，从而可以简便地在光接收表面112A上形成发光膜14。根据需要，还可以通过使用转移法在发光膜14上形成一个或多个膜(防光膜)，从而进一步增强光屏蔽特性以及物理强度。但是，当形成多个膜时，理想的是根据辐射的类型和能量等适当地确定整体厚度。具体而言，理想的是在可以防止辐射的过度衰减的范围内形成具有最大光屏蔽效应和最大坚固特性的检测单元。

Claims (10)

1.一种制造辐射测量设备的方法，所述辐射测量设备包括包含用于检测β射线的闪烁体材料的后部部件、设置在所述后部部件的上侧上的发光膜、以及检测从所述发光膜的后侧发出的光的光检测单元，

该方法包括将所述发光膜从包括所述发光膜的转移片转移到所述后部部件的上侧上的转移步骤，其中所述发光膜不必单独存在；

其中

发光膜包括：

保护层，所述保护层中透射α射线和β射线；

防光层，所述防光层设置在所述保护层的后侧上，透射α射线和β射线并防止光的透射；以及

发光层，所述发光层设置在所述防光层的后侧上并包括当α射线进入闪烁体材料时发光的用于检测α射线的闪烁体材料，所述发光层包括透明的粘结材料，以及

在所述转移步骤中，作为转移膜的所述发光膜被粘结到后部部件的上侧上，同时从转移片上分离；

其中，用于检测α射线的闪烁体材料的颗粒直径为1μm或更小，发光层的厚度为2至3μm。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述转移片是热转移片，且通过热转移法形成所述发光膜。

3.如权利要求1所述的方法，其中通过热转移法在所述发光膜的上侧上分层堆积具有光屏蔽特性的一个或多个膜。

4.一种制造闪烁体部件的方法，包括：

利用包括作为可移除的转移膜的发光膜的转移片，将所述发光膜从所述转移片转移到用于检测β射线的闪烁体板的上侧上，其中所述发光膜不必单独存在；

其中

所述发光膜包括保护层，所述保护层中透射α射线和β射线；防光层，所述防光层设置在所述保护层的后侧上，透射α射线和β射线并防止光的透射；以及发光层，所述发光层设置在所述防光层的后侧上并包括当α射线进入闪烁体材料时发光的用于检测α射线的闪烁体材料，所述发光层包括透明的粘结材料，以及

在所述发光膜的转移过程中，在将所述发光膜粘结到用于检测β射线的闪烁体板的上侧上的同时执行所述发光膜从所述转移片上的分离；

其中，用于检测α射线的闪烁体材料的颗粒直径为1μm或更小，发光层的厚度为2至3μm。

5.一种辐射测量设备，包括：

后部部件，所述后部部件包括用于检测β射线的闪烁体材料；

发光膜，所述发光膜设置在所述后部部件的上侧上；以及

光检测单元，所述光检测单元检测从所述发光膜的后侧发出的光，

其中

所述发光膜包括：

保护层，所述保护层中透射α射线和β射线；

防光层，所述防光层设置在所述保护层的后侧上，透射α射线和β射线并防止光的透射；以及

发光层，所述发光层设置在所述防光层的后侧上并包括当α射线进入闪烁体材料时发光的用于检测α射线的闪烁体材料，所述发光层包括透明的粘结材料，以及

所述发光膜从转移片上分离，同时被粘结到所述后部部件的上侧上；

其中，用于检测α射线的闪烁体材料的颗粒直径为1μm或更小，发光层的厚度为2至3μm。

6.如权利要求5所述的辐射测量设备，其中所述转移片是热转移片，且通过热转移法形成所述发光膜。

7.如权利要求5所述的辐射测量设备，其中通过热转移法在所述发光膜的上侧上分层堆积具有光屏蔽特性的一个或多个膜。

8.一种辐射测量设备，包括：

发光膜，所述发光膜设置在后部部件的上侧上；以及

光检测单元，所述光检测单元检测从所述发光膜的后侧发出的光，

所述发光膜包括：

保护层，所述保护层中透射α射线；

防光层，所述防光层设置在所述保护层的后侧上，透射α射线并防止光的透射；以及

发光层，所述发光层设置在所述防光层的后侧上并包括当α射线进入闪烁体材料时发光的用于检测α射线的闪烁体材料，所述发光层包括透明的粘结材料，

其中所述发光膜是已从转移片分离并同时被粘结到所述后部部件的上侧上的条状膜；

其中，用于检测α射线的闪烁体材料的颗粒直径为1μm或更小，发光层的厚度为2至3μm。

9.如权利要求8所述的辐射测量设备，其中所述转移片是热转移片，且通过热转移法形成所述发光膜。

10.如权利要求8所述的辐射测量设备，其中通过热转移法在所述发光膜的上侧上分层堆积具有光屏蔽特性的一个或多个膜。

Images