CN102520435A - 闪烁体组合板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种闪烁体组合板，它包括含有若干个光敏传感器单元的传感器阵列平板层、铺设在所述的传感器阵列平板层上的闪烁体层，以及铺设在所述的闪烁体层上并具有非各向同性反射特性的光学反射结构层，所述的光学反射结构层的表面有若干个反光单元，所述的反光单元的数目大于或等于所述的光敏传感器单元的数目。该发明能克服由于光在基板传播过程中散射引起的MTF下降的技术问题，从而提高了闪烁体性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种在医疗用和工业用的x射线摄影领域使用的闪烁体组合板。
背景技术
X-射线荧光材料是X-射线探测器诊断设备中的关键器件；它与可见光传感器（如非晶硅或者CMOS传感器）组合形成的探测器。探测器首先要将X-射线转换成可见光，再将可见光信号转换为电子信号。荧光材料是将x射线转换成可见光的关键物质。因此荧光材料的吸收效率，光子转换效率、性能的长期稳定性以及材料的经济性，尤为重要。在使荧光材料的探测器中，多数使用掺铊碘化铯(CsI:Tl)或硫氧化钆 (Gd2O2S:Tb) 作为X-射线荧光材料。（CsI：Tl）晶体的发射谱峰位于550nm，其发射光谱与光电二极管性能优越。此种材料组成的探测器广泛的应用于核技术和高能物理等领域。
真空中生长的Csl : Tl单晶材料其紧凑的柱状结构和光导效应可以降低侧向光散射；因此造成X-射线影像的的空间分辨率对于材料的厚度不敏感；于此同时材料还具有很高的光产率和长期稳定的性能。使用这样结构的碘化铯材料能够提高图像探测器系统的空间分辨率，成像速度，并极大的减少在成像过程中的病人获得的射线辐照剂量。碘化铯闪烁体面板相对于传统的GOS屏具有高发光效率、快发光衰减，短余晖；短辐射长度、高空间分辨率、发光光谱与探测器的光谱响应匹配等特性。
这些性质使得真空生长的碘化铯成为各类X-射线探测器的最佳选择。
但是，以玻璃基板的闪烁体在性质上由于玻璃自身的吸收和反射光线等性质，影响了x射线转换成可见光的透射亮度，在一定程度上减少了碘化铯（铊）将x射线转换成可见光的分辨。由于碘化铯闪烁体的柱状的特殊结构，使得采用蒸镀有机物作为保护层的封装方式生产的碘化铯闪烁体面板或组合板在碘化铯柱状结构间进入大量的有机物分子，使得闪烁体面板或组合板的亮度和分辨率受到了很大的影响。
发明内容
本发明目的是提供一种新型闪烁体组合板，该闪烁体组合板能够克服透明基板闪烁体面板的透光光强上存在的光吸收技术问题而引起的亮度减弱问题，并能提供高亮度和分辨率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种闪烁体组合板，包括：
含有若干个光敏传感器单元的传感器阵列平板层；
铺设在所述的传感器阵列平板层上的闪烁体层；
铺设在所述的闪烁体层上并具有非各向同性反射特性的光学反射结构层，所述的光学反射结构层的表面有若干个反光单元构成，所述的反光单元的数目大于或等于所述的光敏传感器单元的数目。
优选地，各个所述的反光单元的尺寸为3微米*3微米～150微米*150微米的方格状。
优选地，所述的反光单元的数目与所述的光敏传感器单元的数目比为N
2
：1，其中N为正整数。
优选地，单个所述的反光单元的大小随机，且所有反光单元的分布随机。
优选地，所述的光学反射结构层上还铺设有保护膜层。
由于上述技术方案运用，本发明具有下列优点和效果：本发明的技术方案提供了一种能够克服由于光在基板传播过程中散射引起的MTF下降的技术问题，从而提高闪烁体性能的解决方案，采用此种结构封装方式的闪烁体组合板避免了用PVD蒸镀有机分子封装时，有机分子进入闪烁体（碘化铯：铊）晶体柱状结构间，从而避免了由于这些有机分子引起的光学性质，使得闪烁体组合板的亮度和分辨率均得到了很大的提高。
附图说明
附图1为本发明的闪烁体组合板的结构图；
附图2为本发明的闪烁体组合板的光学反射结构层的俯视示意图；
附图3为本发明的闪烁体组合板的光学反射结构层的一种结构的剖视图；
附图4为本发明的闪烁体组合板的光学反射结构层的另一种结构的剖视图；
附图5为附图4中的光学反射结构层的原理图；
附图6为本发明的闪烁体组合板的制作工艺流程程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
如图1所示的闪烁体组合板，该组合板从下到上包括由光敏传感器单元构成的传感器阵列平板层301，铺设在传感器阵列平板层301上的闪烁体层304，铺设在闪烁体层304上并具有非各向同性反射特性的光学反射结构层302，封装在光学反射结构层302上的保护平板层的保护膜层303。
光学反射结构层302的结构如图2所示，它的表面有很多由反光材料（如银、铝等）制成的反光单元，各个反光单元呈方格状，尺寸大小约为3微米*3微米—150微米*150微米，剖面图可以是图3或图4结构，其中如是图4的结构，则它的工作原理见图5所示。
反光单元的数目比传感器阵列平板层301中的光敏传感器的数目多。每个反光单位的大小可以相同，且所有的反光单位阵列排布，反光单元的数目与光敏单元的数目比为N
2
：1， 其中N为正整数，优选为1、10。当然，反光单元的大小也可以随机，且所有单元的分布也随机。
该组合板的制作工艺如图6所示：
步骤一、清洗传感器阵列平板层301；
步骤二、在真空环境中用PVD方法生长闪烁体层304；
应用设备－真空压膜机的真空吸盘载体
应用材料－非各向同性反射特性的光学反射膜
步骤三、将生长CsI(Tl)晶体的传感器阵列平板层301置于真空压膜机内，将真空吸盘和传感器阵列平板对准；在真空环境中封装非各向同性反射特性的光学反射结构层302；
步骤四、抽真空、压膜，将非各向同性反射特性的光学反射结构层302无气泡的粘贴于基板的闪烁体层304的表面，要求非各向同性反射特性的光学反射结构层302充分覆盖闪烁体层304全部表面，包括周围的侧面；
应用设备－真空压膜机；
非各向同性反射特性的光学反射结构层302中的反光单元结构，很好的与平板中的传感器单元相匹配，使得尽可能少的杂散光投射到传感器平板阵列的像素中，此种结构极大的提高了传感器的光学性质，从而使得闪烁体组合板的亮度和分辨率均得到了很大的提高。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种闪烁体组合板，其特征在于：包括：
含有若干个光敏传感器单元的传感器阵列平板层；
铺设在所述的传感器阵列平板层上的闪烁体层；
铺设在所述的闪烁体层上并具有非各向同性反射特性的光学反射结构层，所述的光学反射结构层的表面有若干个反光单元，所述的反光单元的数目大于或等于所述的光敏传感器单元的数目。
2.根据权利要求1所述的闪烁体组合板，其特征在于：各个所述的反光单元的尺寸为3微米*3微米～150微米*150微米的方格状。
3.根据权利要求1所述的闪烁体组合板，其特征在于：所述的反光单元的数目与所述的光敏传感器单元的数目比为N2：1，其中N为正整数。
4.根据权利要求2所述的闪烁体组合板，其特征在于：单个所述的反光单元的大小随机，且所有反光单元的分布随机。
5.根据权利要求1所述的闪烁体组合板，其特征在于：所述的光学反射结构层上还铺设有保护膜层。
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