CN102551758B - 放射线检测器、其制造方法和放射线摄影图像拍摄设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种放射线检测器、其制造方法和放射线摄影图像拍摄设备。该放射线摄影图像拍摄设备(20)包括壳体(58)和容纳在所述壳体(58)中的放射线检测器(70)，所述放射线检测器(70)包括用于将放射线(16)转换为可见光的闪烁体(74)和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管(76)。如果假定用A[％/K]表示闪烁体(74)对放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率并且用B[％/K]表示光电二极管(76)对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则选择灵敏度的温度依赖变化率A和B满足以下不等式(1)的闪烁体和光电二极管：-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]...(1)。

Description

放射线检测器、其制造方法和放射线摄影图像拍摄设备

技术领域

本发明涉及放射线(radiation)检测器，该放射线检测器具有用于将放射线转换为可见光的闪烁体和用于将可见光转换为电信号的光电二极管，以及放射线检测器的制造方法，以及包括放射线检测器的放射线摄影图像拍摄设备。

背景技术

在医疗领域，惯常从放射线源向受检者施加放射线并且用放射线摄影图像拍摄设备来检测透过受检者的放射线，由此拍摄受检者的放射线摄影图像。放射线摄影图像拍摄设备包括：闪烁体，用于将透过受检者的放射线转换为可见光；和放射线检测器，其具有光电检测器基板，该光电检测器基板包括用于将可见光转换为电荷的光电二极管。受检者的放射线摄影图像是基于光电二极管产生的电荷而产生的。

发明内容

上述类型的放射线摄影图像可能存在所谓的赝像，这种赝像随着温度升高而出现。人们认为这种赝像在放射线摄影图像中增强，因为由于温度升高构成放射线检测器中包括的像素和信号处理电路的半导体的特征趋于变化，如日本专利特开No.2007-222604中公开的。本发明的申请人进行的研究表明，即使当温度升高，如果放射线检测器中的图像拍摄区域中的温度分布的偏差(即，放射线检测器中的每个位置的温度差)很小，那么也不会发生显著的问题，但是如果温度分布发生了大的偏差，则可能相对容易出现赝像。尤其是在半导体的灵敏度随着温度变化时这种趋势就会显露出来。

如果在实际健康的身体区域的图像中出现赝像，则该赝像可能造成观察者错误地将该身体区域识别为患病区，因此赝像可能降低基于图像的诊断准确度。

之前进行了各种尝试来防止放射线摄影图像中出现赝像。例如，日本特开No.2007-222604公开了一种包括热辐射器的放射线摄影图像拍摄设备，该热辐射器释放由放射线检测器产生的热，以便由此防止温度增加。

日本特开No.63-243782公开了一种鉴于闪烁体的温度的变化所造成增益变化，基于放射线检测器检测放射线数据时的温度来校正由放射线检测器获得的放射线数据的技术。

在日本特开No.2007-222604中公开的放射线摄影图像拍摄设备要求热辐射器。因此，所公开的放射线摄影图像拍摄设备所包括的部件的数量较多、结构复杂、重量大并且制造成本高。

热辐射器可降低放射线摄影图像拍摄设备中的最大温度。然而，热辐射器趋于造成在从热辐射器隔开因而很难从其辐射热的区域和接近热辐射器因而容易辐射热的区域之间的温度差。这种温度差，或者说放射线摄影图像拍摄设备的温度分布的偏差易于产生被放射线摄影图像拍摄设备拍摄的放射线摄影图像中的赝像，因为在高温度和低温度区域中半导体分别显露出不同的特征。

日本特开No.63-243782中公开的放射线数据校正技术要求制造商进行复杂的任务来生成校正程序。此外，所公开的放射线数据校正技术要求复杂的系统布置，因为其要求控制电路来执行校正程序。

另外，温度分布的偏差所产生的赝像可能不一定能校正，这是因为温度分布的偏差是时间依赖的。此外，由于仅在放射线检测器被放射线照射时才识别由温度分布的偏差造成的放射线检测器的灵敏度的变化，或者说在放射线检测器被放射线照射之前都不能识别这种变化，所以从离线图像不一定能够校正赝像。

本发明的总体目的是提供一种放射线检测器，该放射线检测器由相对数量较少的部件组成，因此结构简单。

本发明的主要目的是提供一种放射线检测器，该放射线检测器具体地不需要校正程序。

本发明的另一个目的是提供一种放射线检测器，该放射线检测器能够有效地防止赝像被增强。

本发明的又一个目的是提供一种制造这种放射线检测器的方法。

本发明的又一个目的是提供一种包括这种放射线检测器的放射线摄影图像拍摄设备。

上述目的可通过以下[1]到[4]的布置来实现。

[1]一种放射线检测器，所述放射线检测器包括用于将放射线转换为可见光的闪烁体和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管，其中：

如果假定用A[％/K]表示闪烁体对放射线的灵敏度的温度依赖变化率并且用B[％/K]表示光电二极管对可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则温度依赖变化率A和B满足以下不等式(1)：

-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]…(1)

[2]一种放射线检测器的制造方法，所述放射线检测器包括用于将放射线转换为可见光的闪烁体和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管，所述方法包括以下步骤：

测量所述闪烁体的灵敏度对所述放射线的温度依赖变化率；以及

如果假定用A[％/K]表示闪烁体对放射线的灵敏度的温度依赖变化率，则选择对可见光的灵敏度具有满足以下不等式(1)的温度依赖变化率B[％/K]的光电二极管作为所述光电二极管：

-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]…(1)

[3]一种放射线检测器的制造方法，所述放射线检测器包括用于将放射线转换为可见光的闪烁体和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管，所述方法包括以下步骤：

测量所述光电二极管对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率；以及

如果假定用B[％/K]表示光电二极管对可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则选择对放射线的灵敏度具有满足以下不等式(1)的温度依赖变化率A[％/K]的闪烁体作为所述闪烁体：

-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]…(1)

[4]一种放射线摄影图像拍摄设备，其包括壳体和容纳在所述壳体中的放射线检测器，所述放射线检测器包括用于将放射线转换为可见光的闪烁体和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管，其中：

所述壳体具有朝向放射线源的被照射表面；

如果假定用A[％/K]表示闪烁体对放射线的灵敏度的温度依赖变化率并且用B[％/K]表示光电二极管对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则温度依赖变化率A和B满足以下不等式(1)：

-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]…(1)；并且

所述放射线检测器安装在所述壳体的与所述被照射表面相对的表面上。

根据本发明，选择闪烁体和光电二极管使得闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率之和落入预定的数值范围内。因此，闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖性彼此消除。由于光电二极管产生取决于透过受检者的放射线的量的一定量的电荷，因此有效地防止了赝像在所拍摄的放射线摄影图像中增强，因此防止了基于所拍摄的放射线摄影图像的诊断准确度的降低。

只要闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖性彼此消除，即使放射线检测器的温度分布发生了偏差，仍可防止由于这种温度分布的偏差引起赝像在所拍摄的放射线摄影图像中增强。因此，放射线检测器不要求热辐射器，并且不需要用于减少可能在拍摄的放射线摄影图像中产生的赝像的校正程序。因此，放射线检测器结构上可相对简单。

可以在将闪烁体和光电二极管组合到一起之前测量闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率A和B。如果选择了灵敏度具有特定温度依赖变化率A的闪烁体，则可以选择灵敏度具有满足不等式(1)的温度依赖变化率B的光电二极管。

相反地，如果选择了灵敏度具有特定温度依赖变化率B的光电二极管，则可以选择灵敏度具有满足不等式(1)的温度依赖变化率A的闪烁体。

灵敏度具有满足不等式(1)的温度依赖变化率A和B的闪烁体和光电二极管可以分别由CsI和非晶硅制成。CsI和非晶硅的灵敏度具有满足不等式(1)的温度依赖变化率A和B。

当结合其中通过示例性示例示出本发明的优选实施方式附图时，本发明的上述和其它目的、特征和优点从以下描述中将变得更明显。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的包括放射线摄影图像拍摄设备20的放射线摄影图像拍摄系统10的部分以框图形式示出的示意图；

图2是用作图1所示的放射线摄影图像拍摄设备的电子盒的立体图；

图3是沿着图2的线III-III截取的截面图；

图4是图3所示的电子盒中的放射线检测器的中心部分的放大截面图；

图5是包括布置在不同于图3所示的位置的位置的电路板等的电子盒的截面图；

图6是示出当温度升高时发生小的灵敏度降低的闪烁体和当温度升高时发生大的灵敏度增加的光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率的曲线图；

图7是示出当温度升高时发生大的灵敏度降低的闪烁体和当温度升高时发生大的灵敏度增加的光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率的曲线图；

图8是用作根据本发明另一个实施方式的放射线摄影图像拍摄设备的电子盒的截面图；

图9是示出根据本发明实施例1到4与比较例1和2的电子盒中的放射线检测器的灵敏度的温度依赖变化率A和B和由此所拍摄的放射线摄影图像的评估的表。

具体实施方式

下面将参照附图，结合包括放射线检测器的放射线摄影图像拍摄设备，详细描述根据本发明的优选实施方式的放射线检测器和放射线检测器的制造方法。

图1是根据本发明的实施方式的包括电子盒(放射线摄影图像拍摄设备)20的放射线摄影图像拍摄系统10的部分以框图形式示出的示意图。

如图1所示，放射线摄影图像拍摄系统10包括：放射线输出装置18，用于向诸如躺在诸如床等的图像拍摄基座上的患者的受检者14施加放射线；电子盒(放射线摄影图像拍摄设备)20，用于检测透过受检者14的放射线16，并且将所检测的放射线转换为放射线摄影图像；控制台22，用于整体上控制放射线摄影图像拍摄系统10以及从医生或者放射技术技术员接收输入动作；以及显示装置24，用于显示所拍摄的放射线摄影图像等。

放射线输出装置18包括：用于发射放射线16的放射线源26；用于控制放射线源26的放射线源控制器28；和放射线开关30。放射线源26向受检者14和电子盒20施加放射线16。从放射线源26发射的放射线16可以是X射线、阿尔法射线、贝塔射线、或者伽马射线、或者电子束等。

放射线开关30可以被推入两个行程，即，半行程和全行程。如果放射线开关30被医生或者放射技术技术员推入半行程，则向放射线源控制器28发送信号以使放射线源26准备发射放射线16。如果放射线开关30随后被推入全行程，则向放射线源控制器28发送信号以使放射线源26开始发射放射线16。

控制台22连接到放射线信息系统(RIS)32，该放射线信息系统通常管理由医院的放射科负责的放射线摄影图像信息和其它信息。RIS32连接到医院信息系统(HIS)34，HIS34通常管理医院中的医疗信息。

放射线输出装置18、电子盒20、控制台22和显示装置24通过根据诸如UWB(超宽带)、IEEE802.11.a/b/g/n.等标准的无线LAN方式或者使用毫米波的无线通信来彼此发送和接收信号。

如果放射线开关30被推入半行程或者全行程，则放射线输出装置18可以发送和接收信号。例如，如果放射线开关30被医生或者放射技术员推入半行程，则放射线开关18向控制台22发送指示准备由放射线源26发射放射线16的信号，而如果放射线开关30被医生或者放射技术员推入全行程，则放射线开关18向控制台22发送指示放射线源26开始发射放射线16的信号。

如图2所示，电子盒20具有用于整体上控制电子盒20的控制器40，以及用于在上面布置受检者14的面板42。面板42比控制器40更薄。

控制器40包括由放射线16不可透过的材料制成的大致矩形的壳体44。壳体44沿着面板42的被照射表面46的一端延伸。控制器40布置在被照射表面46上的图像拍摄区域48之外。壳体44的上表面上设置有触摸板形式的显示控制面板50以便医生或者放射技术员输入各种信息。还设置有扬声器52以便输出表示对医生或者放射技术员的各种通知的声音。

在壳体44的外表面上设置有AC适配器输出端子54，其从外部电源提供充电电力。此外，之上设置有USB端子56用于对例如诸如控制台22的外部设备发送和接收信息。

面板42包括由放射线16不可透过的材料制成的大致矩形的壳体58。被照射表面46用作面板42的被放射线16照射的上表面。被照射表面46具有大致布置在中心的引线60，用作图像拍摄区域和受检者14的图像拍摄位置的指示。引线60包括代表图像拍摄区域48的外框，指示了照射表面46上要被放射线16照射的照射区。引导线60具有中心部分，其中引导线60在图像拍摄区域48的中心位置以交叉图案彼此交叉。

电子盒20还包括位于其接近控制器40一侧的把手(grip)62，供医生或者放射技术员来抓握。医生或者放射技术员可抓握把手62并且将电子盒20携带到期望位置，例如，图像拍摄基座12。因此，电子盒20是一种便携式发射线摄影图像拍摄设备。

如图3所示，壳体58包括用作下壳体的第一壳体64以及用作上壳体的第二壳体66，第二壳体66包括被照射表面46。壳体58容纳了用于将放射线16转换为放射线摄影图像的放射线检测器70。放射线检测器70安装在第二壳体66的与被照射表面46相对的内顶板表面68上。

如图4所示，放射线检测器70包括闪烁体支撑板72、闪烁体74和具有光电二极管76的光电检测器基板78，这些元件按照此顺序朝着内顶板表面68向上连续排列。闪烁体74和光电检测器基板78通过第一接合层80彼此接合。光电检测器基板78，即，放射线检测器70自身通过第二接合层82接合到内顶板表面68。闪烁体74具有柱状晶体结构84。

如图3所示，壳体58例如还容纳了接合到放射线检测器70的电路板支撑板100。

电路板支撑板100支撑了电池102、电路板104和电荷放大器IC106等。电路板104包括用于进行无线或者有线通信的通信单元108。电荷放大器IC106通过柔性电路110电连接到光电二极管76。

如图5所示，可以省去电路板支撑板100，在此情况下电池102、电路板104(通信单元108)和电荷放大器IC106布置在与放射线检测器70隔开的位置。

如本领域已知的，闪烁体74将透过受检者14的放射线16转换为荧光，即可见光。光电二极管76将作为可见光的荧光转换为电荷。因此，在放射线16透过受检者14的情况下，闪烁体74生成了取决于透过受检者14的放射线16的量的荧光，并且光电二极管76生成了取决于所产生的荧光量的电荷。放射线检测器70检测电荷作为表示放射线摄影图像的电信号。

如果闪烁体74是由CsI:Tl(加入了铊的碘化铯)制成，则随着闪烁体74的温度升高，闪烁体74的灵敏度降低。换句话说，随着透过受检者14的放射线的量增加，闪烁体74的温度升高并且变得较不易产生与透过受检者14的放射线16的量相称的荧光。相反地，随着光电二极管76的温度升高，可以由a-Si(非晶硅)制成的光电二极管76的灵敏度通常变得更高。换句话说，随着施加到光电二极管76的荧光的量增加，光电二极管76的温度升高并且光电二极管76变得易于生成与施加到光电二极管76的荧光量的增加相称的电荷。

因此，如果选择了当温度升高时发生小的灵敏度降低的闪烁体74和当温度上升时发生大的灵敏度增加的光电二极管76，如图6所示，则在放射线检测器70处于高温的情况下，闪烁体74生成的荧光的量略微降低，而光电二极管76生成的电荷量显著增加。生成的荧光量和生成的电荷量之间的这种不平衡对所拍摄的放射线摄影图像中产生的赝像负责。

如上所述，如果温度分布在放射线检测器70的平面内增强则产生赝像。这种温度分布由从外部热源传递到放射线检测器70的热量以及容纳放射线检测器70的壳体58中的内部热源产生的热量而增强。外部热源还包括靠在电子盒20上的患者，以及与电子盒20紧密布置或者与其接触的其它发热装置。壳体58中的内部热源包括电池102、电路板104、电荷放大器IC106和通信单元108。

在图5所示的放射线检测器70中，包括电池102、电路板104、电荷放大器IC106和通信单元108的内部热源与放射线检测器70隔开。如果放射线检测器70为盒型DR面板的形式，可插入盒支架中而用于胶片/屏幕图像拍摄处理或者使用成像板的图像拍摄处理，则壳体58具有减小的厚度，或者说壳体58具有有限的厚度尺寸。因此，壳体58中的放射线检测器70与内部热源之间的距离相对小，由此使放射线检测器70易受到壳体58中的温度分布的影响。尽管可以在壳体58中放射线检测器70与内部热源之间布置热扩散器等，但是热扩散器很难使温度分布完全均匀。

根据本实施方式，选择能够消除灵敏度的各自温度依赖性的闪烁体74和光电二极管76。更具体地，如果假定用A[％/K]表示闪烁体74对放射线16的灵敏度的温度依赖变化率，用B[％/K]表示光电二极管76对可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则如图7所示，温度依赖变化率A和B之和(A+B)优选地应接近零(0)。更具体地，温度依赖变化率A和B之和(A+B)优选地应满足以下不等式(1)：

-0.35[％/K]＜A+B＜0.35[％/K]…(1)

速率A＝-0.1[％/K]表示在温度改变1K的情况下灵敏度下降0.1％。类似地，速率B＝0.1[％/K]表示在温度改变1K的情况下灵敏度升高0.1％。

随着放射线检测器70的温度升高，闪烁体74产生的荧光量的降低被光电二极管产生的电荷量的增加所补偿。因此，光电二极管76产生了与透过受检者14的放射线16的量相当的电荷量，由此，防止所拍摄的放射线摄影图像出现赝像。

如上所述，随着温度升高通常的闪烁体74的灵敏度都会降低，随着温度升高通常的光电二极管76的灵敏度都会增大。因此，A＜0且B＞0。

在制造工序期间闪烁体74生长为膜时，闪烁体74的灵敏度的温度依赖变化率A随温度而改变。例如，如果CsI:Tl的闪烁体74分别在700℃、800℃和900℃下生长为膜，则闪烁体74的灵敏度的温度依赖变化率A分别是-0.12[％/K]、-0.22[％/K]和-0.34[％/K]。

如果A＝-0.12[％/K]且B＝0.51[％/K]，则A和B之和(A+B)是0.39，其不满足不等式(1)。如果A＝-0.22[％/K]或者-0.34[％/K]且B＝0.51[％/K]，则A和B之和(A+B)是0.29或者0.17，其满足不等式(1)。

作为A和B之和(A+B)的计算结果不满足不等式(1)的结果的闪烁体74和光电二极管76的组合被排除在用作根据本实施方式的放射线检测器70中的闪烁体74和光电二极管76之外。或者说，根据本实施方式的放射线检测器70仅采用A和B之和(A+B)满足不等式(1)的闪烁体74和光电二极管76。

即使闪烁体74由不同于CsI:Tl的材料制成，也可以计算A和B之和(A+B)，并且放射线检测器70可以采用满足不等式(1)的A和B之和(A+B)的闪烁体74和光电二极管76的组合，由此提供针对闪烁体74的上述温度依赖灵敏度。

另选地，可以改变光电二极管76而不是闪烁体74的灵敏度的温度依赖变化率。

根据本实施方式的电子盒20基本上是如上所述构建的。下面将描述电子盒20的操作和优点。

为了获取受检者14的放射线摄影图像，医生或者放射技术员可以让受检者14躺在图像拍摄底座12上(参见图1)。接着，医生或者放射技术员按压放射开关30到半行程，由此命令放射线源控制器28准备放射线源26来发射放射线16，以及经过无线通信链路向控制台22发送指示准备好施加放射线16的通知信号。

响应于该通知信号，控制台22经过无线通信链路向电子盒20发送用于实现与从放射源26施加放射线16同步的同步控制信号。如果电子盒20的控制器40接收到同步控制信号，则控制器40在显示控制面板50上显示指示准备好了施加放射线16的信息(参见图2)。控制器40还从扬声器52输出指示该信息的声音。

当医生或者放射技术员随后按压放射线开关30至全行程时，放射源控制器28在预定时间段从放射源26向受检者14的成像区施加放射线16。放射源控制器28可以在开始施加放射线16的同时经过无线通信链路向控制台22发送指示开始施加放射线16的通知信号。控制台22将所接收的通知信号传递到电子盒20。响应于接收通知信号，电子盒20的控制器40可以在显示控制面板50上显示指示施加放射线16的信息，以及从扬声器52输出指示该信息的声音。

放射线16透过受检者14的成像区和被照射表面46和电子盒的内顶板表面68，并且放射线16施加到放射线检测器70。放射线16还透过光电检测器基板78并且施加到闪烁体74的柱状晶体结构84。

柱状晶体结构84发射一定量的荧光作为可见光，发射量取决于施加的放射线16的量。所发射的荧光从闪烁体74行进到光电检测器基板78。

光电检测器基板78的光电二极管76产生并且存储取决于所发射的施加到光电检测器基板78的荧光的量的一定量的电荷。控制器40读取表示电荷的信息以产生受检者14的成像区的放射线摄影图像。

当上述处理重复时，放射线检测器70的温度增高，由此降低了闪烁体74的灵敏度并且增大了光电二极管76的灵敏度。根据本发明，选择闪烁体74和光电二极管76，其灵敏度变化率A和B满足不等式(1)。因此，闪烁体74的灵敏度的降低和光电二极管76的灵敏度的增加彼此消除，从而光电二极管76产生取决于透过受检者14的放射线16的量的一定量的电荷。

这样，就防止了在所拍摄的放射线摄影图像中发生和出现赝像，因此不降低基于放射线摄影图像的诊断准确度。

根据本发明，如上所述，将闪烁体74和发光二极管76的灵敏度的温度依赖变化率A和B设定为适当值，从而避免产生所拍摄的放射线摄影图像中的赝像。因此，所拍摄的放射线摄影图像清楚地可视觉识别，由此基于放射线摄影图像的诊断精确度高。

只要闪烁体74的灵敏度的降低和光电二极管76的灵敏度的增大彼此消除，即使在受检者14触摸电子盒20的照射表面的情况下放射线检测器70的温度分布发生了偏差，仍可以防止由于温度分布的偏差引起的在所拍摄的放射线摄影图像中出现赝像。因此，电子盒20不要求热辐射器，并且不需要生成用于减少将有可能在拍摄的放射线摄影图像中产生的赝像的校正程序。由于以上讨论的原因，电子盒20结构上相对简单。

上述操作序列是基于闪烁体74的温度和光电二极管76的温度大致彼此相同的前提。放射线摄影图像拍摄系统10被配置为如果闪烁体74和光电二极管76之间的温度差超出预定阈值则发出警报。可以使用分别与闪烁体74和光电二极管76相关联的温度传感器(未示出)来测量闪烁体74的温度和光电二极管76的温度。以上所称的阈值是基于闪烁体74和光电二极管76的灵敏度的温度依赖性的梯度(即，灵敏度变化率)而建立的。

可以按照以下方式来制造放射线检测器70。

首先，使用诸如蒸发、化学气相沉积(CVD)等已知的膜生长工艺在闪烁体支撑板72上生长闪烁体74作为膜。

如果生长闪烁体74时的温度过低，则膜生长的速率变低。如果生长闪烁体74时的温度过高，则可能在闪烁体74上形成凸块。闪烁体74上的凸块趋于造成很难校正的图像瑕疵。为了避免这种缺陷，生长闪烁体74时的温度应优选地在750到900℃的范围。

由于不同的杂质能级数量，闪烁体74的灵敏度变化率A根据膜生长工艺和膜生长温度而不同。因此，此时，例如应优选地测量闪烁体74的灵敏度变化率A。

基于所测得的闪烁体74的灵敏度变化率A，选择灵敏度变化率B满足不等式(1)的光电二极管76。例如，如果生长为膜的闪烁体74的灵敏度变化率A是-0.22[％/K]，则应选择灵敏度变化率B小于0.57[％/K]且大于-0.13[％/K]的光电二极管76。即使闪烁体74的灵敏度变化率A是-0.12[％/K]，通过生长灵敏度变化率B小于0.47[％/K]且大于-0.23[％/K]的光电二极管76作为膜也可以获得满足不等式(1)的组合。

如果闪烁体74是由硫氧化钆(氧硫钆，GOS)制成，则其灵敏度变化率A可能偶尔几乎是零。在此情况下，可以生长灵敏度变化率B小于0.35[％/K]且大于-0.35[％/K]的光电二极管76作为膜。

或者说，根据这种制造方法，基于闪烁体74的灵敏度变化率A，生长灵敏度变化率B满足不等式(1)的光电二极管76作为膜。这样就可获得灵敏度变化率彼此消除的闪烁体74和光电二极管76的组合。

接着，通过第一接合层80将闪烁体74和光电检测器基板78接合起来，由此生产根据本实施方式的放射线检测器70。

接着通过第二接合层82将放射线检测器70接合到第二壳体66的内顶板表面68。将之中安装有放射线检测器70的第二壳体66和第一壳体64彼此组合起来，由此得到面板42。接着将面板42和控制器40组合起来以得到电子盒20。

相反地，首先在光电检测器基板78上生长光电二极管76作为膜，并且可以基于光电二极管76的灵敏度变化率B来选择灵敏度变化率A满足不等式(1)的闪烁体74。例如，如果生长为膜的光电二极管76的灵敏度变化率B是0.51[％/K]，则应将灵敏度变化率A大于-0.86[％/K]且小于-0.16[％/K]的闪烁体74生长为膜。

随后，可以利用第一接合层80将闪烁体74和光电检测器基板78彼此接合，由此制造出根据本实施方式的放射线检测器70。

然后可以利用第二接合层82将放射线检测器70接合到第二壳体66的内顶板表面68。可以将之中安装有放射线检测器70的第二壳体66和第一壳体64彼此组合起来，由此得到面板42。接着将面板42和控制器40组合到电子盒20中。

本发明不限于上述实施方式，在不背离本发明的范围的前提下可以对实施方式进行各种变化和修改。

例如，可以经过诸如电缆的有线通信链路来发送和接收信号，而不是通过所例示的实施方式所称的无线通信链路。

闪烁体74和光电二极管76可以由任何材料制成，不仅是CsI:Tl和a-Si，只要它们的灵敏度变化率A和B满足不等式(1)即可。

如图8所示，放射线检测器90可以包括光电检测器基板78，其具有光电二极管76、第一接合层80、闪烁体74和闪烁体支撑板72，这些元件按此顺序朝着内顶板表面68向上连续排列。可以将放射线检测器90接合到内顶板表面68，由此得到电子盒92。在图8中，附图中省略了电路板支撑板100(参见图3)以及电路板支撑板100上的各个电路。

下面将描述本发明实施例1到3和比较例1到3。

<实施例>

[本发明实施例1]

在750℃下通过蒸发在闪烁体支撑板72上沉积由CsI:Tl制成的闪烁体74。通过蒸发在光电检测器基板78上沉积由a-Si制成的光电二极管76。闪烁体74和光电二极管76的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.19[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.32。

构建由闪烁体74和光电二极管76组成的放射线检测器70，接着将放射线检测器70接合到内顶板表面68，由此得到根据本发明实施例1的电子盒。

[本发明实施例2]

按照与本发明实施例1相同方式构建放射线检测器70，不同之处为在800℃下通过蒸发来沉积由CsI:Tl制成的闪烁体74，由此得到根据本发明实施例2的电子盒。闪烁体74和光电二极管76的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.22[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.29。

[本发明实施例3]

按照与本发明实施例1和2相同方式构建放射线检测器70，不同之处为在900℃下通过蒸发来沉积由CsI:Tl制成的闪烁体74，由此得到根据本发明实施例3的电子盒。闪烁体74和光电二极管76的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.34[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.17。

[本发明实施例4]

按照与本发明实施例1到3相同方式构建放射线检测器，不同之处为在950℃下通过蒸发来沉积由CsI:Tl制成的闪烁体，由此得到根据本发明实施例4的电子盒。闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.37[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.14。

[比较例1]

按照与本发明实施例1到4相同方式构建放射线检测器，不同之处为在700℃下通过蒸发来沉积由CsI:Tl制成的闪烁体，由此得到根据比较例1的电子盒。闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.12[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.39。

[比较例2]

按照与本发明实施例1到4相同方式构建放射线检测器，不同之处为通过蒸发来沉积由GOS制成的闪烁体，由此得到根据比较例2的电子盒。闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率A和B分别是-0.03[％/K]和0.51[％/K]。A和B之和(A+B)是0.48。

<比较>

使用根据本发明实施例1到4的电子盒20和根据比较例1和2的电子盒，操作图1所示的放射线摄影图像拍摄系统10以分别在25℃和35℃下向受检者14施加放射线，以拍摄放射线摄影图像。如图9所示用表列出所拍摄的放射线摄影图像的视觉可识别度级别以及闪烁体和光电二极管的灵敏度的温度依赖变化率A和B。在图9中，“○”指示密度差清楚并且视觉可识别度优异，“△”指示密度差略微不清楚并且视觉可识别度仅是良好。

另外，如果由于CsI:Tl的膜生长时突然起泡而形成凸块，则计算这种凸块造成的负面影响作为所拍摄的放射线摄影图像上的图像瑕疵。用“△”标记具有根据其大小和聚集程度而未充分校正并且潜在地将被视觉识别的图像瑕疵的放射线摄影图像，用“○”标记没有图像瑕疵或者具有校正后不可视觉识别的图像瑕疵的放射线摄影图像。

从图9可见根据本发明实施例1到3的电子盒20能够产生高度可视觉识别并且没有图像瑕疵的或者质量很高以至于即使有图像瑕疵也可被校正的放射线摄影图像。

尽管本发明实施例4中的图像瑕疵将潜在地被视觉识别为图像不规则，但是在实际使用中并没有问题。

尽管已经示出和详细描述了本发明的特定优选实施方式，应理解在不背离按照所附的权利要求阐述的本发明的范围的前提下可以对实施方式进行各种变化和修改。

Claims (14)

1.一种放射线检测器(70)，该放射线检测器(70)包括用于将放射线(16)转换为可见光的闪烁体(74)和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管(76)，其中：

如果假定用A表示所述闪烁体(74)针对所述放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率并且用B表示所述光电二极管(76)针对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则灵敏度的温度依赖变化率A和B满足以下不等式(1)：

-0.35[％/K]<A+B<0.35[％/K]…(1)，

其中，A<0并且B>0。

2.根据权利要求1所述的放射线检测器(70)，其中，A<-0.2。

3.根据权利要求1所述的放射线检测器(70)，其中，所述闪烁体(74)由CsI制成，所述光电二极管(76)由非晶硅制成。

4.一种制造放射线检测器(70)的方法，所述放射线检测器(70)包括用于将放射线(16)转换为可见光的闪烁体(74)和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管(76)，该方法包括以下步骤：

测量所述闪烁体(74)针对所述放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率；以及

如果假定用A表示所述闪烁体(74)针对所述放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率，则选择针对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率B满足以下不等式(1)的光电二极管作为所述光电二极管(76)：

-0.35[％/K]<A+B<0.35[％/K]…(1)，

其中，如果A<0，则选择B>0的光电二极管作为所述光电二极管(76)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，选择A<-0.2的闪烁体作为所述闪烁体(74)。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，选择CsI作为所述闪烁体(74)的材料，并且选择非晶硅作为所述光电二极管(76)的材料。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，在750℃到900℃的温度范围内将所述闪烁体(74)生长为膜。

8.一种制造放射线检测器(70)的方法，所述放射线检测器(70)包括用于将放射线(16)转换为可见光的闪烁体(74)和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管(76)，该方法包括以下步骤：

测量所述光电二极管(76)针对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率；以及

如果假定用B表示所述光电二极管(76)针对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则选择针对放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率A满足以下不等式(1)的闪烁体作为所述闪烁体(74)：

-0.35[％/K]<A+B<0.35[％/K]…(1)，

其中，如果B>0，则选择A<0的闪烁体作为所述闪烁体(74)。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，选择A<-0.2的闪烁体作为所述闪烁体(74)。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，选择CsI作为所述闪烁体(74)的材料，并且选择非晶硅作为所述光电二极管(76)的材料。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，在750℃到900℃的温度范围内将所述闪烁体(74)生长为膜。

12.一种放射线摄影图像拍摄设备(20)，该放射线摄影图像拍摄设备包括壳体(58)和容纳在所述壳体(58)中的放射线检测器(70)，所述放射线检测器(70)包括用于将放射线(16)转换为可见光的闪烁体(74)和用于将所述可见光转换为电荷的光电二极管(76)，其中：

所述壳体(58)具有面对放射线源(26)的被照射表面(46)；

如果假定用A表示所述闪烁体(74)针对所述放射线(16)的灵敏度的温度依赖变化率并且用B表示所述光电二极管(76)针对所述可见光的灵敏度的温度依赖变化率，则灵敏度的温度依赖变化率A和B满足以下不等式(1)：

-0.35[％/K]<A+B<0.35[％/K]…(1)，

其中，A<0并且B>0；

并且

所述放射线检测器(70)安装在所述壳体(58)的与所述被照射表面(46)相对的表面上。

13.根据权利要求12所述的放射线摄影图像拍摄设备(20)，其中，A<-0.2。

14.根据权利要求12所述的放射线摄影图像拍摄设备(20)，其中，所述闪烁体(74)由CsI制成，所述光电二极管(76)由非晶硅制成。