CN103646680A - 一种碘化铯闪烁体屏及其封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碘化铯闪烁体屏及其封装方法，所述碘化铯闪烁体屏包括：反射基板、沉积在所述反射基板上表面的碘化铯闪烁体层、压合在所述碘化铯闪烁体层上表面的防水透明薄膜、以及粘接在所述反射基板下表面的衬底层，所述碘化铯闪烁体层的四周边缘设置有密封胶，所述密封胶的下表面与所述反射基板相贴合，上表面与所述防水透明薄膜相贴合。通过上述方式，本发明能够实现阻水防水的效果，提高刚性，而且其封装工艺简单，大大降低闪烁体的封装成本，提高封装效率。

Description

一种碘化铯闪烁体屏及其封装方法

技术领域

本发明涉及功能薄膜材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种碘化铯闪烁体屏。

背景技术

无机闪烁体（inorganic scintillator）在辐射探测中起着非常重要的作用，广泛应用于影像核医学、核物理、高能物理、工业CT、油井勘探和安全检查等领域。目前研究和应用最多的是无机闪烁体，而这其中具有高亮度、高分辨率的碘化铯闪烁体应用最为广泛。但是碘化铯材料为吸湿性材料，当其吸收空气中的水分而潮解时，会使得闪烁体的特性，特别是图像分辨率大大降低，因此，如何有效的封装闪烁体更尤为重要。而不同的基板其封装的工艺也都不相同。

目前，作为代表性的碘化铯闪烁体，是以碳材料为基板来生长碘化铯闪烁体，封装方式为浜松光子学株式会社的镀膜封装方法，如专利为WO99/66348、WO02/23219以及JP170092/1998所公布的封装方法。该碘化铯闪烁体封装方式首先通过CVD法在碘化铯表面镀一层厚为10um的聚对二甲苯层，然后溅射一层200nm的SiO₂膜，最后CVD法形成一层10um聚对二甲苯层。

然而，利用CVD法蒸镀聚对二甲苯膜及溅射SiO₂层作为用来使闪烁体免受湿气影响的防湿屏障，最少需要两种设备即CVD设备和溅射设备来完成整个封装过程，可见，这种封装方法存在流程复杂、生产成本高的问题。同时，利用蒸镀的方法来封装，必需加工掩膜板来保护不需要被覆盖的地方，如连接脚等，这样大大增加了工艺的复杂度。而且通过CVD方法形成聚对二甲苯的有机膜保护层的速度大约为100至2000埃/分钟，因此形成20um的闪烁体保护层需要2000分钟至100分钟，这种现有的封装技术存在生产率较低的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种碘化铯闪烁体屏及其封装方法，能够实现阻水防水的效果，提高刚性，还可以大大降低闪烁体的封装成本，提高封装效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种碘化铯闪烁体屏，包括：反射基板、沉积在所述反射基板上表面的碘化铯闪烁体层、压合在所述碘化铯闪烁体层上表面的防水透明薄膜、以及粘接在所述反射基板下表面的衬底层，所述碘化铯闪烁体层的四周边缘设置有密封胶，所述密封胶的下表面与所述反射基板相贴合，上表面与所述防水透明薄膜相贴合。

在本发明的一个较佳实施例中，所述反射基板的材质为金属材料或无机材料，其可见光反射率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1、X射线吸收率小于等于5%。

在本发明的一个较佳实施例中，所述反射基板为铝板。

在本发明的一个较佳实施例中，所述碘化铯闪烁体层为将X射线转化为可见光的掺杂碘化铊的碘化铯厚膜，其厚度为0.2-0.8 mm。

在本发明的一个较佳实施例中，所述密封胶的水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1。

在本发明的一个较佳实施例中，所述防水透明薄膜的材质为高分子材料或无机材料，其可见光透过率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1。

在本发明的一个较佳实施例中，所述衬底层为高分子塑料板、碳制基板或者轻金属板，其X射线吸收率小于等于5%。

本发明还提供一种碘化铯闪烁体屏的封装方法，包括以下步骤：

1）在所述反射基板的上表面，利用真空蒸镀方式，沉积一层碘化铯闪烁体层；

2)在所述碘化铯闪烁体层的四周边缘放置密封胶，使密封胶的下表面与所述反射基板的上表面相贴合；

3）在真空环境下，将防水透明薄膜压合至所述碘化铯闪烁体层的上表面，用于保护碘化铯闪烁体屏不被空气中的水气潮解；

4）固化密封胶或者热压密封胶，使所述密封胶的下表面与所述反射基板的上表面相贴合，所述密封胶的上表面与所述防水透明薄膜相贴合，所述密封胶的四周均与所述碘化铯闪烁体层相贴合；

5）在所述反射基板的下表面粘接衬底层，来增加整个碘化铯闪烁体屏的刚性，让其不易形变与损坏。

本发明的有益效果是：采用可见光反射率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1、X射线吸收率小于等于5%的材料作为高反射基板材料，同时采用可见光透过率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1，的防水透明薄膜，将X射线转化为可见光的掺杂碘化铊的碘化铯厚膜作为碘化铯闪烁体层，并在碘化铯闪烁体层的四周边缘设置水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1的密封胶，在高反射基板的下面粘接X射线吸收率小于等于5%的衬底层，能够实现碘化铯闪烁体屏阻水防水的效果，提高其刚性，而且其封装工艺简单，可以大大降低闪烁体的封装成本，提高封装效率。

附图说明

图1为本发明一种碘化铯闪烁体屏一较佳实施例的结构示意图；

图2为为1所示碘化铯闪烁体屏的封装工艺图；

附图中各部件的标记如下：1、防水透明薄膜，2、碘化铯闪烁体层，3、密封胶，4、反射基板，5、衬底层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种碘化铯闪烁体屏，包括：反射基板4、沉积在所述反射基板4上表面的碘化铯闪烁体层2、压合在所述碘化铯闪烁体层2上表面的防水透明薄膜1、以及粘接在所述反射基板4下表面的衬底层5，所述碘化铯闪烁体层2的四周边缘设置有密封胶3，所述密封胶3的下表面与所述反射基板4相贴合，上表面与所述防水透明薄膜1相贴合。

其中，所述反射基板4的材质为金属材料或无机材料，可见光反射率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1、X射线吸收率小于等于5%。在本实施例中，优选为高反射铝板，其厚度为0.4mm，反射率为90%。

所述碘化铯闪烁体层2的厚度为0.2-0.8 mm，是将X射线转化为可见光的掺杂碘化铊的碘化铯厚膜。

所述密封胶3的水蒸气透过率小于等于0.1g/m2·day-1。

所述防水透明薄膜1的材质为高分子材料或无机材料。该防水透明薄膜1的可见光透过率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1，位于碘化铯闪烁体屏的最上层，其主要用于保护碘化铯闪烁体屏不被空气中的水气潮解。

所述衬底层5为高分子塑料板、碳制基板或者轻金属板，优选为碳纤维板或塑料板。该衬底层5 的X射线吸收率小于等于5%，主要是增加整个碘化铯闪烁体屏的刚性，让其不易形变与损坏。

请参阅图2，封装时，先在所述反射基板4的上表面，利用真空蒸镀方式，生长一层碘化铯闪烁体层2；然后，在所述碘化铯闪烁体层2的四周边缘放置密封胶3，使密封胶3的下表面与所述反射基板4的上表面相贴合；接着，在真空环境下，在所述碘化铯闪烁体层2的上表面压合一层防水透明薄膜1，用于保护碘化铯闪烁体屏不被空气中的水气潮解；然后，固化或者热压密封胶3，使使密封胶3的下表面与所述反射基板4的上表面相贴合，所述密封胶3的上表面与所述防水透明薄膜1相贴合，所述密封胶3的四周均与所述碘化铯闪烁体层2相贴合；最后，在所述反射基板4的下表面粘接衬底层5，来增加整个碘化铯闪烁体屏的刚性，让其不易形变与损坏。

本发明揭示了一种碘化铯闪烁体屏，采用可见光反射率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1、X射线吸收率小于等于5%的材料作为高反射基板材料，同时采用可见光透过率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1，的防水透明薄膜，将X射线转化为可见光的掺杂碘化铊的碘化铯厚膜作为碘化铯闪烁体层，并在碘化铯闪烁体层的四周边缘设置水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1的密封胶，在高反射基板的下面粘接X射线吸收率小于等于5%的衬底层，能够实现碘化铯闪烁体屏阻水防水的效果，提高其刚性，而且其封装工艺简单，可以大大降低闪烁体的封装成本，提高封装效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种碘化铯闪烁体屏，其特征在于，包括：反射基板、沉积在所述反射基板上表面的碘化铯闪烁体层、压合在所述碘化铯闪烁体层上表面的防水透明薄膜、以及粘接在所述反射基板下表面的衬底层，所述碘化铯闪烁体层的四周边缘设置有密封胶，所述密封胶的下表面与所述反射基板相贴合，上表面与所述防水透明薄膜相贴合。

2.根据权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述反射基板的材质为金属材料或无机材料，其可见光反射率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1、X射线吸收率小于等于5%。

3.根据权利要求2所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述反射基板为铝板。

4.根据权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述碘化铯闪烁体层为将X射线转化为可见光的掺杂碘化铊的碘化铯厚膜，其厚度为0.2-0.8 mm。

5.根据权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述密封胶的水蒸气透过率小于等于0.1g/m2·day-1。

6.根据权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述防水透明薄膜的材质为高分子材料或无机材料，其可见光透过率大于等于80%、水蒸气透过率小于等于0.1g/m²·day^-1。

7.根据权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏，其特征在于，所述衬底层为高分子塑料板、碳制基板或者轻金属板，其X射线吸收率小于等于5%。

8.一种如权利要求1所述的碘化铯闪烁体屏的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在所述反射基板的上表面，利用真空蒸镀方式，沉积一层碘化铯闪烁体层；

2)在所述碘化铯闪烁体层的四周边缘放置密封胶，使密封胶的下表面与所述反射基板的上表面相贴合；

3）在真空环境下，将防水透明薄膜压合至所述碘化铯闪烁体层的上表面，用于保护碘化铯闪烁体屏不被空气中的水气潮解；

4）固化密封胶或者热压密封胶，使所述密封胶的下表面与所述反射基板的上表面相贴合，所述密封胶的上表面与所述防水透明薄膜相贴合，所述密封胶的四周均与所述碘化铯闪烁体层相贴合；

5）在所述反射基板的下表面粘接衬底层，来增加整个碘化铯闪烁体屏的刚性，让其不易形变与损坏。

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