CN108351427B

CN108351427B - 用于检测辐射的装置以及提供用于检测辐射的装置的方法

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Publication number: CN108351427B
Application number: CN201680064870.2A
Authority: CN
Inventors: Z·莱迪沃耶维克; M·阿斯特莱; P·安德鲁
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2036-08-31
Also published as: EP3141932B1; CN108351427A; PH12018500530A1; WO2017042429A1; EP3141932A1; US10459090B2; US20190025441A1

Abstract

一种装置和方法，该装置包括：多个闪烁体材料层，其被配置为响应于入射的辐射而产生光子；以及多个间隔材料层，其中，闪烁体材料和间隔材料采用交替的层来布置，以使得在闪烁体材料层与间隔材料层之间提供多个界面；其中，闪烁体材料具有与间隔材料不同的折射率，并且，所述多个层中的层的厚度被布置为使得能够实现由闪烁体材料发射的光子和由界面反射的光子的相长干涉。

Description

用于检测辐射的装置以及提供用于检测辐射的装置的方法

技术领域

本公开的示例涉及用于检测辐射的装置以及提供用于检测辐射的装置的方法。具体地，这些示例涉及用于检测辐射的装置以及提供用于检测辐射的装置并且提供对应于所检测到的辐射的高分辨率图像的方法。

背景技术

用于将入射的诸如X射线的高能辐射转换为光子的闪烁体是已知的。由闪烁体产生的光子然后可被光电检测器检测到，以使得光电检测器提供指示入射的X射线或其它高能辐射的电信号。然后可以处理电信号以提供对应于所检测到的X射线或其它高能辐射的图像。

所使用的闪烁体材料的厚度影响诸如X射线检测器的辐射检测器的性能。如果闪烁体材料太厚，则闪烁体材料中的光子的相互作用将导致由闪烁体材料发射的光子束发散而不是以聚集的光束来提供。这将降低由X射线检测器获得的图像的分辨率。如果闪烁体材料很薄，则可允许获得高分辨率的图像，因为这将减少光子束的发散的量。然而，具有薄层的闪烁体材料将减少被闪烁体材料吸收的X射线的量。这将降低X射线检测器的灵敏度和效率。

提供改进的闪烁体装置和提供这种装置的方法是有用的。

发明内容

根据本公开的各种但未必全部示例，提供一种装置，其包括：多个闪烁体材料层，其被配置为响应于入射的辐射而产生光子；以及多个间隔材料层，其中，闪烁体材料和间隔材料采用交替的层来布置，以使得在闪烁体材料层与间隔材料层之间提供多个界面；其中，闪烁体材料具有与间隔材料不同的折射率，并且，所述多个层中的层的厚度被布置为使得能够实现由闪烁体材料发射的光子和由界面反射的光子的相长干涉。

在一些示例中，相长干涉可被配置为将由闪烁体材料发射的光子校准成朝向垂直于多个闪烁体材料层和多个间隔材料层的方向。

在一些示例中，多个闪烁体材料层和多个间隔材料层可被布置为形成分布式布拉格反射器。

在一些示例中，多个闪烁体材料层和多个间隔材料层可被配置为使得由闪烁体材料发射的光子聚集在小区域中。

在一些示例中，多个闪烁体材料层和多个间隔材料层可被配置为使得由闪烁体材料发射的光子被布置为聚集在光电检测器的像素上。

在一些示例中，闪烁体材料可具有比间隔材料更高的折射率。

在一些示例中，间隔材料可以包括与闪烁体材料中的第一类型闪烁体不同的第二类型闪烁体。

在一些示例中，多个闪烁体材料层和多个间隔材料层中的层的厚度t由t＝xλ/n给出，其中，x是光子的波长的一部分，λ是光子的自由空间波长，n是所述层的折射率。

在一些示例中，该装置可以包括反射层。

在一些示例中，该装置可以包括光电检测器。

在一些示例中，闪烁体材料可被配置为响应于入射的X射线而产生光子。

根据本公开的各种但未必全部示例，提供一种包括上述装置的辐射检测器。

根据本公开的各种但未必全部示例，提供一种方法，其包括：提供被配置为响应于入射的辐射而产生光子的多个闪烁体材料层；以及提供多个间隔材料层，其中，闪烁体材料和间隔材料采用交替的层来布置，以使得在闪烁体材料层与间隔材料层之间提供多个界面；其中，闪烁体材料具有与间隔材料不同的折射率，并且，所述多个层中的层的厚度被布置为使得能够实现由闪烁体材料发射的光子和由界面反射的光子的相长干涉。

在一些示例中，多个闪烁体材料层和多个间隔材料层中的各个层的厚度t由t＝xλ/n给出，其中，x是光子的波长的一部分，λ是光子的自由空间波长，n是所述层的折射率。

在一些示例中，该方法可以包括提供反射层。

在一些示例中，该方法可以包括提供光电检测器。

根据本公开的各种但未必全部示例，提供如在附加的权利要求中要求保护的示例。

附图说明

为了更好地理解对于理解详细描述是有用的各种示例，现在将仅以示例的方式参考附图，其中：

图1示出一种装置；

图2示出一种装置；

图3示出采用X射线检测器的装置；

图4示出一种方法；

图5A至图5D是示出可用示例性装置获得的结果的曲线图。

具体实施方式

附图示出了装置1，其包括：多个闪烁体材料3层9，其被配置为响应于入射的辐射而产生光子；以及多个间隔材料5层9，其中，闪烁体材料3和间隔材料5采用交替的层9来布置，以使得在闪烁体材料3层9与间隔材料5层之间提供多个界面7；其中，闪烁体材料3具有与间隔材料5不同的折射率，并且，多个层9中的层9的厚度被布置为使得能够实现由闪烁体材料3发射的光子和由界面7反射的光子的相长干涉。

装置1可用于检测辐射。在一些示例中，装置1可用于检测X射线或其它高能电磁辐射。装置1可用于使得能够提供高分辨率图像。

图1示意性地示出了根据本公开的示例的示例性装置1。

示例性装置1包括多个层9。多个层9被布置成片状结构。多个层9在片状结构内彼此重叠地布置。在图1的示例性装置1中，每个层9是平的或基本上平的。在任意两个相邻的层9之间提供平的或基本上平的界面7。

装置1包括多个闪烁体材料3层9。闪烁体材料3可以包括可被配置为响应于入射的辐射而产生光子的任何适合的材料。入射的辐射可以包括高能电磁辐射。入射的辐射可以包括X射线。

用作闪烁体材料3的材料可以取决于将要被检测的辐射。在一些示例中，闪烁体材料3可以包括碘化铯、聚合物或任何其它适合的材料。在一些示例中，用作闪烁体材料3的材料可被布置为对入射的辐射的特定波长敏感。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括磷光体。可以使用的磷光体的示例包括：ZnS:Ag、CaWO₄、Gd₂O₂S:Tb、Gd₂O₂S:Pr、Ce、F、LaOBr:Tb、YTaO₄:Nb、Lu₂O₃:Eu、SrHfO₃:Ce或任何其它适合的磷光体。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括单晶闪烁体。可以使用的单晶闪烁体的示例包括：CsI:Tl、NaI:Tl、LaBr₃:Ce、K₂LaI₅:Ce、BaF₂、Bi₄Ge₃O₁₂、PbWO₄、CdWO₄、YAlO₃:Ce、LuAlO₃:Ce、Y₃Al₅O₁₂:Ce、Lu₃Al₅O₁₂:Ce、Gd₂SiO₅:Ce、Lu₂SiO₅:Ce、Lu_1.8Y_0.2SiO₅:Ce或任何其它适合的单晶闪烁体。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括陶瓷闪烁体。可以使用的陶瓷闪烁体的示例包括：YAG:Nd、YAG:Ce、Y₂O₃:Nd、Lu₂O₃:Eu或任何其它适合的陶瓷闪烁体。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括微结构晶体闪烁体。微结构晶体闪烁体可被布置成柱状结构。可以使用的微结构晶体闪烁体的示例包括：CsBr:Tl、CsI:Na、CsI:Tl或任何其它适合的微结构晶体闪烁体。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括有机闪烁体。可以使用的有机闪烁体的示例包括：蒽(anthracene)、芪(stilbene)、萘(naphthalene)或任何其它适合的有机闪烁体。

在一些示例中，闪烁体材料3可以包括塑料闪烁体。可以使用的塑料闪烁体的示例包括：聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯基甲苯(polyvinyltoluene，PCT)、聚乙烯二甲苯(polyvinylxylene，PVX)或任何其它适合的塑料闪烁体。

装置1还包括多个间隔材料5层9。多个间隔材料5层可以在闪烁体材料3层9之间提供，使得装置1包括多个间隔材料5和闪烁体材料3的交替的层9。这在闪烁体材料3与间隔材料5之间创建多个界面7。每个界面之间的距离由层9的厚度t确定。

间隔材料5可以包括可被配置为隔离闪烁体材料3层的任何适合的材料。间隔材料5可以包括对入射的X射线或其它辐射透明或至少部分透明的材料。间隔材料5可以包括对由闪烁体材料3产生的光子透明或至少部分透明的材料。

间隔材料5可具有与闪烁体材料3不同的折射率。在一些示例中，可以选择间隔材料5以使得闪烁体材料3的折射率与间隔材料5的折射率之间具有很大的差。这可使得能够在闪烁体材料3与间隔材料5之间的界面7反射光子。

在一些示例中，间隔材料5可以包括氧化硅。在其它示例中，间隔材料5可以包括二氧化硅、硅酸盐玻璃、透明陶瓷、金属氧化物、光学透明聚合物或任何其它适合的材料。

在一些示例中，间隔材料5可以包括与闪烁体材料3中的第一类型闪烁体不同的第二类型闪烁体。用作间隔材料5的第二类型闪烁体可以具有与闪烁体材料3中的第一类型闪烁体不同的折射率。不同类型的闪烁体可具有在相同波长处的光学发射峰。使间隔材料5包括第二类型闪烁体可以提高装置1的效率，因为增加了可将入射的辐射转换为光子的装置1的体积。

装置1内的层9的厚度t可被布置为使得能够实现由闪烁体材料3发射的光子和在界面7反射的光子的相长干涉。为了使得能够实现相长干涉，层9的厚度t可被布置为使得发射光子与反射光子之间的路径长度的差是半波长的倍数或者接近半波长的倍数。相长干涉可以使由闪烁体材料3发射的光子能够相长地相互作用。

层9的厚度t可被布置为使得相长干涉对以接近垂直于界面7的角度发射的光子发生。接近垂直的角度可以在垂直线的五至十度之内。这可以确保由装置1发射的大部分光子在接近垂直于界面7的方向上发射。这可以提供窄光束。在一些示例中，由装置1发射的光锥的半角可小于十度。在一些示例中，由装置1发射的光锥的半角可以使得光入射到光电检测器的小区域上。光电检测器的小区域可以是一个像素或少量的像素。

图2示意性地示出了由示例性装置1中的闪烁体材料3发射的光子的相长干涉。图2的示例性装置可以与图1的装置相同。对应的参考标号用于对应的特征。

装置1内的多个层9形成分布式布拉格反射器。由于多个层9中的每个层具有不同的折射率，这使得由闪烁体材料3发射的光被间隔材料5与闪烁体材料3之间的界面7反射。

装置1内的层9的厚度t可被布置为使得能够实现由闪烁体材料3发射的光的相长干涉。层9的厚度t可被布置为使得来自后续界面7的反射之间的光路长度是半波长或半波长的倍数。这可使得能够实现反射分量的相长干扰。应当理解，光路长度不必正好是半波长或半波长的倍数，而是可足够接近以使得能够实现反射光束的相长干涉。

在本公开的示例中，装置1内的层9的厚度t由t＝xλ/n给出，其中，λ是由闪烁体材料3发射的光子的自由空间波长，x是光子的波长的一部分，n是层9的折射率。

层9可以非常薄。层9可以具有数百纳米量级的厚度。

图2示出了在闪烁体材料3层9与间隔材料5层9之间的每个界面7的反射。在图2的示例中，闪烁体材料3以与法线成θ角的角度发射光。法线垂直于闪烁体材料3层与间隔材料5层之间的界面7。角度θ可以很小，使得由装置1发射的光基本上垂直于装置1。光在法线的几度之内发射。所发射的光可以在垂直线的五度之内。在一些示例中，光可以在垂直线的十度之内。角度θ可使得被布置为相长干涉的光聚集在小区域上。角度θ可使得由闪烁体材料3发射的光可聚集在光电检测器的小区域上。

珀塞尔(Purcell)效应可以控制光子的发射，使得在本公开的示例中，方向将接近但不平行于装置1的法线。在一些示例中，方向将在装置1的法线的几度之内。

珀塞尔效应导致闪烁体材料3在提供相长干涉的方向上发射光子的增强。当入射的X射线或其它辐射激发闪烁体材料3中的原子时，光子只有在过渡模式可用时才被发射。在材料中存在带隙的情况下，只允许发射光子的离散量子。珀塞尔效应增加了态的密度，以增加在允许相长干涉的方向上所发射的光子数量。

在图1和图2的示例中，装置1包括七个层9。应当理解，在本公开的其它示例中可以提供任何适合数量的层。

装置1内的层9的数量可能需要足以使得所产生的光子能够实现布拉格反射。在一些示例中，装置1可以包括至少五个层9。

可以增加总层数以增加装置1内的闪烁体材料3的量。增加装置内的闪烁体材料3层9的数量将增加由装置1检测到的X射线或其它辐射的比例。这将提高装置1的灵敏度和效率。然而，由于装置1被构造为提供在小角度内准直的光束，因此具有大量的层将不会降低可获得的图像的分辨率。

在一些示例中，装置1可以包括数千个层。例如，如果每个层大约100nm厚，则可以提供包括3000个层的装置1。这样的装置1大约300μm。

在图1和图2的示例性装置1中，所有层具有相同的厚度。应当理解，由于闪烁体材料3和间隔材料5具有不同的折射率，并且层的厚度t与折射率成比例，因此每个材料的层9可以具有不同的厚度。

在图1和图2的示例中，闪烁体材料3层和间隔材料5层中的每个层9被布置为具有使得能够实现反射光束的相长干涉的厚度。在其它示例中，装置1可被布置为使得两个相邻的层9的组合厚度具有创建相长干涉的光路长度。例如，在一些示例中，间隔材料5可吸收光子。在这样的示例中，具有很大厚度的间隔材料5可降低装置1的效率。在这种情况下，间隔材料5可作为闪烁体材料3上的薄层来提供，间隔材料5和闪烁体材料的组合层可以具有使得能够实现相长干涉的厚度。

图3示意性地示出了根据本公开的示例而使用的装置1。装置1可以如关于图1和图2所描述的，并且对应的参考标号用于对应的特征。

在图3中，装置1在X射线检测器31内提供。X射线检测器3包括反射器33和光电检测器35。反射器33在装置1的第一侧面提供，光电检测器35在第二侧面提供。装置1的第二侧面与第一侧面相对。

反射器33可以包括可使得从装置1发射并入射到反射器33上的光子能够朝向光电检测器35被反射的任何装置。反射器33可以包括对X射线透明但使得光子能够被反射的材料。在一些示例中，反射器33可以包括铝或任何其它适合的材料。

光检测器35可以包括可被配置为将入射的光子转换为电信号的任何装置。电信号可用于创建指示入射到装置1上的X射线的图像。光电检测器35可以包括电荷耦合器件(CCD)照相机、CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器或任何其它适合的装置。

在图3的示例中，提供了X射线源37。X射线源37可以包括可被配置为提供可由装置1检测的X射线38的任何装置。在一些示例中，X射线源37可以包括X射线发生器或任何其它适合的装置。

X射线源37与X射线检测器31间隔地提供，以使得将对象39放置在X射线源37与X射线检测器31之间。在一些示例中，X射线检测器31可用于医疗应用，在这样的示例中，对象39可以是人或动物或者人或动物的一部分。在一些示例中，X射线检测器31可用于安全目的，在这样的示例中，对象可以是无生命对象，诸如包、手提箱、交通工具或可能需要扫描的任何其它对象。应当理解，X射线检测器31可用于除了医疗或安全之外的其它情况，诸如工业应用或任何其它适合的目的。

在图3的示例中，入射到X射线检测器31上的X射线将取决于被对象吸收的X射线。

X射线垂直入射到X射线检测器31上。由于装置1被布置为使得光接近垂直于装置而发射，因此使得由装置1发射的光的位置能够与入射的X射线入射到装置1上的位置相对应。这使得光电检测器35能够获得高分辨率图像。

在一些示例中，X射线检测器31可以相对于X射线源37静止。在其它示例中，X射线检测器31可被配置为相对于源移动。这可使得能够扫描大型对象。这还可使得能够获得有关被扫描对象的多维信息。例如，可使得能够获得三维X射线图像。

图4示出了根据本公开的示例的可用于提供装置1的方法。装置1可以是如上参考图1至图3所描述的装置1。

该方法包括在方框41，提供被配置为响应于入射的X射线而产生光子的多个闪烁体材料3层9。该方法还包括在方框43，提供多个间隔材料5层9，其中，闪烁体材料3和间隔材料5采用交替的层9来布置。闪烁体材料3具有与间隔材料5不同的折射率，并且，多个层9中的层9的厚度被布置为使得能够实现由闪烁体材料3发射的光子的相长干涉。

装置1可以使用任何适合的技术来制造。在一些示例中，多个层9可以通过旋涂、化学气相沉积、滴干溶液、聚合物萃取、诸如脉冲激光沉积的物理气相沉积、反应溅射、溶胶-凝胶法、逐层法、浸涂、喷涂、电化学涂覆、共挤出或任何其它适合的技术或技术的组合来形成。

图5A至图5D是用模拟示例性装置1获得的结果的曲线图。曲线图中的结果使用包括100个层的模拟装置1获得。闪烁体材料3包括碘化铯，间隔材料5包括二氧化硅。

闪烁体被建模为中心层中的各向同性辐射偶极子。对装置1内的每个界面7求解电磁场边界条件。获得坡印廷(Poynting)矢量以计算作为发射角的函数的空气中表面发射的分布。

应当理解，实际上所有闪烁体材料3层9将会辐射。为了简单起见，仅对来自中间层的发射进行建模以获得图5A至图5D的曲线图。这提供了良好的近似，因为在间隔的闪烁体材料3层9之间几乎没有相互作用。来自每个闪烁体材料3层9的表面发射的精确轮廓由于周围层的数量而可能略有不同。然而，类似的模拟使用不同的闪烁体材料5层9来执行。因此，使用中心层作为总体发射分布的指示具有良好的近似。

图5A针对各种半角绘制出朝向垂直于装置1的层9的方向的准直发射的功率量的曲线图。在图5A中，曲线51示出了10°半角锥体方向的功率量。曲线53示出了20°半角锥体方向的功率量。曲线55示出了30°半角锥体方向的功率量。曲线57示出了总发射光。当一些光被束缚在装置1内的内部模式中时，总发射光发生变化。

图5B是作为总发射光的一部分的准直发射的光的部分的曲线图。曲线59示出了10°半角锥体以下的部分，曲线61示出了各向同性发射光的等效部分。图5B示出了在特定厚度t，准直发射显著增强。在图5B的具体示例中，当层厚度为发射波长的77.1％时，准直发射增强。在此厚度t，准直发射达到各向同性发射的情况的七倍以上。

图5C示出了图5B的曲线图的特写。

图5D示出了层厚度t为波长的77.1％的平均角发射分布。

本公开的实例提供了以下优点：多个闪烁体材料3和间隔材料5的交替层允许提供很大厚度的闪烁体材料3，而仍然使得能够获得高分辨率图像。

在一些示例中，装置1可使得能够使用更广泛的范围或材料作为X射线检测器31内的闪烁体材料3。

由于装置1可使得能够实现高分辨率和高灵敏度，因此，可减少为了获得足够质量的图像所需的入射X射线的量。这对于医疗应用可以是有用的，因为它可以减少为了获得X射线图像所需的照射剂量。它在其它应用中也可以是有用的，因为它可以减少所需的X射线的量。

在以上描述中，术语“耦合”意思是操作地耦合。可以提供任何数量的中间组件，包括不提供任何中间组件。

在本文中使用的术语“包括”具有包容而非排它性的意义。也即是说，任何提到“X包括Y”指示“X可以仅包括一个Y”或“X可以包括多于一个的Y”。如果意图使用具有排它性意义的“包括”，则将通过提及“仅包括一个”或通过使用“由...组成”在上下文中明确说明。

已经在详细的描述中参考了各种示例。针对示例的特征或功能的描述指示这些特征或功能存在于该示例中。无论是否明确陈述，在文本中术语“示例”或“例如”或“可”的使用表示这种特征或功能至少存在于所描述的示例中，无论是否作为示例来描述，并且这种特征或功能可以但不必存在于一些或所有其它示例中。因此“示例”、“例如”或“可”是指一类示例中的特别的实例。实例的性质可以仅是该实例的性质或该类实例的性质或包括一些但未包括全部该类实例的该类实例的子类的性质。因此，隐含公开了针对一个示例但未针对另一个示例描述的特征可以但不必用于其它示例。

尽管本发明的实施例已经在之前的段落中参考各种示例进行了描述，但应当理解，可在不背离本发明要求保护的范围的情况下对给出的示例进行修改。

在之前的描述中描述的特征可用于除了明确描述的组合之外的组合中。

尽管已经参考某些特征描述了功能，但这些功能可由其它特征来执行，无论是否描述。

尽管已经参考某些实施例描述了特征，但这些特征也可存在于其它实施例中，无论是否描述。

在之前的描述中试图指出被认为是特别重要的本发明的特征时，应当理解，申请人要求保护关于在本文中之前参考附图和/或在附图中示出的任何可授予专利的特征或特征组合的内容，无论是否已经强调。

Claims

1.一种装置，包括：

多个闪烁体材料层，其被配置为响应于入射的X射线辐射而产生光子；以及

多个间隔材料层，其中，闪烁体材料和间隔材料采用交替的层来布置，以使得在所述闪烁体材料层与所述间隔材料层之间提供多个界面；

其中，所述闪烁体材料具有与所述间隔材料不同的折射率，并且，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层中的层的厚度被布置为使得能够实现由所述闪烁体材料发射的光子和由所述界面反射的光子的相长干涉。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述相长干涉被配置为将由所述闪烁体材料发射的光子校准成朝向垂直于所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层的方向。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层被布置为形成分布式布拉格反射器。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层被配置为使得由所述闪烁体材料发射的光子被布置为聚集在光电检测器的像素上。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述闪烁体材料具有比所述间隔材料更高的折射率。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述间隔材料包括与所述闪烁体材料中的第一类型闪烁体不同的第二类型闪烁体。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层中的层的厚度t由t＝xλ/n给出，其中，x是1/2的倍数，λ是光子的自由空间波长，n是所述层的折射率。

8.根据权利要求1所述的装置，包括反射层。

9.根据权利要求1所述的装置，包括光电检测器。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述闪烁体材料包括微结构晶体闪烁体。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述闪烁体材料被布置成柱状结构。

12.一种辐射检测器，包括：

13.一种方法，包括：

提供被配置为响应于入射的X射线辐射而产生光子的多个闪烁体材料层；以及

提供多个间隔材料层，其中，闪烁体材料和间隔材料采用交替的层来布置，以使得在所述闪烁体材料层与所述间隔材料层之间提供多个界面；

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述相长干涉被配置为将由所述闪烁体材料发射的光子校准成朝向垂直于所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层的方向。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层被布置为形成分布式布拉格反射器。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层被配置为使得由所述闪烁体材料发射的光子被布置为聚集在光电检测器的像素上。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述闪烁体材料具有比所述间隔材料更高的折射率。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述间隔材料包括与所述闪烁体材料中的第一类型闪烁体不同的第二类型闪烁体。

19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层中的层的厚度t由t＝xλ/n给出，其中，x是1/2的倍数，λ是光子的自由空间波长，n是所述层的折射率。

20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个闪烁体材料层和所述多个间隔材料层被布置为形成片状结构，以及在所述片状结构的第一侧面上提供反射层。