CN110178052A - 用于固态x射线检测器的闪烁体密封 - Google Patents

用于固态x射线检测器的闪烁体密封 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种x射线检测器，所述x射线检测器包括：外壳，所述外壳包括紧固在凸缘基座的凸缘上并在其间形成半封闭的密封件的覆盖件，所述凸缘基座包括底部表面和围绕所述底部表面的周边的凸缘；以及定位在所述底表面上的x射线成像器，所述x射线成像器包括无线发射器，其中所述密封件将所述x射线成像器半封闭地包封在所述外壳中，并且被定位成与所述x射线成像器接触的表面不相邻。这样，可提供用于数字x射线面板的更简单且成本更低的密封件；此外，所述密封件可重复使用并且可重新密封，从而有利于设备的修复和翻新。

Description

用于固态X射线检测器的闪烁体密封
技术领域
本文所公开的主题的实施方案涉及固态x射线检测器。其他实施方案涉及固态x射线检测器系统和组装x射线检测器的方法。
背景技术
X射线检测器用于医学诊断成像、医学治疗以及各种医学测试和材料分析行业。常见类型的x射线检测器使用闪烁体材料将x射线光子转换为可见光谱光子，作为能量检测过程的一部分，并使用固态电子器件将可见光光子转换为数字信号。闪烁体材料可具有吸收水分的亲和力，并且固态电子器件可在水分的存在下腐蚀，这两者均可不利地影响闪烁体的结构并降低图像检测器的图像质量。
在一个实施方案中，Dejule等人(美国专利7,473,903)描述了一种数字x射线面板，包括在检测器基板上形成的x射线检测器，在包围检测器矩阵的检测器基板上形成的挡板，在检测器矩阵上形成的闪烁体材料，以及在延伸到挡板表面的闪烁体材料上形成的气密层。气密层以薄膜或涂层的形式沉积在闪烁体和检测器矩阵上方的有源检测器区域中，将它们封装并气密地密封在其中。在其他实施方案中，在数字x射线面板的胸壁侧提供额外的全封闭密封件，该全封闭密封件包括在气密层的边缘和侧壁之间粘结的粘合密封剂，以及在气密层的边缘和端部通道之间粘结的粘合密封剂。在另一个实施方案中，提供了额外的全封闭密封件包括粘结的粘合密封剂，以密封保护覆盖件和气密层之间的间隙。
本文的发明人已通过上述方法认识到各种问题。即，将全封闭密封件在闪烁体上形成为涂层或薄膜需要薄膜沉积设备，这可能增加制造时间和成本。此外，由于其邻近x射线检测器的有源层，形成全封闭密封件涂层或薄膜可损坏数字x射线面板的闪烁体、检测器矩阵或固态电子器件。此外，在有源检测器区域上形成密封件可干扰数字x射线面板的性能，因为入射x射线必须在到达闪烁体之前被透射穿过该密封件。此外，在x射线检测器内提供多个全封闭密封件增加了制造复杂性和成本。此外，用薄膜涂层和粘结的粘合密封剂形成的全封闭密封件不是可移除的和可重新密封的，使得x射线面板的修复和翻新变得更加困难和昂贵。此外，x射线检测器包括用于将电力和其他电信号传输到x射线检测器外部的有线连接，并且这些有线连接需要进一步密封以保持x射线检测器的封闭性。
发明内容
在一个实施方案中，上述问题可由x射线检测器至少部分地解决，该x射线检测器包括：外壳，该外壳包括紧固在凸缘基座的凸缘上并在其间形成密封件的覆盖件，该凸缘基座包括底部表面和围绕该底部表面的周边的凸缘；以及定位在底部表面上的x射线成像器，该x射线成像器包括无线发射器，其中密封件将x射线成像器半封闭地包封在外壳中，并且被定位成与x射线成像器所接触的表面不相邻。
在另一个实施方案中，x射线成像系统包括外壳，该外壳包括紧固在凸缘基座的凸起凸缘上从而在其间形成密封件的覆盖件，定位在凸缘基座的底部表面上、在外壳下部内并且与密封件不相邻的x射线成像器，该凸起凸缘围绕底部表面的周边，定位在外壳内并且传导地耦接到x射线成像器的无线发射器，以及定位在外壳外部的无线电源。
在另一个实施方案中，组装包括x射线成像器、外壳和无线发射器的x射线检测器的方法包括：将x射线成像器定位在外壳的底部表面上，该外壳包括覆盖件和围绕底部表面周边的凸起凸缘；将无线发射器定位在外壳内并将无线发射器传导地耦接到x射线成像器，并将x射线成像器密封在外壳内，包括将覆盖件附连到凸起凸缘的顶部表面上，以在覆盖件和凸起凸缘之间形成密封件，其中密封件被定位在入射在x射线成像器处的x射线路径之外。
这样，就可实现以简单、低成本的方式为数字x射线面板提供密封件的技术效果。进一步的技术效果如下所述。在密封件可重复使用且可重新密封的情况下，有利于实现设备的修复和翻新的技术效果。此外，密封件被定位成远离检测器有效区域，因此不会干扰检测器操作，并降低在制造期间损坏检测器部件的风险。此外，将密封件定位成远离检测器有效区域可有利于在x射线检测器外壳内添加其他部件，诸如吸气材料、传感器、电连接器等，这可提高x射线检测器的性能和功能。此外，该密封件有利于在单个x射线检测器内密封多层平铺的大图像阵列检测器。此外，该密封件可包括半封闭密封件或全封闭密封件。此外，由于无线地执行穿过x射线面板外壳的电力和其他数字信号的传输，并且排除了进入外壳的有线连接器周围的密封，因此增加了x射线面板密封的封闭性。
应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题范围由具体实施方式后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本发明，其中以下：
图1A和图1B是示出x射线检测器的透视图的示意图，其中密封件粘结在检测器基板表面处。
图2A和图2B是示出包括密封件的有线x射线检测器的透视图的示意图。
图3A和图3B是示出包括密封件的无线x射线检测器的透视图的示意图。
图4是示出包括平铺x射线成像器和密封件的无线x射线检测器的透视图的示意图。
图5是示出包括密封件的无线x射线检测器的放大局部透视图的示意图。
图6A至图6D是显示在图2A、图2B、图3A、图3B、图4、图5和图7的x射线检测器中使用的密封构型的放大剖视图的示意图。
图7是示出包括密封件的无线x射线检测器的扩展透视图的示意图。
图8是组装图3A、图3B、图4、图5和图7的无线x射线检测器的方法的示例性流程图。
图9是重新密封图3A、图3B、图4、图5和图7的无线x射线检测器的方法的示例性流程图。
具体实施方式
以下描述涉及x射线检测器、x射线检测器系统和用于组装x射线检测器的方法的各种实施方案。
在一个实施方案中，上述问题可由x射线检测器至少部分地解决，该x射线检测器包括：外壳，该外壳包括紧固在凸缘基座的凸缘上并在其间形成密封件的覆盖件，该凸缘基座包括底部表面和围绕该底部表面的周边的凸缘；以及定位在底部表面上的x射线成像器，该x射线成像器包括闪烁器和图像传感器，其中密封件可将x射线成像器半封闭地包封在外壳中，并且可被定位成与x射线成像器所接触的表面不相邻。
作为能量检测过程的一部分，x射线检测器使用闪烁体材料将x射线光子转换为可见光谱光子。密封检测器以防止水分被吸收到闪烁体中，因为水分可不利地影响闪烁体材料的晶体结构并降低图像检测器的图像质量。将可见光谱光子转换为图像检测器中的电信号的固态电子器件也应防潮，以防止其腐蚀和随之而来的性能下降。用于全封闭地密封x射线检测器的当前方法包括使用环氧树脂密封剂将覆盖件粘结到图像检测器或图像检测器基板的顶层，如图1所示。将覆盖件粘结到图像检测器以全封闭地密封x射线检测器可增加由于密封件邻近图像检测器部件而损坏图像检测器的风险；另外，不可重新密封的密封件(诸如环氧树脂粘合剂)可使得修复不可行且昂贵，因为破坏密封件可损坏检测器。
因此，包括密封件的改进的x射线检测器示于图2A和图2B中。在一些实施方案中，该密封件可为可重新密封的，而在其他实施方案中，该密封件可为不可重新密封的。该密封件可用于密封配置有多层平铺的互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器的大图像阵列x射线检测器，如图4所示。密封件可以各种方式构造，如图5和图6A至图6C所示。具有可重新密封的密封件的x射线检测器构型还有利于在x射线检测器内添加可提高检测器性能和/或增加其寿命的吸气材料、传感器和其他部件(如图7所示)。可重新密封的密封件还有助于简化x射线检测器组装方法和x射线重新密封方法，如图8和图9所示。
现在转到图1A和图1B，它们示出了具有不可重新密封的粘结粘合密封件40的平板x射线检测器100的示意图。图1A示出了x射线检测器件100的局部分解图，其中其覆盖件30在x射线成像器上方凸起，该x射线成像器包括闪烁体15和图像检测器10层。入射x射线170被引导穿过x射线检测器100的覆盖件30，其中它们被闪烁体层15吸收并转换为可见光光子。闪烁体材料的一些示例包括离子盐诸如碘化铯(CsI)、吸湿结晶材料、以及针状晶体。CsI晶体取向为垂直于相邻(例如，玻璃)基板20的平面，并充当短光纤以确保源自晶体的可见光光子优先在其端部处离开晶体并进入相邻的对应光电检测器，而不是在CsI层内的相邻晶体之间传播。离开闪烁体材料的可见光光子由图像检测器10感测，该图像检测器经由连接器50将它们作为数字信号从检测器转换并输出。然后将输出数字信号输入到计算机处理器中，在该计算机处理器中，输出数字信号被处理成图像以用于显示。
用于密封x射线检测器的当前方法根据图像传感器的类型而变化。在如图1所示的非晶硅基成像器中，闪烁体(CsI)通常生长在玻璃薄膜晶体管(TFT)面板上。x射线检测器外壳覆盖件30利用环氧树脂密封件40粘结到玻璃检测器基板20，从而在覆盖件30的每个边缘处提供半封闭的屏障，如图1B所示。在基于CMOS(互补金属氧化物半导体)的图像传感器中，闪烁体通常生长在不同的基板(例如，光纤板)上，并且通过用提供防潮层如聚对二甲苯的有机材料涂覆暴露区域来实现密封。有机材料(诸如环氧树脂粘合剂、密封剂和涂料)不提供封闭性，而是提供低的水分扩散速率，该扩散速率取决于密封件的形态，水分通过扩散渗透所需的路径长度，以及它们对其所密封的表面的粘附质量。在某些情况下，除了涂层之外，还提供环氧树脂或其他有机粘合密封剂，以增加密封路径长度，从而增加水分扩散通过密封件的时间。环氧树脂密封剂、粘合剂和有机涂层因此均为半封闭密封件。
环氧树脂密封件和涂层密封件方法均为不可重新密封的密封件，其在x射线检测器闪烁体、图像检测器和/或与其接触的基板层上直接形成。将不可重新密封的密封件在闪烁体上形成为涂层或薄膜需要薄膜沉积设备，这可能增加制造时间和成本。此外，由于其邻近x射线检测器的有源层，形成密封件、涂层或薄膜可损坏数字x射线面板的闪烁体、检测器矩阵或固态电子器件。此外，在有源检测器区域上形成密封件可干扰数字x射线面板的性能，因为入射x射线170必须在到达闪烁体之前被透射穿过该密封件。此外，在x射线检测器内提供多个密封件增加了制造复杂性和成本。此外，形成为薄膜涂层和粘结的粘合剂的密封件不是可移除的和可重新密封的，使得x射线面板的修复和翻新变得更加困难和昂贵。
数字x射线检测器的演变包括了基于CMOS(互补金属氧化物半导体)的数字x射线检测器的发展。数字CMOS x射线检测器在荧光透视x射线成像领域，尤其是在外科和介入应用领域，越来越受关注并变得更受欢迎，因为它们表现出极低的电子噪声。这些固态电子部件也应防潮，以防止其腐蚀和随之而来的性能下降。CMOS成像器还包括通过将多个传感器平铺到更大的传感器面板中来实现放射应用所需的大的有源图像区域。大像素片块阵列CMOS检测器技术非常适合用于放射成像应用，因为它可大面积制造，满足或超过放射性能要求，并提供其他放射成像技术无法提供的数字成像系统设计灵活性。然而，这些大片块阵列成像器对于常规的半密封闪烁体密封件(例如，在平铺的部件和基板的表面上形成的粘合剂和涂层密封剂)而言更具挑战性，因为多片块阵列的表面拓扑比单个片块复杂得多。例如，平铺成像器在片块之间具有接缝，并且水可进入接缝中。此外，平铺成像器不具有可将密封件施加到覆盖件上的连续基板表面，使得涂层和薄膜型密封件更难以防止水分侵入和片块劣化。
下面将参考本主题的示例性实施方案，其示例在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用的相同参考标号指的是相同或相似的部分。
现在转向图2A和图2B，它们示出了x射线检测器200的实施方案，该x射线检测器包括用于将闪烁体215和图像传感器210密封在外壳内的密封件240。该外壳包括覆盖件230和凸缘浴缸结构基座，该基座具有底部表面228和围绕底部表面228周边的凸起凸缘220。在图2A和图2B中，浴缸外壳几何形状为矩形，然而在其他实施方案中，浴缸外壳的形状可呈现其他几何形状，诸如圆形、三角形、多边形、非对称形状等。该覆盖件包括中心有效区域236(由虚线边界描绘)，x射线270通过该区域入射到x射线检测器200中，以及围绕覆盖件230的周边的密封区域232，x射线270不入射到该密封区域中。因此，密封区域232可形成围绕覆盖件230的有效区域236的相框布局。有效区域236的尺寸可对应于闪烁体215和/或图像传感器210的尺寸，使得基本上所有入射x射线270被引导穿过覆盖件230至闪烁体215和图像传感器210。在一些示例中，覆盖件的密封区域232可被构造成在尺寸较厚，以提供用于将覆盖件密封并附接到凸起凸缘220的更大的结构强度和刚度，而有效区域236可被构造成尺寸较薄以减少对入射x射线270到x射线检测器200的干扰风险。与覆盖件230的密封区域232类似，凸起凸缘220可包括刚性固体材料以提供用于将覆盖件230密封和附接到凸起凸缘220的较大结构强度和刚度。
外壳可由多种不同类型的固体制成，包括铝、不锈钢、其他金属、聚合物、它们的组合等。在一个示例中，外壳可由镁合金构成，以产生更轻重量的结构。在另一个示例中，外壳可由涂覆或层压有金属涂层或片材的碳纤维复合材料构成，以在密封区域232和凸起凸缘220的表面处和表面附近提供增大的封闭性。中心有效区域236可由铝构成，但也可利用具有薄金属涂层或片材覆盖物的纤维增强复合材料。凸缘基座可被构造为固体材料的一个连续件，或者被构造为使用将部件全封闭地密封在一起的附件连接在一起的几个件。
凸起凸缘220的每一侧均从底部表面228向上延伸，从而产生用于定位x射线检测器部件(诸如闪烁体215和图像传感器210)的腔体积。在图2A和图2B所示的非限制性示例中，外壳通常为矩形，其具有与底部成大约90度的侧面并且具有一对匹配的平行侧面。在其他实施方案中，外壳可为非矩形形状，并且凸起凸缘的壁可从底部表面228以非垂直角度向上延伸。应当理解，本领域的普通技术人员将会理解，隔室的形状或几何形状不受限制。密封件240可被设计成匹配密封表面(例如，顶部表面224和密封区域232)的形状和几何形状和尺寸，使得可围绕凸起凸缘220的周边形成连续密封。在该密封设计中，密封件240连同密封表面(例如，顶部表面224和密封区域232)可在尺寸和形状上均易于缩放。此外，外壳底部表面可具有与图像传感器210相同的尺寸，或者其可在一个或多个侧面上具有较大尺寸，从而使底部表面228的周边的部分不被图像传感器210覆盖，如图2A所示。具有未被图像传感器210覆盖的底部表面228的周边的部分可有助于间隔和定位附加部件诸如吸气材料或传感器等，如下文进一步所述。增加外壳内部件的间距和减少部件的拥挤可有助于减少外壳内的热量积聚，从而降低x射线检测器的劣化风险。
外壳覆盖件230可被成形为匹配凸起凸缘220的尺寸和周边。在一些实施方案中，覆盖件230可略微延伸超过凸起凸缘220的周边，从而限定可有助于密封x射线检测器200的重叠唇缘，如下文所述。覆盖件230可由刚性的固体材料构成，该材料被设计成当附接到凸起凸缘220时产生半封闭密封件，如图2B所示。覆盖件230可为铝、另一低原子序数金属的薄片，具有层压金属箔的复合结构，其他金属，塑料，或任何其他全封闭材料。覆盖件的厚度可为均匀的，或者可在厚度上变化以便于制造。在一些实施方案中，覆盖件230可包括较薄的中心有效区域236和较厚的周边密封区域232，如图2所示。较薄的中心有效区域236可由低原子序数(例如，低密度)金属诸如铝构成，以减少对入射x射线270进入x射线检测器中的任何干扰。较厚的密封区域232可由坚固的刚性材料构成，以保持覆盖件的结构完整性并保持接触密封件240的密封表面的完整性。
在一些实施方案中，密封件240可包括不可重新密封的密封件，诸如环氧树脂密封件、粘合密封剂或涂层密封件，如上所述。密封件240也可包括其他类型的不可重新密封的密封件。不可重新密封的密封件可通过施加热量、溶剂以及它们的组合而被解封。然而，一般来讲，解封不可重新密封的密封件可破坏不可重新密封的密封件，并且可施加新的密封件以重新密封x射线检测器。在其他实施方案中，密封件240可包括可压缩的、均匀的、可密封材料，诸如橡胶、聚合物、金属或非金属垫圈。金属垫圈可提供全封闭的可重新密封的密封件。非金属垫圈可提供半封闭密封件，但可有利地赋予密封件240更高的可重新密封性。作为另一个示例，密封件240可包括复合结构，该复合结构包括涂覆或覆盖有金属涂层或片材的非金属垫圈，以提供增加的封闭性和增加的可重新密封性。密封件240还可包括可重新密封的粘合剂，然而可重新密封性可取决于粘合剂的可重新密封性；例如，当密封件被重新密封时，可重新密封性可由于粘合性的部分降低而减小。此外，密封件240包括围绕底部表面228的周边的连续构件。因此，当覆盖件230附接到凸起凸缘220时，如图2B所示，密封件240被压缩并夹在密封区域232和顶部表面224之间，从而密封x射线检测器200。由密封件240提供的密封件可为全封闭密封件或半封闭密封件，该密封件的类型至少部分地取决于密封件240的构造材料的性质。因此，密封区域232和顶部表面224连同密封件240一起形成用于x射线检测器的密封表面。如上所述，可用于密封件240的示例性材料包括金属材料、非金属材料，以及金属材料和非金属材料两者。例如，密封件240可由金属或玻璃或其他陶瓷或半导体材料构成。由金属或玻璃构成的密封件240可提供相对于非金属密封材料和非玻璃密封材料具有增加的封闭性的密封件。非金属可重新密封的密封材料的一些示例包括丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、丁基橡胶和乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶。
密封件240可以是均匀的，因为它始终由单一均匀的材料体构成。在其他实施方案中，密封件240可以是均匀的，因为它始终被构造成具有均匀且连续的横截面。在一些示例中，密封件240的横截面可包括实心横截面材料，并且在其他示例中，密封件240可包括中空的材料横截面，并且密封件240内的中空腔可被抽空或用惰性干燥气体填充。这样，与包括涂层或薄膜层以及环氧树脂或其他粘结密封件的组合的常规x射线检测器密封件相比，可提高密封件240的完整性，并且减少水分侵入x射线检测器的风险(因为密封主体中不存在断裂或不连续)。
密封件240的可重新密封性可至少部分地由其压缩率赋予。在将密封件240夹在凸起凸缘220的顶部表面224与覆盖件230的密封区域232之间时，密封件240基本上弹性地(例如，可逆地)被压缩或变形，从而在它们之间提供密封。因此，当覆盖件230从凸起凸缘220的顶部表面224凸起时，密封件240弹性地回弹到其初始形式、形状和体积。这样，可对x射线检测器200的部件进行保养，并且可通过将密封件240夹在凸起凸缘220的顶部表面224与覆盖件230的密封区域232之间来重复地重新密封密封件240。
密封件240的可重新密封性也可由于密封件240的表面特性而被至少部分地赋予。可重新密封的密封件的外表面足够平滑且连续，使得当压靠顶部表面224和覆盖件230的密封区域232的表面时，密封件240和那些表面之间的区域被连续密封而没有间隙或不连续。这样，如果顶部表面224和密封区域232两者的表面相对平坦、平滑且刚性，则更容易实现x射线检测器200的密封，因为可重新密封的密封件可更均匀地围绕凸起凸缘220的整个周边被压缩。此外，密封件240的表面与顶部表面224和密封区域232之间的摩擦系数应当足够高，以使得密封件240在其间压缩时不会滑出任一表面。在一些实施方案中，可提供用于将密封件240摩擦配合安置在顶部表面224或密封区域232处的轨道或滚道，以便于在密封过程期间将密封件240保持在顶部表面224和密封区域232之间。
密封件240的可重新密封性也可被至少部分地赋予，因为当可重新密封的密封件被夹在凸起凸缘220的顶部表面224与覆盖件230的密封区域232之间时，密封件240通过摩擦和/或压力非永久地保持在适当位置。因此，密封件240既未粘结也未永久地附连到x射线检测器200的任何表面上，这有利于在打开x射线检测器的外壳时移除和解封密封件240。此外，由于密封件240既未粘结也未永久地附连到x射线检测器200，因此重新密封密封件240阻止了破坏(或不可逆地改变)和移除初始密封材料并重新施加新的密封材料，以便重新密封x射线检测器200，这将在重新密封常规粘结的粘合密封剂或涂层类型密封件的情况下进行。
闪烁体215定位在图像传感器210上，并且图像传感器210定位在凸缘基座的底部表面228上。如上文参照图1所述，闪烁体215吸收入射x射线270并将它们转换为可见光光子。闪烁体材料的一些示例包括离子盐诸如碘化铯(CsI)、吸湿结晶材料、以及针状晶体。CsI晶体取向为垂直于底部表面228基底的平面，并充当短光纤以确保源自晶体的可见光光子优先在其端部处离开晶体并进入相邻的对应光电检测器，而不是在CsI层内的相邻晶体之间传播。在一些实施方案中，闪烁体其上还可以包括薄层涂层，该薄层涂层可以被设置成用于腐蚀保护、封装、反射可见光、在制造期间充当电阻掩模等。在所有实施方案中，密封件240定位成与x射线成像器(例如，闪烁体和图像传感器)分离且分开。此外，密封件240定位成与任何与x射线成像器接触的表面(包括沉积在闪烁体215上的任何薄层涂层)分离且分开。因此，x射线检测器200的密封区域和密封表面远离x射线检测器部件移动，这可以减少制造缺陷并增长x射线检测器的使用寿命。
此外，将密封件240定位在顶部表面224上有利于密封x射线检测器，该x射线检测器包括未形成在玻璃基底上的闪烁体。制造x射线检测器的常规方法将x射线检测器覆盖件永久性地密封到闪烁体的玻璃基底上；随后，将电连接器和数据访问连接器蚀刻到玻璃中。通过将密封区域移动到凸起凸缘220的顶部表面224和覆盖件230的密封区域232之间，电连接器和数据通信连接器250可以经由传导地耦接到x射线成像器的柔性电缆提供，并且电连接器250可以螺纹穿过外壳中的一个或多个开口260。
离开闪烁体215的可见光光子由图像传感器210感测，该图像传感器经由电连接器250将它们作为数字信号从x射线检测器200外部转换并输出。图像传感器210可以包括一个或几个像素。每个像素具有感测从闪烁体215进入的可见光谱光子的光光子感测区域(例如，光电二极管)。像素基于存在、不存在和强度将可见光转换为计算机可读数字信号。然后将输出数字信号输入到计算机处理器中，在该计算机处理器中，输出数字信号被处理成图像以用于显示。
为了访问这些数据，提供了高速数字接口连接，其中，电连接器250传导地耦接到图像传感器210(或与图像传感器210电连通的印刷电路板，PCB)。除了从x射线检测器外部传输数字信号之外，电连接器250还传输控制图像传感器210、闪烁体215及容纳在外壳内部的其他部件并且为他们供电的输入信号。在一个实施方案中，电连接器250可以包括由各种单独连接器的组合构成的柔性带状电缆。电连接器250的柔性质量和平坦纵横比有助于在电连接器250穿过外壳时围绕该电连接器进行密封，如下文所述。然而，电连接器250不限于平坦电缆带状物，并且还可以利用本文所述的系统和方法来使用和密封其他类型的电连接器250。在图2A和图2B所示的实施方案中，单个电连接器250传导地耦接到图像传感器210；在其他实施方案中，多个电连接器250可以传导地耦接到图像传感器210并穿过外壳中的一个或多个密封开口260。如图2A所示，电连接器250在外壳中靠近开口260的位置处传导地耦接到图像传感器210，并直接螺纹连接到开口260。在其他示例中，开口260的位置和电连接器250耦接到图像传感器210的位置可以彼此相距得更远，如图2A所示，并且电连接器250的一部分可以邻近凸起凸缘220的内壁或沿底部表面228的暴露部分进行捆绑或盘绕，以便避免干扰穿过有效区域236到达闪烁体215的入射x射线270。
在一个实施方案中，电连接器250可以穿过或螺纹穿过外壳中的开口260，从而使电连通从外壳进出。如图2A所示，开口260可以定位在凸起凸缘220的侧面处，然而在其他实施方案中，开口260可以定位在外壳中的其他位置处，诸如定位在底部表面228中或覆盖件230中。与将开口260定位在覆盖件230中相比，将开口260定位在底部表面228或凸起凸缘220中可能是有利的，以便不干扰覆盖件230的有效区域236中的入射x射线270。围绕电连接器250的开口260的密封可以通过围绕电缆的横截面的可重新密封周向密封件256来建立。在一个实施方案中，周向密封件256可以通过围绕电连接器250的横向周边的橡胶化聚合物垫圈、橡胶化金属垫圈、橡胶化非金属垫圈或它们的组合来实现。在一些示例中，可重新密封周向密封件256可以粘结到电连接器250，而在其他示例中，可重新密封周向密封件256可以围绕电连接器250紧密地摩擦配合。在任一种情况下，在可重新密封周向密封件256压缩时，提供可重新密封周向密封件256和电连接器250之间的可重新密封的密封。密封件的封闭性(半封闭性或全封闭性)可以通过用于电连接器250和可重新密封周向密封件256的构造材料的封闭性来确定，然而可以实现半封闭和全封闭可重新密封密封件两者。
可重新密封周向密封件256的外部尺寸可以在形状和尺寸上对应于开口260的形状和尺寸。在其他示例中，可重新密封周向密封件256的外部尺寸在形状和尺寸上可略微大于开口260的形状和尺寸，使得当可重新密封周向密封件256定位在开口260处或内部时，可重新密封周向密封件256被弹性压缩，从而在开口260和可重新密封周向密封件256的壁之间以及在可重新密封周向密封件256和电连接器250之间至少提供半密封的可重新密封的密封。类似于密封件240的可重新密封实施方案，当可重新密封周向密封件256从开口260移除时，该可重新密封周向密封件恢复到其初始尺寸和弹性。这样，可重新密封周向密封件256被赋予可重新密封特性，因为可以从开口260拆卸电连接器250和可重新密封周向密封件256，而不会破坏或不可逆地改变可重新密封周向密封件256。与上文所述的密封件240类似，可重新密封周向密封件256的可重新密封性可以至少部分地通过其压缩率、其表面特性、其在构造材料中的均匀性以及因其经由摩擦和/或压力(并且未永久地粘结到外壳的表面)而赋予。在另外的示例中，可重新密封周向密封件256可以包括围绕其圆周的单唇形或双唇形凹槽，该凹槽的厚度对应于开口260的厚度。这样，可重新密封周向密封件256及其密封可以通过开口260的任一侧上的单唇缘或双唇缘来增强。
密封件240定位在凸起凸缘220的顶部表面224上，并且还围绕底部表面228、闪烁体215和图像传感器210的周边。凸起凸缘的高度226大于闪烁体215和图像传感器210的总厚度，因此凸起凸缘的顶部表面224和密封件240定位在闪烁体215的平面上方的水平面上。因此，密封件240定位成与闪烁体215和图像传感器210分开，并且与与闪烁体215和图像传感器210直接接触的表面分离。与常规的涂层或粘合剂型x射线检测器密封件相比，密封件240定位在外壳的壳体边界(例如，凸起凸缘220)处，而不是靠近闪烁体215和图像传感器210以及底部表面228(检测器基底)。此外，通过将密封件240定位在外壳的凸起凸缘220处，密封件240位于入射x射线270的路径外部。因此，密封件240不会干扰或污染x射线检测器成像性能。
现在转到图3A和图3B，它们示出了无线x射线检测器300的另选实施方案。在无线x射线检测器300中，电连接器250被无线发射器350和无线电源连接器360替换。无线发射器350和无线电源连接器360有利于无线地分别向图像传感器210传输数字信号和电力并且从该图像传感器传输数字信号和电力。如图3A所示，示出了单个无线发射器350和单个无线电源连接器360，然而所用的那些设备的数量可以多于一个，并且它们的数量可以对应于无线传输到图像传感器以及从图像传感器传输的数字信号和电力的量和质量。例如，可以使用更大数量的无线发射器350，以从x射线检测器300更快地传输更大数量的信号。此外，可以使用更大数量的无线电源连接器360，以更快地向x射线检测器300传输更大量的电力。因此，相对于x射线检测器200，无线x射线检测器300的密封被简化，因为数字信号和电力向/从图像传感器210的无线传输不需要在凸起凸缘220中具有电连接器250、可重新密封周向密封件256和开口260。类似于x射线检测器200，当覆盖件230附接到凸起凸缘220以压缩夹在其间的密封件240时，无线x射线检测器300围绕凸起凸缘220的周边形成密封。如上所述，密封件240可以包括不可重新密封密封件或可重新密封密封件。
无线发射器350还可以包括无线接收器，使得指示x射线检测器300的操作条件(诸如水分、温度、电压、电流等)的信号可以由x射线检测器无线传输和接收。跨外壳的覆盖件230、凸缘222和底部表面228的无线信号传输可以通过各种无线电技术实现，这些技术包括但不限于Wi-Fi、超宽带(UWB)和其他基于无线电的无线通信技术。此外，跨外壳覆盖件230、凸缘222和底部表面228的无线信号传输可以经由光学传输发生。在信号通过外壳进行光学传输的情况下，覆盖件230、凸缘222和底部表面228中的一者或多者可以包含透光材料诸如玻璃。此外，透光材料可以包括覆盖件230、凸缘222和底部表面228中的一者或多者的一部分。在一个示例中，透光材料可以包括玻璃。在透光材料无法实现半封闭密封的情况下，外壳的形成密封件的部分可以包括非透光材料，只要外壳的包含透光材料的部分所占比例足够高，使得无线信号和无线电力的传输和接收不受阻碍并且x射线检测器的性能不被降低即可。无线电源连接器360可以从x射线检测器300的外壳外部的无线电源无线地接收电力。跨或穿过外壳的无线电力传输可以通过各种无线电力技术来实现，这些技术包括但不限于电感耦合、电容耦合和基于时间变化的电场、磁场或电磁场的其他无线电力技术。因此，覆盖件230、凸缘222和底部表面228中的一者或多者的至少一部分可以包括透射到上述无线电力传输方法中的一者或多者的材料。
例如，x射线检测器可以包括传导地耦接到x射线检测器的外壳内的电池的一个或多个感应线圈。另外，一个或多个感应线圈可以靠近x射线检测器定位，但定位在x射线检测器的外壳外部。经由由外壳外部的感应线圈产生的交替电磁场的电力可以通过外壳的覆盖件230、凸缘222和底部表面228中的一者或多者无线地传输到外壳内的一个或多个感应线圈。然后，外壳内的感应线圈将来自电磁场的电力转换为电流，从而对电池进行感应式充电。
现在转到图4，其示出了包括多层平铺像素阵列的无线x射线检测器400的实施方案。在一个示例中，x射线检测器400可以包括具有包括不止一个像素阵列的图像传感器面板的CMOS x射线检测器。在图4的情况下，x射线检测器400包括四个像素阵列片块480、482、484和486的阵列。CMOS传感器中的所有电子器件(诸如，无线发射器350、无线电源连接器360和闪烁体215)均与像素阵列片块480、482、484和486中的每一者集成，使得进入像素阵列片块中的每一者的入射x射线270被转换为可见光光子，在其中，这些可见光光子由图像传感器210感测和接收，并且对应数字信号经由无线发射器350传输到外壳外。电力可以无线地传输到x射线检测器400的一个或多个像素阵列片块480、482、484和486，从外部电源到无线电源连接器360。像素阵列片块中的每一者传导地耦接到无线电源连接器360和无线发射器350，以用于从其和向其无线地接收和传输无线数字信号。像素阵列片块480、482、484和486中的每一者可以包括传导地耦接到图像传感器210的印刷电路板(“PCB”)490。在图4的示例中，x射线检测器400包括四个无线发射器350和四个无线电源连接器360(各自对应于单个像素阵列片块)，用于分别传输/接收数字信号和接收无线电力。在其他示例中，可以存在多于一个的无线发射器350，以支持从每个像素阵列片块和到每个像素阵列片块的无线通信。此外，可以存在多于一个的无线电源连接器360，以支持为每个像素阵列片块供电。
因此，相对于密封x射线检测器200，具有多个像素阵列片块的无线x射线检测器的密封被简化，因为数字信号和电力向/从图像传感器210的无线传输不需要在凸起凸缘220中具有电连接器250、可重新密封周向密封件256和开口260。当覆盖件230附接到凸起凸缘220以压缩夹在其间的密封件240时，具有多个像素阵列片块的无线x射线检测器400围绕凸起凸缘220的周边密封。
尽管像素阵列的片块尽可能地靠近彼此放置，但片块之间仍存在邻接间隙402。邻接间隙402易于捕获可不利地影响外壳内部的闪烁体215和电子器件的水分。使用常规的x射线检测器密封方法诸如薄膜、涂层和粘结密封剂难以对邻接间隙402进行密封。与常规方法相比，通过将x射线检测器400的密封表面定位成在凸起凸缘220的顶部表面224和覆盖件的密封区域232处、远离底部表面228基底以及与闪烁体215和图像传感器210接触的表面并且在它们的上方，可避免因密封邻接间隙而带来的挑战，从而简化和增大包括多层平铺像素阵列图像传感器的x射线检测器400的密封的封闭性。
现在转到图5，其示出了x射线检测器200的放大的局部分解透视图。如图5所示，x射线检测器200还可以包括一个或多个紧固件590以及位于外壳中的一个或多个紧固件接收结构592。紧固件590可以包括螺钉、螺栓、钉、铆钉、支架、绑带、或可用于将覆盖件230附接到或可移除地附接到凸起凸缘220的其他类型的机械紧固件。紧固件接收结构592可以包括孔、钩、或被设计成在紧固件590由紧固件接收结构590接收时将覆盖件230牢固地附接到凸起凸缘220的其他结构。在需要的情况下，紧固件接收结构592可以集成到覆盖件230和凸起凸缘220两者中。例如，可在凸起凸缘220的覆盖件230和顶部表面224中形成螺纹孔，以用于接收用于将覆盖件230紧固到或可移除地紧固到凸起凸缘220的螺钉、铆钉或螺栓。紧固件590和紧固件接收结构592可以围绕覆盖件密封区域232和凸起凸缘220的周边均匀地间隔开，使得在将覆盖件230紧固到凸起凸缘220时，在密封表面的整个周边周围充分地压缩密封件240以(全封闭地或半封闭地)密封覆盖件230和凸起凸缘220之间的表面。如上所述，密封区域232可以比覆盖件230的有效区域236厚，以在覆盖件230紧固到凸起凸缘时赋予该覆盖件增大的结构刚度。在将覆盖件230紧固到凸起凸缘220时保持覆盖件230的刚度可以有助于围绕外壳的周边均匀地压缩密封件240，这可以降低水分侵入x射线检测器200的风险。
x射线检测器200还可以包括一个或多个附加可插拔端口598。可插拔端口598可以有助于检测x射线检测器的外壳组件中的泄漏。在一个示例中，密封的x射线检测器200可以经由可插拔端口598填充有干燥氦气，之后塞住可插拔端口598。然后，可以利用氦传感器来确定从x射线检测器密封件中的任一者(例如，密封件240)中是否泄漏了任何氦气。还可以使用其他类型的单气体传感器和多气体传感器进行泄漏测试。此外，渗漏检测还可以通过用液体表面活性剂(例如，盘形皂和水等)涂覆密封件的外部来进行。
此外，可以经由可插拔端口598用干燥氮气(或另一种干燥惰性气体)吹扫密封外壳的内部，以置换其中的任何空气(和水分)。可以使用O型环、垫圈、环氧树脂、焊料、橡胶、聚合物、或现在已知或将来已知的将形成全封闭或半封闭密封的任何密封材料来对可插拔端口598进行全封闭或半封闭密封。
现在转到图6A至图6D，这些图示出了夹在覆盖件230和凸起凸缘220之间的密封件240的几个非限制性示例性构型的剖视图。虚线描绘了来自覆盖件230的较薄有效区域236的较厚密封区域232。如前所述，当将覆盖件230附接到凸起凸缘220时，围绕覆盖件230的周边的密封区域232的厚度增大使覆盖件的结构刚度增大，这可有助于增大密封件封闭性，因为密封件240在外壳周围更均匀地被压缩。此外，减小覆盖件230的中心有效区域236的厚度可有助于通过减少对入射x射线270的干扰(例如，吸收、偏转等)来提高x射线检测器的性能。减小有效区域236的厚度还可减小x射线检测器的重量，这可有助于改善x射线检测器的人体工程学和用户友好性。从密封区域232到有效区域236的厚度的转变可以是急剧的，如图6A、图6B和图6D的示例性构型所示，其中覆盖件厚度在它们之间的边界处急剧地变化；另选地，如图6C的示例性构型所示，从密封区域232到有效区域236的厚度的转变可以是渐进的，这可为覆盖件提供增大的弯曲强度，同时降低覆盖件的重量。
如图6A所示，密封件240可以跨越凸起凸缘220的厚度720和顶部覆盖件230的密封区域232的厚度，并且可以在密封x射线检测器时竖直地夹在并压缩在它们之间。覆盖件230的周边尺寸与凸起凸缘220的周边尺寸相匹配，因此当覆盖件附连到凸起凸缘220时，在密封外壳时，覆盖件230的外边缘与凸起凸缘220的外边缘齐平。密封件240的横截面被示出为矩形，然而，如上文所述，圆形、卵形、中空或其他横截面几何形状也是可能的。所示矩形横截面的优点是，密封件240的两个密封表面完全跨越并接触顶部表面224和密封区域232，这可以增强密封件的封闭性并降低水分侵入x射线检测器的风险。另选示例中的密封件240的厚度可以小于凸起凸缘220的厚度720，但在覆盖件230和凸起凸缘220之间压缩密封件240时仍然可以实现半封闭或全封闭密封。
如图6B所示，覆盖件230可以与凸起凸缘220的外边缘重叠并悬伸在其之上，从而形成悬伸唇缘730。因此，密封件240可以夹在覆盖件230的密封区域232的悬伸唇缘730和凸起凸缘220的顶部表面224之间。此处，顶部表面224包括凸起凸缘220的外边缘的顶部表面。密封件240的厚度可以形成为略厚于形成在悬伸唇缘730和凸起凸缘220的外边缘之间的间隙742的厚度，使得当覆盖件230附接到凸起凸缘220，从而水平压缩密封件240时，密封件的封闭性增大并且水分侵入的风险降低。将密封件240夹在悬伸唇缘730和凸起凸缘220的外边缘之间的构型可以有利于增大x射线检测器的封闭性，因为水分扩散穿过密封件的路径长度增大。例如，如图6B所示，水分必须在密封件240和悬伸唇缘730之间或密封件240和凸起凸缘220的外边缘之间竖直向上行进，然后在到达外壳内部之前跨过凸起凸缘220的厚度720。
现在转到图6C，其示出了密封件240、凸起凸缘220和覆盖件230的另一个示例性构型。凸起凸缘可以成形为在凸起凸缘220的与密封件240接触并形成密封表面的顶部表面224中包括切口736。类似地，密封件240还可以成形为在密封件240的与覆盖件230接触并形成密封表面的表面中包括切口746。切口736和746用于分别使密封件240在凸起凸缘220上对齐和安置以及使覆盖件230在密封件240上对齐和安置。这样，密封件的形成以及密封件240和凸起凸缘220之间以及覆盖件230和密封件240之间的相对可密封表面的对齐可以在每次重新密封密封件时更可靠地进行。此外，切口736和746还增大了侵入水分为到达外壳内部而必须行进的距离和路径曲折程度，从而增大了密封件封闭性。如图6C所示，当覆盖件230紧固到凸起凸缘220时，L形切口736和746有利于可重新密封密封件的斜向(同时水平和竖直)压缩。
现在转到图6D，其示出了密封件240、凸起凸缘220和覆盖件230的另一个示例性构型。此处，凸起凸缘的顶部表面224包括面向密封件240的切口736，并且覆盖件230还在密封区域232的面向密封件240的下侧表面中包括切口738。如图6D所示，切口736和738可以成形为组合地对应于密封件240的横截面几何形状，并且其尺寸可被设定成使得切口736和738的总横截面面积可略小于密封件240的横截面面积。这样，在将覆盖件230紧固到凸起凸缘220时，密封件240可以被压缩，从而在其间形成具有增大的封闭性的密封。切口736和738还增大了侵入水分为跨可密封表面(在覆盖件230和密封件240之间，并且在密封件240和凸起凸缘220的顶部表面224之间)以到达外壳内部所必须扩散的距离。在图6D中，切口736和738以及密封件240的矩形横截面几何形状是示例性的且非限制性的，并且可以使用任何实际的横截面几何形状，诸如圆形、卵形、规则多边形、不规则多边形等。
现在转到图7，其示出了x射线检测器200的附加实施方案，该x射线检测器包括放置在外壳内部的附加部件。将密封区域(包括密封件240、凸起凸缘220的顶部表面224和覆盖件230的密封区域232)定位成与图像传感器210和闪烁体215分开并分离，并且表面直接与其邻近并与其接触，外壳内可形成其中可定位附加部件的自由体积。由于凸起凸缘的高度226大于闪烁体215、图像传感器210和底部表面228的总高度，密封区域升高到闪烁体215的顶部表面上方，使得当覆盖件230紧固到顶部表面224时，闪烁体215的顶部表面和覆盖件230的下表面之间可存在空间或间隙。此外，如图7所示，凸缘基座的底部表面228在一个或多个尺寸上可大于闪烁体215和图像传感器210，使得可存在底部表面228的周边区域，通过该区域可将附加部件放置在外壳中。例如，用于吸收水分或其他物质的吸气材料810可以放置在外壳内的内表面处。
吸气器材料的放置可集中在特定位置，如图7所示，其中吸气材料810被放置在底部表面228的拐角中，或者吸气材料810可遍布于外壳的整个内表面上。在一个示例中，吸气材料可以放置在更靠近密封区域的位置，例如在覆盖件230的下表面的周边，或者在与紧固的覆盖件230的界面附近的凸起凸缘220的内壁处，以减少水分侵入的风险。在吸气材料涂覆在覆盖件的有效区域236的下表面的情况下，吸气材料涂层可以是薄的，低密度的并且不吸收入射的x射线270。
又如，吸气材料810可以放置在更靠近可插拔端口598的位置，以降低水分侵入的风险。又如，吸气材料810可以包括在外壳的一个或多个内表面上的涂层。作为非限制性示例，吸气材料810可以涂覆在覆盖件230的下侧，凸起凸缘220的内壁，或者沿着底部表面228的暴露区域。吸气材料810还可包括气体吸收金属片、条、线或烧结颗粒，或施加到内机壳表面的糊状物。可以优先在吸气材料810处吸收水分，而不是闪烁体215或图像传感器(以及外壳内的其他电子部件)，从而降低x射线检测器劣化的风险。
此外，吸气材料810可包括氧气吸收材料以清除外壳内的氧气，例如，在包括有机二极管的x射线板检测器的情况下。氧气吸收材料可包括来自SAES group，JohnsonMatthey等的可商购获得的吸气材料。另外，可以使用减震材料来保护成像器免于在X射线成像器的密封外壳内损坏。减震材料有多种形式，包括泡沫、固体、纤维材料等。
各种传感器820也可以定位在x射线检测器外壳内部，并且可以传导地耦接到图像传感器210、闪烁体215和一个或多个无线发射器350中的一个或多个。在一个实施方案中，传感器820可包括用于检测水分对外壳的侵入的水分或湿度传感器。水分传感器820可以将数字信号发送到位于外壳外部的x射线检测器控制器，并且该控制器可以执行响应性控制动作。例如，响应于外壳中的水分含量大于阈值水分含量，控制器可以生成音频和/或视觉警报指示，并且可以减小或关闭对x射线检测器的功率供应，以便降低x射线检测器劣化的风险。在另一个实施方案中，传感器820可以包括温度传感器，并且响应于温度大于阈值温度，控制器可以生成音频和/或视觉警报指示，并且可以减小或关闭对x射线检测器的功率供应，以便降低x射线检测器劣化的风险。又如，传感器820可以包括用以检测空气或氧气对外壳的侵入的氧气传感器，以指示密封件完整性的劣化。响应于氧气含量大于阈值氧气含量，控制器可以生成音频和/或视觉警报指示，并且可以减小或关闭对x射线检测器的功率供应，以便降低x射线检测器劣化的风险。
现在转到图8，其示出了用于组装x射线检测器的方法900。方法900开始于910，在此处将包括闪烁体215和图像传感器210的x射线成像器定位在x射线检测器外壳的底部表面228上。如上所述，x射线检测器可以包括多个像素阵列片块，像素阵列中的每个片块包括其自己的闪烁体和图像传感器，并且与其他片块之间间隔邻接间隙402(如图4所示)。此外，外壳可包括凸缘基座，底部表面228的周边被凸起凸缘220围绕，凸起凸缘的高度226高于x射线成像器的顶部表面。因此，定位凸起凸缘220的顶部表面224的密封件240高于x射线成像器的顶部表面。另外，底部表面228的尺寸可大于x射线成像器的尺寸，使得底部表面228可存在由x射线成像器暴露和未覆盖的区域。
接下来在920处，可将吸气材料810定位在外壳的内表面上。吸气材料可包括干燥剂或其他优先(相对于闪烁体材料)吸收水分的材料，因此可有助于降低x射线检测器劣化的风险。吸气材料可以涂覆在外壳的一个或多个内表面上，例如在密封区域232的下侧、凸起凸缘220的内壁上，或者更靠近外壳中的可插拔端口598。在930处，也可将一个或多个传感器820诸如温度和/或湿度传感器和/或氧气传感器定位在外壳内。一个或多个传感器可以传导地耦接到x射线成像器，并且传导地耦接到一个或多个无线发射器350(参见950)，这些无线发射器用于将传感器输出通过外壳无线地发送到外壳外部的计算机。
方法900在950处继续，其中一个或多个无线发射器350定位在外壳内并且传导地耦接到x射线成像器和传感器。这样，该x射线检测器外壳的密封的封闭性可相对于从有线电源接收功率的x射线检测器增强，因为无线供电的x射线检测器不存在有线电源连接并因此消除了对进入外壳的在x射线检测器周围的有线电源连接进行密封的操作。如上所述，不止一个无线发射器350可定位在外壳内并传导地耦接到x射线成像器。无线发射器350可被配置为向定位在外壳外部的计算机发射无线信号和从该计算机接收无线信号。无线发射器350还可将无线传输的数字信号接收到x射线成像器并响应地致动外壳内的一个或多个电子部件。此外，外部计算机可响应于从无线发射器350接收的无线数字信号，将一个或多个数字信号回传到无线发射器350。这样，该x射线检测器外壳的密封封闭性可相对于将数字信号从有线电连接接收到外壳外部的计算机或其他部件的x射线检测器增强，因为该无线x射线检测器不存在有线电连接并因此消除了在进入外壳的有线电连接周围进行密封的操作。在x射线检测器包括多个像素阵列片块的情况下，像素阵列中的每个片块包括其自己的闪烁体和图像传感器，并且与其他片块之间间隔邻接间隙402，这时一个或多个无线发射器350可以传导地耦接到每个图像传感器。例如，更多数量的无线发射器350可以传导地耦接到外壳内的每个x射线成像器，以增加穿过外壳的无线信号发射(和接收)速率和/或质量。此外，在多个x射线成像器位于外壳内部的情况下，多个x射线成像器中的一个可以传导地耦接到与多个x射线成像器中的另一个不同数量的无线发射器350。
接着，在960处，无线电源连接器360可定位在外壳内并传导地耦接到x射线成像器。无线电源连接器360可被配置为从定位在外壳外部的无线功率源接收无线功率传输。无线电源连接器360还可向外壳内的x射线成像器、传感器和其他电子部件提供所传输的无线功率。这样，该x射线检测器外壳的密封可相对于从有线电源接收功率的x射线检测器改善，因为无线供电的x射线检测器不存在有线电源连接并因此消除了对进入外壳的在x射线检测器周围的有线电源连接进行密封的操作。在x射线检测器包括多个像素阵列片块的情况下，像素阵列中的每个片块包括其自己的闪烁体和图像传感器，并且与其他片块之间间隔邻接间隙402，这时一个或多个无线电源连接器360可以传导地耦接到每个图像传感器。例如，更多数量的无线电源连接器360可以传导地耦接到外壳内的每个x射线成像器，以增加穿过外壳的无线功率传输速率和/或质量。此外，在多个x射线成像器位于外壳内部的情况下，多个x射线成像器中的一个可以传导地耦接到与多个x射线成像器中的另一个不同数量的无线电源连接器360。
在960之后，方法900在970处继续，将密封件240定位在凸起凸缘220的顶部表面224处，从而使x射线检测器的密封表面远离x射线成像器(例如，闪烁体和图像传感器)和与其直接相邻的任何表面移动。通过将覆盖件230可移除地紧固在凸起凸缘220的顶部表面224上的密封区域232处而形成可重新密封的密封件。如上文结合图5所述，覆盖件可以以各种方式紧固或可移除地紧固，包括螺栓连接、支架固定、铆接、螺纹连接等。在980处，在可重新密封地密封x射线检测器之后，可以用干燥的惰性气体通过可插拔端口598吹扫外壳以去除其中的任何水分。接着，在990处，可将可插拔端口598塞住或可移除地塞住，并且可以执行泄漏测试以确定覆盖件230和凸起凸缘220之间的可再密封的密封件的封闭性。在990之后，方法900结束。
现在转到图9，其示出了用于重新密封无线x射线检测器系统的示例方法1000。方法1000可以包括在外壳外部的控制器上的可执行指令，这些指令可以由与x射线检测器无线通信的计算机处理器执行。例如，无线x射线检测器可以包括传导地耦接到x射线成像器的一个或多个无线发射器350，以用于将数字信号从外部计算机穿过外壳发射到x射线成像器内的电子部件和将数字信号从这些电子部件穿过外壳接收到外部计算机。此外，无线x射线检测器可以包括一个或多个无线电源连接器360，其传导地耦接到x射线成像器，以用于从位于x射线检测器外壳外部的功率源接收无线功率。方法1000开始于1010，其中X射线检测器系统的工作条件(诸如X射线检测器外壳内的温度、氧气含量和/或水分)穿过外壳无线地传输，并由外壳外部的计算机上的控制器接收。控制器还可以接收工作条件，诸如无线数字信号传输速率和穿过外壳的无线功率传输速率。
在1020处，控制器确定所感测的工作条件(例如温度、氧气含量和/或水分)中的一个或多个是否已经超过或超出阈值条件。例如，如图9所示，方法1000确定水分是否大于阈值水分(水分TH)。如果水分>水分TH，则方法1000在1030处继续，其中控制器可以穿过X射线检测器的外壳无线地发射数字信号以生成操作员指示来警告X射线检测器操作员，感测到的条件已超过阈值水平。例如，操作员指示可以包括音频和/或视觉警报。
又如，控制器1020可以确定无线数字信号传输速率或无线功率传输速率是否分别低于阈值数字信号传输速率或阈值功率传输速率。如果无线数字信号传输速率低于阈值数字信号传输速率或者如果无线功率传输速率低于阈值功率传输速率，则方法1000在1030处继续，其中控制器可以穿过x射线检测器的外壳无线地发射数字信号以生成操作员指示来警告x射线检测器操作员，感测到的条件已经超过阈值水平。例如，操作员指示可以包括音频和/或视觉警报。
在1040处，响应于1030处的操作员指示，可对x射线检测器进行保养。保养x射线检测器可以包括打开覆盖件230和凸起凸缘220之间的可重新密封的密封件。在开封x射线检测器之后，可以检查、维修和/或更换位于外壳内的x射线成像器和其他部件。例如，可以更换有故障的水分传感器，可以将额外的吸气材料添加到外壳的内表面，可以更换密封件240，可以更换或添加无线电源连接器360，可以更换或添加无线发射器350等。添加额外的无线发射器350或更换有故障的无线发射器350可以增加穿过外壳的无线数字信号传输速率，从而提高x射线检测器的性能。添加额外的无线电源连接器360或更换有故障的无线电源连接器360可以增加穿过外壳的无线功率传输速率，从而提高x射线检测器的性能。
在1040处，在无线功率传输速率低于阈值功率传输速率的情况下，保养x射线检测器可以包括增加从外部功率源到x射线检测器的功率传输。在增加从外部功率源到x射线检测器的功率传输将无线功率传输速率增加到高于阈值功率传输速率的情况下，可以消除在1040处开封x射线检测器的步骤。
在1040处保养检测器之后，方法1000在1046处继续，其中确定x射线检测器是否需要在保养之后重新密封。例如，如上文针对1040所述，增加从外部功率源到x射线检测器的功率传输将无线功率传输速率增加到高于阈值功率传输速率的情况下，可以消除在1040处开封x射线检测器的步骤，因此x射线检测器保持密封并且在1046处保养之后不重新密封。对于在1046处保养之后不重新密封x射线检测器的情况，方法1000结束。相反，对于保养X射线检测器包括将诸如传感器、吸气材料、无线电源连接器和/或无线功率发射器的一个或多个部件替换或添加到x射线检测器的情况，x射线检测器在1046处保养之后重新密封。
对于在1046处保养之后重新密封x射线检测器的情况，方法1000在1050处继续，其中可以通过将密封件240定位在凸起凸缘220的顶部表面224处并且将覆盖件紧固或可移除地紧固在凸起凸缘的顶部表面上来重新密封x射线检测器。类似于方法900的步骤980和990，在1050处可重新密封地密封x射线检测器之后，方法1000可以在步骤1060和1070处继续，其中用干燥的惰性气体吹扫外壳并且执行泄漏测试。在1070之后并且在1020处当水分<水分TH(或工作条件不再超过阈值工作条件)时，方法1000结束。
如上所述，示出并描述了用于固态x射线检测器的闪烁体密封。在一个实施方案中，提供了一种x射线检测器，该x射线检测器包括外壳，外壳包括紧固在凸缘基座的凸缘上并在其间形成密封件的覆盖件，凸缘基座包括底部表面，并且凸缘围绕底部表面的周边，x射线成像器被定位在底部表面上，该x射线成像器包括无线发射器。密封件将x射线成像器半封闭地包封在外壳中，并且被定位成与x射线成像器所接触的表面不相邻。在一些示例中，在覆盖件和凸缘基座之间没有密封件的情况下，x射线成像器的半封闭性可能会丧失。此外，在一些示例中，可以提供夹在覆盖件和凸缘之间并围绕底部表面的半封闭可再密封材料。无线发射器可以包括无线光学发射器，并且凸缘、底部表面和覆盖件中的一者可以包含透光材料。在一些示例中，透光材料可包括光纤电缆，并且x射线成像器还可包括无线电源连接器。
在一个示例中，无线电源连接器可包括感应式充电电池。
还提供了一种x射线成像系统，其包括：外壳，该外壳包括紧固在凸缘基座的凸起凸缘上从而在其间形成密封件的覆盖件；定位在凸缘基座的底部表面上、在外壳下部内并且与密封件不相邻的x射线成像器，凸起凸缘围绕底部表面的周边。密封件可以包括可再密封的密封件，并且该x射线成像系统还可以包括定位在外壳内部并且传导地耦接到x射线成像器的无线发射器，以及位于外壳外部的无线电源。该x射线成像系统还可以包括位于外壳内部并且传导地耦接到x射线成像器的无线电源连接器，并且无线电源可以从无线电源接收无线能量传输。
该x射线成像系统还可以包括外壳外部的控制器，该控制器可以传导地耦接到无线电源，并且该控制器可以从无线发射器接收无线能量传输。在一些示例中，控制器可以包括存储在其上的可执行指令，这些指令用以响应于来自无线发射器的指示功率水平小于阈值功率水平的信号，增加从无线电源到无线电源连接器的无线功率传输速率。此外，该x射线成像系统可以包括位于外壳中并且传导地耦接到无线发射器的水分传感器，并且控制器可以包括存储在其上的可执行指令，这些指令用以响应于来自水分传感器的经由无线发射器的指示水分含量高于阈值水分含量的信号，生成修复x射线成像器的指示。
提供了一种组装包括x射线成像器、外壳和无线发射器的x射线检测器的方法。该方法可以包括将x射线成像器定位在外壳的底部表面上，并且外壳可以包括覆盖件和围绕底部表面的周边的凸起凸缘。另外，该方法可以包括将无线发射器定位在外壳内并将无线发射器传导地耦接到x射线成像器。该方法还可以包括将x射线成像器密封在外壳内，包括将覆盖件附连在凸起凸缘的顶部表面上以在覆盖件和凸起凸缘之间形成密封件，并且密封件可被定位在入射在x射线成像器处的x射线路径之外。该方法还可包括将无线电源连接器定位在外壳内，该无线电源连接器传导地耦接到x射线成像器。
在一些示例中，密封x射线成像器还包括将可重复使用的密封材料夹在覆盖件和凸起凸缘之间。此外，该方法可以包括将吸气材料放置在外壳的内表面上，以及将水分传感器定位在外壳的内表面上。另外，该方法可以包括将x射线成像器定位在外壳的底部表面上，其中凸缘和底部表面中的一者包含透光材料。
这样，就可实现以简单、低成本的方式为数字x射线面板提供密封件的技术效果。进一步的技术效果如下所述。在密封件可重复使用且可重新密封的情况下，有利于实现设备的修复和翻新的技术效果。此外，密封件被定位成远离检测器有效区域，因此不会干扰检测器操作，并降低在制造期间损坏检测器部件的风险。此外，将密封件定位成远离检测器有效区域可有利于在x射线检测器外壳内添加其他部件，诸如吸气材料、传感器、电连接器等，这可提高x射线检测器的性能和功能。此外，该密封件有利于在单个x射线检测器内密封多片式大型图像阵列检测器。此外，该密封件可包括半封闭密封件或全封闭密封件。此外，由于无线地执行穿过x射线面板外壳的功率和其他数字信号的传输，因此增加了x射线面板密封的封闭性，并且消除了在进入外壳的有线连接器周围进行密封的步骤。
应当理解，本说明书旨在是例示性的而非限制性的。例如，上述实施方案(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明主题的范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明主题的教导内容。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明主题的参数，但它们决不是限制性的而是示例性实施方案。在阅读以上描述后，许多其他实施方案对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。因此，本发明主题的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的普通英语等同物。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制不是用装置加功能格式书写的，也不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非并且直到这些权利要求限制明确地使用短语“用于……的装置”，然后是没有其他结构的功能陈述。
另外，术语“像素”在整个说明书中使用，并且应当解释为包括一个或多个像素。术语“像素”不受任何数字的限制，因为使用了单数或复数形式。
该书面描述使用示例来公开本发明主题的若干实施方案，包括最佳模式，并且还使本领域普通技术人员能够实践本发明主题的实施方案，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明主题可取得专利权的范围由权利要求限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其它示例旨在落入权利要求的范围内。
当结合附图阅读时，将更好地理解对本发明主题的某些实施方案的上述描述。就附图示出各种实施方案的功能块的图的范围而言，这些功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块中的一个或多个(例如，处理器或存储器)可在单件硬件(例如，通用信号处理器、微控制器、随机存取存储器、硬盘等)中实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子程序包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。各种实施方案不限于附图中所示的布置和工具。
如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一”或“一个”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明这种排除。此外，对本发明主题的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件的实施方案可包括不具有该特性的其他此类元件。
由于可以在上述系统和方法中进行某些改变，而不脱离本发明主题所涉及的精神和范围，因此以上说明书或附图中所示的所有主题应仅被解释为说明本发明构思的示例并且不应当被解释为限制本发明的主题。

Claims (20)

1.一种x射线检测器，包括：
外壳，所述外壳包括紧固在凸缘基座的凸缘上并在其间形成密封件的覆盖件，所述凸缘基座包括底部表面和围绕所述底部表面的周边的所述凸缘；以及
定位在所述底部表面上的x射线成像器，所述x射线成像器包括无线发射器，其中
所述密封件将所述x射线成像器半封闭地包封在所述外壳中，并且被定位成与所述x射线成像器所接触的表面不相邻。
2.根据权利要求1所述的x射线检测器，其中所述密封件包含夹在所述覆盖件和所述凸缘之间并围绕所述底部表面的所述周边的可半封闭地重新密封的材料。
3.根据权利要求2所述的x射线检测器，其中所述无线发射器包括光学无线发射器。
4.根据权利要求3所述的x射线检测器，其中所述凸缘、所述底部表面和所述覆盖件中的一者包含透光材料。
5.根据权利要求4所述的x射线检测器，其中所述透光材料包括光纤电缆。
6.根据权利要求5所述的x射线检测器，其中所述x射线成像器还包括无线电源连接器。
7.根据权利要求6所述的x射线检测器，其中所述无线电源连接器包括感应式充电电池。
8.一种x射线成像系统，包括：
外壳，所述外壳包括紧固在凸缘基座的凸起凸缘上从而在其间形成密封件的覆盖件；
x射线成像器，所述x射线成像器定位在所述凸缘基座的底部表面上，在所述外壳的下部内并且与所述密封件不相邻，所述凸起凸缘围绕所述底部表面的周边；
无线发射器，所述无线发射器定位在所述外壳内并且传导地耦接到所述x射线成像器；以及
无线电源，所述无线电源定位在所述外壳外部。
9.根据权利要求8所述的x射线成像系统，还包括无线电源连接器，所述无线电源连接器定位在所述外壳内并且传导地耦接到所述x射线成像器，所述无线电源接收来自所述无线电源的无线能量传输。
10.根据权利要求9所述的x射线成像系统，其中所述密封件包括可重新密封的密封件。
11.根据权利要求10所述的x射线成像系统，还包括位于所述外壳外部的控制器，所述控制器传导地耦接到所述无线电源，所述控制器接收来自所述无线发射器的无线能量传输。
12.根据权利要求11所述的x射线成像系统，其中所述控制器包括存储在其上的可执行指令，所述可执行指令用以响应于来自所述无线发射器的指示功率水平小于阈值功率水平的信号，将从所述无线电源到所述无线电源连接器的无线功率传输速率增大。
13.根据权利要求12所述的x射线成像系统，还包括水分传感器，所述水分传感器定位在所述外壳中并且传导地耦接到所述无线发射器。
14.根据权利要求13所述的x射线成像系统，其中所述控制器包括存储在其上的可执行指令，所述可执行指令用以响应于来自所述水分传感器的经由所述无线发射器的指示水分含量高于阈值水分含量的信号，生成修复所述x射线成像器的指示。
15.一种组装包括x射线成像器、外壳和无线发射器的x射线检测器的方法，所述方法包括：
将所述x射线成像器定位在所述外壳的底部表面上，所述外壳包括覆盖件和围绕所述底部表面的周边的凸起凸缘；
将所述无线发射器定位在所述外壳内并且将所述无线发射器传导地耦接到所述x射线成像器；以及
将所述x射线成像器密封在所述外壳内，包括将所述覆盖件附连在所述凸起凸缘的顶部表面上以在所述覆盖件和所述凸起凸缘之间形成密封件，其中所述密封件被定位在入射在所述x射线成像器处的x射线路径之外。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括将无线电源连接器定位在所述外壳内，所述无线电源连接器传导地耦接到所述x射线成像器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中密封所述x射线成像器还包括将可重复使用的密封材料夹在所述覆盖件和所述凸起凸缘之间。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括将吸气材料放置在所述外壳的内表面上。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括将水分传感器定位在所述外壳的内表面上。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述x射线成像器定位在所述外壳的底部表面上，其中所述凸起凸缘和所述底部表面中的一者包含透光材料。
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