CN110376630A - 一种平板式放射线图像探测器的制造方法及图像探测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种平板式放射线图像探测器的制造方法及图像探测器，其包括以下步骤：将泡棉、荧光层、可见光图像探测器由上往下依次设置在内框架上；先将曲面状碳纤维板固定放置在泡棉上，再将碳纤维板的四边固定；在外力作用下，对碳纤维板进行拉平，从碳纤维板的中部开始逐步向四角推进，以使所述荧光层与可见光图像探测器之间的空气逐步排除，进而使得所述碳纤维板与所述泡棉贴合，所述碳纤维板成为平面结构。本发明提供的制备方法利用碳纤维板本身的应力将荧光层与可见光图像探测器之间空气排除，并且将荧光层与可见光图像探测器固定；减少贴合时光学胶对光的吸收和散射，提高探测器的转换效率、图像质量和分辨率；降低生产成本。

Description

一种平板式放射线图像探测器的制造方法及图像探测器

技术领域

本发明涉及放射线图像探测器制造领域，尤其涉及一种平板式放射线图像探测器的制造方法及图像探测器。

背景技术

粒子成像越来越广泛地应用于工业检测，安全检查等领域，相比于碘化铯等荧光材料而言，GOS荧光层具有余辉短，响应迅速等优点被工业检测，安全检查和放疗治疗等领域所接收。但是由于GOS(Gd2O2S:Tb)闪烁体制作时采用粉末压合，因此此类荧光材料本身散射较大，图像分辨率一般不高；而采用传统的贴合技术时，GOS与可见光图像探测器可见光图像探测器之间的胶会对光有一定的散射和吸收，会一步降低了图像质量；另外由于贴合以后GOS和可见光图像探测器会作为一个整体，且此过程无返工可能性，因此贴合工艺一直受限于良率制约。

本发明提供了一种新的技术，采用弧面碳纤维板直接压合GOS和可见光图像探测器，减少了光学胶对图像质量的影响；而GOS与可见光图像探测器并不是固定成一个整体，因此提供了返工的可行性。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种平板式放射线图像探测器的制造方法及图像探测器，将荧光层与可见光图像探测器之间空气排除，以提高探测器的图像质量和分辨率，为返工提供可行性，并降低生产成本，所述技术方案如下：

本发明提供一种平板式放射线图像探测器的制造方法，其包括以下步骤：

S1、将泡棉、荧光层、可见光图像探测器由上往下依次层叠设置在内框架上；

S2、先将曲面状碳纤维板固定放置在泡棉上，再将碳纤维板的四边固定；

S3、在外力作用下，对碳纤维板进行拉平，从碳纤维板的中部开始逐步向四角推进，以使所述荧光层与可见光图像探测器之间的空气逐步排除，进而使得所述碳纤维板与所述泡棉贴合，所述碳纤维板成为平面结构。

进一步地，在S2步骤中，利用锁紧机构将碳纤维板固定在泡棉上，且所述锁紧机构设置在碳纤维板四边的中心。

进一步地，在S3步骤中，驱动锁紧机构从曲面状碳纤维板四边的中部逐步向四角移动，以使曲面状碳纤维板成为平面结构，并且保持曲面碳纤维板为平面结构。

进一步地，在S3步骤中，当所述碳纤维板为平面结构时，所述碳纤维板沿其弯曲方向的长度大于等于所述泡棉、荧光层和所述可见光图像探测器的长度。

进一步地，在步骤S2中，所述碳纤维板的弯曲方向与所述可见光图像探测器的栅极BUS线的方向平行，或，所述碳纤维板的弯曲方向与所述可见光图像探测器的长边方向平行。

进一步地，所述制造方法还包括：S4、移除锁紧机构，并通过设置紧固件将碳纤维板与泡棉固定。

本发明还提供一种平板式放射线图像探测器，其由上述平板式放射线图像探测器的制造方法制成。

进一步地，所述图像探测器包括上下相对设置的碳纤维板和内框架、以及由上往下设置在所述碳纤维板和内框架之间的泡棉、荧光层、可见光图像探测器；所述碳纤维板为曲面状，且所述碳纤维板向下侧凹进；

在外力作用下，所述碳纤维板沿其弯曲方向的两端向泡棉方向靠近，以使所述碳纤维板的第一面与所述泡棉远离荧光层的一面贴合，直至所述碳纤维板成为平面结构。

进一步地，所述碳纤维板为方形结构，其长度方向上的侧边沿为弧形状，或，其宽度方向上的侧边沿为弧形状；或

所述碳纤维板为开口朝上的半球形结构。

进一步地，所述碳纤维板由弹性材料制成。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.本发明涉及的平板式放射线图像探测器的制造方法，利用碳纤维板本身的应力将荧光层与可见光图像探测器之间空气排除，并且将荧光层与可见光图像探测器固定起来，避免荧光层与可见光图像探测器发生相对位移；减少了贴合时光学胶对光的吸收和散射，提高了探测器的转换效率、图像质量和分辨率；

b.为返工提供了可行性，间接降低了此类探测器的生产成本；

c.本发明涉及的平板式放射线图像探测器的制造方法操作简单，易于广泛应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的平板式放射线图像探测器的未加工状态的剖视图；

图2是本发明实施例提供的平板式放射线图像探测器的完成加工后的剖视图。

其中，附图标记包括：1-碳纤维板，2-泡棉，3-荧光层，4-可见光图像探测器，5-内框架。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种平板式放射线图像探测器的制造方法，如图1和图2所示，其包括以下步骤：

S1、将泡棉2、荧光层3、可见光图像探测器4由上往下依次层叠设置在内框架5上；

S2、先将曲面状碳纤维板固定放置在泡棉特定位置上(特定位置是指便于曲面状碳纤维板拉平后能够达到整体探测器要求)，再将碳纤维板的四边固定，优选地，利用锁紧机构将碳纤维板固定在泡棉上，且所述锁紧机构设置在碳纤维板四边的中心；

S3、对碳纤维板进行拉平，从碳纤维板的四边的中部开始逐步向四角推进，以使所述荧光层与可见光图像探测器之间的空气逐步排除，进而使得所述碳纤维板与所述泡棉贴合，所述碳纤维板成为平面结构，具体地，将所述锁紧机构沿着所述碳纤维板1的弯曲方向向靠近泡棉2的方向挤压碳纤维板1(挤压方向如图1箭头所示)，使所述碳纤维板1与所述泡棉2远离荧光层3的一面贴合，直至所述碳纤维板1成为平面结构(平面结构指碳纤维板1的上表面和下表面均为水平面)，且所述碳纤维板1的长度方向与所述泡棉2的延伸方向平行；利用外力将碳纤维板拉平，并且利用碳纤维板本身应力将荧光层3和可见光图像探测器4之间的空气排除，通过拉平，将荧光层3与可见光图像探测器4之间的空气从中心到边缘逐步挤压排除(空气排除方向见图1中左箭头和右箭头箭头所示)，并固定住碳纤维板1；因为碳纤维板本身是弧面结构，因此拉平以后碳纤维板本身应力与受力方向相反，这就使得碳纤维板能够持续压缩泡棉，从而压紧荧光层3与可见光图像探测器，使得所述荧光层与可见光图像探测器形成一体结构。

在本发明提供的优选实施例中，所述平板式放射线图像探测器设置有所述锁紧机构，所述锁紧机构优选为金属块，具有一定重量，便于压紧曲面状碳纤维板。

在步骤S2中，未贴合时，所述碳纤维板1的弯曲方向与所述可见光图像探测器的栅极BUS线的方向平行，一来可见光图像探测器的gate scan line(扫描线)要比data line宽些，易于在光电二极管岛屿之间排除空气，二来在使用GOA-Gate on array技术的时候，扫描线两端的高度要低于信号线终端的高度，有利于空气的被挤压排除。最后，在扫描线两端钳制原本弯曲的碳纤维板要比数据线终端更容易些，因为没有读出芯片的干扰和破坏芯片的风险。

在步骤S2中，未贴合时，所述碳纤维板1的弯曲方向与所述可见光图像探测器的长边方向平行，这样在挤压贴合时就可以最大幅度减少气泡的产生，比如一个1024*2048的阵列，碳纤维板弯曲的方向在2048的方向上。

在S3步骤中，当所述碳纤维板1成为平面结构时，所述碳纤维板1沿其弯曲方向的长度大于等于所述泡棉2和荧光层3的长度，如图2所示，在所述曲面状碳纤维板1的弯曲部分受到挤压向泡棉靠近并与之贴合时，碳纤维板1的受力面较大，有利于将荧光层3与可见光图像探测器4之间的空气从中心到边缘逐步挤压排除；若所述碳纤维板1的长度小于所述泡棉2、荧光层3和所述可见光图像探测器4的的长度，在曲面状碳纤维板1的弯曲部分受到挤压向泡棉靠近并与之贴合时，碳纤维板1两端受力面较小，不能将荧光层3与可见光图像探测器4之间的空气从中心到边缘逐步挤压完全排除，即泡棉的两端部未受力，则荧光层3与可见光图像探测器4之间两端部的空气无法完全排除。

进一步地，在S3步骤中，以均匀的力驱动所述锁紧机构沿着所述碳纤维板1的弯曲方向挤压，以使所述碳纤维板1与所述泡棉2远离荧光层3的一面贴合，直至所述碳纤维板1成为水平设置的平面结构，采用均匀的力，一方面有利于保护碳纤维板1、泡棉2、荧光层3和可见光图像探测器4，另一方面使得荧光层3与可见光图像探测器4之间两端部的空气均匀排除。在碳纤维板1成为水平设置的平面结构之后，还包括步骤S4移除锁紧机构，并通过设置紧固件将碳纤维板与泡棉固定，紧固件为螺丝或者卡扣。

本发明还提供一种由上述制造方法制成的图像探测器，所图像探测器包括上下相对设置的碳纤维板1和内框架1、以及由上往下设置在所述碳纤维板1和内框架1之间的泡棉2、荧光层3和可见光图像探测器4；所述碳纤维板1为曲面状，初始未挤压状态，所述碳纤维板1为曲面状，且所述碳纤维板(1)向下侧凹进；在外力作用下，所述碳纤维板1沿其弯曲方向的两端向泡棉2方向靠近，以使所述碳纤维板1的第一面与所述泡棉2远离荧光层3的一面贴合，直至所述碳纤维板1成为平面结构。

所述碳纤维板有两种结构形式：所述碳纤维板1为方形结构，其长度方向上的侧边沿为弧形状，或，其宽度方向上的侧边沿为弧形状；或，所述碳纤维板1为开口朝上的半球形结构，即所述碳纤维板的横截面为半圆形结构或半椭圆形结构。

在本发明的实施例中，所述碳纤维板1优选由弹性材料制成，当拆解或分离碳纤维板，碳纤维板1能够恢复特定的弯曲方向，即由平面结构再变为曲面状，因为没有光学胶的粘合，容易剥离，可以再次重复使用，为返工提供了可行性，间接降低了此类探测器的生产成本。

本发明提供的将荧光层与可见光图像探测器直接压合的技术，减少了贴合时光学胶对光的吸收和散射，提高了探测器的转换效率和图像质量；并且解决了压合时气泡残留的问题；因为荧光层与可见光图像探测器是通过压合固定起来的，此方式为此类探测器制作过程中出现不良返工作业提供了可行性。本发明提供的平板式放射图像探测器采用曲面状碳纤维板替代目前使用平直碳纤维板，利用机械结构将碳纤维板拉平，并且压缩泡棉，从而将荧光层与可见光图像探测器之间空气排除，进而固定荧光层与可见光图像探测器，避免荧光层与可见光图像探测器发生相对位移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将泡棉、荧光层、可见光图像探测器由上往下依次层叠设置在内框架上；

S2、先将曲面状碳纤维板固定放置在泡棉上，再将碳纤维板的四边固定；

S3、在外力作用下，对碳纤维板进行拉平，从碳纤维板的中部开始逐步向四角推进，以使所述荧光层与可见光图像探测器之间的空气逐步排除，进而使得所述碳纤维板与所述泡棉贴合，所述碳纤维板成为平面结构。

2.根据权利要求1所述的平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，在S2步骤中，利用锁紧机构将碳纤维板固定在泡棉上，且所述锁紧机构设置在碳纤维板四边的中心。

3.根据权利要求2所述的平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，在步骤S3中，驱动锁紧机构从曲面状碳纤维板四边的中部逐步向四角移动，以使曲面状碳纤维板成为平面结构，并且保持曲面碳纤维板为平面结构。

4.根据权利要求1所述的平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，在S3步骤中，当所述碳纤维板为平面结构时，所述碳纤维板(1)沿其弯曲方向的长度大于等于所述泡棉(2)、荧光层(3)和所述可见光图像探测器(4)的长度。

5.根据权利要求1所述的平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，所述碳纤维板的弯曲方向与所述可见光图像探测器的栅极BUS线的方向平行，或，所述碳纤维板的弯曲方向与所述可见光图像探测器的长边方向平行。

6.根据权利要求1所述的平板式放射线图像探测器的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括以下步骤：

S4、移除锁紧机构，并通过设置紧固件将碳纤维板与泡棉固定。

7.一种平板式放射线图像探测器，其特征在于，由权利要求1-6任一项所述的平板式放射线图像探测器的制造方法制成。

8.根据权利要求7所述的平板式放射线图像探测器，其特征在于，包括上下相对设置的碳纤维板(1)和内框架(1)、以及由上往下设置在所述碳纤维板(1)和内框架(1)之间的泡棉(2)、荧光层(3)、可见光图像探测器(4)；所述碳纤维板(1)为曲面状，且所述碳纤维板(1)向下侧凹进；

在外力作用下，所述碳纤维板(1)沿其弯曲方向的两端向泡棉(2)方向靠近，以使所述碳纤维板(1)的第一面与所述泡棉(2)远离荧光层(3)的一面贴合，直至所述碳纤维板(1)成为平面结构。

9.根据权利要求8所述的平板式放射线图像探测器，其特征在于，所述碳纤维板(1)为方形结构，其长度方向上的侧边沿为弧形状，或，其宽度方向上的侧边沿为弧形状；或

所述碳纤维板(1)为开口朝上的半球形结构。

10.根据权利要求8所述的平板式放射线图像探测器，其特征在于，所述碳纤维板(1)由弹性材料制成。