CN111492269A

CN111492269A - 用于辐射捕获设备的结构化表面零件、制造这样的零件的方法以及x射线探测器

Info

Publication number: CN111492269A
Application number: CN201880080581.0A
Authority: CN
Inventors: O·J·维默斯; J·W·M·雅各布斯
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-08-04
Also published as: JP7278284B2; US11614549B2; EP3499272A1; JP2021507214A; US20210080597A1; EP3724691A1; WO2019115414A1

Abstract

在诸如X射线设备或CT扫描器的传统辐射捕获设备中，使用通过机械处理(例如通过切割和研磨)制造的结构化表面零件(例如闪烁体阵列)。为了修改闪烁材料的闪烁属性，执行诸如像烧结等的高温循环的另外的制造步骤以便恢复或者至少改善闪烁属性。本申请提出了使用利用光敏混合物以形成逐层结构的增材制造来形成具有包含闪烁体或者其他辐射相关颗粒的粘合剂中颗粒结构的结构化表面零件。因此，能够省去诸如烧结的随后制造步骤。所述结构化表面零件是可弯曲的。

Description

用于辐射捕获设备的结构化表面零件、制造这样的零件的方法以及X射线探测器

技术领域

本发明涉及一种能够被使用在安全或医学应用中的辐射捕获设备中(例如X射线设备或CT扫描器中)的结构化表面零件。本发明还涉及一种制造这样的表面零件的相关联的方法以及一种包括所讨论的表面零件的X射线探测器。

背景技术

在诸如X射线设备或CT扫描器的辐射捕获设备中，存在针对结构化表面零件的若干应用。例如，X射线设备通常具有闪烁体，该闪烁体由X射线辐照并且将X射线辐射转换为可见光，接着该可见光由光电二极管转换为电荷。然而，也存在这样的应用，其中例如准直器用于通过仅允许例如平行的X射线通过来调制一连串X射线。作为进一步的应用，可以在射束路径中布置去除X射线谱的一部分的滤波器。这些传统的结构化表面零件具有的共同之处在于，它们通过机械处理(例如通过切割和研磨)来制造。例如，在闪烁体的情况下，这具有必须在相对硬的材料上执行切割和研磨的缺点，这导致相对较慢的生产以及对应的高生产成本。然而，诸如将闪烁材料注入模具中的备选制造工艺也例如在可实现的表面结构的准确性方面具有缺点。

US 2007/0138409公开了一种形成X射线转换屏幕的方法。该方法使用将包括腔的闪烁材料层注模到闪烁材料层中的模具。通过重复的注模，建立磷光体层。腔可以被填充有像素单元分隔材料或者被涂敷有诸如溅射金属的反射材料以光学地隔离每个像素。

WO 2015/118533公开了一种用于制造三维闪烁体材料的工艺。在表面区域上形成闪烁体配方的样式，其中，该配方包括可聚合到聚合物中的至少一种预聚物以及至少一种光引发剂。对形成所述样式的所述至少一种预聚物的聚合接着受到影响。然后，在所聚合的样式上的另外的样式被形成。重复这些步骤以提供三维结构。

US 2009/0039562A1公开了一种用于生产针对辐射类型的防散射网格或准直器的方法，该防散射网格或准直器由具有可预见的几何结构的至少一个基体形成，该可预见的几何结构具有在该基体的两个相对表面之间延伸的用于辐射类型的主辐射的传输通道或狭缝。使用注模技术或者借助于立体光刻的技术，由强烈吸收辐射类型的结构材料形成基体。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上面提及的缺点并且提供能够理想地利用较少努力制造的可应用于辐射捕获设备的改善的表面零件。本发明的目的通过所附独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中包含另外的实施例。

根据第一方面，提供一种可应用于辐射捕获设备的结构化表面零件，特别是在这样的设备中(例如在X射线设备或CT扫描器中)的要被辐照的结构化表面零件。

在本说明书中，“结构化表面零件”可以特别地被理解为具有例如网格状表面、像素化表面等的零件。其也可以具有辐射谱滤波或辐射屏蔽属性。

所述结构化表面零件包括：

-布置区域，其限定所述结构化表面零件的至少一个表面区域。

在本说明书中，布置区域可以是虚拟或物理区域，其可以是平的或弯曲的。

-被布置在所述布置区域上(优选地被布置在所述表面区域内)的多个突起，其中，所述突起包括至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物。

在本说明书中，具有“辐射相关属性”的颗粒可以被特别地理解为能够通过辐射激活并且相应地做出反应(或者屏蔽或者吸收辐射)的颗粒。在下文中，这样的颗粒也可以被称为辐射相关颗粒。

这些颗粒和/或固化光敏成分最初(例如在制造结构化表面零件之前或开始时)可以被分散在粘合剂中，其中，粘合剂中颗粒结构被形成，并且理想地，至少大部分被保留在当前的结构化表面零件中。

突起可以以网格被布置，其中，突起可以被连接到彼此，或者可以形成例如像素的阵列，其中，突起被个体地布置，优选地具有到彼此的均匀距离。突起的高度尺寸可以取决于应用而变化，其中，例如，在闪烁体应用中，0.1到10mm、优选地0.1到5mm、更优选地0.1到2mm的高度已经证明是特别有利的。在例如辐射屏蔽应用的情况下，高度尺寸可以适合于辐射的类型，其中，0.5到100mm的高度是有利的。

-另外，在(例如以一角度取向)远离表面区域指向或垂直于表面区域的方向上，突起也可以包括若干层，一个层在另一个层之上。这些层中的全部或至少大部分可以包含固化光敏成分的至少部分。

理想地，个体层是一致的，但是个体层在面积上可以比其他层稍微小或大。

结构化表面零件是可弯曲的和/或柔性的。例如，这可以通过将不可聚合材料添加到可聚合材料来实现。材料的这些组合可以被分散在粘合剂中，或者这些材料的组合可以形成粘合剂。备选地或额外地，布置区域可以具有允许结构化表面零件可弯曲和/或柔性的材料属性。弯曲可以选择性地进行，即，其可以以不同的弯曲角度来回弯曲，并且可以重复许多次以使结构化表面零件适合各种成像任务。因此，在弯曲性和柔性下，可以理解，取决于相应的成像任务，结构化表面零件的形状可以被改变若干次。

该表面零件的有利效果在于，可以使用诸如3D打印(例如立体光刻)的增材制造工艺，其允许结构化表面零件在用于安全或医学应用的辐射捕获设备中的立即使用。特别地，由于颗粒可以存在于粘合剂中颗粒结构中并且通过使用光敏成分来形成突起的逐层布置，不会要求例如烧结的进一步热处理或高温循环，如在先前的机械制造工艺中必要的以在施加辐射相关颗粒之后去除粘合材料和/或恢复或改善这些颗粒的起始属性。因此，粘合剂中颗粒结构中的颗粒的辐射相关属性在结构的形成期间不会改变，在随后的热处理将被施加的情况下更是如此。因此，可以克服上面提及的缺点中的至少一个。另外，在表面零件制造工艺本身之前，可以针对每个特定的辐照应用制定并且定制起始材料混合物的属性。另外，在个体布置的突起的情况下并且与先前的铸造工艺相比，可以使个体突起之间的间隙特别小。这在使用结构化表面零件作为闪烁体时尤其有利，这是因为这样具有特别高的效率。因此，例如，可以实现个体突起之间的0.04到0.4mm的相对小间隙。

在实施例中，光敏成分选自或者组合自：丙烯酸酯单体、低聚物和改性丙烯酸酯。

这些起始材料尤其适合于光聚合，其也被称为立体光刻。该成分可以被分散在起始材料混合物中或者其部分中，并且由于其固化属性适合于通过例如UV激光束的光容易地固化，该UV激光束作为由微控制器或其他计算单元控制的光源。

任选地，粘合剂是有机粘合剂并且可以尤其选自或者组合自：丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯和硅酮。

材料混合物的成分中的至少一些最初可以以粉末形式，其接着可以被分散在粘合剂中或者与粘合剂混合，由此创建可以被光聚合的例如膏体、悬浮物等形式的有机-无机系统。具体地，辐射相关颗粒最初可以被分散在粘合剂中并且另外还可以在结构化表面零件的使用中被保留在粘合剂中颗粒结构中。

在实施例中，粘合剂材料和光敏成分材料可以相同。

这简化了起始材料混合物的制备和供应。在这种情况下，粘合剂材料可以具有光聚合属性并且可以仍然适合于构建具有辐射相关颗粒的粘合剂中颗粒结构。任选地，光敏材料混合物在初始状态中包含优选地以粉末形式被分散在粘合剂中或者与粘合剂混合的至少一种闪烁材料和/或以上优选有机粘合剂材料。

起始闪烁材料可以已经进行了退火、烧结或者在合适条件下进行了处理。由于材料的分散，突起也具有由分散的闪烁材料引起的闪烁属性。在这种情况下，结构化表面零件可以作为结构化闪烁体被应用于X射线设备，结构化闪烁体当利用辐射辐照时生成光。另外，在结构化表面元件制造工艺之前，起始闪烁体材料的属性可以针对每个特定的成像应用进行制定和定制。这对于提供例如具有高调制传输函数(MTF)并且尤其是低余辉效应的大面积闪烁体是有利的，由此提供快速的闪烁体。

例如，已经利用例如GdO₂S₂:Pr等实现了良好结果。

在期望高的光输出的其他应用中，可以使用GdO₂S₂:Tb。

在实施例中，相应突起的第一层可以包含第一闪烁材料，而相同突起的第二层可以包含与第一材料具有不同组分并且因此具有不同属性的第二闪烁材料。

作为可能的结果，具有不同闪烁属性的第一层和第二层可以生成也具有不同属性的第一辐射和第二辐射。因此，可以对辐射已经被生成在闪烁体的相应上部分还是下部分中进行区分。

任选地，结构化表面零件是闪烁体阵列，其中，突起是各自具有闪烁属性的个体像素。

个体布置的像素可以优选地在如特别地由布置区域限定的相同表面区域内以等间隔分隔开。

这提供了在个体像素之间具有特定小间隙的像素化闪烁体，其影响高效率以及高光敏感度。由于像素化结构，例如可以改善闪烁体或X射线设备的空间分辨率。

另外，任选地，基底物理地限定结构化表面零件的布置区域以及至少一个表面区域。

例如，基底可以是同质材料，例如被提供为箔或片的塑料(例如，碳、聚酰亚胺)，例如被提供为箔或片的金属(例如，铝)，或纸。基底可以具有使得结构化零件能够为柔性和/或可弯曲的机械属性。

在实施例中，单个突起至少部分地由反射器覆盖，理想地完全由反射器覆盖。

反射器具有允许辐射的至少部分反射的属性。因此，通过应用反射器，例如可以改善结构化表面零件的辐射吸收。另外，与不具有反射器或者被留空的突起相比较，用作闪烁体的这样的结构的相对光输出可以得到改善。并且，与空的突起相比较，MTF可以得到优化。

任选地，反射器包括至少一个顶部反射器层，其被布置在至少最外层上或者作为相应像素的多个外层并且背对着基底或者其表面区域。

顶部反射器层防止辐射在顶层的方向上的泄漏。有利地，这导致远离闪烁体可以被附接到的光敏阵列突出的任何生成的光朝向光敏阵列被反射回。可以在基底上施加若干层之后执行对顶部反射器层的施加并且因此形成最上层。然而，其在其反射属性方面与突起的其他层的光敏材料混合物不同。

在实施例中，反射器可以包括被布置在两个个体像素之间的间隙中的至少一个像素间反射器层。

像素间反射器可以通过还将像素之间的辐射指向优选方向来进一步增加效率并且使光束朝向像素。这可以得到甚至更加改善的光输出以及优化的MTF。

换句话说，优选地，除了在像素的顶部上的一个之外，反射器可以优选地被布置在个体突起或像素之间。因此，表面零件的光输出可以进一步得到改善。

任选地，反射器可以被提供作为优选地位于有机粘合剂中的反射颗粒。

这些反射颗粒可以选自或者组合自：被分散、混合或者溶解在诸如环氧树脂或者硅树脂的有机粘合剂材料中的TiO2、ZrQ2、Al2O3等。因此，可以针对每个特定的成像应用制定并定制反射器的属性。另外，可以通过与突起或像素相同的制造方法来施加反射器。

任选地，反射器构件可以是反射薄膜或反射片。通过使用反射片，光吸收层可以被施加以用于进一步优化MTF。例如，适合的反射片可用作由3M提供的所谓的Vicuity带。

对于结构化表面零件的实际使用，如上面所解释的，反射器可以被施加在像素的顶部上。接着，在顶部反射器的相对侧上的像素被施加到其上的上面解释的基底被去除。这可以通过例如研磨进行。

任选地，上面提及的基底可以被选择为具有反射属性，例如，通过使用白纸或铝。因此，基底本身可以形成反射器，特别是以连续的方式，由此形成突起或闪烁体像素的顶侧。更详细地，突起或闪烁体像素可以被直接形成在纸或铝基底的顶部上，特别是被3D打印在纸或铝基底的顶部上，其中，基底同时形成反射器。

任选地，反射器具有小于10000N/mm²或者10GPa的弹性模量，优选地具有小于3000N/mm²或者3GPa的弹性模量。

这有利地导致结构化表面零件在机械限度内更加柔性或者可弯曲。因此，结构化表面零件可以被用作柔性闪烁体用于诸如牙科等的医学的应用中，或者用于安全X射线设备中。

作为使用结构化表面零件作为闪烁体的备选，光敏材料混合物可以包含被分散或者混合在材料混合物中(即在光敏成分和/或粘合剂中)的辐射屏蔽材料，其中，辐射屏蔽材料适合于屏蔽例如X射线或者伽玛射线。

因此，结构化表面零件也能够用于辐射屏蔽应用中，其中，突起具有辐射屏蔽属性并且可以代替上面提及的间隔布置而被连接到彼此。例如，这样的结构化表面零件可以被使用在例如X射线屏蔽应用中，诸如准直器或者栅格。辐射屏蔽材料可以被施加为金属颗粒，例如Mo、Pb、Ta或W。

根据第二方面，提供一种X射线探测器，其包括上面解释的实施例中的一个或多个实施例的结构化表面零件。所述X射线探测器包括：

-结构化表面零件，例如，像素化闪烁体阵列，具有被个体地布置在基底上的多个像素。

基底可以例如是同质材料，例如塑料(例如，碳、聚酰亚胺)、金属(例如，铝)或纸。任选地，上面解释的顶部反射器可以同时形成基底。基底可以具有允许柔性和/或可弯曲的结构化表面零件的材料属性。

-被布置为与结构化表面零件光学通信的光学探测器。光学探测器可以具有允许柔性和/或可弯曲的结构和/或材料属性，使得光学探测器的形状可以适合于结构化表面零件以及各种成像任务。

-另外，在远离基底的表面区域指向或垂直于基底的表面区域的方向上，单个像素包括若干层，一个层在另一个层之上。

-另外，单个像素包括至少包含闪烁材料、粘合剂和固化光敏成分的光敏材料混合物。

由于优选地存在于颗粒中的闪烁材料理想地具有粘合剂中颗粒结构，所以X射线设备可以利用较少努力制造。具体地，与先前的制造方法相比较，粘合剂不必被移除。更加精确地，可以在闪烁体的制作工艺的结尾处省去例如以烧结为例的热处理。因此，闪烁材料的闪烁属性不会由于热处理而改变，并且因此，起始闪烁体的闪烁属性得以保留。这得到改善的X射线吸收、相对的光输出和MTF。

根据本发明的第三方面，提出了一种制造结构化表面零件的方法。所述方法包括以下步骤：

-提供限定表面区域的基底。所述基底可以是可弯曲和/或柔性的。

-提供至少包含具有辐射相关属性、粘合剂和固化光敏成分的颗粒的光敏材料混合物。

-以使得包括若干层的突起被形成的方式将所述光敏材料混合物逐层施加到所述表面区域，一个层在另一个层之上。

-另外，在对相应层的施加之间，借助于光源，光敏材料被固化。

-另外，粘合剂和/或光敏成分被保留在突起中，以便仍然存在于对结构化表面零件的使用中。

由于优选地存在于颗粒中的闪烁材料理想地具有粘合剂中颗粒结构，所以在形成突起之后，粘合剂不必通过例如像烧结的热处理进行去除。因此，辐射相关属性不会由于热处理而改变，由此能够实现结构化表面零件的更好性能。

在实施例中，可以在基底上进行对光敏材料混合物的逐层施加，光敏材料混合物被选择为反射性的，例如白纸或铝。因此，基底本身可以形成在突起顶部上的连续反射器。这提供了具有其上设置有反射器的像素(即，突起)的特别有效的像素化闪烁体。

备选地，反射器可以被施加在逐层形成的突起(即，闪烁体像素)的顶部上，并且例如通过研磨去除像素被形成在其上的基底。

将理解，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求与相应独立权利要求的任何组合。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得明显并且得到阐释。

附图说明

将在以下附图中描述本发明的示例性实施例。在以下附图中：

图1示意性且示例性示出了包括根据第一方面的结构化表面零件的根据第二方面的X射线探测器的实施例。

图2A示意性且示例性示出了根据第一方面的第三结构化表面零件的实施例的侧视图。

图2B示意性且示例性示出了根据第一方面的第四结构化表面零件的实施例的侧视图。

图3示意性且示例性示出了根据第一方面的结构化表面零件的另外的实施例的部分。

图4示出了示例性图示用于制造根据第一方面的结构化表面零件的根据第三方面的制造方法的实施例。

附图标记列表

100 X射线探测器

110 X射线辐射源

120 准直器

130 辐射束

140 第一结构化表面零件(例如，准直器)

141 布置区域(例如，基底)

142 多个突起

143 多个层

150 第二结构化表面零件(例如，滤波器)

151 布置区域(例如，基底)

152 多个突起

153 多个层

160 对象

170 探测设备

180 第三结构化表面零件(例如，防散射网格)

181 布置区域(例如，基底)

182 多个突起

183 多个层

190 第四结构化表面零件(例如，闪烁体阵列)

191 布置区域(例如，基底)

192 突起/像素

193 多个层

194 顶部反射器

195 像素间反射器

196 第一层

197 第二层

198 第一辐射

199 第二辐射

200 光学探测器

201 第一探测单元

202 第二探测单元

210 电子转换器

220 监视器

D 距离

H 高度

W 宽度

S1 方法步骤1

S2 方法步骤2

S3 方法步骤3

S4 方法步骤4

S5 方法步骤5

具体实施方式

图1示意性且示例性示出了作为辐射捕获设备或者对象成像设备的示例的X射线探测器100的实施例。X射线探测器100包括能够生成X射线辐射的X射线辐射源110、邻近辐射源110布置并且适合于缩窄由辐射源110生成的辐射束130(特别是X射线束)的空间伸展的准直器120。出于该目的，准直器120包括将在下面更详细描述的第一结构化表面零件140。在该实施例中，能够修改由辐射束130发射的X射线谱的滤波器形式的第二结构化表面零件150被布置在射束路径中。该第二结构化表面零件150也将在下面更详细地进行描述。

辐射束130这里被聚焦于要被检查的对象160，当辐射源110被激活时，对象160被辐射束130贯穿。

在与对象160的辐射源110相对的侧面上，布置了X射线探测器100的探测设备170。这包括被布置在辐射束130的射束路径中的第三结构化表面零件180，特别是防散射栅格，以降低其对于下游部件的散射辐射，并且这将在下面更详细地进行描述。

该实施例的探测设备170还包括在射束路径的方向上被布置在第三结构化表面零件180下游的第四结构化表面零件190。第四结构化表面零件190的功能与上面提及的结构化表面零件140、150和180的功能不同，由于第四结构化表面零件190是能够将入射的X射线辐射束130转换为可见光的闪烁体。第四结构化表面零件190也将在下面更详细地进行描述。

探测设备170还包括光电二极管阵列形式的光学探测器200，其布置为与第四结构化表面零件190(即，闪烁体)光学通信并且能够将第二结构化表面零件190的可见光转换为电荷。电子转换器210(例如，A/D转换器)适合于转换电荷，使得对象160的对应图像被显示在监视器220上。

下面，四个结构化表面零件140、150、180和190被更详细地进行描述。相应地，这些的共同点在于，它们各自具有限定相应的结构化表面零件140、150、180和190的二维表面区域的(在一些实施例中，仅虚拟的)布置区域141、151、181、191。在相应的表面区域上或者在相应的布置区域141、151、181、191内，布置了相应的多个突起142、152、182和192，其中，它们的布置和取向取决于相应的表面零件140、150、180、190被提供到X射线探测器100内的哪一个上述应用。另外，结构化表面零件140、150、180和190的共同点在于，它们的突起142、152、182、192各自由至少包含具有适于适合用于相应目的的辐射相关属性的特定颗粒的光敏材料混合物逐层形成。特定颗粒与粘合剂和固化光敏成分组合，其中，粘合剂是有机粘合剂，例如丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯或者硅酮。光敏成分例如由丙烯酸酯单体、低聚物和改性丙烯酸酯制成，并且通过光聚合进行固化，如其将在下面更详细地进行示例性描述的。注意到，特定颗粒存在于粘合剂中颗粒结构中。

另外，注意到，为了避免重复，下面描述了四个结构化表面零件140、150、180、190的仅两个示例性实施例，即，其中颗粒具有辐射屏蔽属性的第三结构化表面零件180(即防散射栅格)以及其中颗粒适于具有闪烁属性的第四结构化表面零件190(即闪烁体)。

因此并且参考图2A，现在将更详细地示例性描述探测设备170的第三结构化表面零件180，即，防散射栅格。在该实施例中，第三结构化表面零件180的布置区域181是具有限定第一结构化表面零件140的表面区域的二维表面的物理基底。在基底的表面上或者在表面区域内，多个突起182被布置为栅格状并且沿着一角度(未示出)取向，在该角度处，辐射束130的X射线辐射应当到达被布置在其下游的第四结构化表面零件190，即，闪烁体。突起182由上面提及的至少包含具有辐射相关属性的金属颗粒的光敏材料混合物形成，该辐射相关属性适于适用于防散射栅格的目的，即，适于部分屏蔽辐射束130的X射线辐射。在该实施例中，由于辐射屏蔽目的，使用Pb-颗粒，其中，具有辐射屏蔽属性的其他金属颗粒，例如Mo、Ta或W，也是合适的。金属颗粒与上面提及的粘合剂和固化光敏成分组合，其中，粘合剂是有机粘合剂，例如丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯或者硅酮。光敏成分由例如丙烯酸酯单体、低聚物和改性丙烯酸酯制成，并且通过光聚合固化，如其将在下面更详细地进行描述的。如上面已经提及的，在第三结构化表面零件180中，金属颗粒，即，这里是Pb-颗粒存在于粘合剂中颗粒结构中。如在图2A中最左侧的突起182中示意性指示的，突起182各自包括多个层183，一个层被布置在另一个层之上。由于突起182的屏蔽属性，辐射束130的仅辐射部分可以通过与突起182恰当对准的第三结构化表面零件180。

参考图2B，现在将更详细地示例性描述探测设备170的第四结构化表面零件190。代替提供辐射屏蔽，第四结构化表面零件190用作闪烁体。因此，第四结构化表面零件190的布置区域191是具有限定表面区域的二维表面的同质基底，例如以碳、聚酰亚胺为例的塑料。如下面更详细描述的，在一些实施例中，基底可以被去除。在基底的表面上，多个突起192被布置为阵列，突起192中的每个由上面提及的至少包含具有适于适合用于闪烁体的目的的辐射相关属性(即具有闪烁属性)的颗粒的光敏材料混合物形成。在该实施例中，使用GdOS:Pr或者GdO₂S₂:Pr颗粒，其中，GdO₂S₂:Tb等也适合用于该目的，这取决于X射线设备100的精确应用。由于用作闪烁体，第四结构化表面零件190的突起192可以被称为形成像素化闪烁体阵列的像素。

闪烁颗粒与上面提及的粘合剂和固化光敏成分组合，其中，粘合剂是有机粘合剂，例如丙烯酸酯、环氧树脂、聚亚安酯或者硅酮。光敏成分由例如丙烯酸酯单体、低聚物和改性丙烯酸酯制成，并且通过光聚合固化，这将在下面更详细地进行描述。注意到，闪烁颗粒形成粘合剂中颗粒结构，这是粘合剂以及固化光敏成分实际上存在于突起192中的原因。如图2B中最左侧突起192中示意性指示的，突起192各自包括多个层193，一个层被布置在另一个层之上。

另外，如可以从图2B中看出的，像素或者突起192被布置为在其之间中具有间隙。通常，个体像素或者突起192之间的距离D或者间隙是0.04mm到0.4mm。突起192的高度H优选地在0.1mm与10mm之间，更优选地在0.1mm与1mm之间。宽度W和/或长度L在0.4mm与4mm之间。

注意到，像素或者突起192之间的相对小的间隙是可能的，这是由于上面提及的(闪烁)粘合剂中颗粒结构与对光敏成分的光聚合的制造方法的组合。

另外，突起192由被布置在每个突起192的层193的顶层上的连续顶部反射器194覆盖。而且，像素间反射器195被布置在个体布置的像素或者突起192之间。在这方面，注意到，为了更好的图示，图2B中的反射器194、195仅与像素或者突起192的相应表面间隔开。实际上，相应的反射器194、195与相应的外表面直接接触。

在该实施例中，顶部反射器194和像素间反射器195两者都被形成为覆盖相应的突起192或者其最外层的层。它们被示例性地提供为有机粘合剂中的反射颗粒，例如TiO₂或者ZrO₂或者Al₂O₃。这里，反射器194、195被提供有小于10000N/mm²的弹性模量，优选地被提供有小于3000N/mm²的弹性模量，从而得到能够用于例如牙科X射线探测器的柔性第四结构化表面零件190。

另外，未图示的实施例具有被提供为反射薄膜或者反射片的顶部反射器。另外的实施例具有由例如铝或者(白)纸的反射材料形成的基底，该基底同时用作顶部反射器，特别是用作顶部反射器194。

图3示出了第四结构化表面零件190(即闪烁体)的像素或突起192的进一步实施例的一部分，该像素或突起至少包括具有不同闪烁材料组分的第一层196和第二层197，即，相应的第一闪烁材料和相应的第二闪烁材料被分散在光敏材料混合物中。然而，层196、197两者的共同之处在于，它们也具有上面描述的粘合剂中颗粒结构。

当利用X射线辐照时，不同的层196、197适于生成具有不同波长的第一辐射198和第二辐射199。光学探测器200分别包括用于取决于第一辐射196而生成第一探测值的第一探测单元201和用于取决于第二辐射199而生成第二探测值的第二探测单元202，其中，在该示例性实施例中，第一探测单元201和第二探测单元202被布置为一个在另一个之上，并且其中，上部那个对第一辐射198的第一波长范围敏感而对第二辐射199的第二波长范围透明，并且其中，下部那个对第二波长范围敏感。

为了完整性起见，注意到，第一结构化表面零件和第二结构化表面零件的突起142、152还包括若干层143、153，这是由于这些结构化表面零件140、150的基本原理与结构化表面零件180、190的基本原理相同。

参考图4，其示出了流程图，在下文中将示例性描述用于制造第四结构化表面零件190的制造方法的实施例。当然，该方法也可以至少基本上被应用于制造第一结构化表面零件140、第二结构化表面零件150和第三结构化表面零件180。

在步骤S1中，提供同质基底，其表示布置区域191并且例如由诸如碳、聚酰亚胺的塑料制成。基底具有限定表面区域的二维表面。

在步骤S2中，提供光敏材料混合物，其至少包含具有闪烁属性的颗粒、粘合剂和固化光敏成分。

在步骤S3中，以使得包括若干层的像素或突起192被个体地形成和布置的方式执行对光敏材料混合物到表面区域的逐层施加，一个层在另一个层之上。当施加单个层时，光敏成分在层施加之间在每种情况下被固化，其中，诸如UV激光束(未示出)的光源被使用。

在步骤S4中，粘合剂和/或光敏成分被保留在突起192中，以便仍然存在于对结构化表面零件190的使用中。因此，具有闪烁属性的颗粒存在于不要求随后的诸如烧结的热处理的粘合剂中颗粒结构中。因此，能够省略整个制造工艺步骤，并且颗粒的闪烁属性不会不利地改变。

然而，对于其他结构化表面零件中的一些，执行通过例如研磨来去除基底的任选的另外的步骤S5(未示出)。

应注意到，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以下和以下的描述中收集到，除非另行通知，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合，涉及不同主题的特征之间的其他组合也认为被本申请所公开。

所有特征可以被组合以提供比对特征的简单加和更多的协同效果。

尽管在附图和前面的描述中说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述被认为是说明性的或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。

通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域技术人员在实践请求保护的本发明时可以理解并实现对所公开的实施例的其他变型。

在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个单元可以实现权利要求书中记载的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围进行限制。

Claims

1.一种用于辐射捕获设备(100)的要被辐照的结构化表面零件(140、150、180、190)，包括：

布置区域(141、151、181、191)，其限定所述结构化表面零件(140、170)的表面区域，

被布置在所述布置区域(141、151、181、191)中的多个突起(142、152、182、192)，其中，所述突起(142、152、182、192)包括至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物，

其中，在远离所述表面区域指向或垂直于所述表面区域的方向上，所述突起(142、152、182、192)的所述光敏材料混合物包括若干层(143、153、173)，一个层在另一个层之上，并且

其中，所述结构化表面零件(140、150、180、190)是可弯曲的。

2.根据权利要求1所述的结构化表面零件(140、150、180、190)，

其中，弯曲性属性是通过将不可聚合材料与所述光敏成分进行组合来调节的。

3.根据权利要求1或2所述的结构化表面零件(190)，其中，具有辐射相关属性的所述颗粒包括被分散在所述光敏成分和/或所述粘合剂中或者与所述光敏成分和/或所述粘合剂混合的至少一种闪烁材料。

4.根据权利要求3所述的结构化表面零件(190)，

其中，相应突起(192)的第一层(196)包含第一闪烁材料并且相同突起(192)的第二层(197)包含第二闪烁材料。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的结构化表面零件(190)，

其中，基底(191)限定所述结构化表面零件(190)的所述布置区域或所述表面区域。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述结构化表面零件是闪烁体阵列(190)，其中，所述突起是各自具有闪烁属性的个体像素(192)，并且其中，所述像素(192)至少部分地由反射器(194、195)覆盖。

7.根据权利要求6所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器包括被布置在所述相应像素(192)的至少最外层上并且背对着所述基底(191)的至少一个顶部反射器层(194)。

8.根据权利要求6或7所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器包括被布置在两个个体像素之间的间隙中的至少一个像素间反射器层(195)。

9.根据权利要求6到8中的任一项所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器(194、195)包含有机粘合剂中的反射颗粒。

10.根据权利要求6到8中的任一项所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器(194、195)是反射薄膜或反射片。

11.根据权利要求6所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器(194、195)是通过由具有反射属性的材料制成的所述基底(191)形成的。

12.根据权利要求6到11中的任一项所述的结构化表面零件(190)，

其中，所述反射器(194、195)是可弯曲的。

13.根据权利要求1到5中的任一项所述的结构化表面零件(140、150、180)，

其中，包含辐射相关属性的所述颗粒包含部分或者完全吸收X射线或者伽玛射线或者它们的相应谱的至少一部分的颗粒。

14.一种X射线探测器(100)，包括：根据前述权利要求中的任一项所述的结构化表面零件(190)，以及

光学探测器(200)，其被布置为与所述结构化表面零件(190)光学通信。

15.一种制造用于辐射捕获设备(100)的要被辐照的结构化表面零件(140、150、180、190)的方法，包括以下步骤：

提供(S1)限定表面区域的基底(141、151、181、191)，

提供(S2)至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物，并且

以使得包括若干层(143、153、183、193)的突起(142、152、182、192)被形成的方式将所述光敏材料混合物逐层施加(S3)到所述表面区域，一个层在另一个层之上，

其中，在对相应层的施加之间，借助于光源，所述光敏成分被固化，

其中，所述粘合剂和/或所述光敏成分被保留(S4)在所述突起(142、152、182、192)中，以便仍然存在于对所述结构化表面零件(140、150、180、190)的使用中，并且

其中，所述结构化表面零件(140、150、180、190)被提供为是可弯曲的。