CN1161625C - 闪烁体面板和射线图象传感器 - Google Patents

Abstract

提供一种闪烁体面板和射线图象传感器。该闪烁体面板(1)的Al制的基板(10)的一个表面已进行了喷砂处理，在另一个表面上形成作为低折射率材料的MgF₂膜(12)。在该MgF₂膜(12)的表面上形成把入射进来的射线变换成可见光的柱状构造的闪烁体(14)。该闪烁体(14)与基板(10)一起被聚对二甲苯膜(16)覆盖起来。

Description

闪烁体面板和射线图象传感器

技术领域

本发明涉及在医疗用的X射线摄影中使用的闪烁体面板和射线图象传感器。

背景技术

在医疗、工业用的X摄影中，以往一直使用X射线感光胶片，但是出于便利性和摄影结果的保存性方面的考虑，使用射线探测器的射线成象系统已普及开来。在这样的射线成象系统中，借助于射线探测器作为电信号获取由2维的射线形成的图象数据，并借助于处理装置对该信号进行处理后在监视器上显示出来。

以往，作为代表性的射线探测器，有具有把已在基板上形成了闪烁体的闪烁体面板和摄象器件粘贴起来的构造的射线探测器。在该射线探测器中，用闪烁体把从基板一侧入射进来的射线变换成光后用摄象器件进行探测(参看特开平7-21560号公报)。

然而，在射线探测器中为得到鲜明的图象，就必须把闪烁体面板的光形成得足够地大，但是在上述的射线探测器中，光输出不是足够地大。

本发明的目的是提供增大了光输出的闪烁体面板和使用增大了光输出的闪烁体面板的射线图象传感器。

发明内容

本发明的闪烁体面板，具备：射线透过性的基板；设置在上述基板上的光透过性薄膜；淀积在上述光透过性薄膜上的柱状结构的闪烁体；以及覆盖上述闪烁体的保护膜，其特征是：上述光透过性薄膜，是由含有LiF、MgF₂、CaF₂、Al₂O₃、MgO、NaCl、KBr、KCl和AgCl中的物质的材料构成的膜；上述光透过性薄膜的折射率比上述闪烁体的折射率低；且上述保护膜还覆盖上述基板。

倘采用该闪烁体，由于在基板与闪烁体之间具有其折射率比闪烁体还低的光透过性薄膜，由于可以借助于该光透过性薄膜把由闪烁体所发生的光向光输出一侧反射，故可以增大闪烁体面板的光输出。

本发明的射线图象传感器，包括：闪烁体面板，其具备：射线透过性的基板、设置在上述基板上的光透过性薄膜、；淀积在上述光透过性薄膜上的柱状结构的闪烁体、和覆盖上述闪烁体的保护膜、以及与上述的闪烁体面板相对置地配置的摄象器件，其特征是：上述光透过性薄膜，是由含有LiF、MgF₂、CaF₂、Al₂O₃、MgO、NaCl、KBr、KCl和AgCl中的物质的材料构成的膜；上述光透过性薄膜的折射率比上述闪烁体的折射率低；且上述保护膜还覆盖上述基板。

倘采用该射线图象传感器，由于闪烁体面板在基板与闪烁体之间具有其折射率比闪烁体还低的光透过性薄膜，故可以增大闪烁体面板的光输出。因此，可以增大射线图象传感器的输出。

附图说明

图1是实施例1的闪烁体面板的剖面图。

图2是实施例1的射线图象传感器的剖面图。

图3A示出了实施例1的闪烁体面板的制造工序。

图3B示出了实施例1的闪烁体面板的制造工序。

图3C示出了实施例1的闪烁体面板的制造工序。

图3D示出了实施例1的闪烁体面板的制造工序。

图4是实施例2的闪烁体面板的剖面图。

图5是实施例2的射线图象传感器的剖面图。

图6是实施例3的闪烁体面板的剖面图。

图7是实施例3的射线图象传感器的剖面图。

具体实施方式

以下，参看图1、图2、图3A～图3D，进行本发明的实施例1的说明。图1是实施例1的闪烁体面板的剖面图，图2是实施例1的射线图象传感器的剖面图。

如图1所示，闪烁体面板1的Al制的基板10的一个表面和侧面已进行了喷砂处理，另一个表面已进行了镜面处理。此外，在另一个表面上形成了作为低折射率材料(具有比闪烁体14还低的折射率的材料)的MgF₂膜(折射率＝1.38)12。在该MgF₂膜12的表面上形成了把入射进来的射线变换成可见光的柱状构造的闪烁体14。另外，闪烁体14可以使用掺Ti的CsI(折射率＝1.8)。该闪烁体14与基板10一起被聚对二甲苯膜16覆盖起来。

此外，射线图象传感器2，如图2所示，具有把摄象器件18粘贴到闪烁体面板1的闪烁体14的顶端部分一侧上的构造。

其次，参看图3A～图3D，说明闪烁体面板1的制造工序。首先，用玻璃珠(#800)对矩形或圆形的Al制的基板10(厚度1mm)的一个表面和侧面施行喷砂处理。借助于该喷砂处理。使基板10的表面的压延痕迹消失的同时，还在基板10的表面上形成细的凹凸(参看图3A)。对基板10的另一个表面则进行镜面处理。

其次，在基板10的另一个表面上，用真空蒸镀法形成厚度100nm的作为低折射率材料的MgF₂膜(光透过性薄膜)12(参看图3B)。其次，用蒸镀法在MgF₂膜12的表面上生长掺Ti的CsI的柱状晶体，形成厚度250微米的闪烁体14(参看图3C)。

形成该闪烁体14的CsI，吸湿性高，如果保持露了出来的原状地放置，由于吸收空气中的水蒸气而进行潮解，故为了防止潮解而用CVD法形成聚对二甲苯膜16。即，把已形成了闪烁体14的基板10放进CVD装置内，形成厚度10微米的聚对二甲苯膜16。借助于此，在闪烁体14和基板10的整个表面上都形成聚对二甲苯膜16(参看图3D)。另外，由于在基板10的一个表面和侧面上已经用喷砂处理形成了细的凹凸，故可以提高聚对二甲苯膜16与基板10之间的贴紧性，可以防止聚对二甲苯膜16与基板10之间的剥离。

此外，射线图象传感器2，可以采用使摄象器件(CCD)的受光部分相向地粘贴到所完成的闪烁体面板1的闪烁体14的顶端部分上的办法来制造(参看图2)。

倘采用本实施例的射线图象传感器2，则用闪烁体14把从基板10一侧入射进来的射线变换成光后用摄象器件18进行探测。在这种情况下，与使用在基板10上形成的闪烁体面板而不设置作为低折射率材料的MgF₂膜12的情况进行比较，可以增加光输出20％。即，在闪烁体14中发生的光虽然在所有的方向上行进，但是由于借助于作为低折射率材料的MgF₂膜12反射满足全反射的反射条件的光，故可以增加向摄象器件18的受光部分入射的光。

其次，进行本发明的实施例2的说明。另外，对于那些与实施例1的闪烁体面板1、射线图象传感器2的构成相同的构成，赋予与在实施例1的说明中使用的标号同一标号。

图4是闪烁体面板3的剖面图，图5是射线图象传感器4的剖面图。如图4所示，闪烁体面板3的Al制的基板10的表面，已进行了喷砂处理，在一个表面上形成了作为反射膜的Ag膜22。此外，在Ag膜22上已形成作为低折射率材料(具有比闪烁体14还低的折射率的材料)的LiF膜(光透过性薄膜)(折射率＝1.3)24。此外，在LiF膜24的表面上，形成把入射进来的射线变换成可见光的柱状构造的闪烁体14。另外，闪烁体14可以使用掺Ti的CsI。该闪烁体14与基板10一起被聚对二甲苯膜16覆盖起来。

此外，射线图象传感器4，如图5所示，具有把摄象器件18粘贴到闪烁体面板3的闪烁体14一侧上的构造。

其次，说明闪烁体面板3的制造工序。首先，用玻璃珠(#800)对矩形或圆形的Al制的基板10(厚度1mm)的一个表面和侧面施行喷砂处理。借助于该喷砂处理，使基板10的表面的压延痕迹消失的同时，还在基板10的表面上形成细的凹凸。

其次，在基板10的另一个表面上，用真空蒸镀法形成厚度100nm的作为反射膜的Ag膜22。其次，用真空蒸镀法形成厚度100nm的作为低折射率材料的LiF膜24。其次，在LiF膜24的表面上用蒸镀法生长掺Ti的CsI的柱状晶体，形成厚度250微米的闪烁体14。其次，用CVD法形成厚度10微米的聚对二甲苯膜16。借助于此，就可以在闪烁体14和基板10的整个表面上形成聚对二甲苯膜16。

此外，射线图象传感器4，可以采用使摄象器件(CCD)的受光部分相向地粘贴到所完成的闪烁体面板1的闪烁体14的顶端部分上的办法来制造(参看图5)。

倘采用本实施例在射线图象传感器4，则用闪烁体14把从基板10一侧入射进来的射线变换成光后用摄象器件18进行探测。在这种情况下，与使用在基板10上形成的闪烁体面板而不设置作为反射膜的Ag膜22和作为低折射率材料的LiF膜24的情况进行比较，可以增加光输出20％。即，在闪烁体14中发生的光虽然在所有的方向上行进，但是由于借助于作为反射膜的Ag膜22和作为低折射率材料的LiF膜24反射向Ag膜22和LiF膜24前进的光，故可以增加向摄象器件18的受光部分入射的光。

其次，说明本发明的实施例3。另外，对于那些与实施例1的闪烁体面板1、射线图象传感器2和实施例2的闪烁体面板3、射线图象传感器4的构成相同的构成，赋予与在实施例1和实施例2的说明中使用的标号同一标号。

图6是闪烁体面板5的剖面图，图7是射线图象传感器6的剖面图。如图6所示，闪烁体面板5的无定形炭(a-C)制的基板26的表面，已进行了喷砂处理，在一个表面上形成了作为反射膜的Al膜28。此外，在Al膜28上已形成了作为低折射率材料(具有比闪烁体14还低的折射率的材料)的SiO₂膜(光透过性薄膜)(折射率＝1.5)30。此外，在SiO₂膜30的表面上，还形成了把入射进来的射线变换成可见光的柱状构造的闪烁体14。另外，闪烁体14可以使用掺Ti的CsI。该闪烁体14与基板10一起被聚对二甲苯膜16覆盖起来。

此外，射线图象传感器6，如图7所示，具有把摄象器件18粘贴到闪烁体面板3的闪烁体14的顶端部分一侧上的构造。

其次，说明闪烁体面板5的制造工序。首先，用玻璃珠(#150)对矩形或圆形的无定形炭(a-C)制的基板26(厚度1mm)的一个表面和侧面施行喷砂处理。借助于该喷砂处理，在基板26的表面上形成细的凹凸。

其次，在基板26的一个表面上，用真空蒸镀法形成厚度100nm的作为反射膜的Al膜28，在Al膜28上用真空蒸镀法形成厚度100nm的作为低折射率材料的SiO₂膜30。其次，在SiO₂膜30的表面上用蒸镀法生长掺Ti的CsI的柱状晶体，形成厚度250微米的闪烁体14。其次，用CVD法形成厚度10微米的聚对二甲苯膜16。借助于此，就可以在闪烁体14和基板10的整个表面上形成聚对二甲苯膜16。

此外，射线图象传感器6，可以采用使摄象器件(CCD)的受光部分相向地粘贴到所完成的闪烁体面板1的闪烁体14的顶端部分上的办法来制造(参看图7)。

倘采用本实施例在射线图象传感器6，则用闪烁体14把从基板10一侧入射进来的射线变换成光后用摄象器件18进行探测。在这种情况下，与使用在基板10上形成的闪烁体面板而不设置作为反射膜的Al膜28和作为低折射率材料的SiO₂膜30的情况进行比较，可以增加光输出15％。即，在闪烁体14中发生的光虽然在所有的方向上行进，但是由于借助于作为反射膜的Al膜28和作为低折射率材料的SiO₂膜30反射向Al膜28和SiO₂膜30前进的光，故可以增加向摄象器件20的受光部分入射的光。

另外，在上述实施例中，作为光透过性薄膜，虽然使用的是MgF₂膜、LiF膜或SiO₂膜，但是，也可以使用由含有LiF、MgF₂、CaF₂、SiO₂、Al₂O₃、MgO、NaCl、KBr、KCl和AgCl中的物质的材料构成的膜。

此外，在上述的实施例中，作为闪烁体14虽然使用的是CsI(Tl)，但却不限于此，也可以使用CsI(Na)、NaI(Tl)、LiI(Eu)、KI(Tl)等。

此外，在上述的实施例中，作为基板10虽然使用的是Al制的基板或a-C制的基板，但是，由于只要是X射线透过率好的基板即可，故也可以使用C(石墨)制的基板、Be制的基板、玻璃制的基板等。

此外，在上述的实施例中，在聚对二甲苯中，除去聚对二甲苯之外，还包括聚一氯对二甲苯、聚二氯对二甲苯、聚四氯对二甲苯、聚氟对二甲苯、聚二甲基对二甲苯、聚二乙基对二甲苯等。

倘采用本发明的闪烁体面板，由于在基板与闪烁体之间具有其折射率比闪烁体还低的光透过性薄膜，可以借助于该光透过性薄膜把由闪烁体所发生的光向光输出一侧反射，故可以增大闪烁体面板的光输出。因此，可以使由使用该闪烁体面板的射线图象传感器探测的图象变成为鲜明的图象。

此外，倘采用本发明的射线图象传感器，由于在基板与闪烁体之间具有其折射率比闪烁体还低的光透过性薄膜，故可以增大闪烁体面板的光输出。因此，可以使所探测的图象变成为鲜明的图象。

工业上利用的可能性

如上所述，本发明的闪烁体面板和射线图象传感器，适合在医疗用的X射线摄影中使用。

Claims (6)

1.一种闪烁体面板，具备：

射线透过性的基板；

设置在上述基板上的光透过性薄膜；

淀积在上述光透过性薄膜上的柱状结构的闪烁体；以及

覆盖上述闪烁体的保护膜，

其特征是：上述光透过性薄膜，是由含有LiF、MgF₂、CaF₂、Al₂O₃、MgO、NaCl、KBr、KCl和AgCl中的物质的材料构成的膜；上述光透过性薄膜的折射率比上述闪烁体的折射率低；且上述保护膜还覆盖上述基板。

2.权利要求1所述的闪烁体面板，其特征是：上述基板是光反射性的基板。

3.权利要求1所述的闪烁体面板，其特征是：上述基板在其表面上具有光反射膜。

4.权利要求1所述的闪烁体面板，其特征是：上述基板是光透过性的基板。

5.权利要求1所述的闪烁体面板，其特征是：上述光透过性薄膜直接配置在上述基板上。

6.一种射线图象传感器，包括：

闪烁体面板，其具备：射线透过性的基板、设置在上述基板上的光透过性薄膜、淀积在上述光透过性薄膜上的柱状结构的闪烁体、和覆盖上述闪烁体的保护膜；以及

与上述的闪烁体面板相对置地配置的摄象器件，

其特征是：上述光透过性薄膜，是由含有LiF、MgF₂、CaF₂、Al₂O₃、MgO、NaCl、KBr、KCl和AgCl中的物质的材料构成的膜；上述光透过性薄膜的折射率比上述闪烁体的折射率低；且上述保护膜还覆盖上述基板。

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