DE102005029196A1 - X-ray detector - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Röntgendetektor mit einem röntgenstrahlendurchlässigen und feuchtigkeitsunduchlässigen Substrat (1), auf dem eine Szintillatorschicht (2) aufgebracht ist, und mit einem Fotosensor (3), der der Szintillatorschicht (2) nachgeordnet ist, wobei das Substrat (1) als Szintillatorhülle ausgeführt ist und die Szintillatorschicht (2) an den dem Fotosensor (3) abgewandten Seiten umschließt. Ein derartiger Röntgendetektor weist einen guten Feuchtigkeitsschutz auf und ist mit einem geringen technischen Aufwand herstellbar und bei Bedarf einfach demontierbar.The invention relates to an X-ray detector with an X-ray permeable and moisture-impermeable substrate (1) on which a scintillator layer (2) is applied, and with a photosensor (3) which is arranged downstream of the scintillator layer (2), the substrate (1) as a scintillator cover is executed and encloses the scintillator layer (2) on the sides facing away from the photosensor (3). Such an X-ray detector has good moisture protection and can be manufactured with little technical effort and can be easily dismantled if necessary.

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgendetektor.The The invention relates to an X-ray detector.

In digitalen Röntgendetektoren (Flat Panel Detectors) werden Szintillationsschichten in Kombination mit zweidimensionalen, pixellierten Fotosensoren verwendet. Für Detektorflächen größer als 20 cm × 20 cm werden die Fotosensoren typischerweise auf der Basis von amorphem Silizium hergestellt. Bei kleineren Detektorflächen, beispielsweise in der Dentaltechnik, werden Fotosensoren aus kristallinem Silizium, so genannte CCD-Sensoren oder CMOS-Sensoren, eingesetzt.In digital x-ray detectors (Flat Panel Detectors) become scintillation layers in combination used with two-dimensional, pixellated photosensors. For detector surfaces larger than 20 cm × 20 cm, the photosensors are typically based on amorphous Made of silicon. For smaller detector surfaces, for example in the Dental technology, photosensors are made of crystalline silicon, so called CCD sensors or CMOS sensors used.

Übliche Szintillatorschichten bestehen aus CsI:Tl, CsI:Na, NaI:Tl oder ähnlichen Materialien, die Alkali-Halogenide enthalten. Die Materialien sind aufgrund ihres Gehalts an Alkali-Halogeniden zumindest leicht hygroskopisch und müssen ausreichend vor dem Umgebungsklima geschützt werden.Usual scintillator layers consist of CsI: Tl, CsI: Na, NaI: Tl or similar materials, the alkali halides contain. The materials are due to their content of alkali halides at least slightly hygroscopic and must be sufficiently in front of the ambient climate protected become.

Durch die US 2003/0116714 A1 ist es bekannt, eine Szintillatorschicht direkt auf dem Fotosensor abzuscheiden und auf der Oberseite und über die Ränder der Szintillatorschicht einen strahlendurchlässigen und feuchtigkeitsresistenten Schutzfilmverbund aufzubringen. Der Schutzfilmverbund besteht aus einer elektrisch isolierenden ersten organischen Filmschicht, einem metallischen Dünnfilm und einer elektrisch isolierenden zweiten organischen Filmschicht. Durch die Direktabscheidung der Szintillatorschicht auf dem Fotosensor wird dieser stark erwärmt. Weiterhin sind die Schutzmaßnahmen gegenüber Feuchtigkeit aus der Umgebung aufwändig.By US 2003/0116714 A1 discloses a scintillator layer to deposit directly on the photosensor and on the top and over the margins the scintillator layer a radiolucent and moisture resistant Apply protective film composite. The protective film composite consists of an electrically insulating first organic film layer, a metallic thin film and an electrically insulating second organic film layer. By the direct deposition of the scintillator layer on the photosensor this is heated up. Furthermore, the protective measures against moisture consuming from the environment.

In der US 6,573,506 B2 ist ein Röntgendetektor beschrieben, bei dem die Szintillatorschicht auf einer Faseroptik (FOP, Fiber Optical Plate) aufgedampft und mit einem als CCD- oder CMOS-Chip ausgeführten Fotosensor verklebt ist. Diese Technik ist aus Kostengründen (auf kleine Sensoren insbesondere für Mammographie- und Dentalanwendungen (interoral) begrenzt. Durch das Verkleben sind die FOPs mit ihren Szintillatorschichten nicht mehr zerstörungsfrei vom Fotosensor abnehmbar. Darüber hinaus ist der erforderliche Schutz der Szintillatorschicht vor Feuchtigkeit sehr aufwändig.In the US 6,573,506 B2 An X-ray detector is described in which the scintillator layer is vapor-deposited on a fiber optic (FOP, Fiber Optical Plate) and glued to a photosensor configured as a CCD or CMOS chip. This technique is limited in cost (limited to small sensors especially for mammography and dental applications (interoral).) By gluing, the FOPs with their scintillator layers are no longer nondestructively detachable from the photosensor, and the required protection of the scintillator layer against moisture is very expensive.

Durch die US 6,849,336 B2 ist es bekannt, einen Röntgendetektor, dessen strahlendurchlässiges Substrat vorzugsweise aus Kohlenstoff besteht, mit einer Szintillatorschicht zu versehen. Der dafür notwendige Schutz aus mehreren Schichten ist sehr aufwändig und ist beispielsweise in der US 6,429,430 B2 beschrieben. Die Ankopplung solcher ebenen Substrate, wie sie beispielsweise in der US 6,469,305 B2 dargestellt sind, erfolgt mittels eines „Immersionsöls", wobei die Abdichtung und Anbindung an den pixellierten Fotosensor mittels eines Kunstharzes erfolgt.By the US 6,849,336 B2 It is known to provide an x-ray detector whose radiolucent substrate is preferably made of carbon with a scintillator layer. The necessary protection of several layers is very complex and is for example in the US 6,429,430 B2 described. The coupling of such flat substrates, as described for example in the US 6,469,305 B2 are carried out by means of an "immersion oil", wherein the sealing and connection to the pixelized photosensor takes place by means of a synthetic resin.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Röntgendetektor mit einem guten Feuchtigkeitsschutz zu schaffen, der gegenüber den bekannten Röntgendetektoren einen geringeren technischen Aufwand bei seiner Herstellung erfordert und bei Bedarf einfach demontierbar ist.task Therefore, the present invention is an X-ray detector with a good moisture protection, compared to the known X-ray detectors requires less technical effort in its manufacture and If necessary, it is easy to disassemble.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Röntgendetektor gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Röntgendetektors sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The Task is achieved by an x-ray detector according to claim 1 solved. Advantageous embodiments of the X-ray detector according to the invention are respectively Subject of further claims.

Der Röntgendetektor gemäß Anspruch 1 umfasst ein röntgenstrahlendurchlässiges und feuchtigkeitsundurchlässiges Substrat, auf dem eine Szintillatorschicht aufgebracht ist, und einen Fotosensor, der der Szintillatorschicht nachgeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Substrat als Szintillatorhülle ausgeführt und umschließt die Szintillatorschicht an den dem Fotosensor abgewandten Seiten.Of the X-ray detector according to claim 1 comprises a radiolucent and moistureproof Substrate, on which a scintillator layer is applied, and a photosensor downstream of the scintillator layer. This is according to the invention Substrate designed as Szintillatorhülle and surrounds the scintillator layer on the sides facing away from the photosensor.

Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendetektor ist das Substrat als Szintillatorhülle ausgeführt und wird in bekannter Weise mit der Szintillatorschicht bedampft.at the X-ray detector according to the invention the substrate is designed as a scintillator sheath and is in a known manner steamed with the scintillator.

Die Szintillatorhülle ist aus einem Material hergestellt, das die Umgebungsfeuchtigkeit praktisch vollständig abschirmt und die Röntgenstrahlen möglichst wenig absorbiert. Ein Material, das diese Anforderungen in hohem Maße erfüllt, ist beispielsweise Aluminium.The Szintillatorhülle is made of a material that is the ambient humidity practically complete shields and X-rays preferably little absorbed. A material that meets these requirements in high Dimensions are met for example aluminum.

Im Rahmen der Erfindung sind jedoch auch andere Materialien mit vergleichbaren Eigenschaften, wie z.B. Titan, Magnesium, Polymere, möglich. Die Anforderung an eine möglichst geringe Absoption von Röntgenstrahlen, kann prinzipiell von jedem Material erfüllt werden, wenn es nur beliebig dünn ausgeführt wird. Falls als Material Aluminium gewählt wird, hat dies den Vorteil, dass eine entsprechende Formgebung der Szintillatorhülle zum Beispiel durch Tiefziehen oder Drücken erfolgen kann. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendetektor könnte eine Feuchtigkeit nur noch an der dem Fotosensor zugewandten Seite eindringen. Da die Szintillatorschicht mit ihrer ungeschützten Seite jedoch auf dem Fotosensor aufliegt und der Fotosensor keine Feuchtigkeit durchlässt, ist die einzige Möglichkeit, dass Feuchtigkeit auf die Szintillatorschicht einwirkt, der geringe Spalt zwischen der Szintillatorhülle und dem Fotosensor. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendetektor ist damit auf einfache Weise ein guter Schutz vor Eindringen der Feuchtigkeit realisiert.In the context of the invention, however, other materials with comparable properties, such as titanium, magnesium, polymers, are possible. The requirement for the lowest possible absorption of X-rays, can in principle be met by any material, if it is carried out only arbitrarily thin. If aluminum is chosen as the material, this has the advantage that a corresponding shaping of the scintillator casing can take place, for example, by deep-drawing or pressing. In the case of the X-ray detector according to the invention, moisture could only penetrate on the side facing the photosensor. However, since the scintillator layer with its exposed side rests on the photosensor and the photosensor does not transmit moisture, the only way that moisture acts on the scintillator layer is the small gap between the scintillator shell and the photosensor. In the X-ray according to the invention Detector is thus realized in a simple way a good protection against the ingress of moisture.

Eine Zwischenschicht, die vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 5 und 50 μm aufweist, sorgt für eine effiziente optische Kopplung. Man erhält damit bis zu 30% mehr Licht im Fotosensor. Die Zwischenschicht weist vorzugsweise einen Brechungsindex zwischen 1,4 und 1,7 – typischerweise von ca. 1,5 – auf und ist damit den Brechungsindizes der Szintillatorschicht und des Fotosensors deutlich näher als dem Brechungsindex von Luft. Davon unabhängig wird durch die Zwischenschicht ein Spalt zwischen der Szintillatorhülle und dem Fotosensor vermieden. Insbesondere wenn das Material der Zwischenschicht eine relativ geringe Wasserpermeabilität aufweist, ist der Eintritt von Luftfeuchtigkeit in die Szintillatorhülle und damit in die Szintillatorschicht zuverlässig verhindert.A Interlayer, preferably a layer thickness between 5 and 50 microns ensures for one efficient optical coupling. This gives you up to 30% more light in the photosensor. The intermediate layer preferably has a refractive index between 1.4 and 1.7 - typically from about 1.5 - up and is thus the refractive indices of the scintillator layer and the Photo sensor much closer as the refractive index of air. This is independent of the intermediate layer a gap between the scintillator shell and the photosensor avoided. In particular, when the material of the intermediate layer is a relative low water permeability is the entry of humidity into the scintillator shell and thus reliably prevented in the scintillator.

Wenn die Zwischenschicht nicht klebend ausgeführt ist und die Szintillatorhülle nur angedrückt wird, kann die Szintillatorschicht wieder vom Fotosensor entfernt werden, wodurch eine besonders einfache Demontierbarkeit des Röntgendetektors gewährleistet ist.If the intermediate layer is not adhesive and the scintillator shell only is pressed the scintillator layer can be removed again from the photosensor, whereby a particularly simple disassembly of the X-ray detector guaranteed is.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Röntgendetektors anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Schnittansicht:following be several embodiments of the X-ray detector according to the invention closer to the drawing explained. Shown are, in each case in schematic sectional view:

1 Eine erste Ausführungsform des Röntgendetektors, 1 A first embodiment of the X-ray detector,

2 eine zweite Ausführungsform des Röntgendetektors, 2 a second embodiment of the x-ray detector,

3 eine Szintillatorhülle zu einer dritten Ausführungsform des Röntgendetektors, 3 a scintillator sheath to a third embodiment of the X-ray detector,

4 eine Szintillatorhülle für einen Röntgendetektor gemäß einer vierten Ausführungsform, 4 a scintillator sheath for an X-ray detector according to a fourth embodiment,

5 einen Röntgendetektor gemäß einer fünften Ausführungsform, 5 an X-ray detector according to a fifth embodiment,

6 einen Röntgendetektor gemäß einer sechsten Ausführungsform. 6 an X-ray detector according to a sixth embodiment.

In den 1 bis 6 ist mit 1 ein Substrat bezeichnet, das aus einem röntgenstrahlendurchlässigen und feuchtigkeitsundurchlässigen Material gefertigt ist. Auf dem Substrat 1 ist auf bekannte Weise eine Szintillatorschicht 2 aufgebracht (aufgedampft).In the 1 to 6 is with 1 a substrate made of a radiolucent and moisture-impermeable material. On the substrate 1 is a scintillator layer in a known manner 2 applied (vapor-deposited).

Die in den 1 und 2 sowie 5 und 6 dargestellten Röntgendetektoren umfassen weiterhin einen Fotosensor 3, welcher der Szintillatorschicht 2 nachgeordnet ist.The in the 1 and 2 such as 5 and 6 X-ray detectors shown further comprise a photosensor 3 , which is the scintillator layer 2 is subordinate.

Erfindungsgemäß ist das Substrat 1 als Szintillatorhülle ausgeführt und umschließt die Szintillatorschicht 2 an den dem Fotosensor 3 abgewandten Seiten.According to the invention, the substrate 1 designed as a scintillator shell and encloses the Szintillatorschicht 2 at the photosensor 3 opposite sides.

In den 1 und 2 ist mit 4 eine Röntgenstrahlung bezeichnet, die durch die röntgenstrahlendurchlässige Szintillatorhülle 1 (Substrat) hindurch tritt und in der Szintillatorschicht 2 sichtbares Licht 5 erzeugt. Das sichtbare Licht 5 erzeugt im Fotosensor 3 elektrische Signale welche über Kontakte 6 (nur ein Kontakt dargestellt) abgegriffen werden.In the 1 and 2 is with 4 an X-ray radiation passing through the X-ray permeable scintillator envelope 1 (Substrate) passes through and in the scintillator 2 visible light 5 generated. The visible light 5 generated in the photo sensor 3 electrical signals which via contacts 6 (only one contact shown) can be tapped.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Röntgendetektors weist zusätzlich eine Zwischenschicht 7 auf, die vorzugsweise eine Schichtdicke zwischen 5 und 50 μm aufweist. Die Zwischenschicht 7 ist zwischen der Szintillatorschicht 2 und dem Fotosensor 3 angeordnet und sorgt für eine effiziente Kopplung und eine Vermeidung eines Luftspaltes zwischen der Szintillatorhülle 1 und dem Fotosensor 3. Da das Material der Zwischenschicht eine relativ geringe Wasserpermeabilität besitzt, wird in Verbindung mit der geringen Schichtdicke erreicht, dass nur wenig Luftfeuchtigkeit durch den Spalt an den Rändern der Szintillatorhülle 1 eindringen kann.In the 2 illustrated embodiment of the X-ray detector according to the invention additionally has an intermediate layer 7 on, which preferably has a layer thickness between 5 and 50 microns. The intermediate layer 7 is between the scintillator layer 2 and the photosensor 3 arranged and ensures an efficient coupling and avoiding an air gap between the Szintillatorhülle 1 and the photosensor 3 , Since the material of the intermediate layer has a relatively low water permeability, in conjunction with the small layer thickness is achieved that only little humidity through the gap at the edges of the Szintillatorhülle 1 can penetrate.

Im Rahmen der Erfindung kann die Zwischenschicht 7 sowohl klebend als auch nicht klebend ausgeführt sein. Bei einer nicht klebenden Ausführung wird die Szintillatorhülle 1 mit ihrer Szintillatorschicht 2 nur auf der Oberseite der Zwischenschicht 7 angedrückt und kann wieder entfernt werden.In the context of the invention, the intermediate layer 7 be executed both adhesive and non-adhesive. In a non-adhesive embodiment, the scintillator shell becomes 1 with her scintillator layer 2 only on the top of the intermediate layer 7 pressed down and can be removed again.

Die Zwischenschicht 7 kann gemäß einer in den 1 bis 6 nicht dargestellten Variante auch so ausgeführt sein, dass sie nur auf der Szintillatorschicht 2 aufgebracht wird und sich nicht bis zur Szintillatorhülle 1 erstreckt. Damit wird dann der Spalt zwischen der Szintillatorhülle 1 und dem Fotosensor 3 nicht ausgefüllt, es verbleibt dann ein Spalt von typisch kleiner 25 μm.The intermediate layer 7 can according to one in the 1 to 6 not shown variant also be designed so that they only on the Szintillatorschicht 2 is applied and not up to the Scintillatorhülle 1 extends. This then becomes the gap between the scintillator sheath 1 and the photosensor 3 not filled, there then remains a gap of typically less than 25 microns.

Besteht die Zwischenschicht 7 aus einem elastischen Material, dann können kleine Schichtdickenänderungen der Szintillatorschicht 2 auf einfache Weise ausgeglichen werden (siehe 5).Is the intermediate layer 7 made of an elastic material, then small layer thickness changes of the scintillator layer 2 be easily compensated (see 5 ).

Zwischen der Szintillatorschicht 2 und dem Fotosensor 3 kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung eine dünne, lichtdurchlässige Schutzschicht 8, beispielsweise aus Parylene, direkt auf die Szintillatorschicht 2 aufgebracht werden. Die Schutzschicht 8 ist damit bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen der Szintillatorschicht 2 und der Zwischenschicht 7 angeordnet. Falls die Zwischenschicht 7 nicht vorgesehen sein sollte, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 der Fall ist, dann wäre die lichtdurchlässige Schutzschicht 8 zwischen der Szintillatorschicht 2 und dem Fotosensor 3 angeordnet. Die Schutzschicht 8 stellt zwar keinen Langzeitschutz vor Feuchtigkeit dar, schützt die Szintillatorschicht 2 jedoch bis zur Montage auf dem Fotosensor 3.Between the scintillator layer 2 and the photosensor 3 can according to an advantageous embodiment, a thin, transparent protective layer 8th from parylene, for example, directly onto the scintillator layer 2 be applied. The protective layer 8th is thus at the in 2 illustrated embodiment between the scintillator 2 and the intermediate layer 7 arranged. If the intermediate layer 7 should not be provided, as in the embodiment according to 1 the case is, then the translucent protective layer would be 8th between the scintillator layer 2 and the photosensor 3 arranged. The protective layer 8th While not providing long term protection against moisture, protects the scintillator layer 2 however, until mounted on the photosensor 3 ,

Die Zwischenschicht 7 weist für eine Schichtdicke von 100 μm vorzugsweise eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger als 50 g/(m2·Tag) auf.The intermediate layer 7 For a layer thickness of 100 μm, preferably has a water vapor permeability of less than 50 g / (m 2 · day).

Bei Polyisobutyl als Material für die Zwischenschicht 7 ergibt sich bei einer Schichtdicke von 100 μm für die Wasserdampfdurchlässigkeit ein Wert von 15 g/(m2·Tag). Für dünnere Schichtdicken, z.B. 20 μm, ergibt sich damit – falls im Material keine „Pinholes" vorhanden sind – die fünffache Wasserdampfdurchlässigkeit, d.h. ca. 75 g/(m2·Tag).For polyisobutyl as the material for the intermediate layer 7 results in a layer thickness of 100 microns for the water vapor permeability, a value of 15 g / (m 2 · day). For thinner layer thicknesses, eg 20 .mu.m, this results - if no "pinholes" are present in the material - five times the water vapor permeability, ie about 75 g / ( m.sup.2 · day).

Bei einem Spalt von 20 μm Dicke und einer Detektorfläche von 25 cm × 20 cm ergibt sich damit eine maximale Wasserdampfaufnahme von ca. [75 g/(m2·Tag)]·1,8·10–5 m2 = ca. 1,35 mg/Tag. With a gap of 20 microns thickness and a detector surface of 25 cm × 20 cm, this results in a maximum water vapor absorption of about [75 g / (m 2 · Day)] x 1.8 x 10 -5 m 2 = about 1.35 mg / day.

Die Werte für die Wasserdampfdurchlässigkeit der Schutzschicht 8 liegen bei einer Schichtdicke von 100 μm für das bevorzugte Material Parylene C bei ca. 1 g/(m2·Tag). Für eine typische Schichtdicke von 10 μm ergibt sich damit eine Wasserdampfdurchlässigkeit von ca. 10 g/(m2·Tag) Bei einer Detektorfläche von 25 cm × 20 cm ergibt sich für eine 10 μm dicke Schutzschicht eine maximale Wasserdampfaufnahme von ca. [10 g/(m2·Tag)]·5·10–2 m2 = ca. 0,5 g/Tag. The values for the water vapor permeability of the protective layer 8th are at a layer thickness of 100 microns for the preferred material Parylene C at about 1 g / (m 2 · day). For a typical layer thickness of 10 microns, this results in a water vapor permeability of about 10 g / (m 2 · day) With a detector surface of 25 cm × 20 cm resulting in a 10 micron thick protective layer, a maximum water vapor absorption of about 10 g / (m 2 · Day)] x 5 x 10 -2 m 2 = about 0.5 g / day.

Unter der Voraussetzung, dass ein genügend großer Abstand (Luftspalt) zwischen dem pixellierten Photosensor 4 und der mit der Schutzschicht 8 verkapselten Szintillatorhülle 1 (inkl. Szintillatorschicht 2) besteht, resultiert aus dieser Maßnahme ein um den Faktor 370 verbesserter Feuchtigkeitsschutz.Provided that a sufficiently large distance (air gap) between the pixellated photosensor 4 and the one with the protective layer 8th encapsulated scintillator shell 1 (including scintillator layer 2 ), this measure results in a factor of 370 improved moisture protection.

Ist der Röntgendetektor besonders harten Einsatzbedingungen – hohe Umgebungstemperatur und hohe Luftfeuchtigkeit – ausgesetzt, dann können auf die Szintillatorhülle 1 (inkl. Szintillatorschicht 2) weitere organische Schutzschichten, beispielsweise Polyimid oder Kohlenwasserstoffe des Typs a-C:H (amorpher wasserstoffhaltiger Kohlenstoff) oder ta:C (diamantähnlicher Kohlenstoff), aufgebracht werden. Die Kohlenwasserstoffverbindungen des Typs a-C:H oder ta:C, die z.B. durch Zersetzen von Kohlenwasserstoffen in einem Plasma erzeugt werden, können auch direkt auf die Schutzschicht 8 aufgebracht werden.If the X-ray detector is exposed to particularly harsh conditions of use - high ambient temperature and high humidity - then you can apply to the scintillator shell 1 (including scintillator layer 2 ) other organic protective layers, such as polyimide or hydrocarbons of the type aC: H (amorphous hydrogen-containing carbon) or ta: C (diamond-like carbon), are applied. The hydrocarbon compounds of the type aC: H or ta: C, which are generated for example by decomposition of hydrocarbons in a plasma, can also directly on the protective layer 8th be applied.

Im Rahmen der Erfindung sind beispielsweise auch Schutzschichten aus mehreren röntgenstrahldurchlässigen Folien realisierbar. So kann eine erste transparente organische Folie (z.B. aus Polyparaxylylen) mit einer zweiten transparenten anorganischen Folie (z.B. aus Siliziumdioxid) und diese Folie wiederum mit einer dritten transparenten organischen Folie (z.B. aus Polyparaxylylen) beschichtet sein.in the For example, protective layers are also included within the scope of the invention several X-ray permeable films realizable. Thus, a first transparent organic film (e.g. from polyparaxylylene) with a second transparent inorganic Film (e.g., of silicon dioxide) and this film in turn with a third transparent organic film (e.g., polyparaxylylene) be coated.

Ein nochmals verbesserter Schutz vor eindringender Feuchtigkeit wird dadurch erreicht, dass die lichtdurchlässige Schutzschicht 8 im Randbereich der Szintillatorhülle 1 ein Randabdichtungselement 9 aufweist (siehe 2). Dieses Randabdichtungselement 9 ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung aus einem Material gefertigt ist, das mit Feuchtigkeit reagiert. Vorzugsweise ist das Randabdichtungselement 9 aus Aluminium gefertigt, z.B. aus einer ca. 50 nm dünnen, mittels PVD (Physical Vapour Deposition) aufgebrachten Al-Schicht, die bei Feuchtigkeit zu Aluminiumoxid oxidiert und transparent wird. Dadurch kann die Einwirkung von Feuchtigkeit mittels des Fotosensors 3 detektiert werden. Dabei wird die dünne Al-Schicht mit der Zeit lichtdurchlässig, d.h. in den Randbereichen des Fotosensors 3 erscheint „Störlicht", welches mittels Kalibrierung zunächst unterdrückt, dann aber im Sinne einer vorbeugenden Szintillatordiagnose vom Röntgendetektor als Warnung (z.B. Warnlicht, Softwarehinweis am Bildschirm) für die fortschreitende Szintillatorbeinflussung durch die Feuchtigkeit angezeigt wird.A further improved protection against the ingress of moisture is achieved by the light-permeable protective layer 8th in the edge area of the scintillator shell 1 an edge sealing element 9 has (see 2 ). This edge sealing element 9 is made according to a further advantageous embodiment of a material that reacts with moisture. Preferably, the edge sealing element 9 made of aluminum, for example, from an approximately 50 nm thin, by PVD (Physical Vapor Deposition) applied Al layer, which is oxidized to aluminum oxide in moisture and transparent. This allows the action of moisture by means of the photo sensor 3 be detected. In this case, the thin Al layer becomes translucent over time, ie in the peripheral areas of the photosensor 3 "Steady light" appears, which is initially suppressed by means of calibration, but then displayed by the X-ray detector in the sense of a preventive scintillator diagnosis as a warning (eg warning light, software hint on the screen) for the progressive scintillator influence by the moisture.

Zur Stabilisierung der Temperatur des Substrats 1 (Szintillatorhülle) während der CsI:Tl-Bedampfung kann in einer besonderen Ausführungsart eine in den 1 bis 6 nicht dargestellte rückseitige Beschichtung der Szintillatorhülle 1 mit Cr2O3 (Wasserglasschicht) vorgenommen werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schutzschicht 8 aus Parylene nicht bis zu der rückseitigen Beschichtung der Szintillatorhülle 1 (Wasserglasschicht) reicht, um eine Diffusion von Feuchtigkeit über das Wasserglas in die Grenzfläche zwischen Szintillatorhülle 1 und Schutzschicht 8 aus Parylene zu verhindern.To stabilize the temperature of the substrate 1 (Scintillator shell) during the CsI: Tl-vaporization can in one particular embodiment in the 1 to 6 not shown back coating of Szintillatorhülle 1 with Cr 2 O 3 (water glass layer) are made. In this context, it has proven to be advantageous if the protective layer 8th from parylene not to the back coating of the scintillator sheath 1 (Water glass layer) is sufficient to allow diffusion of moisture over the water glass into the interface between scintillator shell 1 and protective layer 8th to prevent from Parylene.

Der untere Rand der Szintillatorhülle 1, der in Kontakt mit der Zwischenschicht 7 kommt (direkt oder über die Schutzschicht 8), kann je nach den konkreten Erfordernissen unterschiedlich ausgeführt sein. Beispiele für die unterschiedlichen Ausbildungen des unteren Randes der Szintillatorhülle sind in der 1 und in der 3 sowie in der 4 gegeben. Wenn der zur Verfügung stehende Raum im Detektorgehäuse klein ist, wird man bei der Szintillatorhülle 1 einen unteren Rand gemäß 1 wählen, da die aktive Fläche der Szintillatorschicht 2 möglichst weit an nach außen reichen soll. Wenn im Detektorgehäuse mehr Platz vorhanden ist, wird man Ausprägungen gemäß den 3 und 4 oder ähnliche Formen wählen.The lower edge of the scintillator shell 1 who is in contact with the interlayer 7 comes (directly or via the protective layer 8th ), can be designed differently depending on the specific requirements. Examples of the different configurations of the lower edge of the scintillator shell are in the 1 and in the 3 as well as in the 4 given. If the available space in the detector housing is small, one becomes at the Szintillatorhülle 1 a lower edge according to 1 choose because the active area of the scintillator layer 2 preferably far to reach out to the outside. If more space is available in the detector housing, you will see characteristics according to the 3 and 4 or choose similar shapes.

Gemäß einer in 6 dargestellten Ausgestaltung kann alternativ oder zusätzlich zwischen der Szintillatorhülle 1 und der Szintillatorschicht 2 ein Element 10 zur Getterung (Bindung) und/oder Pufferung der Feuchtigkeit angebracht sein.According to a in 6 illustrated embodiment may alternatively or additionally between the Szintillatorhülle 1 and the scintillator layer 2 an element 10 for gettering (binding) and / or buffering of the moisture.

Die Anbindung der Szintillatorhülle 1 mit der Szintillatorschicht 2 an den Fotosensor 3 kann beispielsweise über die „Klebewirkung" der Zwischenschicht 7 erfolgen, die durch eine flächige Anpressung, z.B. mittels Schaumstoff und/oder Styropor, oder durch eine Randpressung, z.B. mechanische Befestigung, an oder in einem in den 1 bis 6 nicht dargestellten Detektorgehäuse mit/ohne Federwirkung entsteht. In jedem Fall hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Szintillatorhülle 1 im nicht angepressten Zustand mittig einen kleineren Abstand zum Fotosensor 3 hat als randseitig.The connection of the scintillator shell 1 with the scintillator layer 2 to the photosensor 3 can, for example, the "adhesive effect" of the intermediate layer 7 carried out by a flat contact pressure, for example by means of foam and / or Styrofoam, or by an edge pressing, for example, mechanical attachment to or in one in the 1 to 6 not shown detector housing with / without spring action arises. In any case, has proven to be advantageous when the scintillator sheath 1 in the non-pressed state in the middle a smaller distance to the photosensor 3 has as edge.

Claims (16)

Röntgendetektor mit einem röntgenstrahlendurchlässigen und feuchtigkeitsundurchlässigen Substrat (1), auf dem eine Szintillatorschicht (2) aufgebracht ist, und mit einem Fotosensor (3), der der Szintillatorschicht (2) nachgeordnet ist, wobei das Substrat (1) als Szintillatorhülle ausgeführt ist und die Szintillatorschicht (2) an den dem Fotosensor (3) abgewandten Seiten umschließt.X-ray detector with a radiolucent and moisture-impermeable substrate ( 1 ) on which a scintillator layer ( 2 ) and with a photosensor ( 3 ), the scintillator layer ( 2 ), wherein the substrate ( 1 ) is designed as a scintillator shell and the scintillator layer ( 2 ) at the photosensor ( 3 ) facing away from each other. Röntgendetektor nach Anspruch 1, bei dem zwischen der Szintillatorschicht (2) und dem Fotosensor (3) eine lichtdurchlässige Zwischenschicht (7) angeordnet ist.An X-ray detector according to claim 1, wherein between the scintillator layer ( 2 ) and the photosensor ( 3 ) a translucent intermediate layer ( 7 ) is arranged. Röntgendetektor nach Anspruch 1, bei dem zwischen der Szintillatorschicht (2) und dem Fotosensor (3) eine lichtdurchlässige Schutzschicht (8) angeordnet ist.An X-ray detector according to claim 1, wherein between the scintillator layer ( 2 ) and the photosensor ( 3 ) a translucent protective layer ( 8th ) is arranged. Röntgendetektor nach Anspruch 2, bei dem zwischen der Szintillatorschicht (2) und der lichtdurchlässigen Zwischenschicht (7) eine lichtdurchlässige Schutzschicht (8) angeordnet ist.An X-ray detector according to claim 2, wherein between the scintillator layer ( 2 ) and the translucent interlayer ( 7 ) a translucent protective layer ( 8th ) is arranged. Röntgendetektor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die lichtdurchlässige Schutzschicht (8) seitlich außen an das Substrat (1) geführt ist.X-ray detector according to Claim 3 or 4, in which the light-permeable protective layer ( 8th ) laterally on the outside of the substrate ( 1 ) is guided. Röntgendetektor nach Anspruch 1, bei dem die Szintillatorhülle (1) aus Aluminium gefertigt ist.An X-ray detector according to claim 1, wherein the scintillator sheath ( 1 ) is made of aluminum. Röntgendetektor nach Anspruch 2, bei dem die Zwischenschicht (7) eine Schichtdicke zwischen 5 und 50 μm aufweist.X-ray detector according to Claim 2, in which the intermediate layer ( 7 ) has a layer thickness between 5 and 50 microns. Röntgendetektor nach Anspruch 2, bei dem die Zwischenschicht (7) einen Brechungsindex zwischen 1,4 und 1,7, vorzugsweise von ca. 1,5, aufweist.X-ray detector according to Claim 2, in which the intermediate layer ( 7 ) has a refractive index between 1.4 and 1.7, preferably of about 1.5. Röntgendetektor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die lichtdurchlässige Schutzschicht (8) aus Parylene gefertigt ist.X-ray detector according to Claim 3 or 4, in which the light-permeable protective layer ( 8th ) is made of parylene. Röntgendetektor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die lichtdurchlässige Schutzschicht (8) im Randbereich der Szintillatorhülle (1) ein Randabdichtungselement (9) aufweist.X-ray detector according to Claim 3 or 4, in which the light-permeable protective layer ( 8th ) in the edge region of the scintillator shell ( 1 ) an edge sealing element ( 9 ) having. Röntgendetektor nach Anspruch 10, bei dem das Randabdichtungselement (9) aus einem Material gefertigt ist, das mit Feuchtigkeit reagiert.An X-ray detector according to claim 10, wherein the edge sealing element ( 9 ) is made of a material that reacts with moisture. Röntgendetektor nach Anspruch 11, bei dem das Randabdichtungselement (9) aus Aluminium gefertigt ist.X-ray detector according to claim 11, in which the edge sealing element ( 9 ) is made of aluminum. Röntgendetektor nach Anspruch 12, bei dem das Randabdichtungselement (9) eine Schichtdicke von 50 nm aufweist.An X-ray detector according to claim 12, wherein the edge sealing element ( 9 ) has a layer thickness of 50 nm. Röntgendetektor nach Anspruch 11, bei dem das Randabdichtungselement (9) bei auftretender Feuchtigkeit lichtdurchlässig wird, wobei diese Lichtdurchlässigkeit im Fotosensor (3) detektierbar und gegebenenfalls ein Warnhinweis abgebbar ist.X-ray detector according to claim 11, in which the edge sealing element ( 9 ) becomes translucent when moisture occurs, wherein this light transmission in the photosensor ( 3 ) detectable and optionally a warning can be issued. Röntgendetektor nach Anspruch 3 oder 4, bei dem auf der lichtdurchlässigen Schutzschicht (8) wenigstens eine transparente Schutzschicht angeordnet ist.X-ray detector according to Claim 3 or 4, in which on the light-transmitting protective layer ( 8th ) at least one transparent protective layer is arranged. Röntgendetektor nach Anspruch 15, bei dem die transparente Schutzschicht aus Polyimid oder Kohlenwasserstoffen des Typs a-C:H (amorpher wasserstoffhaltiger Kohlenstoff) oder ta:C (diamantähnlicher Kohlenstoff) besteht.X-ray detector according to claim 15, wherein the transparent protective layer of polyimide or hydrocarbons of the type a-C: H (amorphous hydrogen-containing Carbon) or ta: C (diamond-like Carbon).
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