KR101339465B1 - 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치 및 그 합착 방법 - Google Patents
신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치 및 그 합착 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 합착하는 장치에 관한 것으로, 챔버, 멤브레인, 제1,2 진공 펌프, 히터 플레이트, 히터 전원을 포함한다. 챔버는 챔버 커버를 구비하며 밀폐 공간을 형성한다. 멤브레인은 챔버 커버의 하부면에 결합되어 챔버 커버의 하부면에 밀폐 공간을 형성하고, 팽창과 수축이 가능한 재질로 구성된다. 제1 진공 펌프는 챔버 커버에 결합되며 챔버 커버의 하부면과 멤브레인 사이의 밀폐 공간에 진공을 형성하고 해제한다. 제2 진공 펌프는 챔버의 일측에 결합되어 챔버 내에 진공을 형성하고 해제한다. 히터 플레이트는 챔버 내에 결합되며 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널 사이에 접착제를 개재한 패널 결합체를 지지 및 가열한다. 히터 전원은 히터 플레이트에 전원을 공급한다.
Description
본 발명은 X선 검지 소자에 관한 것으로, 상세하게는 X선 검지 소자를 구성하는 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 합착하는 장치 및 그 합착 방법에 관한 것이다.
의료용 X선 촬영의 경우, 필름을 사용하지 않고 방사선 검출기를 이용하여 이미지를 확인하는 디지털 방사선 영상 장치가 널리 이용되고 있다.
디지털 방사선 영상 장치는 그 변환 방식에 따라 직접 변환 방식과 간접 변환 방식으로 나눌 수 있는데, 직접 변환 방식은 조사된 X선을 전기 신호로 직접 변환하여 이미지를 구현하는 방식이고, 간접 변환 방식은 X선을 가시 광선으로 변환한 후 가시 광선을 포토다이오드, CMOS, CCD 센서 등의 촬상소자를 이용하여 전기신호로 변환한 후 이미지를 구현하는 방식이다.
간접 변환 방식의 경우 X선을 가시 광선으로 변환하는 신틸레이터를 이용하고 있는데, 신틸레이터와 촬상소자를 일체화하는 방식에 따라 직접 방식과 간접 방식으로 나눈다. 직접 방식은 신틸레이터 층을 촬상소자에 직접 증착하는 것을 말하고, 간접 방식은 기판 위에 신틸레이터 층을 증착시킨 신틸레이터 패널을 별도로 제조한 후 이를 접착제를 이용하여 촬상소자 패널과 합착하는 것을 말한다.
간접 방식에서 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 결합할 때, 양면 테이프 합착, 접착 용액 합착, 진공 합착 등의 방식을 사용하고 있다.
양면 테이프 합착은 양면 테이프의 양쪽에 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 각각 부착하는 방식을 말하는데, 이 방법은 합착을 위해 압력을 가할 때 CsI 기주와 파티클에 의해 촬상소자 패널의 수광소자 등이 손상될 수 있고, 또한 합착이 상압에서 이루어지기 때문에 공기 중의 수분이 CsI의 특성을 떨어뜨리기도 한다.
접착 용액 합착은 접착 용액을 신틸레이터 패널 또는 촬상소자 패널의 합착면에 묻힌 후 이를 합착하고자 하는 촬상소자 패널 또는 신틸레이터 패널의 합착면과 결합하는 방식을 말하는데, 이 방법도 상압에서 이루어지기 때문에 공기 중의 수분이 CsI의 특성을 떨어뜨릴 수 있다.
양면 테이프 합착과 접착 용액 합착에서, 공기 중의 수분이 CsI에 영향을 미치는 것을 차단하기 위해 폴리머 등의 보호막을 신틸레이터 층에 증착하는 '보호막 증착 공정'을 추가 진행하기도 한다.
진공 합착은 진공 챔버 내에서 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 마주보게 정렬한 후 먼저 가장 자리를 밀봉한다. 밀봉된 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 상압에 놓으면, 외부 압력에 의해 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 대향면이 서로 압착된다. 그런데, 이 방법은 외부 압력에 의해 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 대향면이 내부로 굴곡될 수 있어 그 내부를 통과하는 가시광선에 광로차를 야기할 수 있다.
본 발명은 이러한 종래의 합착 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
첫째, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 대향면이 평행도를 유지하고,
둘째, 합착 후의 결합체인 X선 검지 소자가 구조적으로 안정하며,
셋째, 신틸레이터 층에 보호막을 증착하는 공정을 추가적으로 진행하지 않아도 수분으로부터 CsI를 보호할 수 있는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착장치 및 그 합착 방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 합착 장치는, 진공 챔버, 멤브레인, 제1 진공 펌프, 히터 플레이트, 히터 전원, 제2 진공 펌프 등을 포함하여 구성된다.
진공 챔버는 챔버 몸체와 챔버 커버를 구비하며, 내부에 밀폐 공간을 형성한다.
멤브레인은 챔버 커버의 하부면에 결합되며, 챔버 커버의 하부면에 밀폐 공간을 형성한다. 또한, 멤브레인은 밀폐 공간이 진공과 상압을 변경할 때 수축과 팽창을 반복하면서 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 패널 결합체를 가압한다.
제1 진공 펌프는 챔버 커버에 결합되며, 챔버 커버의 하부면과 멤브레인 사이에 형성된 밀폐 공간을 진공 또는 상압으로 제어한다.
히터 플레이트는 챔버 몸체 내에 위치하며, 접착 쉬트를 개재한 패널 결합체를 지지하고 가열한다.
히터 전원은 히터 플레이트에 전원을 공급한다.
제2 진공 펌프는 챔버 몸체에 결합되며, 챔버 내에 진공을 형성하거나 진공을 해제한다.
본 발명의 합착 장치에서, 멤브레인은 수축과 팽창이 가능한 재질로 구성하며, 예를들어 실리콘, 고무 등의 재질을 이용한다.
본 발명의 합착 장치에서, 접착 쉬트는 열가소성 접착 쉬트를 사용하며, 예를들어 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트, PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법은, 멤브레인을 챔버 커버의 하부면에 밀착시키는 단계, 패널 결합체를 히터 플레이트에 정렬하는 단계, 챔버 내에 진공을 형성하는 단계, 히터 플레이트를 가열하는 단계, 멤브레인을 팽창시켜 패널 결합체를 가압하는 단계, 패널 결합체를 경화하는 단계 등을 포함하여 구성된다.
멤브레인을 챔버 커버의 하부면에 밀착시키는 단계에서, 제1 진공 펌프는 챔버 커버와 멤브레인 사이의 밀폐 공간을 진공으로 만들며, 이 경우 멤브레인은 챔버 커버의 하부면에 밀착된다.
패널 결합체를 히터 플레이트에 정렬하는 단계에서는, 개방된 챔버 내에 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 사이에 접착 쉬트를 개재한 패널 결합체를 챔버 내의 히터 플레이트에 정렬한다.
챔버 내에 진공을 형성하는 단계에서는, 챔버 커버를 닫고, 제2 진공 펌프를 이용하여 챔버 내를 진공으로 만든다.
히터 플레이트를 가열하는 단계에서, 히터 전원은 히터 플레이트에 전원을 인가하며, 이 경우 히터 플레이트는 소정 온도까지 가열된다. 히터 플레이트가 가열되면, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 사이에 개재된 접착 쉬트가 녹는다.
멤브레인을 팽창시켜 패널 결합체를 가압하는 단계에서는, 제1 진공 펌프를 이용하여 챔버 커버의 하부면과 멤브레인 사이의 밀폐 공간을 상압으로 만든다. 이 경우, 멤브레인이 패널 결합체 방향으로 팽창하면서 패널 결합체의 상부면을 가압하고, 그 결과 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널은 그 내부의 용융된 접착 쉬트에 의해 합착된다.
멤브레인이 패널 결합체를 가압하는 단계에서, 멤브레인은 패널 결합체의 중앙부에서 가장자리로 순차적으로 가압한다. 즉, 멤브레인은 풍선 형태로 하부로 팽창하고 그 결과 패널 결합체의 중앙부부터 가압한다. 중앙부부터 가압되는 패널 결합체는 그 내부의 용융된 접착 쉬트가 측면으로 밀리면서 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널 사이에 고르게 분포된다.
본 발명의 합착 방법에서, 멤브레인은 수축과 팽창이 가능한 재질, 예를들어 실리콘, 고무 등을 이용하고, 접착 쉬트는 열가소성 접착 쉬트로서 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트, PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트 등을 이용한다.
이러한 구성요소들 또는 단계들을 갖는 본 발명의 합착 장치 또는 합착 방법에 의하면, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 평행도를 유지할 수 있어 광로차에 의한 해상도 저하를 막을 수 있다. 또한, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 합착한 후에도 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널 사이를 경화된 접착 쉬트가 채우고 있어서 X선 검지 소자가 구조적으로 안정할 수 있다. 그 밖에, 진공 챔버 내에서 공정이 이루어지므로, 신틸레이터 층에 보호막을 증착하는 공정을 따로 진행하지 않아도 된다. 그 결과, 제조 공정을 단순화할 수 있고, X선 검지 소자의 구조도 단순화할 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치를 보여주는 단면도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에 패널 결합체를 정렬하고 챔버 커버를 닫은 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1c, 1d는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에서 멤브레인을 팽창한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1e는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 멤브레인의 밀폐 공간을 진공으로 하고 진공 챔버 내의 진공을 해제한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1f는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 합착 공정이 완료된 후 챔버 커버를 개방한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 방법을 보여주는 플로우챠트이다.
도 1b는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에 패널 결합체를 정렬하고 챔버 커버를 닫은 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1c, 1d는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에서 멤브레인을 팽창한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1e는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 멤브레인의 밀폐 공간을 진공으로 하고 진공 챔버 내의 진공을 해제한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1f는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 합착 공정이 완료된 후 챔버 커버를 개방한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 방법을 보여주는 플로우챠트이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치를 보여주는 단면도이다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 X선 검지 소자의 합착 장치는 진공 챔버(100), 멤브레인(120), 제1 진공 펌프(130), 히터 플레이트(141), 히터 전원(142), 제2 진공 펌프(150) 등을 포함한다.
진공 챔버(100)는 챔버 몸체(111)와 챔버 커버(112)를 포함하며, 챔버 커버(112)의 개폐에 의해 내부에 밀폐 공간을 형성한다.
챔버 몸체(111)는 보통 내부에 공간을 갖는 육면체 케이스로 구성된다. 챔버 몸체(111)는 챔버 커버(112)를 기계적으로 개폐하는 개폐 구동부 등을 구비할 수 있고, 제1 진공 펌프(130), 히터 전원(142), 제2 진공 펌프(150) 등을 구동하기 위한 구동 스위치들도 구비할 수 있다. 또한, 챔버 몸체(111)는 내부의 작업 상태를 디스플레이하는 모니터를 구비하거나, 또는 내부를 볼 수 있게 투명 재질의 투명 창을 구비할 수도 있다.
챔버 몸체(111)의 상부 가장자리에는 챔버 커버(112)의 가장자리 내측면이 밀착되는 실링 부재(P)가 구비된다. 실링 부재(P)는 챔버 커버(112)에 형성된 삽입홈(R)에 삽입되어, 챔버 몸체(111)와 챔버 커버(112)의 접촉면을 밀폐한다.
챔버 커버(112)는 챔버 몸체(111)의 상부에 회동 가능하게 결합된다. 일측 벽은 챔버 몸체(111)에 밀폐 결합되고, 나머지 벽들은 챔버 몸체(111)의 실링 부재(P)에 개폐 가능하게 결합된다. 챔버 커버(112)의 가장자리 하부면에는 챔버 몸체(111)의 실링 부재(P)가 삽입되는 삽입홈(R)이 형성되어 있다.
멤브레인(120)은 챔버 커버(112)의 하부면, 즉 삽입홈(R)의 안쪽에 결합된다. 챔버 커버(112)의 하부면에 결합되는 멤브레인(120)의 가장자리는 챔버 커버(112)의 하부면에 밀폐 결합되어, 챔버 커버(112)의 하부면에 밀폐 공간을 형성한다.
멤브레인(120)은 실리콘 또는 고무 등의 수축/팽창이 가능한 재질을 사용한다. 또한, 멤브레인(120)은 팽창될 때 가열된 패널 결합체(도1b의 160)를 가압하여야 하므로, 내열성을 갖는 재질로 한다.
제1 진공 펌프(130)는 챔버 커버(112)에 결합되며, 챔버 커버(112)의 하부면과 멤브레인(120) 사이의 밀폐 공간을 진공으로 하거나 상압으로 한다. 제1 진공 펌프(130)는 도 1a에 도시한 바와 같이 진공 챔버(110)과 별개로 구성할 수도 있으나, 진공 챔버(110)의 상부, 측부 또는 하부에 일체로 구성할 수도 있다.
히터 플레이트(141)는 진공 챔버(110) 내의 하부에 위치한다. 히터 플레이트(141)는 패널 결합체(도 1b의 160)를 가열하여 신틸레이터 패널(도 1b의 161)과 촬상소자 패널(도 1b의 162) 사이에 개재된 접착 쉬트(도 1b의 163)를 융융시킨다. 히터 플레이트(141)는 소정간격으로 이격된 다수의 전열기를 포함한다.
히터 전원(142)은 히터 플레이트(141)에 연결되며, 히터 플레이트(141)를 가열하기 위한 전원을 공급한다. 히터 전원(142)에 의한 히터 플레이트(141)의 온도 제어는 1단계 가열 방식과 2단계 가열 방식 등으로 구성할 수 있다. 1단계 가열 방식은 상온에서 시작하여 접착 쉬트(163)가 녹는 온도까지 올렸다가 내리는 방식이다. 2단계 가열 방식은 예비 가열을 포함한다. 즉, 스탠 바이(stand-by) 상태 (110℃ 전후)까지 온도를 올려놓고 있다가 진공 챔버(110)를 진공으로 만든 후에 접착 쉬트(163)가 녹는 온도까지 올렸다가 내리는 방식이다.
챔버 몸체(111) 내에는 예를들어 챔버 몸체(111)의 내벽이나 히터 플레이트(141)에 온도 센서를 구비할 수 있는데, 온도 센서는 진공 챔버(110) 내의 온도를 감지하여 내부 온도가 적정 온도 이상으로 상승하면 히터 전원(142)을 제어하여 히터 플레이트(141)에 인가되는 전원을 차단한다.
제2 진공 펌프(150)는 챔버 몸체(111), 예를들어 하부에 연통하여 결합되며, 진공 챔버(110) 내에 진공을 형성하거나 진공을 해제한다. 제2 진공 펌프(150)는 도 1a에 도시한 바와 같이 진공 챔버(110)과 별개로 구성할 수도 있으나, 진공 챔버(110)의 하부 또는 측부에 일체로 구성할 수도 있다.
도 1b는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에 패널 결합체를 정렬하고 챔버 커버를 닫은 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 히터 플레이트(141) 위에 패널 결합체(160)를 정렬하고, 챔버 커버(112)를 닫은 후 제2 진공 펌프(150)를 이용하여 진공 챔버(110) 내으로 진공으로 하면, 패널 결합체의 합착 작업 준비가 완료된다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 패널 결합체(160)는 신틸레이터 패널(161), 촬상소자 패널(162), 그리고 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162) 사이에 개재되는 접착 쉬트(163)로 구성된다.
신틸레이터 패널(161)은 기판, 기판 위에 증착되는 반사층, 그리고 반사층 위에 증착되는 신틸레이터 층 등을 포함한다.
촬상소자 패널(162)은 기판, 기판 위에 형성되는 다수의 수광소자와 전극패드 등으로 구성된다.
패널 결합체(160)는 신틸레이터 패널(161)의 신틸레이터 층과 촬상소자 패널(162)의 수광소자 형성면을 대향시키고 그 사이에 접착 쉬트를 개재시켜 구성한다.
접착 쉬트(163)는 열가소성 접착 쉬트를 사용한다. 열가소성 접착 쉬트로는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트, PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트 등을 사용할 수 있다.
EVA 쉬트의 구체적 예로서, 비닐 아세테이트 함량이 30~36%인 에틸렌 공중합체 수지와 비닐 아세테이트 함량이 24~30%인 에틸렌 공중합체 수지를 90:10 ~ 10:90의 비율로 하는 에틸렌 공중합체 수지에 유기과산화물을 포함하여 구성한 접착 쉬트를 사용할 수 있다. 여기서, 에틸렌 공중합체 수지는 접착 쉬트의 94 ~ 99.5 중량%로 구성한다. 에틸렌 공중합체가 99.5 중량%를 초과하면 경화가 되지 않는 문제가 생길 수 있고, 94 중량% 미만이면 접착력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다.
한편, 에틸렌 공중합체로는 에틸렌·아세트산비닐 공중합체와 같은 에틸렌 비닐 에스테르 공중합체, 에틸렌· 아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌·아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌 ·메타아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌·아크릴산이소부틸 공중합체, 에틸렌·아크릴산n-부틸 공중합체와 같은 에틸렌·불포화 카르복시산에스테르 공중합체, 에틸렌·아크릴산 공중합체, 에틸렌·메타아크릴산 공중합체, 에틸렌·아크릴산이소부틸·메타아크릴산 공중합체와 같은 에틸렌·불포화 카르복시산 공중합체 등이 있는데, 성형성, 투명성, 유연성, 접착성, 내광성 등의 접착 쉬트 요구 물성의 적합성이나 유기과산화물의 함침성 등을 고려하면, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
시판되는 에틸렌·아세트산비닐 공중합체로는, TPC사의 MA-10(비닐아세테이트 함량이 32%, 멜트 플로우 레이트가 40g/10분), KA-40(비닐아세테이트 함량이 28%, 멜트 플로우 레이트가 20g/10분), 듀폰사의 PV 1650(비닐아세테이트 함량이 33%, 멜트 플로우 레이트가 31g/10분), PV 1400(비닐아세테이트 함량이32%, 멜트 플로우레이트가 43g/10분), PV 1410(비닐아세테이트 함량이 32%, 멜트 플로우 레이트가 43g/10분) 등이 있다.
유기과산화물로는 디알킬퍼옥사이드 타입, 알킬퍼옥시에스테르 타입, 또는 퍼옥시케톤 타입에서 선택하여 사용할 수 있다. 유기과산화물은 에틸렌 공중합체 수지 100중량%에 대해 0.2~4 중량%를 사용할 수 있다. 유기과산화물의 사용량이 0.2 중량% 미만이면 에틸렌 공중합체 수지를 충분히 가교할 수 없는 문제가 있을 수 있고, 4 중량%를 초과하면 가교 속도를 높일 수 있으나 수축률이 커지는 문제가 생길 수 있다.
패널 결합체의 용융 합착에서, 접착 쉬트는 130℃에서 6분 정도의 진공 공정과 130℃에서 1분 정도의 가압 공정을 거치게 된다. 이후, 150℃의 오븐에서 40분 정도의 경화 공정이 이루어진다. 여기서, 온도나 시간은 접착 쉬트의 재질이나 챔버의 종류에 따라 달라질 수 있고, 작업자에 따라서도 달라질 수 있다.
도 1c, 1d는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 진공 챔버 내에서 멤브레인을 팽창한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1c에 도시한 바와 같이, 멤브레인(120)과 챔버 커버(112)의 하부면 사이의 밀폐 공간이 진공에서 상압으로 변하면, 멤브레인(120)은 밀폐 공간으로 공기가 들어가서 풍선처럼 부풀어 오른다. 부풀어 올랐을 때, 멤브레인(120)은 그 하부 중앙부부터 패널 결합체(160)의 상부면에 접촉한다.
이후, 도 1d에 도시한 바와 같이, 멤브레인(120)과 챔버 커버(112)의 하부면 사이의 밀폐 공간에 공기가 더 들어가면, 멤브레인(120)는 패널 결합체(160))의 상부 중앙부에서 가장자리로 가면서 순차 가압한다. 결국, 멤브레인(120)은 패널 결합체(160)의 상부 전체면을 가압한다. 이와 같이, 멤브레인(120)의 순차 가압은 패널 결합체 내부의 용융 접착 쉬트를 중앙에서 가장자리 쪽으로 가압하게 되고, 그 결과 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162) 사이에 치밀하고 고르게 분포된다.
도 1e는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 멤브레인의 밀폐 공간을 진공으로 하고 진공 챔버 내의 진공을 해제한 상태를 보여주는 단면도이고, 도 1f는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 장치에서 합착 공정이 완료된 후 챔버 커버를 개방한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1e, 1f에 도시한 바와 같이, 패널 결합체(160)의 가압이 완료되면, 챔버 커버(112)와 멤브레인(120) 사이의 밀폐 공간을 진공으로 하여 멤브레인(120)을 챔버 커버(112)의 하부면에 밀착시킨다. 이와 병행하여 또는 후속하여, 제2 진공 펌프(150)를 이용하여 진공 챔버(110) 내의 진공을 해제하고, 챔버 커버(112)를 개방한다. 그 전에, 경화 공정을 진공 챔버(110) 내에서 수행할 수 있다. 또는, 합착된 패널 결합체(160)를 별도의 경화 챔버로 이동시킨 후 경화 공정을 수행할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 X선 검지 소자의 합착 방법을 보여주는 플로우챠트이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착은, 멤브레인을 챔버 커버의 하부면에 밀착시키는 단계(S210), 패널 결합체를 히터 플레이트에 정렬하는 단계(S220), 챔버 커버를 닫고 챔버 내에 진공을 형성하는 단계(S230), 히터 플레이트를 가열하는 단계(S240), 멤브레인을 팽창시켜 패널 결합체를 가압하는 단계(S250), 패널 결합체를 경화하는 단계(S260) 등을 포함하여 구성된다.
멤브레인(120)을 챔버 커버(112)의 하부면에 밀착시키는 단계(S210)는 챔버 커버(112)를 개방한 상태에서 챔버 커버(112)에 연결된 제1 진공 펌프(130)를 이용하여 챔버 커버(112)와 멤브레인(120) 사이의 밀폐 공간에 진공을 형성한다. 이 경우, 멤브레인(120)은 챔버 커버(112)의 내측 면에 밀착된다.
패널 결합체(160)를 히터 플레이트(141)에 정렬하는 단계(S220)는 챔버 커버(112)가 개방된 상태에서 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162) 사이에 접착 쉬트(163)를 개재한 패널 결합체(160)를 진공 챔버(110) 내의 히터 플레이트(141) 위에 정렬한다. 이 경우, 멤브레인(120)에 직접 가압되는 것을 신틸레이터 패널(161)로 할 수도 있고, 촬상소자 패널(162)로 할 수도 있다.
챔버 커버(112)를 닫고 챔버 내에 진공을 형성하는 단계(S230)는 챔버 몸체(111)에 연결된 제2 진공 펌프(150)를 이용하여 진공 챔버(110) 내를 진공으로 만든다.
히터 플레이트(141)를 가열하는 단계(S240)는 챔버 내를 진공으로 만든 후 히터 전원(142)이 히터 플레이트(141)에 전원을 인가하여 히터 플레이트(141)가 소정 온도가 될 때까지 가열한다. 히터 플레이트(141)를 소정 시간 가열하면, 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162) 사이에 개재된 접착 쉬트(163)가 녹는다. 진공 챔버(110) 내에 온도 센서를 구비하는 경우, 온도 센서를 이용하여 진공 챔버(110) 내의 온도를 감지하면서, 접착 쉬트(163)가 완전히 용융될 때까지 히터 플레이트(141)를 가열한다.
멤브레인(120)을 팽창시켜 패널 결합체(160)를 가압하는 단계(S250)는 용융된 접착 쉬트(163)가 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162)에 결합되도록 신틸레이터 패널(161) 또는 촬상소자 패널(162)의 외측면을 가압한다. 제1 진공 펌프(130)를 이용하여 챔버 커버(112)의 하부면과 멤브레인(120) 사이의 진공을 서서히 해제하면, 멤브레인(120)이 패널 결합체(160) 방향으로 팽창하면서 패널 결합체(160)의 상부면을 가압하고, 이를 통해 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162)은 그 내부의 용융된 접착 쉬트(163)에 의해 합착된다.
멤브레인(120)이 패널 결합체(160)를 가압하는 단계(S250)에서, 멤브레인(120)은 패널 결합체(160)의 중앙부에서 가장자리로 순차적으로 가압한다. 즉, 멤브레인(120)은 풍선 형태로 하부로 팽창하고, 그 결과 패널 결합체(160)의 중앙부에 먼저 닿아 가압한다. 중앙부부터 가압되는 패널 결합체(160)는 그 내부의 용융된 접착 쉬트(163)가 측면으로 밀리면서 신틸레이터 패널(161)과 촬상소자 패널(162) 사이에 고르게 분포된다.
멤브레인(120)은 수축과 팽창이 가능한 재질, 예를들어 실리콘이나 고무로 된 막을 이용하고, 접착 쉬트는 열가소성 쉬트로는, 예를들어 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트, PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트 등을 이용한다.
압착이 완료된 패널 결합체(160)는 진공 챔버(110) 내에서 또는 별도의 경화 챔버로 옮겨져 소정 온도와 시간의 조건에서 경화된다(S260).
이상 본 발명을 실시예에 기초하여 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하려는 것은 아니다. 통상의 기술자라면, 위 실시예에 기초하여 본 발명의 사상을 다양하게 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 그러한 변형이나 수정은 아래의 특허청구범위에 의해 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.
110 : 진공 챔버 111 : 챔버 몸체
112 : 챔버 커버 120 : 멤브레인
130 : 제1 진공 챔버 141 : 히터 플레이트
142 : 히터 전원 150 : 제2 진공 펌프
160 : 패널 결합체 161 : 신틸레이터 패널
162 : 촬상소자 패널 163 : 접착 쉬트
P : 실링 부재 R : 삽입홈
112 : 챔버 커버 120 : 멤브레인
130 : 제1 진공 챔버 141 : 히터 플레이트
142 : 히터 전원 150 : 제2 진공 펌프
160 : 패널 결합체 161 : 신틸레이터 패널
162 : 촬상소자 패널 163 : 접착 쉬트
P : 실링 부재 R : 삽입홈
Claims (9)
- 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 합착하는 방법에 있어서,
챔버 커버의 하부면과 상기 챔버 커버의 하부면에 결합되어 밀폐 공간을 형성하는 멤브레인 사이에 진공을 형성하는 단계;
신틸레이터 패널과 촬상소자 패널 사이에 접착제를 개재한 패널 결합체를 챔버 내의 히터 플레이트에 정렬하는 단계;
상기 챔버 커버를 닫고, 상기 챔버 내에 진공을 형성하는 단계;
상기 히터 플레이터를 가열하는 단계;
상기 챔버 커버의 하부면과 상기 멤브레인 사이에 진공을 해제하여, 상기 멤브레인이 상기 패널 결합체의 하부를 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법. - 제1항에 있어서, 상기 멤브레인이 상기 패널 결합체를 가압하는 단계는
상기 멤브레인이 상기 패널 결합체의 중앙부에서 가장자리로 순차 가압하는 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법. - 제2항에 있어서, 상기 멤브레인은
실리콘 또는 고무를 재질로 한 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 접착제는
열가소성을 갖는 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법. - 제4항에 있어서, 상기 접착제는
EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트(sheet), PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트인 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 방법. - 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널을 합착하는 장치에 있어서,
챔버 커버를 구비하며, 밀폐 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버 커버의 하부면에 결합되어 상기 챔버 커버의 하부면에 밀폐 공간을 형성하고, 팽창과 수축이 가능한 멤브레인;
상기 챔버 커버에 결합되며, 상기 챔버 커버의 하부면과 상기 멤브레인 사이의 밀폐 공간에 진공을 형성하고 해제하는 제1 진공 펌프;
상기 챔버 내에 결합되며, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널 사이에 접착제를 개재한 패널 결합체를 지지 및 가열하는 히터 플레이트;
상기 히터 플레이트에 전원을 공급하는 히터 전원;
상기 챔버의 일측에 결합되어 상기 챔버 내에 진공을 형성하고 해제하는 제2 진공 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치. - 제6항에 있어서, 상기 멤브레인은
실리콘 또는 고무를 재질로 한 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치. - 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 접착제는
열가소성을 갖는 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치. - 제8항에 있어서, 상기 접착제는
EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 쉬트, PC(Polycarbonate) 쉬트, PVB(Polyvinyl butyral) 쉬트, 또는 실리콘 기반의 유기-열가소성 플라스틱 쉬트인 것을 특징으로 하는, 신틸레이터 패널과 촬상소자 패널의 합착 장치.
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