KR20060112336A - A manufacturing method of structured pick cell type scintillator make detector module for obtain permeation image of radioactive rays - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 일차원 신티레이터를 도시한 평면도.Figure 1a is a plan view showing a one-dimensional scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by the manufacturing method according to the present invention.
도 1b는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 이차원 신티레이터를 도시한 평면도.Figure 1b is a plan view showing a two-dimensional scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by the manufacturing method according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 신티레이터를 도시한 측면도.Figure 2 is a side view showing a scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by the manufacturing method according to the present invention.
도 3a는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 일차원 신티레이터를 도시한 사시도.Figure 3a is a perspective view showing a one-dimensional scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by the manufacturing method according to the present invention.
도 3b는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 이차원 신티레이터를 도시한 사시도.Figure 3b is a perspective view showing a two-dimensional scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by the manufacturing method according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 형성된 신티레이터를 픽셀형 포토센서상에 접착시킨 상태를 도시한 측면도.4 is a side view showing a state in which a scintillator formed by a manufacturing method according to the present invention is adhered onto a pixel type photo sensor.
도 5는 본 발명에 따른 신티레이터 제조방법을 예시한 블록도.5 is a block diagram illustrating a method of manufacturing a scintillator in accordance with the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11: 유리판 또는 카본판 12: 신티레이터11: glass plate or carbon plate 12: scintillator
12a: 제 1증착층 12b: 제 2증착층12a:
13: 홈 14: 포토센서13: home 14: photosensor
본 발명은 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리기판 또는 카본기판상에 독립된 픽셀형 신티레이터를 충분히 작은 픽셀크기 및 요구되는 높이로 정확하게 형성시킬 수 있도록 함으로써 고분해능 및 고민감도 방사선투과영상획득을 위한 검출기 모듈을 제작할 수 있는 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a structured pixel scintillator for manufacturing a detector module for radiographic image acquisition, and more particularly, to a pixel size and small enough to require an independent pixel scintillator on a glass substrate or a carbon substrate. The present invention relates to a method of manufacturing a structured pixel-type scintillator for manufacturing a radiographic image acquisition detector module capable of manufacturing a detector module for high resolution and high sensitivity radiographic image acquisition by being able to be formed precisely at a height.
일반적으로, 방사선투과영상획득용 검출기에 사용되는 신티레이터를 제조하는 첫번째 종래의 방법은 평면형 신티레이터를 최대한 얇게 독립된 공정에서 제작하여 포토센서를 광학접착제나 물리적인 압력으로 일체화 시키는 방법이 인데 이러한 방법은 관학접착제를 이용하거나 물리적인 압력을 이용할 경우 신티레이터에서 발생한 빛이 광학접착제나 물리적 공간을 통과하면서 빛의 손실 및 빛의 퍼짐이 발생하여 방산선투과영상의 분해능이 떨어지며, 또한 신티레이터를 두껍게 만들어 빛의 양을 증가 시키고자 할때에도 두꺼운 신티레이터 내에서의 빛의 퍼짐현상이 심 화되어 일정 두께 이상은 어려운 문제점이 있다.In general, the first conventional method of manufacturing a scintillator used in the radiographic image acquisition detector is to manufacture a planar scintillator in an independent process as thin as possible to integrate the photosensor with an optical adhesive or physical pressure. When using silver adhesive or physical pressure, the light generated from the scintillator passes through the optical adhesive or physical space, resulting in the loss of light and the spread of light, which reduces the resolution of the transmission line transmission image. Even when trying to increase the amount of light, the spread of light in the thick scintillator is deepened, there is a problem that is more than a certain thickness.
두번째 종래의 방법으로는 SU-8과 같은 폴리머계통의 화학물질을 유리기판상에 코팅하고 격자 모양의 마스크상에 자외선(UV)을 조사하여 반응시킨 후 화학처리로 음각 양각을 이용한 식각을 하는 리쏘그라피(lithography)기법을 이용하여 유리기판상에서 폴리머계통의 화학 물질을 픽셀화시키고 이 위에 피시컬 베이퍼 디퍼지션(Physical Vapor Deposition) 장치 내에서 신티레이터 물질을 증착하여 구조화된 신티레이터를 얻는다. 이 방법은 독립된 픽셀형 신티레이터의 크기를 줄이는데 한계가 있으며, 구조화된 신티레이터 픽셀과 픽셀간의 간격이 커져 포토센서의 픽셀의 면적보다 적게 되어 결국 신티레이터에 입사하는 방사선의 양이 줄게 되고 따라서 신티레이터에서 발생하는 빛의 양이 감소되어 방사선투과영상획득용 검출기의 민감도가 떨어지는 단점이 있다.The second conventional method is lithography, in which polymer chemicals such as SU-8 are coated on a glass substrate, reacted by irradiating ultraviolet (UV) light on a lattice-shaped mask, and then etching using intaglio relief by chemical treatment. A lithography technique is used to pixelate polymer based chemicals on a glass substrate and deposit a scintillator material in a Physical Vapor Deposition apparatus to obtain a structured scintillator. This method has a limitation in reducing the size of an independent pixel-type scintillator, and the distance between the structured scintillator pixel and the pixel becomes larger than the area of the photosensor pixel, thereby reducing the amount of radiation incident on the scintillator. The amount of light generated in the radar is reduced, which lowers the sensitivity of the radiographic image acquisition detector.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로써, 그 목적은 유리기판 또는 카본기판상에 독립된 픽셀형 신티레이터를 충분히 작은 픽셀크기 및 요구되는 높이로 정확하게 형성시킬 수 있도록 함으로써 고분해능 및 고민감도 방사선투과영상획득을 위한 검출기 모듈을 제작할 수 있는 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to accurately form an independent pixel type scintillator on a glass substrate or a carbon substrate with a sufficiently small pixel size and a required height. The present invention provides a method of manufacturing a structured pixel type scintillator for manufacturing a radiographic image acquisition detector module capable of manufacturing a detector module for high resolution and high sensitivity radiographic image acquisition.
상기 본 발명의 목적은 방사선투과영상획득용 검출기 모듈의 제작을 위한 신티레이터를 유리판 또는 카본판상에 형성시키는 신티레이터의 제조방법에 있어서, 상기 방법은 유리판 또는 카본판상에 신티레이터 물질을 소정두께로 증착하여 제 1증착층을 형성하는 1차 증착단계와; 마이크로레이저빔을 사용하여 상기 1차증착층상에 상기 포토센서 픽셀의 크기에 맞게 격자 모양의 홈을 형성하는 격자홈 형성단계와; 상기 제 1증착층상에 신티레이터 물질을 요구되는 두께로 증착시켜 독립된 픽셀형 신티레이터 구조를 형성하도록 제 2증착층을 증착형성하는 2차 증착단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법에 의해 달성될 수 있는 것이다.An object of the present invention is a method of manufacturing a scintillator to form a scintillator for the manufacture of a detector module for radiographic image acquisition on a glass plate or a carbon plate, wherein the method is to a predetermined thickness on the glass plate or carbon plate A first deposition step of depositing to form a first deposition layer; A lattice groove forming step of forming a lattice-shaped groove in accordance with the size of the photosensor pixel on the first deposition layer using a micro laser beam; And a second deposition step of depositing and forming a second deposition layer so as to form an independent pixel type scintillator structure by depositing a scintillator material on the first deposition layer to a desired thickness. It can be achieved by a method of manufacturing a structured pixelated scintillator for manufacturing a module.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a structured pixel type scintillator for manufacturing a radiographic image acquisition detector module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리판 또는 카본판상에 형성된 신티레이터를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리기판 또는 카본기판상에 형성된 신티레이터를 도시한 측면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 유리판 또는 카본판상에 형성된 신티레이터를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 형성된 신티레이터를 픽셀형 포토센서상에 접착시킨 상태를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 신티레이터의 제조방법을 예시한 블록도이다. 1A and 1B are plan views illustrating a scintillator formed on a glass plate or a carbon plate by a manufacturing method according to the present invention, and FIG. 2 shows a scintillator formed on a glass substrate or a carbon substrate by a manufacturing method according to the present invention. 3A and 3B are perspective views showing a scintillator formed on a glass plate or a carbon plate by the manufacturing method according to the present invention, and FIG. 4 is a pixel type scintillator formed by the manufacturing method according to the present invention. It is a side view which shows the state stuck on the photosensor, and FIG. 5 is a block diagram which shows the manufacturing method of the scintillator which concerns on this invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법은 1차 증착단계 (S100)와, 격자홈 형상단계(S110)와, 2차 증착단계(S120)로 구성된다.1 to 5, the method of manufacturing a structured pixel scintillator for manufacturing a radiographic image acquisition detector module according to the present invention is the first deposition step (S100) and the grating groove shape step (S110) And, it is composed of a second deposition step (S120).
상기 1차 증착단계(S100)는 유리판 또는 카본판(11)상에 신티레이터 물질을 소정두께로 증착하여 제 1증착층(12a)을 형성한다.In the first deposition step S100, a scintillator material is deposited on a glass plate or a
상기 1차 증착층(12a)은 언급된 피지컬 베이퍼 디포지션(Physical Vapor Deposition) 장치 또는 피지컬 E-빔 이베퍼레이션(Physical E-beam Evaporation) 장치를 이용하여 요구되는 두께만큼 상기 포토센서(11)상에 증착형성된다.The
상기 신티레이터(12)(또는 제 1증착층(12a))를 형성하는 신티레이터 물질로는 방사선을 흡수하여 빛으로 전환시키는 물질로서 일차원 또는 이차원 평면구조의 방사선투과영상획득 검출기 모듈에 널리 사용되는 세슘아이오다인(탈륨)(CsI(Tl)) 또는 징크셀렌(텔루늄)(ZnSe(Te)) 등이 사용될 수 있으며, 상기 포토센서(11)로는 반도체 기반의 광센서로서 일차원 또는 이차원 평면구조를 갖는 챠지 커플드 디바이스(Charge Coupled Device(CCD))센서, 컴플러멘탈리 메탈 옥사이드 세미콘덕터(Complementary Metal Oxide Semiconductor(CMOS)센서, 포토다이오드(Photodiode)센서 그리고 아모포스-실리콘(a-Si) 센서 등이 사용될 수 있다.The scintillator material forming the scintillator 12 (or the
상기 격자홈 형성단계(S110)는 마이크로레이저빔을 사용하여 상기 1차 증착층(12a)상에 포토센서(14)의 픽셀 크기에 맞게 격자 모양의 홈(13)을 형성한다.The lattice groove forming step (S110) forms a lattice-
상기 마이크로레이저를 이용한 각 격자구조의 독립된 픽셀형의 신티레이터(12)를 만들기 위해 신티레이터 물질의 코팅 최대 두께(1차 증착층(12a))는 2 마이크로미터 (㎛) 미만으로 한다. 신티레이터 물질의 코팅 최대 두께를 2 마이크로미터 (㎛) 미만으로 하는 이유는 마이크로레이저빔의 특성상 레이저빔이 신티레이터 물질에 홈(13)을 형성시킬 경우 V 자형의 노치(Notch) 형태로 홈이 발생함으로 신티레이터 물질의 코팅 두께가 두꺼워지면 코팅 표면은 넓고 깊이 방향으로는 좁은 형태가 발행하여 실제적으로 신티레이터의 사각 기둥 모양의 픽셀화가 어려워진다.In order to make the independent
따라서 격자 홈(13)을 파고자하는 물질의 깊이 방향이 2 마이크로미터 (㎛) 이상 증가하면 상대적으로 신티레이터의 격자 홈 간격이 1 마이크로미터 (㎛) 이상 넓어지게 되어 궁극적으로 포토센서(14)의 픽셀 면적보다 더 적은 픽셀 면적을 갖는 신티레이터(12)가 형성되어 신티레이터(12)에서 발생한 빛이 포토센서(14)에 입사되는 양이 적게 되어 일차원 또는 이차원 평면구조의 방사선투과영상획득 검출기의 민감도를 줄이는 원인이 되기 때문이다.Therefore, when the depth direction of the material to dig the
상기 2차 증착단계(S120)는 상기 제 1증착층(12a)상에 신티레이터 물질을 요구되는 두께로 증착시켜 독립된 픽셀형 신티레이터 구조를 형성하도록 제 2증착층(12b)을 증착형성함으로써, 요구되는 높이의 신티레이터(12)를 얻을 수 있는 것이다.In the second deposition step (S120) by depositing a
언급된 피지컬 베이퍼 디포지션(Physical Vapor Deposition) 장치 또는 피지컬 E-빔 이베퍼레이션(Physical E-beam Evaporation) 장치를 이용하여 상기 제 1증착층(12a)의 증착공정과 동일한 방법으로 제 2증착층(12b)을 요구되는 높이만큼 증착형성시켜 신티레이터(12)를 요구되는 두께로 제작한다. 이때 요구되는 두께란 방사선투과영상 획득 시 사용되는 방사선의 에너지를 최대 흡수할 수 있는 두께를 말하며 사용되는 방사선의 에너지에 따라 결정된다.The second deposition layer in the same manner as the deposition process of the
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 방사선투과영상획득용 검출기 모듈을 제작하기 위한 구조화된 픽셀형 신티레이터의 제조방법은 유리판 또는 카본판상에 독립된 픽셀형 신티레이터를 충분히 작은 픽셀크기 및 요구되는 높이로 정확하게 형성시킬 수 있도록 함으로써 고분해능 및 고민감도 방사선투과영상획득을 위한 검출기 모듈을 제작할 수 있는 효과를 갖는다.A method for manufacturing a structured pixel scintillator for manufacturing a radiographic image acquisition detector module according to the present invention having the above configuration has a pixel size and required height of a small enough pixel type scintillator on a glass plate or carbon plate. By making it possible to form precisely, it has the effect of producing a detector module for obtaining a high resolution and high sensitivity radiographic image.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
R401 | Registration of restoration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110304 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120210 Year of fee payment: 6 |