KR20090044424A - Ｘ-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 X-레이 투과율이 높은 진공 밀폐된 2장의 기판 사이에 페닝가스 또는 페닝 혼합가스를 채우고 인체를 투과한 방사선에 의해 발생하는 전자 갯수를 전자회로를 이용하여 읽어들여 X-레이 이미지를 구현할 수 있는 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법에 관한 것이다.
X-레이, 페닝가스, 디텍터
Description
본 발명은 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 X-레이 투과율이 높은 진공 밀폐된 2장의 기판 사이에 페닝가스 또는 페닝 혼합가스를 충진하고 인체를 투과한 방사선에 의해 발생하는 전자 갯수를 전자회로를 이용하여 읽어들여 X-레이 이미지를 구현할 수 있는 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 의학용, 공학용 등으로 널리 사용되고 있는 X-ray 검사방법은 X-ray 감지필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위하여 소정의 필름 인화단계를 거치게 된다. 그러나 이로 인해 일정시간이 흐른 후에 원하는 목적물에 대한 사진을 인지할 수 있다는 점에서 그 이용성에 있어서 시간이 길어지는 문제가 있었으며, 특히 촬영 후에 필름의 보관 및 보존이 어려워 필름 자체가 훼손되는 경우에는 결과물을 확인하기 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 TFT(Thin Film Transistor)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터가 연구/개발되었다. 상기 TFT를 이용한 디텍터는 TFT를 스위칭 소자로 사용하고 X-레이의 촬영 즉시 실시간으로 결과를 진단할 수 있는 이점을 구현할 수 있으며, 현재 상용화되고 있는 X-레이 신호 검출 방법은 간접방식과 직접방식으로 나눌수 있다.
도 1은 종래의 간접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 간접방식은 TFT(110) 상에 포토다이오드(Photodiode,120))가 형성되고, 상기 포토다이오드(120) 상에 X-레이 신호를 가시광선으로 바꿔주는 신틸레이터(Scintillator,130)를 도포하여 상기 신틸레이터(130)에 의해 가시광선으로 변환된 X-레이 신호를 포토다이오드(120)를 통해서 전기적 신호로 변환하여 TFT(110)의 커패시터에 저장해 두었다가 TFT(110)의 게이트 전극에 읽기 신호(readout signal)를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어 들이는 방식이다.
그러나 종래의 간접방식은 TFT(110) 위에 포토다이오드(120)를 제작하여야 하고, 또 그 위에 신틸레이터(130)를 증착하여야 하므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 제작 프로세스가 복잡하므로 공정의 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, X-레이 신호가 신틸레이터에 의해 가시광선으로 변환할 때 효율이 낮아 원 신호가 작아지며, 가시광선이 포토다이오드(120)를 거치면서 손실이 발생하여 마지막 TFT에 의해 검출되는 X-레이 신호가 작아지므로 검출되는 이미지 영상의 질이 떨어지는 문제가 있었다.
도 2는 종래의 직접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 직접방식은 상기 간접방식과 유사하게 TFT를 사용하며, TFT(110) 상에 X-레이에 민감한 포토컨덕터(Photoconductor; a-Se, Csl, PbO, 140)가 형성되어 X-레이 신호를 전기적 신호로 전환하며, X-레이에 의해 발생된 전자를 TFT(110)의 커패시터에 저장한 후 게이트에 읽기 신호를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어들이는 방식이다.
그러나 종래의 직접방식은 TFT(110) 상에 증착 및 도포 된 포토컨덕터(140)를 X-레이 신호에 활성화시키기 위하여 포토컨덕터(140)에 수천 볼트의 고전압을 인가해야 한다. 따라서, 전력소모가 클 뿐만 아니라, 수천 볼트의 고전압으로 인해 기기의 안정성이 떨어지고, 많은 열이 발생하여 연속사용이 불가능한 문제가 있었다.
또한, 포토컨덕터(140)를 TFT(110) 상에 균일하게 증착 및 도포해야 하므로, 대형 평판 제작이 불가능한 문제가 있었다.
상기와 같이 종래의 TFT를 이용한 디텍터는 제조가 어려운 난점 이외에도, 패널 내부의 픽셀 하나당 한 개의 박막트랜지스터가 필요하므로 대면적이 어렵고 비용이 증가하게 되며, 감도가 낮아지는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 극복하기 위한 구조상의 변경을 통하여 극복하고자 하는 노력이 있었으나, 디지털 장비들 역시 낮은 X-선 변환효율과 이미지 특성(분해능, 휘 도)의 저하, 영상의 왜곡현상, 과도한 환자 피폭량, 방사선 피폭에 의한 장비수명의 단축과 같은 많은 기술적 문제들을 내포하고 있어 그 임상적 적용이 미흡하며, 이러한 문제점들을 보완할 수 있는 획기적인 디지털 이미지 장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정에서 최근 대체장비로써 디텍터를 PDP를 활용한 방안이 제시되었다.
PDP는 복수 개의 전극이 코팅된 두 기판상에 Xe이나 Ne 등의 페닝 가스를 봉입한 후 방전 전압을 가하고, 이 방전전압으로 인하여 발생하는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체를 여기 시켜 소망하는 숫자, 문자 또는 그래픽을 얻는 영상 장치를 말한다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 검출기(200)는 방전 갭을 가지면서 인접하여 대향 배치되는 2개의 기판(210)과 상기 기판상의 대향면측에 형성된 유전층(220)과 상기 기판과 유전층의 사이에 형성된 전극층(230)과 상기 유전층의 사이에 형성되어 기판 내면에 밀폐 셀 구조를 형성시키는 격벽(240)과 상기 격벽과 기판의 내면 일 측 위에 형성되며, 방사선에 의해 자극되어 가시광선을 발생시키는 형광층(250)과 상기 격벽과 기판에 의해 형성되는 밀폐 셀 내부에 충진되어 방사선에 의해 자극되어 전자를 발생시키는 가스층(260)으로 구성된다.
이러한 구성에 있어서, PDP 구조를 이용한 디지털 X-ray 이미지 검출기에서, 인체를 투과한 X-레이가 가스층(260)에 도달하게 되면 가스층(260)은 X-ray 에 의해 전자, 정공 쌍이 발생하게 되는 데 이러한 가스층(260)에 의한 방사선의 전자 방출 효과를 이용하여 PDP 구조를 방사선 디텍터 기판으로 사용하는 것이다. 또한, 가스층(260)과 상호작용을 하지 못한 X-ray 는 가스층(260) 아래에 위치한 형광층(250)과 상호작용하고 그 결과 가시광선이 발생하게 되는데, 이때 발생된 가시광선을 일함수가 낮은 광음극층(미도시) 전자를 방출시켜 방사선 디텍터 기판으로 사용하는 것이다. 상기 방출된 전자는 상기 기판 위에 위치한 전극에 의해 가속되어 가스층(260) 내의 가스를 이온화시키거나 또는 바로 전극에 도달하게 된다.
가스가 이온화되면서 전자, 정공 쌍이 발생하게 되며 이 전자 역시 전기장에 의해 가속되어 다른 가스를 이온화시키거나 수집 전극으로 끌려가게 된다. 이렇게 수집된 전자들은 리드아웃 장치로 출력된 전기적 신호들은 영상 데이터로 변환되어 영상으로 출력하면 방사선 이미지가 생성되게 된다. 또한, 상기 형광층(250) 대신에 X-ray에 반응하여 전자, 정공 쌍을 발생시키는 광도전체층(미도시)을 사용할 수 있다.
그러나 이러한 PDP를 이용한 검출기는 상부기판에서 엑스레이 흡수율이 매우 높아 감도가 낮으며, 내부 구조중의 필수요소라 할 수 있는 격벽을 세우기가 어렵다. 특히 상기 격벽을 이용하여 가스층의 공간을 마련하여야 하는데 이 경우 격벽이 무너지는 경우가 빈번하여 제조상의 수율이 낮고, 또한 격벽을 미세하게 제조하기도 어렵다는 문제도 발생하였다. 특히 복잡한 설계와 낮은 감도로 인한 품질상의 문제를 가지고 있으며, 형광층의 고른 도포가 극히 어려운바, 이로 인한 엑스레이의 감도 역시 현저하게 떨어지는 문제와 가스 충진 공간의 보다 폭넓은 확보가 어 려운 문제도 발생하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스타입의 검출방식을 이용하여 박막트랜지스터 또는 PDP의 격벽을 제거한 방식의 X-레이 디텍터를 제공하여 제작공정의 편의성과 비용의 절감시킴과 아울러 감도를 혁신적으로 증진시킬 수 있는 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
그리고 본 발명의 또 다른 목적은 상하 좌우 픽셀 간에 간섭작용이 없도록 픽셀을 구획하는 차단막을 형성하여 높은 질의 이미지 영상을 구현할 수 있는 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터는 X-레이 투과율을 최대화하여 X-레이와 가스 충돌에 의해 발생하는 이온화 전자를 도체 전극을 통하여 읽어 들이는 가스 타입의 디지털 X-레이 디텍터 제작 기술을 요지로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터는 하부전극과 상기 하부전극 사이에 형성되어 픽셀을 구획하는 차단막을 포함하는 하부기판과 상부전극을 포함하는 상부기판과 상기 하부기판과 상부기판 사이에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 하부전극과 상부전극은 서로 교차하도록 배치되고, 상기 교차하는 부분에 각 픽셀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 하부/상부 전극에 인가된 전압에 의해 형성된 전자 및 정공에 의한 신호량을 읽어 리드아웃 하는 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 차단막은 상기 하부전극보다 높이 형성되되, 상부기판과 맞닿지 않는 높이로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 차단막은 상기 하부전극보다 높이 형성되되, 가스통로를 위해 적어도 일부가 상부기판과 맞닿지 않도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차단막은 세라믹, 플라스틱 및 고분자막 중 선택된 어느 하나의 재료에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 상부전극 상에 형성되어 전극 간의 쇼트를 방지하는 유전층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 유전층은 1 ~ 100 um 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부기판과 상부기판의 간격을 유지하고 상기 가스층 공간을 확보하기 위해 상기 하부기판과 상부기판에 맞닿도록 형성된 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스페이서는 X-레이 투과율을 막지 않도록 하부기판과 상부기판이 봉착하는 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스페이서는 원형, 타원형 및 다각형 중 선택된 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 스페이서는 물리적/화학적 안정성이 높은 지르코늄으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스층은 페닝가스 또는 페닝혼합가스가 충진된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 페닝가스는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 혼합페닝가스는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출방법은 (a) X-레이가 가스층의 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 분자와 충돌하는 단계와 (b) 상기 페닝가스 또는 혼합 페닝가스가 이온화되는 단계와 (c) 전극에 전압을 인가하여 상기 이온화된 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 정공이 상부전극에 축적되고, 이온화된 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 전자가 하부전극에 축적되는 단계와 (d) 상기 하부전극에 축적된 전자에 의한 신호량을 읽어 이미지를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (c) 단계는 하부전극에 형성된 차단막에 의해 가스층에서 이온화된 전자가 직진하여 인접 픽셀의 간섭없이 각 픽셀의 하부전극에 축적되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 페닝 가스는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합페닝가스는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 (d) 단계는 하부전극과 상부전극이 교차하는 각 픽셀 부분에 축적된 전자 및 정공에 의한 신호량을 순차적으로 읽어 들여 영상정보로 수집하는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제 해결 수단을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터 및 그 방법은 현재 상용되는 TFT를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터와 비교하여 TFT, 포토다이오드, 신틸레이터 및 포토컨덕터를 사용하지 않아 제작 프로세스가 간단하고 대형 평판 제작이 가능한 탁월한 효과가 발생한다.
또한, PDP의 격벽을 제거한 방식의 엑스레이 검출기를 제공하여 제작공정의 편의성과 비용의 절감시킴과 아울러 감도를 혁신적으로 증진시킬 수 있는 엑스레이 디텍터를 제공하는 탁월한 효과가 발생한다.
그리고 다수의 전극라인으로 미세픽셀 제작을 용이하게 하고, 이를 통한 정보검출의 편의성을 획기적으로 단축시켜 대면적 기판에서도 효율적으로 영상정보를 수집할 수 있는 엑스레이 디텍팅을 검출할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터는 하부기판(310), 페닝가스 또는 혼합 페닝가스가 충진된 가스층(330), 상부기판(320)을 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 인체를 투과한 방사선에 의해 발생하는 전자 갯수를 읽어서 X-레이 이미지를 구현하는 회로부(340)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부기판(310)은 기판(311)과 상기 기판상에 형성된 하부전극(312)과 상기 기판상에 형성되되, 상기 하부전극 사이에 형성되는 차단막(313)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 차단막(313)은 하부전극(312)에 형성되어 영상 이미지의 기본단위인 각 픽셀(Pixel)을 구현하는 역할을 담당한다.
그리고 상기 차단막(313)의 높이는 각 픽셀을 구획하기 위하여 상기 하부전극(312)보다 높아야 하지만, 차단막을 높이 올려 상부기판(320)과 맞닿으면 각 픽셀을 완전히 차단하여 페닝가스 흐름을 차단하고 장시간 사용하는 경우 화상의 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 상기 차단막(313)의 높이는 하부전극(312)보다 높게 형성하되, 상부기판(320)과 맞닿지 않는 높이로 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 차단막(313)은 일부가 상부기판(320)과 맞닿을 수 있으나, 가스 통로를 위해 적어도 일부는 맞닿지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 차단막(313)의 재료는 세라믹, 플라스틱 및 고분자막이 사용될 수 있다.
상기 상부기판(320)은 기판(321)과 상기 기판상에 형성된 상부전극(322)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 상부기판(320)은 X-레이 투과율을 최대화하기 위하여 X-레이 투과율이 높은 재료를 사용하여 가능한 얇게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 하부기판(310)의 하부전극(312)과 상부기판(320)의 상부전극(313)은 교차하는 구조를 가지며, 상기 교차하는 부분에 하나의 픽셀이 형성되게 된다.
그리고 상기 상부기판(320)은 상기 상부전극(322) 상에 하부전극(312)과 통전 및 노이즈를 방지하기 위하여 유전층(323)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 유전층(323)을 형성하기 위해 다양한 종류의 물질이 이용될 수 있으며, 본 일 실시예로는 PbO를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn 산화물(PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, SrO, ZnO, Bi2O3, TiO2, CoO, Bi계열, CaO, P2O5, R2O, SnO)중에서 선택되거나, 이 중 하나 이상 혼합물로써 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 패턴화된 상부/하부전극(322,312) 및 유전층(323)의 두께는 1~100um 인 것으로 폭과 길이는 디텍터의 크기에 따라 변화될 수 있는 것으로 형성함이 바람직하다.
상기 가스층(330)은 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 역할을 담당하고, 순수한 페닝가스 또는 혼합 페닝가스가 충진되어 밀봉 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 상기 가스층(330)에 충진되는 순수 페닝가스는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나를 이용할 수 있으며, 혼합 페닝가스는 상기 순수 페닝가스를 2이상 혼합한 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다.
상기 충진되는 순수 페닝가스 또는 혼합 페닝가스의 양은 압력을 이용하여 조절할 수 있으며, X-레이 감도를 높이기 위해 가능한 높은 가스 압력을 유지하는 것이 바람직하다.
그리고 하부기판(310)과 상부기판(320) 사이에는 기존의 형광층과 격벽을 없애는 대신 가스층(330) 공간을 확보하기 위해 스페이서(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스페이서는 원형, 타원형 및 다각형상 등 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 물리적/화학적 안정성이 뛰어난 재료로 형성하는 것이 좋으며, 바람직하게는 지르코늄으로 형성할 수 있다.
그리고 상기 스페이서의 위치는 X-레이의 투과에 방해가 되지 않기 위해 상부기판과 하부기판에 봉착하는 위치를 중심으로 삽입하여 X-레이 이미지 영상에 데드 셀(dead cell)이 발생하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 검출 방법을 개략적으로 도시한 예시도이다.
상기 실시예를 위해 가스층에 페닝가스 중 Xe가 사용되었다. 도 5를 참조하면, 인체를 투과한 X-레이는 인체 통과 후 도 5a와 같이 가스층에 충진된 페닝가스 분자와 충돌하게 된다.
이어서, 페닝가스는 X-레이와 충돌에 의해 도 5b와 같이 페닝가스 최외각 전자는 강한 X-레이 에너지에 의해 이온화가 된다.
이에 따라, 도 5c에서와 같이 이온화된 페닝가스의 정공은 음극 전극인 상부전극(322)에 모이게 되고, 이온화된 페닝가스 전자는 양극전극인 하부전극(312)에 모이게 된다.
여기서, 각 하부전극(312) 사이에는 차단막(313)이 형성되어 가스층에서 이온화된 전자는 직진하며, 상기 차단막(313)에 의해 구분된 하부전극(312)으로 쌓이게 되어 차단막에 의한 이미지의 각 픽셀이 구현된다.
따라서, 차단막(313)에 의해 하부전극(312) 표면에서는 상하 좌우 픽셀과 간섭 작용이 없어 높은 질의 이미지 영상을 구현할 수 있다.
상기 차단막(313)은 다양한 방법에 의해 형성될 수 있으며, 에칭, 스크린 프린팅, 증착방법 등에 의해 형성될 수 있다.
상기와 같이 하부전극(312)에 전자가 축적되면, 회로부(340)가 축적된 전자 에 의한 신호량을 읽어 이미지를 검출하게 된다.
보다 구체적으로, 회로부(340)는 하부전극(312)과 상부전극(322)이 교차하는 각 픽셀 부분에 축적된 전자 및 정공에 의한 신호량을 순차적으로 읽어 들이는 패시브 매트릭스 형식의 리드아웃 방식으로 영상신호를 읽어내어 영상정보를 구현하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할수 있을 것이다.
도 1은 종래의 간접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 직접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이미지 검출 방법을 개략적으로 도시한 예시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
310 : 하부 기판 311 : 기판
312 : 하부전극 313 : 차단막
320 : 상부 기판 321 : 기판
322 : 상부전극 323 : 유전층
330 : 가스층 331 : 페닝가스 또는 혼합 페닝가스
340 : 회로부
Claims (19)
- 하부전극과 상기 하부전극 사이에 형성되어 픽셀을 구획하는 차단막을 포함하는 하부기판과;상부전극을 포함하는 상부기판과;상기 하부기판과 상부기판 사이에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 하부/상부 전극에 인가된 전압에 의해 형성된 전자 및 정공에 의한 신호량을 읽어 리드아웃 하는 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 차단막은상기 하부전극보다 높이 형성되되, 상부기판과 맞닿지 않는 높이로 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 차단막은상기 하부전극보다 높이 형성되되, 적어도 일부가 상부기판과 맞닿지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 3항 또는 제4항에 있어서,상기 차단막은세라믹, 플라스틱 및 고분자막 중 선택된 어느 하나의 재료에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 상부전극 상에 형성되어 전극 간의 쇼트를 방지하는 유전층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 6항에 있어서,상기 유전층은1 ~ 100 um 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 하부기판과 상부기판의 간격을 유지하고 상기 가스층 공간을 확보하기 위해 상기 하부기판과 상부기판에 맞닿도록 형성된 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 8항에 있어서,상기 스페이서는X-레이 투과율을 막지 않도록 하부기판과 상부기판이 봉착하는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 8항에 있어서,상기 스페이서는원형, 타원형 및 다각형 중 선택된 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 8항에 있어서,상기 스페이서는물리적/화학적 안정성이 높은 지르코늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 1항에 있어서,상기 가스층은페닝가스 또는 혼합페닝가스가 충진된 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 12에 있어서,상기 페닝가스는Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- 제 12항에 있어서,상기 혼합페닝가스는Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터.
- (a) X-레이가 가스층의 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 분자와 충돌하는 단계와;(b) 상기 페닝가스 또는 혼합 페닝가스가 이온화되는 단계와;(c) 전극에 전압을 인가하여 상기 이온화된 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 정공이 상부전극에 축적되고, 이온화된 페닝가스 또는 혼합 페닝가스 전자가 하부전극에 축적되는 단계와;(d) 상기 하부전극에 축적된 전자에 의한 신호량을 읽어 이미지를 검출하는 단계를 포함하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 (c) 단계는하부전극에 형성된 차단막에 의해 가스층에서 이온화된 전자가 직진하여 인접 픽셀의 간섭없이 각 픽셀의 하부전극에 축적되는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 페닝 가스는Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 혼합페닝가스는Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 (d) 단계는하부전극과 상부전극이 교차하는 각 픽셀 부분에 축적된 전자 및 정공에 의한 신호량을 순차적으로 읽어 들여 영상정보로 수집하는 것을 특징으로 하는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 이용한 이미지 검출 방법.
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