KR20100042054A - X-ray detector of line type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터에 관한 것으로, 구체적으로는 엑스레이 검출신호의 입사를 측면부에서 할 수 있는 라인형 엑스레이 디텍터를 형성하여 리드아웃 전극의 간섭현상이 없으면서도 제조공정의 간편성과 진공공정에서의 파손위험성을 줄일 수 있는 안정성이 확보된 디텍터를 제공하며, 영상취득시 크로스 토크(cross talk) 현상이 없어 회로에서 영상취득시 보다 선명한 영상을 취득할 수 있는 디텍터에 관한 것이다.The present invention relates to a line type X-ray image detection detector, and more particularly, to form a line type X-ray detector capable of incidence of the X-ray detection signal from the side part, thereby simplifying the manufacturing process without the interference phenomenon of the lead-out electrode. The present invention relates to a detector that provides a detector capable of reducing the risk of breakage in a vacuum process, and that provides a clearer image when the image is acquired in a circuit because there is no cross talk phenomenon when the image is acquired.
특히, 본 발명은 리드아웃 패턴 전극을 형성함에 있어서, 필팩터(fill factor)를 100%로 형성하며, 디텍터 몸체의 높이를 40mm이상으로 제작할 수 있음으로 인해, 전체 반응가스의 공간이 넓어지며, 나아가 신호의 감도를 현저히 증폭시킬 수 있는 엑스레이 디텍터에 관한 것이다.In particular, in the present invention, in forming the lead-out pattern electrode, the fill factor is 100%, and the height of the detector body can be manufactured to be 40 mm or more, thereby increasing the space of the entire reaction gas. Furthermore, the present invention relates to an X-ray detector capable of significantly amplifying a signal's sensitivity.
엑스레이 검출기는 인체 또는 물체를 투과한 엑스선을 읽어 들여 이를 영상으로 구현하는 장치를 말한다.An X-ray detector refers to a device that reads X-rays transmitted through a human body or an object and implements the image.
현재 의학용, 공학용 등으로 널리 사용되고 있는 X-레이 검사방법은 X-레이 감지필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위하여 소정의 필름 인화단계를 거 치게 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.X-ray inspection method currently widely used in medical, engineering, etc. is taken using an X-ray detection film, and go through a predetermined film printing step to know the result. However, this caused a long time in terms of usability since the photograph of the desired object could be recognized after a certain time, especially when the film itself was damaged due to difficulty in storing and preserving the film after shooting. There was a difficult problem to check.
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 있게 된다. 현재 상용화되고 있는 TFT를 스위칭 소자로 사용하는 X-레이 신호 검출 방법은 간접방식과 직접방식으로 나눌 수 있다.In order to solve the above problems, a detector for X-ray image detection using a thin film transistor (TFT) has been researched and developed. The detector using the TFT can realize the advantage of using the TFT as a switching element and diagnosing the result in real time immediately after the X-ray is taken. The X-ray signal detection method using the TFT which is currently commercialized as a switching element can be divided into an indirect method and a direct method.
간접방식은 TFT 상에 포토다이오드(Photodiode)가 형성되고, 상기 포토다이오드 상에 X-레이 신호를 가시광선으로 바꿔주는 신틸레이터(Scintillator)를 도포하여 상기 신틸레이터에 의해 가시광선으로 변환된 X-레이 신호를 포토다이오드를 통해서 전기적 신호로 변환하여 TFT의 커패시터에 저장해 두었다가 TFT의 게이트 전극에 읽기 신호(readout signal)를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어 들이는 방식이다.In the indirect method, a photodiode is formed on a TFT, and a scintillator for converting an X-ray signal into visible light is coated on the photodiode, and the x-converted into visible light by the scintillator is applied. A ray signal is converted into an electrical signal through a photodiode, stored in a capacitor of a TFT, and a readout signal is applied to a gate electrode of the TFT to read an X-ray signal charged in the capacitor.
직접방식은 상기 간접방식과 유사하게 TFT를 사용하며, TFT 상에 X-레이에 민감한 포토컨덕터(Photoconductor; a-Se, Csl, PbO)가 형성되어 X-레이 신호를 전기적 신호로 전환하며, X-레이에 의해 발생한 전자를 TFT의 커패시터에 저장한 후 게이트에 읽기 신호를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어들이는 방식이다.Similar to the indirect method, the direct method uses a TFT, and an X-ray sensitive photoconductor (a-Se, Csl, PbO) is formed on the TFT to convert the X-ray signal into an electrical signal. -The electrons generated by the ray are stored in the capacitor of the TFT and the read signal is applied to the gate to read the X-ray signal charged in the capacitor.
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 단점이 있었다. 이러한 단점을 해결하기 위하여, 최근 대체장비로써 디텍터를 PDP를 활용한 방안이 제시되고 있다. 즉 TFT를 활용한 구조가 아닌 PDP 구조를 채용하는 방식으로, 내부의 가스층의 가스가 엑스레이에 의해 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 생성되는 원리를 이용하는 것이다.As described above, a detector using a conventional TFT has a disadvantage in that a large area is difficult, a cost increases, and a sensitivity is lowered because one thin film transistor is required for each pixel in the panel in addition to a difficult manufacturing point. In order to solve this drawback, a method using a PDP as a detector has recently been proposed as an alternative device. That is, by adopting the PDP structure instead of the TFT structure, electrons and hole pairs are generated as the gas in the inner gas layer is ionized by X-rays, and these electrons are also accelerated by the electric field to ionize other gases or collect electrodes. Will be dragged. The collected electrons are used to convert the electrical signals output to the readout device into image data and generate a radiographic image when outputted to the image.
도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 검출기(100)는 방전 갭을 가지면서 인접하여 대향 배치되는 2개의 기판(110)과 상기 기판상의 대향면측에 형성된 유전층(120)과 상기 기판과 유전층의 사이에 형성된 전극층(130)과 상기 유전층의 사이에 형성되어 기판 내면에 밀폐 셀 구조를 형성시키는 격벽(140)과 상기 격벽과 기판의 내면 일 측 위에 형성되며, 방사선에 의해 자극되어 가시광선을 발생시키는 형광층(150)과 상기 격벽과 기판에 의해 형성되는 밀폐 셀 내부에 충진되어 방사선에 의해 자극되어 전자를 발생시키는 가스층(160)으로 구성된다. Referring to FIG. 1, a
이러한 구성에 있어서, PDP 구조를 이용한 디지털 X-ray 이미지 검출기에서, 인체를 투과한 X-레이가 가스층(160)에 도달하게 되면 가스층(160)은 X-ray 에 의해 전자, 정공 쌍이 발생하게 되는 데 이러한 가스층(160)에 의한 방사선의 전자 방출 효과를 이용하여 PDP 구조를 방사선 디텍터 기판으로 사용하는 것이다. 또한, 가스층(160)과 상호작용을 하지 못한 X-ray 는 가스층(160) 아래에 위치한 형광층(150)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(160) 내의 가스를 이온화시키거나 또는 바로 전극에 도달하게 된다.In this configuration, in the digital X-ray image detector using the PDP structure, when the X-ray penetrating the human body reaches the
가스가 이온화되면서 전자, 정공 쌍이 발생하게 되며 이 전자 역시 전기장에 의해 가속되어 다른 가스를 이온화시키거나 수집 전극(리드아웃 전극)으로 끌려가게 된다. 이렇게 수집된 전자들은 리드아웃 장치로 출력된 전기적 신호들은 영상 데이터로 변환되어 영상으로 출력하면 방사선 이미지가 생성되게 된다. 또한, 상기 형광층(150) 대신에 X-ray에 반응하여 전자, 정공 쌍을 발생시키는 광도전체층(미도시)을 사용할 수 있다.As the gas is ionized, electrons and hole pairs are generated, which are also accelerated by an electric field to ionize other gases or to be attracted to a collection electrode (lead-out electrode). The collected electrons are converted into image data, and the output signals are converted into image data to generate a radiographic image. In addition, instead of the
종합하면, X-ray가 디텍터 내부의 가스와 충돌하여 전하(signal)가 발생하면, 발생된 전하는 리드아웃 장치를 통하여 회로로 전달되고, 회로부에서 이러한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변경하여 영상을 획득할 수 있게 된다.In summary, when the X-ray collides with the gas inside the detector and generates a signal, the generated charge is transferred to the circuit through the readout device, and the circuit unit converts the analog signal into a digital signal to acquire an image. It becomes possible.
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 엑스레이 의 감도 역시 현저하게 떨어지는 문제와 가스 충진 공간의 보다 폭넓은 확보가 어려운 문제도 발생하였다. However, the detector using the PDP has a low sensitivity due to a very high X-ray absorption rate on the upper substrate, and it is difficult to establish a partition wall, which is an essential element of the internal structure. In particular, the space of the gas layer should be provided by using the barrier ribs. In this case, the barrier ribs are often collapsed, resulting in low manufacturing yield and difficulty in producing the barrier ribs. In particular, there is a quality problem due to the complicated design and low sensitivity, and evenly applying the fluorescent layer is extremely difficult, which also causes a problem that the sensitivity of the X-ray is also significantly lowered and it is difficult to secure a wider gas filling space. .
또한, 상하 좌우 픽셀 간에 경계가 불분명하여 각 픽셀 간에 간섭작용이 발생하여 높은 질의 이미지 영상을 구현하는데 한계가 있는 문제도 발생하였다.In addition, the boundary between the upper, lower, left, and right pixels is unclear, and thus, an interference action occurs between each pixel, thereby causing a problem in that a high quality image image is limited.
특히, 이러한 PDP 형 디텍터의 경우에는 패널의 전면에서 전체적인 검출신호를 읽어들이는 방식을 취하고 있으며, 이 경우, 회로부로 검출신호를 보내는 경우, 리드아웃 전극에서 간섭이 발생하여 영상의 간섭현상이 발생하게 되는 문제가 발생하게 된다.In particular, in the case of the PDP type detector, the entire detection signal is read from the front of the panel. In this case, when the detection signal is sent to the circuit unit, interference occurs at the lead-out electrode, thereby causing image interference. The problem arises.
아울러, 디텍터를 구성하는 전체 디텍터의 높이(두께)의 한계로 인해, 충분한 가스량과 엑스레이 투과율을 확보하지 못하여 엑스레이의 감도가 저하되는 문제가 아울러 발생하였으며, 아울러 리드아웃 전극을 형성함에 있어서, 리드아웃 전극의 면적을 넓히는 데 한계점을 가지고 있었다.In addition, due to the limitation of the height (thickness) of all the detectors constituting the detector, there was a problem that the sensitivity of the X-ray was deteriorated due to insufficient gas amount and X-ray transmittance. There was a limit to increasing the area of the electrode.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 리드아웃 패턴 전극을 형성함에 있어서, 필팩터(fill factor)를 100%로 형성하며, 디텍터 몸체의 높이를 40mm이상으로 제작할 수 있음으로 인해, 전체 반응가스의 공간이 넓어지며, 나아가 신호의 감도를 현저히 증폭시킬 수 있는 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to form a fill factor (fill factor) to 100% in forming the lead-out pattern electrode, the height of the detector body to be made 40mm or more As a result, it is possible to provide a linear X-ray image detection detector that can increase the space of the entire reaction gas and further amplify the sensitivity of the signal.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성으로, 내부에 가스층을 형성하는 다수의 단위밀폐공간을 구비하며, 입사하는 X-레이를 측면입사부에서 받아들이는 라인형 구조의 디텍터 몸체; 상기 디텍터 몸체에 형성되어 전압을 인가하는 적어도 1이상의 전극; 상기 단위밀폐공간에 형성되는 적어도 1이상의 리드아웃 전극;을 포함하되, 상기 단위밀폐공간의 리드아웃 전극의 필팩터(fill factor)가 75~100%를 형성하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터를 제공할 수 있도록 한다.The present invention is a configuration of the present invention for solving the above problems, having a plurality of unit sealed spaces to form a gas layer therein, the detector body of the linear structure that receives the incident X-rays from the side incident portion; At least one electrode formed on the detector body to apply a voltage; And at least one lead-out electrode formed in the unit sealed space, wherein the fill factor of the lead-out electrode of the unit sealed space is 75 to 100%. It is possible to provide an X-ray image detection detector.
특히, 본 발명은 상기 디텍터 몸체의 높이(T)는 40mm~ 100mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터를 제공할 수 있도록 한다.In particular, the present invention is to provide a linear X-ray image detection detector, characterized in that the height (T) of the detector body is formed of 40mm ~ 100mm.
또한, 본 발명의 상술한 디텍터 몸체는, 바람직하게는 서로 이격되는 상부기판과 하부기판을 포함하며, 각 기판의 사이에 구획격벽에 의해 구획되는 단위밀폐공간이 형성된 구조인 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described detector body of the present invention, preferably comprises a top substrate and a lower substrate spaced apart from each other, characterized in that the structure formed in the unit sealed space partitioned by partition partition walls between each substrate.
또한, 본 발명의 상기 리드아웃 전극은 상기 단위밀폐공간 내의 하부기판 상에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lead-out electrode of the present invention is characterized in that each formed on the lower substrate in the unit sealed space.
특히, 상술한 리드아웃 전극을 배치함에 있어서, 상기 단위밀폐공간의 길이방향을 따라서 배치함이 바람직하다.In particular, in arranging the above-mentioned lead-out electrode, it is preferable to arrange | position along the longitudinal direction of the said unit sealed space.
또한, 상부기판에 형성되는 전극은 전면전극으로 구성되어 상부기판의 내부 또는 외부면에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode formed on the upper substrate is characterized in that the front electrode is formed on the inner or outer surface of the upper substrate.
또한, 본 발명은 상기 전면전극에 의해 인가되는 전압에 의해 형성된 전자 및 정공에 의한 신호량을 상기 리드아웃 전극을 통해 리드아웃하는 회로부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a circuit unit for reading out the signal amount by the electrons and holes formed by the voltage applied by the front electrode through the lead-out electrode.
또한, 본 발명에서 단위밀폐공간을 형성하는 상기 구획 격벽은 상부기판 또는 하부기판에 일체형으로 형성될 수 있다.In addition, the partition partition wall forming the unit sealed space in the present invention may be integrally formed on the upper substrate or the lower substrate.
또한, 본 발명에서 단위밀폐공간에 형성되는 가스층은 페닝가스로 이루어지며, 구체적으로는 상기 페닝가스는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나 또는 적어도 2 이상이 혼합된 혼합가스를 적용할 수 있다.In addition, in the present invention, the gas layer formed in the unit sealed space is made of a penning gas, specifically, the penning gas is any one selected from Xe, Kr, Ar, Ne, He or at least two or more mixed gas is applied. can do.
본 발명에 따르면, 엑스레이 검출신호의 입사를 측면부에서 할 수 있는 라인형 엑스레이 디텍터를 형성하되, 세로형 구조로 구성하여 리드아웃 전극의 간섭현상이 없으면서도 제조공정의 간편성과 진공공정에서의 파손위험성을 줄일 수 있는 안정성이 확보된 디텍터를 제공하며, 영상취득시 크로스 토크(cross talk) 현상이 없어 회로에서 영상취득시 보다 선명한 영상을 취득할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a line-type X-ray detector capable of incidence of the X-ray detection signal at the side portion is formed, but is configured in a vertical structure, so that the simplicity of the manufacturing process and the risk of breakage in the vacuum process without interference of the lead-out electrode. It provides a detector with a stable stability to reduce the number, and there is no cross talk phenomenon when acquiring an image, thereby obtaining a clearer image when acquiring an image from a circuit.
특히, 리드아웃 패턴 전극을 형성함에 있어서, 필팩터(fill factor)를 100%로 형성하며, 디텍터 몸체의 높이를 40mm이상으로 제작할 수 있음으로 인해, 전체 반응가스의 공간이 넓어지며, 나아가 신호의 감도를 현저히 증폭시킬 수 있는 효과도 있다.In particular, in forming the lead-out pattern electrode, the fill factor is formed to 100%, and the height of the detector body can be manufactured to be 40 mm or more, so that the space of the entire reaction gas becomes wider. There is also an effect that can significantly amplify the sensitivity.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a specific configuration and operation according to the present invention.
본 발명의 요지는 기존의 PDP평 디텍터가 평판 패널의 전(前)면에서 디텍팅을 하는 구조와는 달리 디텍터를 세워서 측면 방향에서 엑스레이가 들어오는 형태를 취함으로써, 세로나 가로면의 측면입사부를 통해 선형(라인형)으로 검출을 구현할 수 있는 구조에 관한 것이다. 특히, 디텍터의 높이를 기존의 방식에 비해 현저하게 높게 설계될 수 있는 구조로 형성하여 엑스레이와 가스층의 반응공간을 최대화 함으로써, 신호의 효율을 높일 수 있도록 하며, 리드아웃 전극을 한 단위밀폐공간에 형성하되 필 팩터(Fill Factor)를 100%가 되도록 설계하여 신호량을 극대화 할 수 있는 것 또한 그 요지로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In contrast to the conventional PDP flat detector, which detects the front surface of the flat panel, X-rays are introduced in the side direction by standing the detector so that the side incident part of the vertical or horizontal plane The present invention relates to a structure capable of implementing detection in a linear manner. In particular, the detector height is designed to be designed to be significantly higher than that of the conventional method, thereby maximizing the reaction space of the X-ray and the gas layer, thereby increasing the signal efficiency, and placing the lead-out electrode in one unit sealed space. Forming, but designing the fill factor to be 100% to maximize the signal amount is also the point.
도 2를 참조하면, 도 2의 (a)는 바람직할 일 실시예의 사시도이며, (b)는 분해사시도이다. 본 발명에 따른 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터는 기존의 PDP평 디텍터가 평판 패널의 전(前)면에서 디텍팅을 하는 구조와는 달리 디텍터를 세워서 측면 방향에서 엑스레이가 들어오는 형태를 취한다. 세로나 가로면의 측면입사부를 통해 선형(라인형)으로 검출을 구현할 수 있다. 아울러 내부 구조에 있어서도 종래 방식과는 상이한 격벽구조와 전극구조를 구비하고 있다.2, (a) is a perspective view of one preferred embodiment, (b) is an exploded perspective view. In the linear X-ray image detection detector according to the present invention, unlike a structure in which a conventional PDP flat detector detects the front surface of a flat panel, the X-ray image detector takes a form in which X-rays enter from a lateral direction. Detection can be implemented linearly (lined) through the side or incidence of the vertical or horizontal plane. In addition, also in the internal structure, the partition structure and electrode structure different from the conventional system are provided.
본 발명은 기본적으로 내부에 가스층(30)을 형성하는 밀폐공간을 구비하며, 입사하는 X-레이를 측면입사부(60)에서 받아들이는 구조의 디텍터 몸체를 구비하며, 상기 디텍터 몸체에 전압을 인가하는 적어도 1 이상의 전극(70)을 구비할 수 있으며, 또한, 상기 밀폐공간에는 적어도 1이상의 리드아웃 전극(40)이 형성된다.The present invention basically has a sealed space for forming a
여기서, 상기 디텍터 몸체는 도시된 것처럼, 상부와 하부기판, 그리고 양 기판을 지지 및 밀폐하는 측면 테두리부를 포함하는 개념이다. 특히 본 발명에서는 상기 디텍터몸체의 두께(T)를 최대한 높일 수 있도록 함이 바람직하며, 구체적으로는 종래의 1mm 정도의 두께를 40mm이상으로 형성할 수 있으며, 특히 바람직하게는 40mm~100mm로 형성할 수 있다. 이는 종래의 두께의 최소한 40배 이상으로 두께가 증가하는 것이며, 이만큼 전체의 체적량도 커지며 엑스레이와 반응하는 가스량도 많아지게 됨으로써, 신호의 감도를 현저하게 향상시킬 수 있게 된다.Here, as shown in the drawing, the detector body includes a top and bottom substrate and side edge portions supporting and sealing both substrates. In particular, in the present invention, it is preferable to increase the thickness (T) of the detector body as much as possible. Specifically, the conventional thickness of about 1 mm may be formed to 40 mm or more, and particularly preferably, 40 mm to 100 mm. Can be. This is to increase the thickness to at least 40 times the conventional thickness, as the volume of the entire volume increases and the amount of gas reacting with the X-ray, so that the sensitivity of the signal can be significantly improved.
상기 디텍터 몸체는 상부기판(10)과 하부기판(20)이 이격되며, 이격된 사이에 구획격벽(50)을 배치하여 밀폐공간을 형성하는 구조로 형성될 수 있으며, 상기 구획격벽(50)은 도시된 것과 같이 독립적으로 형성하여 상부기판과 하부기판을 밀착하여 형성하거나, 상기 구획격벽(50)이 상부기판이나 하부기판에 일체형으로 형성되도록 포밍(forming)하여 형성할 수 도 있다. 특히, 본 발명에 따른 실시예에서는 상술한 측면 테두리부를 통하여 X-레이가 입사되도록 측면 테두리 부중 어느 하나를 측면 입사부(60)로 형성할 수 있다.The detector body may have a structure in which the
물론 상기 디텍터 몸체는 측면 테두리부는 기판과 동일한 재질 또는 다른 재질의 기판으로 밀봉될 수 있으며, 본 발명에 따른 디텍터 몸체를 형성하는 기판은 유기기판 또는 투명한 재질의 기판을 사용할 수 있다.Of course, the detector body may be sealed with a substrate having the same material or a different material as the substrate, and the substrate forming the detector body according to the present invention may use an organic substrate or a substrate of a transparent material.
또한, 본 발명에 따른 라인형 X-레이 이미지 검출 라인디텍터는 도 2에 도시된 형상을 위로 세워서 사용하는 것도 가능하다. In addition, the line-type X-ray image detection line detector according to the present invention can also be used by standing up the shape shown in FIG.
기본적인 X-레이가 측면입사부를 통해 입사하고, 입사된 X-레이는 내부에 충진된 가스층(30)과 부딪혀 전자, 정공을 형성하게 된다. 이렇게 형성된 전하는 리드아웃(40)을 통해 외부 회로부 쪽으로 보내지게 된다. 따라서, 상기 전면전극에 의해 인가되는 전압에 의해 형성된 전자 및 정공에 의한 신호량을 상기 리드아웃 전극을 통해 리드아웃하는 회로부(미도시)를 더 포함하여 구성됨이 바람직하다.A basic X-ray is incident through the side incident part, and the incident X-ray collides with the
도 3은 본 발명에 따른 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터의 제조공정을 개략적으로 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram schematically illustrating a manufacturing process of the line type X-ray image detection detector according to the present invention.
개략적인 공정을 도면을 참조하여 설명하자면, 상부기판(10)의 전(全)면에 전극을 도포하고, 하부기판(20)에는 리드아웃을 할 패턴을 그려 전극(40)을 도포한다. 이후 구획격벽(50)을 형성하고, 전극이 도포된 상부기판과 하부기판을 붙인다. 내부에 열처리와 진공 공정 후 반응가스를 주입하여 제조하게 된다.Referring to the schematic process with reference to the drawings, the electrode is applied to the entire surface of the
본 발명에 따른 라인형 X-레이 이미지 검출 디텍터의 가스층에 주입되는 가스는, 페닝가스로 이루어진 것을 특징으로 하며, 아울러 상기 페닝가스는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나이거나, 이 중에서 선택된 2 이상의 가스를 혼합한 혼합페닝가스로 형성할 수 있다. 이를 테면, 이러한 상기 혼합페닝가스는 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.The gas injected into the gas layer of the linear X-ray image detection detector according to the present invention is characterized in that it is made of a penning gas, and the penning gas is any one selected from Xe, Kr, Ar, Ne, and He, or It may be formed of a mixed phening gas mixed with two or more selected gases. For example, the mixed penning gas may be Xe + Ne, Kr + Ne, Ar + Ne, Xe + CO 2 , Kr + CO 2 , Ar + CO 2 , Xe + CH 4 , Kr + CH 4 , Ar + CH 4 Any one selected from may be used.
특히, 본 발명에서는 상기 디텍터 몸체를 형성함에 있어서, 상기 상부기판(10)의 상면에는 전극(70)을 형성하되, 전극을 전면 전극으로 도포하여 형성할 수 있다. 아울러 하부기판에는 패턴이 형성된 리드아웃 전극(40)을 형성한다. 특히 상기 리드아웃 전극(40)은 단위밀폐공간에 길이방향으로 도시된 것처럼 패턴화 하여 형성함이 바람직하다. 여기에서 상기 리드아웃 전극(40)을 형성하는 것은 기본적으로 하부기판 상의 단위밀페공간에 길이방향으로 형성하되, 필팩터(Fill Factor)가 100%가 되도록 형성함이 더욱 바람직하다.In particular, in the present invention, in forming the detector body, an
본 발명에서의 Fill Factor는 검출신호를 감지할 수 있는 1개의 셀(단위밀폐공간)당 전극의 면적비율, 즉 「전극면적/ 1 Cell」을 의미한다. 역기에서 Cell이란, 일반적으로 사용되는 Digital X-ray detector의 기본 단위구조, 본 발명에서는 단위밀폐공간(Cell)을 의미하는 것으로, 1 Cell은 하나의 영상을 구현하는 최소의 단위가 되는 구조적인 부분을 의미한다.Fill factor in the present invention means the area ratio of the electrode per one cell (unit sealed space) that can detect the detection signal, that is, "electrode area / 1 cell". Cell in the backplane means the basic unit structure of a commonly used digital X-ray detector, which means unit sealed space (Cell) in the present invention, 1 cell is a structural part that becomes the minimum unit to implement one image Means.
종래의 TFT를 이용한 디텍터의 구조에서는 이 1 Cell에 신호를 감지하는 부분과 신호를 저장 및 회로로 연결 할 수 있는 라인들로 구성되어 있어 구조적으로 필팩터가 100%가 되기가 매우 어려우며, 따라서 여러 개선적인 설계로 최대의 전극면적과 최소의 Readout 할 수 있는 부분으로 제작 하려는 시도가 이루어지고 있다. 하지만 본 발명에서 제안 하는 라인형 디텍터는 1 Cell 에서는 신호를 감지 할 수 있는 부분만 존재하며 신호처리 부분은 회로단으로 분리하는 구조로서 설계되며, 이로 인해 리드아웃 전극의 면적을 최대한 늘릴 수 있는 구조가 가능 하며, 이 경우 전극면적을 100%로 구현함으로써, 그 효율을 극대화 할 수 있도록 한다.In the structure of a detector using a conventional TFT, it is very difficult to achieve 100% of the fill factor structurally because it is composed of a part for detecting a signal and a line for storing and connecting a signal to a cell. Attempts are being made to produce the largest electrode area and the smallest readout with improved design. However, the line detector proposed in the present invention has only a portion capable of detecting a signal in one cell, and the signal processing portion is designed as a structure that separates the circuit into a circuit stage, thereby increasing the area of the lead-out electrode to the maximum. In this case, by realizing the
이는 상술한 것처럼 전체적인 디텍터의 높이가 증가하여 가스량이 증폭되는 것과 맞물려 발생한 전하를 신속하고 최대한 효율적으로 수집할 수 있도록 해 신호량을 증가시키며, 고 화질의 영상을 확보할 수 있도록 하는 장점이 구현될 수 있도록 한다.As described above, the overall detector height is increased so that the charge generated due to the amplification of the gas amount can be collected quickly and as efficiently as possible, thereby increasing the signal amount and obtaining a high quality image. To help.
도 4a 및 도 4b는 필팩터와 검출신호의 수집량에 따른 관계를 도시한 그래프이다. 도 4a는 패널의 Q(nC) 값을 측정한 것으로, 필팩터가 18%, 25%, 50%, 75%, 100%로 형성한 경우의 측정표준에 따라 측정한 것이다. 결과적으로 필팩터가 100%인 경우에 최고의 감도를 구현함을 확인할 수 있다. 이는 도 4b의 측정횟수 마다 평균값을 형성한 경우에서도 확인할 수 있다. 즉 Fill Factor 가 크면 클 수록 signal charge의 수집량이 증가하게 된다. 본 발명에 따른 바람직한 일례로서의 필팩터는 75~100%이며, 더욱 바람직하게는 필팩터를 100%로 형성하는 것이다.4A and 4B are graphs showing the relationship according to the collection amount of the fill factor and the detection signal. Figure 4a is a measure of the Q (nC) value of the panel, measured according to the measurement standard when the fill factor is formed in 18%, 25%, 50%, 75%, 100%. As a result, we can see that the best sensitivity is achieved when the fill factor is 100%. This can be confirmed even when an average value is formed for each measurement frequency of FIG. 4B. That is, the larger the Fill Factor, the greater the collection amount of signal charge. A fill factor as a preferred example according to the present invention is 75 to 100%, more preferably to form a fill factor at 100%.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, many modifications are possible without departing from the scope of the invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
도 1은 종래의 PDP 형 엑스레이 디텍터를 도시한 것이다.1 illustrates a conventional PDP type X-ray detector.
도 2는 본 발명에 따른 바람직할 일 실시예를 도시한 것이다.Figure 2 illustrates a preferred embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 디텍터의 제조공정을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 3 schematically shows a manufacturing process of the detector according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 필팩터에 따른 검출신호의 정도에 따른 변화값을 나타낸 그래프이다.4A and 4B are graphs illustrating a change value according to a degree of a detection signal according to the fill factor of the present invention.
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