KR20150100243A - Digital radiation detector - Google Patents

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KR20150100243A KR1020140021799A KR20140021799A KR20150100243A KR 20150100243 A KR20150100243 A KR 20150100243A KR 1020140021799 A KR1020140021799 A KR 1020140021799A KR 20140021799 A KR20140021799 A KR 20140021799A KR 20150100243 A KR20150100243 A KR 20150100243A
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Abstract

본 발명은 디지털 방사선 검출기에 관한 것으로, 방사선에 감응하는 방사선 매질층과, 상기 방사선 매질층의 일측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 복수의 감지 픽셀을 갖는 감지 기판층과, 상기 방사선 매질층의 타측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층을 보호하는 지지층과, 상기 지지층에 형성되어 산란선을 차폐하기 위한 산란선 제거 패턴을 포함하고; 상기 감지 기판층의 상기 방사선 매질층과 대면하는 표면은 각각의 감지 픽셀의 적어도 일 영역을 포함하여 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 유효 감응 영역과, 상기 유효 감응 영역 이외의 무 감응 영역으로 구분되며; 상기 산란선 제거 패턴은 상기 무 감응 영역에 대응하는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 산란선을 제거하기 위한 산란선 제거용 격자를 설치하지 않고도 산란선의 제거가 가능하며, 방사선 검사 장치의 사이즈를 줄이고 환자의 표면선량을 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a digital radiation detector, comprising: a sensing substrate layer having a radiation medium layer responsive to radiation; a sensing substrate layer coupled to one side surface of the radiation medium layer and having a plurality of sensing pixels sensing the sensitivity of the radiation medium layer; A support layer coupled to the other surface of the radiation medium layer to protect the radiation medium layer; and a scatter line removal pattern formed on the support layer to shield the scattering line; Wherein the surface of the sensing substrate layer facing the radiation medium layer includes at least one area of each sensing pixel, and includes an effective sensing area for sensing a response of the radiation sensing layer, and a non-sensing area other than the effective sensing area ; And the scattering line removal pattern is formed in a pattern corresponding to the no-detection area. Accordingly, scattering lines can be removed without providing a scattering line removing grid for removing scattering lines, thereby reducing the size of the radiation inspection apparatus and reducing the surface dose of the patient.

Description

디지털 방사선 검출기{DIGITAL RADIATION DETECTOR}[0001] DIGITAL RADIATION DETECTOR [0002]

본 발명은 디지털 방사선 검출기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산란선을 제거하기 위한 산란선 제거용 격자를 설치하지 않고도 산란선의 제거가 가능하며, 방사선 검사 장치의 사이즈를 줄이고 환자의 표면선량을 감소시킬 수 있는 디지털 방사선 검출기에 관한 것이다.
The present invention relates to a digital radiation detector, and more particularly, to a digital radiation detector capable of removing a scattered ray without providing a scattering line removing grid for removing a scattering line, reducing the size of a radiation examination apparatus, To a digital radiation detector.

엑스선(X-ray)을 비롯한 방사선을 인간이 인지할 수 있는 신호, 즉 전기적인 신호로 변환하는 것을 방사선 검출(Radiation detection)이라 하며, 이를 위한 센서, 즉 방사선을 검출하는 센서를 방사선 검출기(Radiation detector)라고 하며, 방사선 검출기를 적용하여 인체를 촬영하여 영상을 취득하는 장치를 방사선 검출 장치라고 한다.The conversion of radiation including X-rays into a signal that can be perceived by humans, that is, an electrical signal is called radiation detection. A sensor for detecting the radiation, that is, a sensor for detecting radiation, is called a radiation detector detector, and a device for capturing an image of a human body by applying a radiation detector is called a radiation detection device.

고전적인 방사선 검사장치는 필름에 직접 인화하는 방식의 아날로그 방식이 적용되었으나, 근래에는 디지털 방사선 검출기(30, 도 1 참조)(Digital radiation detector)를 이용하여 영상을 전기적인 신호로 취득하는 디지털 방사선 검사장치가 널리 사용되고 있다.Conventionally, a conventional radiographic apparatus has been applied to an analog system in which a film is directly printed. In recent years, a digital radiographic detector (30, see FIG. 1) Devices are widely used.

도 1은 디지털 방사선 검사장치의 구성의 예를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 디지털 방사선 검사장치는 환자를 사이에 두고, 방사선을 조사하는 방사선 조사부(10)와, 방사선 조사부(10)에 의해 조사되어 환자를 투과한 방사선을 검출하는 디지털 방사선 검출기(30)와, 디지털 방사선 검출기(30)에 의해 검출된 방사선에 기초하여 영상읠 형성하는 컴퓨터와 같은 영상 처리 장치(40)를 포함한다. 그리고, 환자와 디지털 방사선 검출기(30) 사이에는 방사선 중 산란선(3)을 제거하기 위한 격자가 배치된다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a digital radiography inspection apparatus. FIG. 1, the digital radiography system includes a radiation irradiation unit 10 for irradiating a patient with a radiation, a digital radiation detector 10 for detecting radiation transmitted by the radiation irradiation unit 10, (30), and an image processing device (40) such as a computer for image formation based on the radiation detected by the digital radiation detector (30). Between the patient and the digital radiation detector 30, a grating for removing the scattering line 3 in the radiation is disposed.

도 2는 종래의 디지털 방사선 검출기(30)의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)는 디지털 방사선 검출기(30)의 단면을 나타낸 도면이고, 도 2의 (b)는 디지털 방사건 검출기의 감지 기판을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the structure of a conventional digital radiation detector 30. FIG. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the digital radiation detector 30, and FIG. 2 (b) is a view showing a sensing substrate of the digital room event detector.

도 2를 참조하여 설명하면, 종래의 디지털 방사선 검출기(30)는 방사선 매질층(32), 감지 기판층(31) 및 지지층(33)을 포함한다. 방사선 매질층(32)은 방사선에 감응하는 재질로 마련된다. 그리고, 감지 기판층(31)은 방사선 매질층(32)의 일측 표면에 결합되어 방사선 매질층(32)의 감응을 감지한다.2, a conventional digital radiation detector 30 includes a radiation medium layer 32, a sensing substrate layer 31, and a support layer 33. The radiation medium layer 32 is made of radiation-sensitive material. The sensing substrate layer 31 is bonded to one side surface of the radiation medium layer 32 to sense the radiation medium layer 32.

감지 기판층(31)은 다수의 감지 픽셀(Pixel)들로 구성되며, 감지 픽셀(Pixel)은 데이터 라인(DL)과 전압 라인(VL)으로 통해 전기적으로 연결되어, 각각의 감지 픽셀(Pixel)이 방사선 매질층(32)의 감응을 감지하여 전기 신호를 생성하게 된다. 여기서, 감지 기판층(31)은 TFT(Thin Film Transistor) 기판 형태로 마련되는 것이 일반적이다. 지지층(33)은 방사선 매질층(32)의 상부에 마련되어, 방사선 매질층(32)을 보호한다.The sensing substrate layer 31 is composed of a plurality of sensing pixels and the sensing pixels are electrically connected to the data lines DL and the voltage lines VL, And senses the response of the radiation medium layer 32 to generate an electric signal. Here, the sensing substrate layer 31 is generally provided in the form of a TFT (Thin Film Transistor) substrate. A support layer 33 is provided on top of the radiation medium layer 32 to protect the radiation medium layer 32.

도 3은 방사선 조사부(10)에서 조사된 방사선이 환자의 몸에 조사될 때 나타나는 방시선의 형태를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 방사선 조사부(10)에 의해 조사되는 방사선은 환자의 몸을 투과하는 투과선(1)과, 환자의 몸에 흡수되는 흡수선(2), 그리고, 환자의 몸 내부 등에서 산란하는 산란선(3)으로 구분된다.3 is a view showing the shape of a line of sight which appears when the radiation irradiated from the irradiation unit 10 is irradiated onto the patient's body. 3, the radiation irradiated by the radiation applying unit 10 is transmitted through the transmission line 1 which penetrates the patient's body, the absorption line 2 absorbed by the patient's body, Scattering line (3).

여기서, 투과선(1)과 산란선(3)은 디지털 방사선 검출부에 의해 취득되는 영상 형성에 기여하는 것으로, 투과선(1)은 디지털 방사선 검출부에 의해 검출되어 영상의 어두운 부분을 형성하고, 흡수선(2)은 영상의 밝은 부분을 형성하게 된다. 즉, 디지털 방사선 검출부의 각각의 감지 픽셀(Pixel) 중 투과선(1)을 감지하는 감지 픽셀(Pixel)이 어두운 영상을 형성하고, 투과선(1)을 감지하지 못한 감지 픽셀(Pixel)이 밝은 영상을 형성하게 된다.Here, the transmission line 1 and the scattering line 3 contribute to the image formation acquired by the digital radiation detection unit. The transmission line 1 is detected by the digital radiation detection unit to form a dark part of the image, (2) forms a bright portion of the image. That is, a sensing pixel for sensing the transmission line 1 of each of the sensing pixels of the digital radiation detecting unit forms a dark image, and a sensing pixel for not sensing the transmission line 1 is bright Thereby forming an image.

그러나, 산란선(3)의 경우 방향성이 없이 사면 또는 측면으로 분산되는 특성을 갖고 있어, 디지털 방사선 검출부에 의해 검출될 경우, 영상의 잡음을 형성하고 영상의 대조비를 저하시키는 원인으로 작용하게 된다. 이와 같은 산란선(3)을 제거하기 위해 상술한 바와 같이 환자의 디지털 방사선 검출기(30) 사이에 산란선 제거용 격자(20)을 배치시키게 된다.However, in the case of the scattering line (3), the scattering line (3) has a characteristic of being scattered on a slope or a side without directionality, and when it is detected by the digital radiation detector, it forms noise of the image and acts as a cause of lowering the contrast ratio of the image. In order to remove such a scattering line 3, the scattering line removing grating 20 is disposed between the digital radiation detectors 30 of the patient as described above.

도 4는 종래의 산란선 제거용 격자(20)의 구조를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 산란선 제거용 격자(20)은 방사선을 투과시키는 재질, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 탄소 섬유(Carbon fiber)와 같은 재질의 중간 물질(22) 내부에, 방사선의 흡수 효율이 좋은 납(Pb)과 같은 재질로 격자 패턴(21)을 형성하여, 투과선(1)이 중간 물질(22)을 투과하고, 산란선(3)이 격자 패턴(21)에 흡수되도록 함으로써, 산란선(3)을 제거하게 된다.FIG. 4 is a view showing a structure of a conventional scattering line removing grating 20. FIG. As shown in FIG. 4, the conventional scattering line removing grating 20 is formed of a material for transmitting radiation, for example, an intermediate material 22 such as aluminum (Al) or carbon fiber And the grid pattern 21 is formed of a material such as lead Pb having a high absorption efficiency of radiation so that the transmission line 1 transmits the intermediate material 22 and the scattering line 3 penetrates the grid pattern 21, So that the scattering line 3 is removed.

그런데, 상기와 같은 산란선 제거용 격자(20)의 격자 패턴(21)의 경우, 환자를 투과한 투과선(1)도 해당 영역에서는 차폐하기 때문에, 산란선 제거용 격자(20)을 사용하지 않는 경우에서보다 더 많은 방사선을 조사하여야 원하는 영상을 얻게 되는데, 격자 패턴(21)의 피치와 격자 패턴(21)의 두께의 비인 격자비에 따라 방사선의 노출 배수를 증가시켜야 하는 바, 결과적으로 환자의 표면선량을 증가시키는 문제가 있다.In the case of the grid pattern 21 of the grid 20 for removing a scattered ray as described above, since the transmission line 1 transmitted through the patient is also shielded in the corresponding region, the grid 20 for removing the scattered rays is not used It is necessary to increase the exposure multiple of the radiation according to the grating ratio which is the ratio of the pitch of the grating pattern 21 and the thickness of the grating pattern 21. As a result, There is a problem in that the surface dose of the surface is increased.

또한, 산란선 제거용 격자(20)의 사용으로 인해, 산란선 제거용 격자(20) 패턴이 영상에도 나타나게 된다. 이와 같은 현상을 제거하기 위해 디지털 방사선 검사장치에는 산란선 제거용 격자(20)을 판면 방향으로 왕복 이동시키는 구조, 예를 들어 모터 등이 설치되는데, 이로 인해 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 제품의 사이즈 또한 커지는 문제점이 있다.In addition, due to the use of the scattering line removing grating 20, the pattern of the scattering line removing grating 20 also appears on the image. In order to eliminate such a phenomenon, a digital ray inspection apparatus is provided with a structure for reciprocating the scattering line removing grating 20 in the direction of the plate surface, for example, a motor. In addition to this, There is a problem of growing.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 환자와 디지털 방사선 검출기(30) 사이에 산란선 제거용 격자(20)이 설치되기 때문에, 디지털 방사선 검출기(30)가 방사선 조사부(10)로부터 그만큼 더 멀어지게 되어 선예도가 감소하게 되는데, 선예도의 향상을 위해 조사되는 방사선을 증가시키게 되어 결과적으로 환자의 표면선량이 증가되는 문제가 있다.1, since the scattering line eliminating grating 20 is provided between the patient and the digital radiation detector 30, the digital radiation detector 30 is moved farther away from the radiation irradiating section 10 As a result, the radiation dose to be irradiated for improving the sharpness is increased, which results in an increase in the surface dose of the patient.

이에, 한국등록특허 제10-0687654호에 개시된 그리드 일체형 디지털 X선 검출기는 그리드(격자)와 디지털 X선 검출기를 소정 간격 이격시켜 일체화하고, 격자에 의해 발생하는 모아레 무늬를 제거하는 패턴을 제안하고 있으나, 산란선 제거용 격자(20)을 사용함에 따라 발생하는 상술한 문제점은 그대로 안고 있다.
Accordingly, the grid-integrated digital X-ray detector disclosed in Korean Patent No. 10-0687654 proposes a pattern in which a grid (grid) and a digital X-ray detector are separated by a predetermined distance and a moire pattern generated by a grid is removed However, the above-described problems caused by the use of the scattering line removing grating 20 are retained.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 산란선을 제거하기 위한 산란선 제거용 격자를 설치하지 않고도 산란선의 제거가 가능하며, 방사선 검사 장치의 사이즈를 줄이고 환자의 표면선량을 감소시킬 수 있는 디지털 방사선 검출기를 제공하는데 그 목적이 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for removing a scattering line without installing a scattering line removing grid for removing a scattering line, The present invention also provides a digital radiation detector.

상기 목적은 본 발명에 따라, 방사선에 감응하는 방사선 매질층과, 상기 방사선 매질층의 일측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 복수의 감지 픽셀을 갖는 감지 기판층과, 상기 방사선 매질층의 타측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층을 보호하는 지지층과, 상기 지지층에 형성되어 산란선을 차폐하기 위한 산란선 제거 패턴을 포함하고; 상기 감지 기판층의 상기 방사선 매질층과 대면하는 표면은 각각의 감지 픽셀의 적어도 일 영역을 포함하여 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 유효 감응 영역과, 상기 유효 감응 영역 이외의 무 감응 영역으로 구분되며; 상기 산란선 제거 패턴은 상기 무 감응 영역에 대응하는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기에 의해서 달성된다.The object is achieved in accordance with the present invention by providing a sensing substrate layer having a radiation sensitive medium sensitive to radiation, a sensing substrate layer coupled to one side surface of the radiation sensitive medium layer and having a plurality of sensing pixels for sensing the sensitivity of the radiation sensitive medium layer, A support layer coupled to the other surface of the layer to protect the radiation medium layer; and a scatter line removal pattern formed on the support layer to shield the scattering line; Wherein the surface of the sensing substrate layer facing the radiation medium layer includes at least one area of each sensing pixel, and includes an effective sensing area for sensing a response of the radiation sensing layer, and a non-sensing area other than the effective sensing area ; And the scattering line elimination pattern is formed in a pattern corresponding to the no-excitation region.

여기서, 상기 지지층의 상기 방사선 매질층 반대측 표면에는 상기 산란선 제거 패턴에 대응하는 제거 홈이 형성되고; 상기 산란선 제거 패턴은 상기 제거 홈에 방사선 차폐 물질이 충진되어 형성될 수 있다.Here, a removal groove corresponding to the scattering line removal pattern is formed on a surface of the support layer opposite to the radiation medium layer; The scattering line removal pattern may be formed by filling the removal groove with a radiation shielding material.

또한, 상기 무 감응 영역은 상기 복수의 감지 픽셀과 연결되도록 제1 방향으로 이격되어 형성된 데이터 라인과, 상기 복수의 감지 픽셀과 연결되도록 상기 제1 방향과 교차하는 제1 방향으로 이격되어 형성된 복수의 전압 라인을 포함하며; 상기 산란선 제거 패턴은 상기 복수의 데이터 라인과 상기 복수의 전압 라인 중 적어도 어느 일측에 대응하는 패턴으로 형성될 수 있다.The non-responsive region may include a data line spaced apart in a first direction so as to be connected to the plurality of sensing pixels, and a plurality of sensing lines spaced apart from each other in a first direction intersecting the first direction, A voltage line; The scattering line removal pattern may be formed in a pattern corresponding to at least one of the plurality of data lines and the plurality of voltage lines.

그리고, 상기 지지층은 그라파이트 재질 또는 알루미늄 재질로 마련되며; 상기 차폐 물질은 납 재질을 포함할 수 있다.The support layer may be formed of graphite or aluminum. The shielding material may include a lead material.

그리고, 상기 제거 홈의 깊이는 상기 감지 픽셀의 크기와 기 설정된 격자비에 기초하여 결정될 수 있다.The depth of the removal groove may be determined based on the size of the sensing pixel and the predetermined grid ratio.

그리고, 상기 방사선 매질층은 방사선에 감응하여 전하 신호를 생성하는 광도전체를 포함하며; 상기 감지 기판층의 각각의 상기 감지 픽셀은 상기 전하 신호를 감지할 수 있다.And wherein the radiation-sensitive layer comprises a photoconductor responsive to radiation to generate a charge signal; Each of the sense pixels of the sensing substrate layer may sense the charge signal.

또한, 상기 방사선 매질층은 방사선에 감응하여 빛을 발생하는 섬광체를 포함하며; 상기 감지 기판층의 각각의 상기 감지 픽셀은 상기 섬광체로부터의 빛을 감지할 수 있다.Further, the radiation medium layer may include a scintillator responsive to radiation to generate light; Each of the sensing pixels of the sensing substrate layer may sense light from the scintillator.

그리고, 상호 인접한 상기 제거 홈은 상하 방향으로 서로 평행하게 형성될 수 있다.
The removal grooves adjacent to each other may be formed parallel to each other in the vertical direction.

상기와 같은 구성에 따라, 본 발명에 따르면, 산란선을 제거하기 위한 산란선 제거용 격자를 설치하지 않고도 산란선의 제거가 가능하며, 방사선 검사 장치의 사이즈를 줄이고 환자의 표면선량을 감소시킬 수 있는 디지털 방사선 검출기가 제공된다.
According to the present invention, it is possible to eliminate scattering lines without providing a scattering line removing grid for removing scattering lines, reduce the size of a radiation examination apparatus, and reduce the surface dose of a patient A digital radiation detector is provided.

도 1은 디지털 방사선 검사장치의 구성의 예를 도시한 도면이고,
도 2는 종래의 디지털 방사선 검출기의 구조를 나타낸 도면이고,
도 3은 방사선 조사부에서 조사된 방사선이 환자의 몸에 조사될 때 나타나는 방시선의 형태를 나타낸 도면이고,
도 4는 종래의 산란선 제거용 격자의 구조를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기의 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기의 단면도이고,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기의 효과를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing an example of a configuration of a digital radiography inspection apparatus,
2 is a view showing a structure of a conventional digital radiation detector,
FIG. 3 is a view showing the shape of a line of sight seen when the radiation irradiated from the irradiation unit is irradiated to the patient's body, and FIG.
FIG. 4 is a view showing a structure of a conventional grating line removing grid,
5 is an exploded perspective view of a digital radiation detector according to the present invention,
6 is a cross-sectional view of a digital radiation detector according to the present invention,
7 and 8 are views for explaining the effect of the digital radiation detector according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(30)를 설명하는데 있어, 디지털 방사선 검사장치의 다른 구성은 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the digital radiation detector 30 according to the present invention, another configuration of the digital radiation examination apparatus will be described with reference to Fig.

도 5는 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(30)의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)의 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)은 감지 기판층(310), 방사선 매질층(320), 지지층(330) 및 산란선 제거 패턴(340)을 포함한다.FIG. 5 is an exploded perspective view of a digital radiation detector 30 according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of a digital radiation detector 300 according to the present invention. 5 and 6, a digital radiation detector 300 according to the present invention includes a sensing substrate layer 310, a radiation medium layer 320, a support layer 330, and a scatter line removal pattern 340 do.

방사선 매질층(320)은 방사선 조사부(10)로부터 조사되어 환자를 투과한 방사선에 감응한다. 감지 기판층(310)은 방사선 매질층(320)의 일측 표면에 결합되어 방사선 매질층(320)의 감응을 감지하는 복수의 감지 픽셀(Pixel)로 구성된다.The radiation medium layer 320 is irradiated from the irradiation part 10 and is sensitive to the radiation transmitted through the patient. The sensing substrate layer 310 is composed of a plurality of sensing pixels coupled to one surface of the radiation medium layer 320 to sense the response of the radiation medium layer 320.

본 발명에서는 방사선 매질층(320)이 방사선에 감응하여 전하 신호를 생성하는 광도전체(Photoconductor)를 포함하고, 감지 기판층(310)의 각각의 감지 픽셀(Pixel)은 방사선 매질층(320)의 전하 신호를 감지하도록 마련되는 것을 예로 한다.In the present invention, the radiation medium layer 320 includes a photoconductor that is responsive to radiation to generate a charge signal, and each of the sensing pixels of the sensing substrate layer 310 is coupled to the radiation medium layer 320 It is assumed that it is arranged to detect the charge signal.

보다 구체적으로 설명하면, 엑스선(X-ray)과 같은 방사선과 광도전체와 같은 방사선 매질층(320) 간의 상호 작용 중 전리 작용(Ionization)을 이용하여 방사선 매질층(320) 내부의 전자-이온쌍(Electron-ion pair) 또는 전자-전공쌍(Electron-hole pair), 즉 전하 신호(Charge signal)를 생성시켜 이러한 전기 신호를 유도하게 되며, 이러한 전기 신호를 각각의 감지 픽셀(Pixel)이 감지하여 영상을 형성하게 된다.More specifically, ionization during the interaction between the radiation medium layer 320, such as X-rays and the radiation medium layer, such as a photoconductor, Electrone-ion pairs or electron-hole pairs, or charge signals, are generated to induce such electrical signals. Each of the sensing pixels senses the electrical signal, .

다른 예로, 방사선 매질층(320)은 방사선에 감응하여 빛을 발생하는 섬광체(Scintillator)를 포함할 수 있고, 감지 기판층(310)의 각각의 감지 픽셀(Pixel)은 섬광체로부터의 빛을 감지하도록 마련될 수도 있다.In another example, the radiation medium layer 320 may include a scintillator that is responsive to radiation to generate light, and each sensing pixel of the sensing substrate layer 310 may sense light from the scintillator .

감지 기판층(310)은 상술한 바와 같이, 복수의 감지 픽셀(Pixel)이 매트릭스 형태로 배열되어, 방사선 매질층(320)의 감응을 감지한다. 여기서, 감지 기판층(310)의 방사선 매질층(320)과 대면하는 표면은 유효 감응 영역(VSA)과 무 감응 영역(NSA)으로 구분된다.The sensing substrate layer 310, as described above, has a plurality of sensing pixels arranged in a matrix to sense the response of the radiation medium layer 320. Here, the surface of the sensing substrate layer 310 facing the radiation medium layer 320 is divided into an effective sensing area VSA and a no sensing area NSA.

유효 감응 영역(VSA)은 각각의 감지 픽셀(Pixel)의 적어도 일 영역을 포함하고, 방사선 매질층(320)의 감응을 감지한다. 즉, 유효 감응 영역(VSA)이 실제 영상 형상을 위한 픽셀을 구성하게 된다.The effective response area (VSA) includes at least one region of each of the detection pixels (Pixels), and senses the response of the radiation medium layer (320). That is, the effective response area VSA constitutes a pixel for an actual image shape.

비 감응 영역은 유효 감응 영역(VSA) 이외의 영역으로, 방사선 매질층(320)의 감응을 감지하지 않는 영역에 해당한다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 감지 기판층(310)은 다수의 감지 픽셀(Pixel)과 전기적으로 연결되는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 전압 라인(VL)을 포함할 수 있다.The non-sensitive area corresponds to an area other than the effective sensitive area (VSA), which does not sense the radiation of the radiation medium layer (320). Referring to FIGS. 5 and 6, the sensing substrate layer 310 may include a plurality of data lines DL and a plurality of voltage lines VL electrically connected to a plurality of sensing pixels .

도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(DL)이 제1 방향으로 이격되어 형성되고, 전압 라인(VL)이 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되어 형성된다. 여기서, 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 전압 라인(VL)은 비 감응 영역에 해당하게 된다.As shown in FIG. 5, the data lines DL are formed spaced apart in the first direction, and the voltage lines VL are formed in the second direction that intersects the first direction. Here, the plurality of data lines DL and the plurality of voltage lines VL correspond to non-sensitive regions.

지지층(330)은 방사선 매질층(320)의 타측 표면에 결합되어 방사선 매질층(320)을 보호 및 지지한다. 본 발명에서는 지지층(330)로 그라파이트(Graphite) 재질이나 알루미늄(Al) 재질로 마련되는 것을 예로 한다.The support layer 330 is bonded to the other surface of the radiation medium layer 320 to protect and support the radiation medium layer 320. In the present invention, it is exemplified that the support layer 330 is made of a graphite material or an aluminum (Al) material.

산란선 제거 패턴(340)은 지지층(330)에 형성되어 산란선(3)을 흡수하여 산란선(3)을 차폐한다. 여기서, 산란선 제거 패턴(340)은 감지 기판층(310)의 무 감응 영역(NSA)에 대응하는 패턴으로 마련되는 것을 예로 하는데, 무 감응 영역(NSA) 중 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 전압 라인(VL) 중 적어도 어느 일측에 대응하는 패턴으로 마련될 수 있다.The scattering line removing pattern 340 is formed on the supporting layer 330 to absorb the scattering line 3 to shield the scattering line 3. [ The scattering line removal pattern 340 is provided in a pattern corresponding to the non-sensitive region NSA of the sensing substrate layer 310. The plurality of data lines DL and the plurality of And the voltage line VL of FIG.

도 5에서는 복수의 데이터 라인(DL) 및 복수의 전압 라인(VL) 모두에 대응하는 패턴으로 마련되어, 바둑판 형태로 마련되는 것을 예로 하고 있으나, 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 전압 라인(VL) 중 어느 일측에 대응하는 패턴으로 마련될 수 있음은 물론이다.5, a plurality of data lines DL and a plurality of voltage lines VL are arranged in a pattern corresponding to a plurality of data lines DL and a plurality of voltage lines VL, It should be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention.

여기서, 본 발명에 따른 산란선 제거 패턴(340)은 도 6에 도시된 바와 같이, 지지층(330)의 방사선 매질층(320) 반대측 표면에 산란선 제거 패턴(340)에 대응하는 제거 홈(331)을 형성하고, 제거 홈(331)에 방사선 차폐 물질을 충진하여 형성할 수 있다. 여기서, 제거 홈(331)은 미세 톱날에 의한 물리적인 가공이나, 레이저 가공을 통해 형성할 수 있다. 본 발명에서는 제거 홈(331)에 충진되는 방사선 차폐 물질로 납(Pb)이 적용되는 것을 예로 한다. 이외에도 방사선 차폐 물질로는 비스무스(Bismuth), 바륨(Barium), 텅스텐(Tungsten)과 같은 다른 차폐 물질도 적용될 수 있다.6, a scattering line removal pattern 340 according to the present invention is formed on a surface of the support layer 330 opposite to the radiation medium layer 320 with a removal groove 331 corresponding to the scattering line removal pattern 340 And filling the removal groove 331 with a radiation shielding material. Here, the removal groove 331 can be formed by physical processing by a fine saw blade or by laser processing. In the present invention, lead (Pb) is applied as a radiation shielding material to be filled in the removal groove (331). Other shielding materials such as Bismuth, Barium, and Tungsten may also be used as radiation shielding materials.

그리고, 산란선 제거 패턴(340)을 형성하기 위한 제거 홈(331)의 깊이, 즉 산란선 제거 패턴(340)의 두께는 감지 픽셀(Pixel)의 크기와 격자비에 기초하여 결정될 수 있다. 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 격자비는 격자의 피치와 차폐 패턴의 두께의 비로 정의되는데, 본 발명에 따른 산란선 제거 패턴(340)에서의 격자의 피치(D)는 감지 픽셀(Pixel)의 크기에 따라 결정되는 바, 격자비가 결정되면 산란선 제거 패턴(340)의 두께(h), 즉 제거 홈(331)의 깊이(h)가 결정 가능하게 된다.The depth of the removing groove 331 for forming the scattering line removing pattern 340, that is, the thickness of the scattering line removing pattern 340, may be determined based on the size of the sensing pixel and the lattice ratio. 6, the lattice ratio is defined as the ratio of the pitch of the lattice to the thickness of the shielding pattern. The pitch D of the lattice in the scattering line removing pattern 340 according to the present invention is the ratio The thickness h of the scattering line removal pattern 340, that is, the depth h of the removal groove 331, can be determined when the grid ratio is determined.

상기와 같은 구성에 따라, 방사선 조사부(10)로부터 조사된 방사선은 환자에게 입사된 후, 투과선(1)과 산란선(3)이 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)로 향하게 된다. 여기서, 직진성을 갖는 투과선(1)은 지지층(330)에 형성된 산란선 제거 패턴(340) 사이를 통과하여 방사선 매질층(320)에 입사된다. 반면, 산란선(3)이 산란선 제거 패턴(340) 사이로 입사되더라도 그 산란성 때문에 산란선 제거 패턴(340)으로 흡수될 수 있다.According to the above configuration, after the radiation irradiated from the irradiation part 10 is incident on the patient, the transmission line 1 and the scattering line 3 are directed to the digital radiation detector 300 according to the present invention. Here, the transmission line 1 having a straight line passes between the scattering line removing patterns 340 formed on the supporting layer 330 and is incident on the radiation medium layer 320. On the other hand, even if the scattering line 3 is incident between the scattering line removing patterns 340, the scattering line removing pattern 340 can be absorbed by the scattering line 3.

이 때, 산란선 제거 패턴(340) 이외의 영역, 즉, 투과선(1)이 투과하게 되는 지지층(330)의 나머지 영역은, 도 5에 도시된 바와 같이, 감지 기판층(310)의 감지 픽셀(Pixel)의 패턴과 동일한 패턴을 갖게 되는 바, 산란선 제거 패턴(340)에 의해 투과가 차단되는 투과선(1)은 결과적으로 직진하더라도 유효 감응 영역(VSA)에 도달하지 않게 되므로, 산란선 제거 패턴(340)에 의한 영상 손실은 발생하지 않게 된다.At this time, the remaining region of the support layer 330 through which the transmission line 1 is to be transmitted, other than the scattering line removal pattern 340, The transmission line 1 whose transmission is blocked by the scattering line removal pattern 340 does not reach the effective response area VSA even if it is straight ahead as a result, The image loss due to the line removal pattern 340 does not occur.

즉, 산란선 제거 패턴(340)이 복수의 감지 픽셀(Pixel)에 대응하는 형태의 투과 영역을 형성하게 되어, 산란선(3)을 제거하기 위한 산란선 제거 패턴(340)이 방사선 영상의 형성에 어떠한 영향도 미치지 않고 산란선(3) 만을 제거하게 된다.That is, the scattering line elimination pattern 340 forms a transmissive region corresponding to the plurality of sensing pixels, so that the scattering line elimination pattern 340 for removing the scattering line 3 forms a radiation image Only the scattering line 3 is removed without any influence on the scattering line 3.

또한, 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)에서 상호 인접한 제거 홈은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 서로 평행하게 형성될 수 있다. 종래의 산란선 제거용 격자(20)의 경우, 격자 패턴이 상하 방향으로 방사상으로 퍼지는 형태를 갖는 경우가 있는데, 이는 종래의 산란선 제거용 격자(20)와 디지털 방사선 검출기(30)가 서로 떨어져 있어 방사선 조사부(10)로부터 퍼져 나온 방사선에 대응하도록 형성하였다. 따라서, 종래의 산란선 제거용 격자(20)의 제작에 있어 중심으로부터 멀어질수록 격자 패턴의 상하 방향으로의 각도를 다르게 제작하게 되어 그 제작에 어려움이 있었으며, 특히 방사선 조사부(10)의 거리가 달라지는 경우 각도가 맞지 않아 영상에 악영향을 미치는 경우가 발생하였다.In addition, the removal grooves adjacent to each other in the digital radiation detector 300 according to the present invention may be formed parallel to each other in the vertical direction as shown in FIG. In the case of the conventional scattering line eliminating grating 20, there is a case where the grating pattern has a shape radially spreading in the up and down direction. This is because the conventional scattering line eliminating grating 20 and the digital radiation detector 30 are separated from each other So as to correspond to the radiation emitted from the irradiation part 10. Therefore, in the fabrication of the conventional scattering line eliminating grating 20, the angle of the grating pattern in the vertical direction is different as the distance from the center is made, If the angle is not changed, the image may be adversely affected.

반면, 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)의 경우 산란선 제거 패턴(340)이 감지 기판층(310)에 근접하게 위치하기 때문에, 산란선 제거 패턴(340)을 상하 방향, 즉 깊이 방향으로 각도를 줄 필요가 없게 되어, 그 제조가 용이할 뿐만 아니라 방사선 조사부(10)와의 거리와 무관하게 적용 가능하게 된다.On the other hand, in the case of the digital radiation detector 300 according to the present invention, since the scattering line removing pattern 340 is located close to the sensing substrate layer 310, the scattering line removing pattern 340 is vertically, So that it is not only easy to manufacture but also applicable irrespective of the distance from the irradiation part 10.

상기와 같은 구성에 따라, 종래의 산란선 제거용 격자(20)이 감지 픽셀(Pixel)의 위치와 무관하게 투과선(1)의 일부를 차폐하여 감지 픽셀(Pixel)로 향하는 투과선(1)의 차폐하여, 더 많은 방사선을 조사하여야 하는 문제를 야기시켰는데, 본 발명에 따른 산란선 제거 패턴(340)의 경우 감지 픽셀(Pixel)의 경계 영역, 즉 비 감응 영역에 형성됨으로써, 투과선(1) 차폐에 의한 영상 손실을 줄여, 결과적으로 방사선의 조사량을 줄일 수 있는 효과를 제공하게 된다.The conventional scattering line removing grating 20 shields a part of the transmission line 1 regardless of the position of the sensing pixel and transmits the transmission line 1 toward the sensing pixel, The scattering line removal pattern 340 according to the present invention is formed in the boundary region of the sensing pixel, that is, in the non-sensing region, so that the transmission line 1) It is possible to reduce the image loss due to shielding, and consequently to reduce the dose of radiation.

또한, 본 발명에 따른 산란선 제거 패턴(340)이 영상의 형성에 영향을 미치지 않으므로, 종래의 산란선 제거용 격자(20)의 사용으로 인해 영상에서 발생하는 모아레 무늬의 제거를 위해 산란선 제거용 격자(20)을 판면 방향으로 왕복 이동시키는 구조를 제거할 수 있게 되어, 구조가 간소화되고 제품의 사이즈 또한 감소시킬 수 있게 된다.In addition, since the scattering line removal pattern 340 according to the present invention does not affect the formation of the image, the use of the conventional scattering line removal grating 20 eliminates the scattering line removal It is possible to eliminate the structure of reciprocating the grating 20 in the plate surface direction, so that the structure can be simplified and the size of the product can also be reduced.

또한, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 방사선 검사 장치의 경우 환자와 디지털 방사선 검출기(300) 사이에 산란선 제거용 격자(20)이 설치되어 선예도가 감소하는 문제가 있었으나, 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)이 적용되는 방사선 검사 장치의 경우 환자의 하부에 바로 디지털 방사선 검출기(300)이 설치되어 방사선 조사부(10)와 디지털 방사선 검출기(300)까지의 거리(d2)가 종래의 방사선 검사 장치의 거리(d1)보다 짧아지는 효과를 제공하게 되어, 동일한 조건에서 선예도의 향상을 가져와 결과적으로 환자의 표면선량을 감소시키는 효과를 제공하게 된다.7 (a), in the case of the conventional radiological examination apparatus, there is a problem that the sharpness is reduced due to the provision of the scattering line removal grating 20 between the patient and the digital radiation detector 300, The digital radiation detector 300 according to the present invention is directly applied to the lower portion of the patient and the distance d2 from the radiation applying unit 10 to the digital radiation detector 300 is set to be shorter, (D1) of the conventional radiographic inspection apparatus, thereby improving the sharpness under the same conditions and consequently reducing the surface dose of the patient.

도 8의 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)의 효과를 검증하기 위한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 도 8의 산란선 제거용 격자(20)을 사용하지 않은 경우의 결과이고, 도 8의 (b)는 종래의 산란선 제거용 격자(20)을 사용한 경우의 결과이고, 도 8의 (c)는 본 발명에 따른 디지털 방사선 검출기(300)을 사용한 경우의 결과이다.8 is a diagram illustrating simulation results for verifying the effect of the digital radiation detector 300 according to the present invention. 8B shows the result when the conventional scattering line removing grating 20 is used and FIG. 8C shows the result when the scattering line removing grating 20 shown in FIG. 8 is not used. FIG. Is a result of using the digital radiation detector 300 according to the present invention.

시뮬레이션은 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 툴인 MCNPX 2.6.0을 사용하여 전산모사를 진행하였으며, 격자의 성능을 비교하는데 사용되는 인자인 산란선(3) 투과율이나 투과선(1) 투과율은 기존의 격자와 다소 유사하게 측정되었으나, 환자의 표면선량은 10% 이상이 감소하였음을 확인할 수 있었다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 대조도 또한 시각적으로 확인 가능하게 향상되었음을 확인할 수 있다.
Simulation was carried out using Monte Carlo simulation tool MCNPX 2.6.0. The scattering line (3) and the transmission line (1) transmission factor, which are used to compare the performance of the lattice, , But the surface dose of the patient was decreased by more than 10%. Also, as shown in Fig. 8, it can be confirmed that the contrast is improved visually.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.

300 : 디지털 방사선 검출기 310 : 검사 기판층
320 : 방사선 매질층 330 : 지지층
331 : 제거 홈 340 : 산란선 제거 패턴
10 : 방사선 조사부300: Digital radiation detector 310: Inspection substrate layer
320: Radiation medium layer 330: Support layer
331: removal groove 340: scattering line removal pattern
10:

Claims (8)

방사선에 감응하는 방사선 매질층과,
상기 방사선 매질층의 일측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 복수의 감지 픽셀을 갖는 감지 기판층과,
상기 방사선 매질층의 타측 표면에 결합되어 상기 방사선 매질층을 보호하는 지지층과,
상기 지지층에 형성되어 산란선을 차폐하기 위한 산란선 제거 패턴을 포함하고;
상기 감지 기판층의 상기 방사선 매질층과 대면하는 표면은 각각의 감지 픽셀의 적어도 일 영역을 포함하여 상기 방사선 매질층의 감응을 감지하는 유효 감응 영역과, 상기 유효 감응 영역 이외의 무 감응 영역으로 구분되며;
상기 산란선 제거 패턴은 상기 무 감응 영역에 대응하는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
A radiation-sensitive layer responsive to radiation,
A sensing substrate layer having a plurality of sensing pixels coupled to one surface of the layer of radiation to sense the response of the layer of radiation,
A support layer coupled to the other surface of the radiation medium layer to protect the radiation medium layer;
A scattering line removing pattern formed on the supporting layer to shield the scattering line;
Wherein the surface of the sensing substrate layer facing the radiation medium layer includes at least one area of each sensing pixel, and includes an effective sensing area for sensing a response of the radiation sensing layer, and a non-sensing area other than the effective sensing area ;
Wherein the scattering line elimination pattern is formed in a pattern corresponding to the no-excitation region.
제1항에 있어서,
상기 지지층의 상기 방사선 매질층 반대측 표면에는 상기 산란선 제거 패턴에 대응하는 제거 홈이 형성되고;
상기 산란선 제거 패턴은 상기 제거 홈에 방사선 차폐 물질이 충진되어 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
The method according to claim 1,
A removal groove corresponding to the scattering line removal pattern is formed on a surface of the support layer opposite to the radiation medium layer;
Wherein the scattering line removal pattern is formed by filling the removal groove with a radiation shielding material.
제2항에 있어서,
상기 무 감응 영역은
상기 복수의 감지 픽셀과 연결되도록 제1 방향으로 이격되어 형성된 데이터 라인과,
상기 복수의 감지 픽셀과 연결되도록 상기 제1 방향과 교차하는 제1 방향으로 이격되어 형성된 복수의 전압 라인을 포함하며;
상기 산란선 제거 패턴은 상기 복수의 데이터 라인과 상기 복수의 전압 라인 중 적어도 어느 일측에 대응하는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
3. The method of claim 2,
The non-
A data line formed in a first direction to be connected to the plurality of sensing pixels,
And a plurality of voltage lines spaced apart from each other in a first direction intersecting the first direction to be connected to the plurality of sensing pixels;
Wherein the scattering line removal pattern is formed in a pattern corresponding to at least one of the plurality of data lines and the plurality of voltage lines.
제2항에 있어서,
상기 지지층은 그라파이트 재질 또는 알루미늄 재질로 마련되며;
상기 차폐 물질은 납 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
3. The method of claim 2,
Wherein the support layer is made of graphite or aluminum;
Characterized in that the shielding material comprises a lead material.
제2항에 있어서,
상기 제거 홈의 깊이는 상기 감지 픽셀의 크기와 기 설정된 격자비에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
3. The method of claim 2,
Wherein the depth of the removal groove is determined based on a size of the sensing pixel and a predetermined lattice ratio.
제2항에 있어서,
상기 방사선 매질층은 방사선에 감응하여 전하 신호를 생성하는 광도전체를 포함하며;
상기 감지 기판층의 각각의 상기 감지 픽셀은 상기 전하 신호를 감지하는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
3. The method of claim 2,
The radiation medium layer comprising a photoconductor responsive to radiation to produce a charge signal;
Wherein each sensing pixel of the sensing substrate layer senses the charge signal.
제2항에 있어서,
상기 방사선 매질층은 방사선에 감응하여 빛을 발생하는 섬광체를 포함하며;
상기 감지 기판층의 각각의 상기 감지 픽셀은 상기 섬광체로부터의 빛을 감지하는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.
3. The method of claim 2,
Wherein the radiation medium layer comprises a scintillator responsive to radiation to generate light;
Wherein each of the sensing pixels of the sensing substrate layer senses light from the scintillator.
제2항에 있어서,
상호 인접한 상기 제거 홈은 상하 방향으로 서로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방사선 검출기.3. The method of claim 2,
And the removal grooves adjacent to each other are formed parallel to each other in the vertical direction.
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