RU131588U1 - SCINTILLATION DETECTOR - Google Patents

SCINTILLATION DETECTOR Download PDF

Info

Publication number
RU131588U1
RU131588U1 RU2013104513/14U RU2013104513U RU131588U1 RU 131588 U1 RU131588 U1 RU 131588U1 RU 2013104513/14 U RU2013104513/14 U RU 2013104513/14U RU 2013104513 U RU2013104513 U RU 2013104513U RU 131588 U1 RU131588 U1 RU 131588U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scintillation
detector according
scintillation detector
photodetector
elements
Prior art date
Application number
RU2013104513/14U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович Супонников
Андрей Николаевич Путилин
Анатолий Рудольфович Дабагов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "МТ" (ООО "НТЦ-МТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "МТ" (ООО "НТЦ-МТ") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "МТ" (ООО "НТЦ-МТ")
Priority to RU2013104513/14U priority Critical patent/RU131588U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU131588U1 publication Critical patent/RU131588U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам получения рентгеновского изображения или изображения, полученного при регистрации гамма-излучения, в частности, к устройствам для рентгеновской маммографии и томосинтеза. Сцинтилляционный детектор, содержит, по меньшей мере, один фотоприемник с матрицей ячеек, каждая из которых имеет фоточувствительную зону, и сцинтиллятор, выполненный в виде структурированной совокупности изолированных друг от друга элементов, расположенных на поверхности фотоприемника. Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в повышении контраста, получаемого изображения. 1 з.п. ф-лы, 12 н.п. ф-лы, 4 фиг. The invention relates to devices for obtaining an x-ray image or image obtained by registering gamma radiation, in particular, to devices for x-ray mammography and tomosynthesis. A scintillation detector contains at least one photodetector with a matrix of cells, each of which has a photosensitive zone, and a scintillator made in the form of a structured set of isolated from each other elements located on the surface of the photodetector. The technical result achieved by using the utility model is to increase the contrast of the resulting image. 1 s.p. f-ly, 12 n.p. crystals, 4 FIG.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH A USEFUL MODEL IS

Полезная модель относится к устройствам получения рентгеновского изображения или изображения, полученного при регистрации гамма-излучения, в частности, к устройствам для рентгеновской маммографии и томосинтеза.The invention relates to devices for obtaining an x-ray image or image obtained by registering gamma radiation, in particular, to devices for x-ray mammography and tomosynthesis.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Для построения цифровых рентгеновских детекторов, в том числе в маммографии, применяются т.н. «плоскопанельные» детекторы видимого изображения, которые регистрируют конвертированное рентгеновское изображение («тень») исследуемого объекта. Такие детекторы на плоских панелях, представляют собой полноформатный пространственный (матричный) сенсор изображения с масштабом преобразования 1:1.To build digital x-ray detectors, including mammography, the so-called “Flat panel” visible image detectors that register a converted x-ray image (“shadow”) of the object under study. Such detectors on flat panels are a full-format spatial (matrix) image sensor with a 1: 1 conversion scale.

Непосредственно фотодетектор обладает высокой чувствительностью в зоне длин волн видимого света (400-700 нм), но к рентгеновскому излучению, как правило, нечувствителен. Соответственно, для конвертирования рентгеновского изображения в видимое применяются т.н. сцинтилляционные экраны (сцинтилляторы), которые строятся на базе люминофорных покрытий различной эффективности и рассеивающих характеристик. Такой экран физически апплицируется к фотоприемнику, образуя стек преобразования «рентгеновское изображение - электрический сигнал». Сигнал, в свою очередь, преобразуется в цифровую форму и передается на обработку и визуализацию. Аналогичной конструкции экраны используются в детекторах для регистрации гамма-излучения.The photo detector itself is highly sensitive in the wavelength region of visible light (400-700 nm), but is usually insensitive to x-ray radiation. Accordingly, the so-called scintillation screens (scintillators), which are built on the basis of phosphors of various efficiencies and scattering characteristics. Such a screen is physically applied to the photodetector, forming a stack of transformations “X-ray image - electrical signal”. The signal, in turn, is converted to digital form and transmitted to processing and visualization. Screens of a similar design are used in detectors for registering gamma radiation.

Из уровня техники известен сцинтилляционный экран на основе кремниевой структуры, получаемой методом анизотропного плазменного травления, заполненной люминофором класса оксисульфид гадолиния (Pixel-structured scintillators for digital x-ray imaging, S M Yun, С H Lim, T W Kim, H К Kim).A scintillation screen based on a silicon structure obtained by anisotropic plasma etching filled with a phosphor of the gadolinium oxysulfide class (Pixel-structured scintillators for digital x-ray imaging, SM Yun, C H Lim, T W Kim, H K Kim) is known in the art.

В качестве ближайшего аналога выбран сцинтилляционный детектор известный из патента США №5418377, опубл. 23.05.1995, МПК А61В 6/00, G21K 4/00, H01J 9/227. Сцинтилляционный детектор представляет собой люминофорный слой на подложке, в верхней части которого сформированы углубления шириной не более 5 микрон, образующие на поверхности люминофорного слоя массив пикселированных люминофорных элементов. Указанные зазоры сформированы на основе литографического метода формирования защитных анти-рассеивающих зазоров на люминофорном покрытии.As the closest analogue selected scintillation detector known from US patent No. 5418377, publ. 05/23/1995, IPC А61В 6/00, G21K 4/00, H01J 9/227. The scintillation detector is a phosphor layer on the substrate, in the upper part of which recesses are formed with a width of not more than 5 microns, forming an array of pixelated phosphor elements on the surface of the phosphor layer. These gaps are formed on the basis of the lithographic method of forming protective anti-scattering gaps on the phosphor coating.

Недостатком известного сцинтилляционного детектора является низкий контраст получаемого изображения из-за оптического рассеяния, приводящего к засветке частичных пикселов (зон изображения) светом соседних пикселов (зон). Причина возникновения оптического рассеяние обусловлена конструкцией сцинтилляционного экрана, а именно люминофорного слоя. Несмотря на то, что верхняя его часть пикселирована, нижняя часть представляет собой сплошной слой, в котором и происходит рассеивание. Кроме того в указанном сплошном слое могут возникать внутренние переотражения, которые будут приводить к дополнительному снижению контраста. Дополнительным недостатком известной конструкции является сложная технология ее изготовления, связанная, во-первых, с необходимостью выравнивания сетки углублений относительно матрицы фоточувствительных ячеек, а, во-вторых, со сложностью обработки существующих люминофорных покрытий для получения пикселированных люминофорных элементов.A disadvantage of the known scintillation detector is the low contrast of the resulting image due to optical scattering, which leads to the exposure of partial pixels (image areas) with the light of neighboring pixels (zones). The reason for the occurrence of optical scattering is due to the design of the scintillation screen, namely, the phosphor layer. Despite the fact that its upper part is pixelated, the lower part is a continuous layer in which scattering occurs. In addition, internal reflections may occur in the indicated continuous layer, which will lead to an additional decrease in contrast. An additional disadvantage of the known construction is the complex manufacturing technology associated with it, firstly, with the need to align the grid of recesses with respect to the matrix of photosensitive cells, and, secondly, with the complexity of processing existing phosphor coatings to produce pixelated phosphor elements.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF A USEFUL MODEL

Задача на решение, которой направлена полезная модель, заключается в создании нового сцинтилляционного детектора, обеспечивающего высокий контраст получаемого изображения.The task of solving the utility model is to create a new scintillation detector that provides high contrast for the resulting image.

Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в повышении контраста, получаемого изображения.The technical result achieved by using the utility model is to increase the contrast of the resulting image.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата предложен новый сцинтилляционный детектор, содержащий, по меньшей мере, один фотоприемник с матрицей ячеек, каждая из которых имеет фоточувствительную зону, и сцинтиллятор. От прототипа предложенный сцинтилляционный детектор отличается тем, что сцинтиллятор выполнен в виде структурированной совокупности изолированных друг от друга элементов, расположенных на поверхности фотоприемника.To solve the problem and achieve the claimed technical result, a new scintillation detector is proposed, comprising at least one photodetector with a matrix of cells, each of which has a photosensitive zone, and a scintillator. The proposed scintillation detector differs from the prototype in that the scintillator is made in the form of a structured set of isolated from each other elements located on the surface of the photodetector.

Расположение сцинтилляционных элементов пространственно согласовано с матрицей ячеек фотоприемника таким образом, что каждый из сцинтилляционных элементов расположен на одной из фоточувствительных зон ячейки фотоприемника.The location of the scintillation elements is spatially consistent with the matrix of cells of the photodetector so that each of the scintillation elements is located on one of the photosensitive zones of the cell of the photodetector.

Каждый из сцинтилляционных элементов имеет рассчитанную для оптимального согласования светового выхода объемную форму, основание которой направлено к одной из фоточувствительных зон ячейки фотоприемника, предпочтительно каждый из сцинтилляционных элементов имеет полусферическую, параболическую или комбинированную форму, при этом края основания сцинтилляционного элемента не выходят за пределы площади поверхности фоточувствительной зоны.Each of the scintillation elements has a volumetric shape calculated for optimal matching of the light output, the base of which is directed to one of the photosensitive zones of the photodetector cell, preferably each of the scintillation elements has a hemispherical, parabolic or combined shape, while the edges of the base of the scintillation element do not extend beyond the surface area photosensitive zone.

Сцинтиллятор дополнительно содержит перегородки, расположенные между сцинтилляционными элементами, причем указанные перегородки выполнены из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, или из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.The scintillator further comprises baffles located between the scintillation elements, wherein said baffles are made of material that absorbs the detected radiation and reflects visible light, or from a material that transmits the detected radiation and reflects visible light.

По меньшей мере, часть перегородок выполнена из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, и, по меньшей мере, часть перегородок выполнена из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.At least a part of the partitions is made of material that absorbs the detected radiation and reflects visible light, and at least a part of the partitions is made of material that transmits the detected radiation and reflects visible light.

Поверхность сцинтиллятора, предпочтительно поверхность сцинтилляционных элементов, дополнительно покрыта светоотражающим материалом.The surface of the scintillator, preferably the surface of the scintillation elements, is additionally coated with reflective material.

Сцинтилляционный детектор дополнительно содержит адгезионный слой, расположенный между сцинтиллятором и фотоприемником.The scintillation detector further comprises an adhesive layer located between the scintillator and the photodetector.

Сцинтилляционный детектор дополнительно содержит, по меньшей мере, один блок питания и/или, по меньшей мере, один блок охлаждения и/или, по меньшей мере, один блок управления и передачи цифровой и/или, по меньшей мере, один блок аналоговой информации или их любую возможную комбинацию.The scintillation detector further comprises at least one power supply unit and / or at least one cooling unit and / or at least one digital control and transmission unit and / or at least one analog information unit or any combination of them.

Существенным отличием сцинтилляционного детектор является новое конструктивное исполнение сцинтиллятора в виде структурированной совокупности изолированных друг от друга элементов, сформированных на поверхности фоточувствительной зоны ячеек фотоприемника. Локальное и изолированное расположение каждого сцинтилляционного элемента относительно других сцинтилляционных элементов, обеспечивает их оптическое разделение на уровне сцинтиллятора, что в свою очередь позволяет избежать попадания световых квантов из одной чувствительной зоны ячейки фотоприемника в другую соседнюю, т.е. позволяет устранить эффект рассеивания между соседними ячейками, тем самым обеспечивая достижение заявленного технического результата.A significant difference of the scintillation detector is a new design of the scintillator in the form of a structured set of isolated from each other elements formed on the surface of the photosensitive zone of the cells of the photodetector. The local and isolated location of each scintillation element relative to other scintillation elements ensures their optical separation at the scintillator level, which in turn avoids light quanta from one sensitive zone of the photodetector cell to another neighboring one, i.e. allows you to eliminate the effect of dispersion between adjacent cells, thereby ensuring the achievement of the claimed technical result.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На Фиг.1 - изображен вид сверху конструкции сцинтилляционного детектора.Figure 1 - shows a top view of the structure of the scintillation detector.

На Фиг.2 - схематически изображен разрез в вертикальной плоскости конструкции сцинтилляционного детектора с перегородками, выполненными из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.Figure 2 - schematically shows a section in the vertical plane of the structure of the scintillation detector with partitions made of material that absorbs the detected radiation and reflects visible light.

На Фиг.3 - схематически изображен разрез в вертикальной плоскости конструкции сцинтилляционного детектора с перегородками, выполненными из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.Figure 3 - schematically shows a section in the vertical plane of the structure of the scintillation detector with partitions made of material that transmits the detected radiation and reflects visible light.

На Фиг.4 - схематически изображен разрез в вертикальной плоскости конструкции сцинтилляционного детектора с перегородками, выполненными из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, и адгезионным слоем.Figure 4 - schematically shows a section in the vertical plane of the structure of the scintillation detector with partitions made of a material that absorbs the recorded radiation and reflects visible light, and an adhesive layer.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

Сцинтилляционный детектор состоит из, по меньшей мере, одного фотоприемника 1 с матрицей ячеек 2 и сцинтиллятора в виде структурированной совокупности изолированных друг от друга элементов 3 (Фиг.1). Каждая из ячеек 2 имеет фоточувствительную зону 4 и зону 5 слабой чувствительности или нечувствительности. Между ячейками расположены электрические контакты 6, закрытые прозрачным диэлектриком (на чертежах не показано). Площадь чувствительной зоны 4, как правило, намного больше (является максимальной) площади зоны 5 слабой чувствительности.A scintillation detector consists of at least one photodetector 1 with a matrix of cells 2 and a scintillator in the form of a structured collection of elements 3 isolated from each other (Figure 1). Each of the cells 2 has a photosensitive zone 4 and zone 5 of weak sensitivity or insensitivity. Between the cells are electrical contacts 6, closed by a transparent dielectric (not shown in the drawings). The area of the sensitive zone 4, as a rule, is much larger (is the maximum) the area of zone 5 of low sensitivity.

Сцинтилляционные элементы 3 сформированы на поверхности фотоприемника 1 с использованием, по меньшей мере, одной нанокомпозиции на основе люминофора, соответствующего диапазону регистрируемого излучения, например, рентгеновского излучения или гамма-излучения. В качестве нанокопозиций могут быть применены любые известные в уровне техники нанокопозиции на основе люминофоров эффективных для регистрации соответствующего излучения.Scintillation elements 3 are formed on the surface of the photodetector 1 using at least one phosphor-based nanocomposite corresponding to the range of the detected radiation, for example, x-ray radiation or gamma radiation. As nanocompositions, any nanocompositions based on phosphors effective for recording the corresponding radiation that are known in the prior art can be used.

Расположение сцинтилляционных элементов 3 пространственно согласовано с матрицей ячеек 2 фотоприемника 1, где каждый из сцинтилляционных элементов 3 расположен на одной из фоточувствительных зон 4 ячейки 2 фотоприемника 1 (Фиг.1, Фиг.2), что обеспечивает физическую изоляцию соседних чувствительных зон 4 на уровне сцинтиллятора. Действительно, свет, производимый отдельным сцинтилляционным элементом 3, будет достигать только чувствительной зоны 4 «своей» ячейки 2, тем самым обеспечивая повышение контрастности получаемого изображения.The location of the scintillation elements 3 is spatially consistent with the matrix of cells 2 of the photodetector 1, where each of the scintillation elements 3 is located on one of the photosensitive zones 4 of the cell 2 of the photodetector 1 (Figure 1, Figure 2), which provides physical isolation of neighboring sensitive zones 4 at a level scintillator. Indeed, the light produced by a separate scintillation element 3 will only reach the sensitive zone 4 of “its” cell 2, thereby increasing the contrast of the resulting image.

Каждый из сцинтилляционных элементов 3 предпочтительно имеет рассчитанную для оптимального согласования светового выхода объемную форму, например, полусферическую (Фиг.1-4) или параболическую (на чертежах не показано) или различные комбинации указанных форм (на чертежах не показано). Причем края основания сцинтилляционного элемента 3 предпочтительно не выходят за пределы площади чувствительной зоны 4 (Фиг.1) для достижения наиболее полной и точной регистрации излучения, а также дополнительного повышения контраста получаемого изображения. Так как форма сцинтилляционных элементов влияет на световую эффективность детектора, следует отметить, что указанные формы являются предпочтительными, так как дополнительно повышают световую эффективность сцинтилляционного детектора, ввиду того, что большое количество световых фотонов достигает поверхности фотоприемника.Each of the scintillation elements 3 preferably has a three-dimensional shape calculated for optimal matching of the light output, for example, hemispherical (Figs. 1-4) or parabolic (not shown in the drawings) or various combinations of these shapes (not shown in the drawings). Moreover, the base edges of the scintillation element 3 preferably do not extend beyond the area of the sensitive zone 4 (FIG. 1) to achieve the most complete and accurate registration of radiation, as well as an additional increase in the contrast of the resulting image. Since the shape of the scintillation elements affects the light efficiency of the detector, it should be noted that these forms are preferred, since they additionally increase the light efficiency of the scintillation detector, since a large number of light photons reach the surface of the photodetector.

Между сцинтилляционными элементами 3 предпочтительно расположены перегородки 7 (Фиг.2), выполненные из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, или перегородки 8, выполненные из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет (Фиг.3).Between the scintillation elements 3 are preferably located partitions 7 (Figure 2) made of material that absorbs the detected radiation and reflects visible light, or partitions 8 made of material that transmits the detected radiation and reflects visible light (Figure 3).

Наличие перегородок 7 будет дополнительно способствовать тому, что свет, производимый элементом 3, будет достигать только зоны 4 «своей» ячейки 2 и не попадет в соседнюю, тем самым дополнительно способствуя повышению контраста получаемого изображения. Например, при регистрации рентгеновского излучения или гамма-излучения перегородки 7 будут способствовать дополнительному поглощению соответствующего излучения в межячеечных промежутках, уменьшая тем самым его рассеяние на уровне сцинтиллятора в целом.The presence of partitions 7 will further contribute to the fact that the light produced by element 3 will only reach zone 4 of its “own” cell 2 and will not fall into the neighboring one, thereby further contributing to an increase in the contrast of the resulting image. For example, when registering x-ray or gamma radiation, the partitions 7 will contribute to the additional absorption of the corresponding radiation in the intercellular spaces, thereby reducing its scattering at the level of the scintillator as a whole.

Наличие перегородок 8 обеспечивает механическую защиту сцинтилляционных элементов 3 и одновременно их световую изоляцию.The presence of partitions 8 provides mechanical protection for the scintillation elements 3 and at the same time their light insulation.

Следует отметить, что сцинтиллятор может содержать любую возможную комбинацию из указанных перегородок, т.е. по меньшей мере, часть перегородок может быть выполнена из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, и, по меньшей мере, часть перегородок может быть выполнена из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет (на чертежах не показано).It should be noted that the scintillator may contain any possible combination of these partitions, i.e. at least a part of the partitions can be made of material that absorbs the detected radiation and reflects visible light, and at least a part of the partitions can be made of material that transmits the detected radiation and reflects visible light (not shown in the drawings).

Поверхность сцинтиллятора, предпочтительно поверхность сцинтилляционных элементов 3 дополнительно покрыта светоотражающим материалом (на чертежах не показано). Данное покрытие позволяет увеличить эффективность каждого из сцинтилляционных элементов 3 за счет уменьшения потерь излучения каждой сцинтиллирующей частицы, как Ламбертовского источника.The surface of the scintillator, preferably the surface of the scintillation elements 3 is additionally coated with reflective material (not shown in the drawings). This coating allows you to increase the efficiency of each of the scintillation elements 3 by reducing the radiation loss of each scintillating particle, as a Lambert source.

Сцинтилляционный детектор предпочтительно содержит адгезионный слой 9 на поверхности фотоприемника для лучшей адгезии сцинтилляционных элементов 3, а также перегородок 7 (Фиг.4) и 8 (на чертежах не показано) с поверхностью фотоприемника 1.The scintillation detector preferably contains an adhesive layer 9 on the surface of the photodetector for better adhesion of the scintillation elements 3, as well as partitions 7 (Figure 4) and 8 (not shown in the drawings) with the surface of the photodetector 1.

Предложенный сцинтилляционный детектор может быть соединен с электронными схемами обработки и управления и помещен в корпус (на чертежах не показано). В качестве электронных схем обработки и управления сцинтилляционный детектор дополнительно может содержать, по меньшей мере, один блок питания и/или, по меньшей мере, один блок охлаждения и/или, по меньшей мере, один блок управления и передачи цифровой и/или, по меньшей мере, один блок аналоговой информации или их любую возможную комбинацию.The proposed scintillation detector can be connected to electronic processing and control circuits and placed in a housing (not shown in the drawings). As electronic processing and control circuits, the scintillation detector may further comprise at least one power supply unit and / or at least one cooling unit and / or at least one digital control unit and / or at least one block of analog information, or any combination thereof possible.

Как правило, одной из технически сложных задач является точное совмещение матрицы ячеек фотоприемника со структурой сцинтиллятора. Оборудование, необходимое для задач такого совмещения и стоимость его амортизации, значительно повышают себестоимость продукта, построенного на структурированных сцинтилляторах. Одним из основных преимуществ новой конструкции предлагаемого детектора является возможность перманентного устранения необходимости точного совмещения совокупности структурированных сцинтилляционных элементов 3 с матрицей ячеек 2 фотоприемника 1. Совмещение совокупности сцинтилляционных элементов 3 и матрицы ячеек 2 фотоприемника 1 осуществляется непосредственно во время формирования сцинтилляционных элементов 3.As a rule, one of the technically difficult tasks is the exact combination of the matrix of cells of the photodetector with the structure of the scintillator. The equipment necessary for the tasks of such a combination and the cost of its depreciation significantly increase the cost of a product built on structured scintillators. One of the main advantages of the new design of the proposed detector is the ability to permanently eliminate the need to accurately combine the set of structured scintillation elements 3 with the array of cells 2 of the photodetector 1. The combination of the set of scintillation elements 3 and the matrix of cells 2 of the photodetector 1 is carried out directly during the formation of scintillation elements 3.

Предлагаемый сцинтилляционный детектор может найти применение в маммографических (предназначенных для лучевого исследования женской молочной железы) и рентгенографических системах. Использование данного типа детектора позволяет достигать улучшения контраста получаемого изображения и, соответственно, лучших диагностических качеств снимка. Предпочтительной областью применения данного детектора является маммография. Смежными областями применения данного детектора является рентгенография и флюороскопия.The proposed scintillation detector can be used in mammography (intended for radiation examination of the female mammary gland) and radiographic systems. Using this type of detector allows you to achieve improved contrast in the resulting image and, accordingly, the best diagnostic qualities of the image. The preferred field of application of this detector is mammography. Related fields of application of this detector are radiography and fluoroscopy.

Таким образом полезная модель представляет из себя новый тип сцинтилляционного детектора, основной чертой которого является высокий контраст получаемого изображения за счет структурирования сцинтиллятора, наносимого на поверхность матричного фотоприемника. Предлагаемый детектор обладает повышенным контрастом получаемого изображения за счет отсутствия эффекта рассеивания между соседними ячейками матричного фотоприемника. Данный результат достигается за счет физической изоляции соседних чувствительных зон на уровне сцинтиллятора таким образом, что свет, производимый сцинтилляционным элементом, будет достигать только зоны «своей» ячейки и не попадет в соседнюю.Thus, the utility model is a new type of scintillation detector, the main feature of which is the high contrast of the resulting image due to the structuring of the scintillator applied to the surface of the matrix photodetector. The proposed detector has an increased contrast of the resulting image due to the absence of the scattering effect between adjacent cells of the matrix photodetector. This result is achieved due to the physical isolation of neighboring sensitive zones at the level of the scintillator in such a way that the light produced by the scintillation element will only reach the zone of its own cell and will not get into the neighboring one.

Claims (13)

1. Сцинтилляционный детектор, содержащий, по меньшей мере, один фотоприемник с матрицей ячеек, каждая из которых имеет фоточувствительную зону, и сцинтиллятор, отличающийся тем, что сцинтиллятор выполнен в виде структурированной совокупности изолированных друг от друга элементов, расположенных на поверхности фотоприемника.1. A scintillation detector containing at least one photodetector with a matrix of cells, each of which has a photosensitive zone, and a scintillator, characterized in that the scintillator is made in the form of a structured set of isolated from each other elements located on the surface of the photodetector. 2. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что расположение сцинтилляционных элементов пространственно согласовано с матрицей ячеек фотоприемника.2. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that the arrangement of the scintillation elements is spatially aligned with the cell array of the photodetector. 3. Сцинтилляционный детектор по п.2, отличающийся тем, что каждый из сцинтилляционных элементов расположен на одной из фоточувствительных зон ячейки фотоприемника.3. The scintillation detector according to claim 2, characterized in that each of the scintillation elements is located on one of the photosensitive zones of the photodetector cell. 4. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что каждый из сцинтилляционных элементов имеет рассчитанную для оптимального согласования светового выхода объемную форму, основание которой направлено к одной из фоточувствительных зон ячейки фотоприемника.4. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that each of the scintillation elements has a volumetric shape calculated for optimal matching of the light output, the base of which is directed to one of the photosensitive zones of the photodetector cell. 5. Сцинтилляционный детектор по п.4, отличающийся тем, что каждый из сцинтилляционных элементов имеет полусферическую, параболическую или комбинированную форму.5. The scintillation detector according to claim 4, characterized in that each of the scintillation elements has a hemispherical, parabolic or combined shape. 6. Сцинтилляционный детектор по п.4, отличающийся тем, что края основания сцинтилляционного элемента не выходят за пределы площади поверхности фоточувствительной зоны.6. The scintillation detector according to claim 4, characterized in that the edges of the base of the scintillation element do not extend beyond the surface area of the photosensitive zone. 7. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что сцинтиллятор дополнительно содержит перегородки, расположенные между сцинтилляционными элементами.7. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that the scintillator further comprises baffles located between the scintillation elements. 8. Сцинтилляционный детектор по п.7, отличающийся тем, что перегородки выполнены из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.8. The scintillation detector according to claim 7, characterized in that the partitions are made of a material that absorbs the detected radiation and reflects visible light. 9. Сцинтилляционный детектор по п.7, отличающийся тем, что перегородки выполнены из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.9. The scintillation detector according to claim 7, characterized in that the partitions are made of a material that transmits registered radiation and reflects visible light. 10. Сцинтилляционный детектор по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть перегородок выполнена из материала, поглощающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет, и, по меньшей мере, часть перегородок выполнена из материала, пропускающего регистрируемое излучение и отражающего видимый свет.10. The scintillation detector according to claim 7, characterized in that at least a part of the partitions is made of a material that absorbs the detected radiation and reflects visible light, and at least a part of the partitions is made of a material that transmits the detected radiation and reflects visible shine. 11. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что поверхность сцинтиллятора, предпочтительно поверхность сцинтилляционных элементов, дополнительно покрыта светоотражающим материалом.11. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that the surface of the scintillator, preferably the surface of the scintillation elements, is additionally coated with reflective material. 12. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит адгезионный слой, расположенный между сцинтиллятором и фотоприемником.12. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that it further comprises an adhesive layer located between the scintillator and the photodetector. 13. Сцинтилляционный детектор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один блок питания и/или, по меньшей мере, один блок охлаждения, и/или, по меньшей мере, один блок управления и передачи цифровой информации и/или, по меньшей мере, один блок аналоговой информации, или их любую возможную комбинацию.
Figure 00000001
13. The scintillation detector according to claim 1, characterized in that it further comprises at least one power supply and / or at least one cooling unit, and / or at least one control unit and digital information transmission and / or at least one block of analog information, or any combination thereof.
Figure 00000001
RU2013104513/14U 2013-02-04 2013-02-04 SCINTILLATION DETECTOR RU131588U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104513/14U RU131588U1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 SCINTILLATION DETECTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104513/14U RU131588U1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 SCINTILLATION DETECTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU131588U1 true RU131588U1 (en) 2013-08-27

Family

ID=49163998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104513/14U RU131588U1 (en) 2013-02-04 2013-02-04 SCINTILLATION DETECTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU131588U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748153C1 (en) * 2020-07-20 2021-05-19 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Scintillation detector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748153C1 (en) * 2020-07-20 2021-05-19 Объединенный Институт Ядерных Исследований (Оияи) Scintillation detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mohammadi et al. Minimization of parallax error in positron emission tomography using depth of interaction capable detectors: methods and apparatus
CN102224434B (en) Silicon detector assembly for x-ray imaging
US9864070B2 (en) Scintillation detector
Yorkston Recent developments in digital radiography detectors
Peng et al. Compton PET: a layered structure PET detector with high performance
Roncali et al. Modelling the transport of optical photons in scintillation detectors for diagnostic and radiotherapy imaging
Takahashi et al. Hard X-ray and γ-ray Detectors for the NEXT mission
US10679762B2 (en) Analyzing grid for phase contrast imaging and/or dark-field imaging
JP7453215B2 (en) Multi-piece single layer radiation detector
Cho et al. Measurements of x-ray imaging performance of granular phosphors with direct-coupled CMOS sensors
CN111837057A (en) High resolution depth-coded PET detector with prismatic light guide array
WO2019028205A1 (en) Dual-screen digital radiography with asymmetric reflective screens
US9620256B2 (en) X-ray imaging device including anti-scatter grid
CN106249270A (en) Semiconductor detector
Mohammadi et al. Development of a dual-ended readout detector with segmented crystal bars made using a subsurface laser engraving technique
RU131588U1 (en) SCINTILLATION DETECTOR
KR101882351B1 (en) Hybrid scintillator for radiation imaging device
Liu et al. Countering beam divergence effects with focused segmented scintillators for high DQE megavoltage active matrix imagers
US20220050218A1 (en) Dual-sensor subpixel radiation detector
Lee et al. Compact hybrid gamma camera with a coded aperture for investigation of nuclear materials
JP2004125757A (en) Radiation detector and radiation imaging apparatus
Cerbone et al. Monte Carlo and experimental evaluation of a Timepix4 compact gamma camera for coded aperture nuclear medicine imaging with depth resolution
Woo et al. Light collection enhancement of the digital x-ray detector using Gd2O2S: Tb and CsI: Tl phosphors in the aspect of nano-scale light dispersions
JP2010216893A (en) X-ray detector
US9696437B2 (en) Charge cloud tracker: High-resolution, high DQE, photon-counting, energy discriminating X-ray detector