[发明专利]制造辐射探测器的方法

说明书

背景技术

本发明涉及一种制造辐射探测器的方法，辐射探测器包括与辐射 转换器相连接的光敏传感器。这种类型的探测器显著的应用用于放射 医学的X射线探测：X光照相术、荧光透视法和乳房X线照相术领域， 也用于无损伤探测等领域。本发明被描述为关于X射线探测器。当然， 采用任何类型的探测器都能够实现本发明，由于光敏传感器不是对要 探测的辐射直接敏感，因此必须在探测器的入射窗口和光敏传感器之 间插入辐射转换器。

法国专利FR 2 605 166中公开了这样一种辐射探测器的实施例， 其中由无定形硅光电二极管构成的传感器连接到辐射转换器上。

现将简要描述这种辐射探测器的操作和结构。

光敏传感器通常由以矩阵排列的固态光敏元件构成。光敏元件采 用半导体材料制造，半导体材料通常是单晶硅(在CCD或CMOS传 感器的情形中)、多晶硅或者无定形硅。光敏元件包括至少一个光电二 极管、至少一个光电晶体管或至少一个光阻。这些元件被沉积于基底 上，该基底通常是玻璃基底。

通常情况下，这些元件不能直接感应波长较短的辐射，例如X射 线或伽玛射线。这就是为何光敏传感器要连接包括一层闪烁物质的辐 射转换器的原因。这层物质在上述波长激发下具有发射出能够被传感 器感应的较长波长(如可见光或近可见光)的辐射的特性。由辐射转 换器发射出的光照射传感器的光敏元件，光敏元件进行光电转换并传 递能够被合适电路采用的电信号。辐射转换器在下面的描述中可以被 称为闪烁器。

由于较好的功能，某些碱金属卤化物或稀土金属氧硫化物系的闪 烁物质被经常应用。

在碱金属卤化物中，掺杂钠或铊(取决于所期望的发射是否分别 是大约400纳米或是大约550纳米)的碘化铯为人们所知，因其对X 射线的强吸收和优异的荧光效应。碘化铯采用在载体上生长的细针状 构造。这些针近似垂直于该载体并且局部限制朝向传感器发射的光。 它们的细度确定探测器的分辨率。基于同样的原因，镧的氧硫化物或 钆的氧硫化物也被广泛应用。

但是，这些闪烁物质中的一些具有不够稳定的缺点-在暴露于潮 湿环境时，它们部分分解且其分解释放出朝向或远离传感器移动的化 学物质，这些化学物质具有强腐蚀性。显然，碘化铯或镧的氧硫化物 具有这个缺点。

对于碘化铯，其分解产生氢氧化铯Cs⁺OH^-和自由碘I₂，自由碘I₂然 后同碘离子结合产生I₃^-的络合物。

对于镧的氧硫化物，其分解产生化学性质非常活泼的硫化氢H₂S。

湿气是非常难于消除的。在执行了密封措施的条件下，周围空气 中仍旧含有湿气。

在生产这些探测器时，一个重要的环节是减小最初存于探测器内 及与闪烁器接触的湿气含量，并且阻止上述湿气在工作期间扩散进入 传感器。

在被称作“附加闪烁器”结构的第一结构中，闪烁物质被沉积于载 体上，要探测的辐射到达传感器之前必须通过该载体。然后，该组件 与传感器连接在一起。

在被称作“直接沉积”结构的第二结构中，传感器作为闪烁物质的 载体，因此闪烁物质直接且密切和传感器接触。然后闪烁物质被保护 涂层覆盖。上述两种结构均具有其各自的优缺点。

第一结构、即附加闪烁器的一个优点是，只有在测试成功时传感 器和闪烁器才会结合在一起，从而改进了整个制造的产率。

这一结构的其它优点可以通过阅读法国专利申请FR 2 831 671明 确得知。

本发明的目的是改进需要附加数个小型光敏传感器的大型探测器 的生产，辐射探测器采用第一结构制作。

图1a至图1d描述了生产附加组件的操作方法。

小型传感器1被单个对准并放置。密封件2被置于传感器1之间 并且随后用液态粘合剂3涂敷在传感器1上。密封件2阻止粘合剂3 在传感器1之间流动。多个传感器1公共的基底4借助于粘合剂3与 传感器1结合在一起。密封件2的材料必须具有高粘度从而能够阻止 其在传感器1之间流动。然而，该粘度必须足够低从而能够完全匹配 密封件2必须填充的传感器1之间的空间的一部分。