[发明专利]一种平板探测器件

说明书

技术领域

本发明涉及X射线探测领域，特别是一种应用于X射线探测的平板探测 器，尤其涉及一种利用网格孔阵列板构成的平板装置进行X射线探测。

背景技术

X射线检测是发展医学影像、工业无损探伤、航空、航天以及工业设备 制造技术中不可缺少的检测手段。自1987年Papin PJ首次报道可进行直接 数字化摄影的平板探测器的研究后，探索各种不同类型、不同种类、不同工 作机制的平板探测器成为近年来数字化X射线摄影技术的研究热点。目前数 字化X射线摄影技术采用的探测器主要有电荷耦合器件探测器(Charge coupled device，CCD)系统、直接转换式TFT平板探测器和间接转换式TFT 平板探测器。就现行技术而言，CCD探测器仅仅是一项过渡技术，基于TFT 的直接转换和间接转换式平板探测器是具有明显的优势。由于制作过程复 杂，大面积使用非晶硒或非晶硅材料造价昂贵使得只有极少数医院能够采用 X射线数字摄影技术。与屏片系统相比，基于平板探测器的DR系统具有更高 的量子检测效率。目前临床应用的FPD主要有以非晶硒(a:SE)平板探测器 为代表的直接转换型和以非晶硅(a:Si+CsI)为代表的间接转换型两种类型。 前者X射线光子通过与非晶硒半导体作用直接产生正负离子对，后者X射线 光子通过与碘化铯(CsI)作用产生荧光，荧光光子再与硅光电二极管阵列 转换为可测量的电荷信号。非晶硒直接转化型平板探测器尽管分辨率高，但 制作复杂，工作电压高；而非晶硅间接转换型平板探测器由于荧光体的扩散 降低了图像的锐利度和空间分辨率。由于制作过程复杂，大面积使用非晶硒 或非晶硅材料造价昂贵使得只有极少数医院能够采用X射线数字摄影技术。

发明内容

本发明目的是提供一种成本低、对工作环境要求低的X射线平板探测器。

本发明的技术方案是：

一种平板探测器件，包含前基板，后基板，及气密封于前后基板之间 的包含网格孔阵列的网格孔阵列板，所述的前基板包括前衬底玻璃板、在前 衬底玻璃板上表面制作的第一电极组和在前衬底玻璃下表面蒸镀的薄膜，所 述的后基板包括后衬底玻璃板、在后衬底玻璃板下表面制作的第二电极组和 在后衬底玻璃上表面蒸镀的薄膜；在网格阵列板上涂覆有一层闪烁体材料。

网格孔阵列板的网格孔为锥台形通孔，锥台形通孔的大底面位于网格 孔阵列板的上表面，锥台形通孔的小底面(10)位于绝网格孔阵列板的下表 面，网格阵列板4的厚度为50μm-5mm，锥台形通孔的大底面(9)的直径 在50μm-5mm，锥台形通孔的小底面(10)的直径在50μm-5mm。

本发明所述的平板探测器包含，前基板，后基板，及置于前后基板之间 的包含网格孔阵列的金属板或绝缘板。所述的前基板包括前衬底玻璃板，及 在其上表面制作的第一电极组，和在前衬底玻璃下表面蒸镀的薄膜(氧化镁， 氧化钙，或其它可提高二次电子发射系数的材料)。所述的后基板包括后衬 底玻璃板，及在其下表面制作的第二电极组，和在后衬底玻璃上表面蒸镀的 薄膜。置于前后基板之间是包含网格孔阵列的金属板或绝缘板，其材料可以 为铁、含铁合金、其他金属合金或表面镀有导电材料膜的非金属材料，也可 以是各种绝缘材料加工而成的网格孔阵列板。在后基板四周用用低熔点玻璃 制作的封接框，并将其与前基板、网格孔板一起放进真空腔体内进行抽气， 并充以一定气压的所需工作气体后进行气密封接，这就形成了本发明所提供 的平板探测器件。

本发明还采用了以下技术措施：

(1)上述的平板探测器件中的前后玻璃板除了密封工作气体作为 探测器的外围支撑外，还作为气体放电的介质阻挡。玻璃不 易被放电击穿，起到了很好的保护作用。为了降低气体放电 的工作电压和提高X射线的透过率，该玻璃的厚度不易过大， 比较好的厚度范围在30-2000μm。

(2)电极制作在密封的探测器玻璃板之外，可以在玻璃板上制作 Ag电极或Al电极等金属电极，也可采用ITO(铟锡氧化物半 导体)薄膜或ZnO(氧化锌)薄膜等透明电极材料与玻璃基板 装配形成平板探测器件。

(3)前后基板间的网格孔板，可以为玻璃等绝缘材料制作，也可 以为铁、铁合金或其他导电材料制作。网格孔的排布，网格 孔上开孔和下开孔的形状和大小可以为各种几何形状。比较 好的是圆孔结构和各网格孔之间等间距分布。

(4)该平板探测器件的抽气、充气及封接在真空腔体内完成。