[发明专利]X射线探测器

说明书

技术领域

本发明涉及医疗X射线数字成像装置，尤其是X射线探测器。

背景技术

在工业及医疗行业中X射线探测器被广泛的应用，作为X射线探测器必不可少的闪烁体部分也越来越重要。对于一些新型的医用闪烁体，制备单晶时十分困难，发展多晶陶瓷闪烁体是目前最重要的研究方向，多晶陶瓷闪烁体具有成本低、加工性能好，易于进行性能裁剪等优点，是目前医用闪烁体的首选。

在新的X射线诊断用探测器中，人们正在研发采用有源矩阵的平面探测器。在这种平面探测器中，利用闪烁层将探测到的X射线变换为可见光或荧光，再通过非晶硅光电二极管等光电变换元件将这一荧光变换成信号电荷，进而将信号电荷转换为数字信号而输出图像。

作为闪烁层常用的材料通常有掺杂钠的碘化铯(CsI:Na)、掺杂铊的碘化铯(CsI:TL)、碘化钠(NaI)、硫氧化钆(Gd2O2S)等。通过利用切割等在闪烁层上形成沟槽或如同形成柱状结构地堆积材料形成闪烁层，从而能提高图像分辨率特性。

例如日本东芝株式会社公布的申请号200780000935.8的专利《闪烁屏及放射线探测器》中的内容。该专利所公布的探测器11的特点是，包括：闪烁屏12，该闪烁屏具有能透过放射线的支持底板16、呈平面状地设置在所述支持底板上、并使可见光反射的光反射材料粒子18分散的光反射材料分散膜17、以及设置在所述光反射材料分散膜17上，使所射入的放射线变换成可见光的闪烁层19；以及光电变换元件13，该光电变换元件13设置在和所述闪烁屏12的支持底板16相反一侧的表面，并且将由所述闪烁层19变换的可见光变换成电信号。

但是，上述的探测器结构也存在一些缺点：

1.光反射材料分散膜的反射率较低。

2.闪烁层激发的可见光入射到光电变换元件的光线角度发散，影响到图像的分辨率特性。

鉴于此，实有必要设计一种新的X射线探测器以解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种闪烁屏及采用该闪烁屏的放射线探测器，用于提高图像分辨率。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：X射线探测器，其包括：闪烁屏以及光电转换单元(8)，所述闪烁屏包括能透过X射线的基板(1)、附着在基板上的高反射率的反射层(2)、附着在所述反射层(2)上用于保护将X射线转换为可见光的闪烁层(4)的阻隔层(3)以及充盈于闪烁层(4)中的防潮物(5)；所述闪烁层(4)和光电转换单元之间设有至少一组纵横垂直交错的棱镜膜(6、7)。

作为本发明的优选方案之一，所述棱镜膜(6、7)下表面设有至少一层高透光率防反射膜(10)。

作为本发明的优选方案之一，所述基板(1)材质为玻璃、碳纤维板、玻璃纤维板、有机物薄膜中的一种，其对X射线吸收小于5％，该基板厚度为0.2-3mm。

作为本发明的优选方案之一，所述高反射率的反射层(2)材质为金属膜层；该层对可见光的反射率大于90％；该反射层厚度小于2微米。

作为本发明的优选方案之一，所述阻隔层(3)为无机物膜层，其对可见光的透射率大于92％。

作为本发明的优选方案之一，所述闪烁层(4)为GOS闪烁体或柱状结构的碘化铯晶体。

作为本发明的优选方案之一，所述防潮物(5)为有机物薄膜，该层对可见光的透射率大于92％。

作为本发明的优选方案之一，所述棱镜膜上棱镜的顶角角度θ为90度，平均间距I为50微米，棱镜膜底部的厚度T为5mil。

作为本发明的优选方案之一，所述高透光率防反射膜(10)使用的膜料包括为Ta₂O₅、TiO₂、Ti₃O₅、ZrO₂、SiO₂或MgF₂膜。

作为本发明的优选方案之一，所述棱镜膜和防潮物(5)之间、纵横垂直交错的棱镜膜之间、棱镜膜和光电转换单元(8)之间采用光学级的高透明的硅胶粘结。

本发明改良闪烁体探测器的结构，在闪烁体和TFT阵列之间加入2层纵横垂直交错的BEF(棱镜膜)，使得闪烁体到光电转换单元(包括TFT阵列)的入射光线更加准直，从而提高闪烁体探测器的图像分辨率。

另外，本发明中选用下表面光滑的棱镜膜，并且在其光滑的下表面附着多层宽带增透膜，提高棱镜膜的可见光透射率。