[发明专利]发光材料板

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料板，其具有基底和位于其上的附加层，在所述附加层上涂覆有发光材料层，其中所述附加层以如下方式格栅化(rastem)，由此通过沟槽形成分离的突起，形成发光材料层的发光材料的发光材料针状物生成在突起(Noppe)的表面上。

背景技术

在这种发光材料板中，发光材料可以为蓄能型发光材料(Speicherleuchtstoff)或闪烁体(Szintillator)。

常见的闪烁体包括CsI:Tl、CsI:Na、NaI:Tl或类似材料，其含有碱-卤化物，其中CsI特别适合作为闪烁体材料，这是因为其可以长成针状物形状。由此即使在确保X射线最佳吸收的较大层厚时也获得了X射线呈现的好的位置分辨率。好的位置分辨率由所谓的“光导作用”产生，该光导作用通过闪烁体针状物之间的空气间隔实现。

将X射线和γ射线转换成光的闪烁体例如在医学成像中，在检测货物和包装体时以及在无破坏材料检测中使用。这些发光物质应当在“更硬”的X射线具有高的吸收，所述“更硬”的X射线由所谓C弧在放射学中增加的3D应用而引起。

如图1所示，与常见的CsI:Tl-闪烁体的辐射质量比较，在“辐射硬度”增加时，吸收度(Absorption)从RQA3时的87％到RQA9时的44％，几乎减半。

RQA表示基于添加了铝的过滤剂(来自标准IEC 61267)的辐射质量。

作为对比，在图1中除了显示闪烁体CsI:Tl的吸收曲线外，还显示了另外四种闪烁体的吸收曲线，其中该测量分别在20mm直径的混合辐射束条件下进行。

在图1中示出的吸收曲线A1至A5和所给出的RQA-值表示：

A1未结构化的发光材料UFC的吸收曲线，

A2结构化的发光材料UFC的吸收曲线，

A3发光材料CsI:Tl(400μm)的吸收曲线，

A4发光材料GOS的吸收曲线，和

A5层厚小于A4的发光材料GOS的吸收曲线，

其中UFC表示超快速陶瓷(Ultra Fast Ceramic)和GOS表示氧硫化钆。

RQA3    50kV/10mmAl，

RQA5    70kV/21mmAl，

RQA7    90kV/30mmAl和

RQA9    120kV/40mmAl。

闪烁体材料UFC必须是结构化的，从而减少侧面的光传播。这降低了各种辐射质量下的吸收度。尽管存在结构化，但是在UFC情况下分辨率通常为1线对/mm(Linienpaar pro mm)。相应地，CsI:Tl在400μm时的分辨率典型为4线对/mm，并且因此是优选的。

为了增加辐射硬度的情况下补偿明显降低的吸收度，在常见的CsI:Tl-闪烁体的情况下必须显著提高发光材料层的厚度。为了在RQA9的情况下实现90％的吸收度，层厚必须为约1.8mm。

此时的一个问题是，尽管在基底温度不是过高的情况下随着层厚的增加，闪烁体-针状物(发光材料针状物)的直径可以保持小于10μm，但是在发光材料层中围绕每个闪烁体-针状物不确定地形成了所需的裂纹。通过这些裂纹在闪烁体-针状物之间产生了受限的间隔，理想情况该间隔具有的间距为闪烁体发射波长的一半。在碘化铯(CsI)的情况下，该间距为约250nm至300nm。

相反地，由于在冷却蒸镀基底时膨胀系数低，在发光材料层中产生了收缩裂纹。这导致了裂纹宽度在1μm以上的叠加的不规则裂纹结构，其包裹了全部的针状物芯包(Nadelpakete)，如图2中所示，其中显示了已知CsI-层在光栅电子显微镜下放大50倍的照片。此时的裂纹间距在0.5mm至1.5mm的尺寸级数上，并且该裂纹具有最高达约10μm的宽度。

在晶界、间隔和裂纹处，已知从发光材料层比从发光材料针状物本身输出耦合(auskoppeln)更多的光。因此，聚焦光束的光晕(Lichthof)，如图3中所示，显示出清楚的光晕(Halo，即在具有“增亮”针状物边界的非直接照射环境中的较均匀的过度照射的变化(Verlauf)。该问题在增加层厚时也显著加剧，因为需要更多的能量以分离发光材料针状物。

发光材料层由蓄能型发光材料构成的发光材料板例如由DE10242006A1已知。在衬底上涂覆的附加层用于平衡基底与发光材料层之间不同的热膨胀系数，并且因此由聚合物(例如聚酰亚胺或帕利灵(Parylen))构成，且具有规则的、优选n-角结构。