[发明专利]一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构及其制备方法，所述闪烁陶瓷阵列结构包括闪烁陶瓷块，所述闪烁陶瓷块上设有多条纵横交错连通的切槽，切槽将闪烁陶瓷块的上表面分割为阵列分布的闪烁陶瓷阵元，各条切槽内填充烧结型高密度金属化隔离层；还公开了闪烁陶瓷阵列结构的制备方法：在闪烁陶瓷块的表面切割出纵横交错连通的切槽，形成闪烁陶瓷阵列结构；接着将闪烁陶瓷阵列结构浸入高密度金属化浆料中；再进行高温烧结；高温烧结后取出闪烁陶瓷阵列结构进行冷却；最后闪烁陶瓷阵列结构的阵列面进行研磨处理。本发明能够减少X射线的散射以及二次荧光散射，能够防止阵元的信息失真，从而提高了探测器的分辨率。

技术领域

本发明涉及一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构及其制备方法。

背景技术

随着现代工业以及医疗技术的不断发展，新型数字工业诊断、医疗影像技术，如X射线计算机断层扫描影像术(X-CT)，正电子发射计算机断层扫描术(PLT)，心血管造影术(DSA)等的出现和发展，对应用于这些技术中的闪烁材料阵元,对于高清晰度以及高分辨率结构和性能提出了越来越高的要求。

高清晰度、高分辨率的CT应用，需要高隔离度的阵列接收阵元，阵元之间没有散射，可以使得数字影像更清晰，是应用驱动的动力。此类探测器单元，散射线的存在，成为制约探测器高清晰度的主要因素。传统的探测器组件，也通过设置防散射滤线栅，实现阵元间的隔离，借助于滤线栅，可以在很大程度上优化射线质量，但滤线栅的厚度及工艺都没有使得探测器的组装强度、工艺完整性以及探测器的几何效率达到最优的状态。

高清晰度、高分辨的影像技术的关键点在于需要高隔离度、高密度的阵列接收阵元，相邻阵元无散射的结构。由此，高散射隔离度的阵元结构以高填充因子阵列结构，成为实现高分辨影像的核心要素。

出于对于人体安全的考虑，必须尽可能降低辐射强度和检测时间，以减少人体对各种射线的吸收，这就要求闪烁材料具备透明性好、密度高、衰减时间短(小于0.1ms)、余辉短等性能以及良好的物理化学稳定性。透明闪烁陶瓷制备技术的进步使研制这类闪烁体成为可能。由于闪烁陶瓷在粉体制备过程中容易实现掺杂元素的分子级均匀掺杂，制备工艺简单、成本低廉，以及闪烁陶瓷本身具有良好的机械加工性能等，已成为X-CT用闪烁探测材料的首选对象。

影响CT清晰度的重要因素在于散射，共有两类散射，一类是X射线的散射，第二类是X射线在闪烁陶瓷内部所激发的荧光散射；实际工作中，X射线照射到闪烁陶瓷材料上，被闪烁材料吸收，并产生二次荧光；X射线在闪烁陶瓷材料中的传播是随着传播距离逐渐衰减的，有一定的传播距离，如果阵元间没有X射线隔离阻挡材料，则X射线会穿越阵元间的隔断，串扰到相邻阵元，特别是在X射线和闪烁陶瓷面不垂直的情况下，X射线的串扰，将导致阵元间的辐射强度串扰，导致信息失真；X射线所激发的二次荧光，将在有一定光透过率的材料中传播，如若无高的二次荧光隔离，必将产生二次荧光在闪烁陶瓷材料中的传播，形成光的串扰干扰，也将导致阵元的信息失真，影响探测器的清晰度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构及制备方法，该闪烁陶瓷阵列结构能够防止阵元间的光散射，减少阵元的信息失真，从而提高了探测器的分辨率。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下。

一种金属化隔离的闪烁陶瓷阵列结构，包括闪烁陶瓷块，所述闪烁陶瓷块上设有纵横交错连通的切槽，所述切槽的两端连通所述闪烁陶瓷块的周面，纵横切槽将闪烁陶瓷块的上表面分割为阵列分布的闪烁陶瓷阵元，其特征在于：各条所述切槽内填充有用于隔离各所述闪烁陶瓷阵元的烧结型金属化隔离层。

本发明所述切槽的深度至少为所述闪烁陶瓷块总厚度的1％；切槽的宽度为10～300μm；纵横切槽之间的正方形闪烁陶瓷阵元尺寸为60～3000μm。

本发明所述烧结型金属化隔离层由含有银、铜、钼、锰、钨或铅高密度金属的浆料烧结而成；浆料按常用滤波器用导电银浆来配置。