[发明专利]x射线背散射检测器

说明书

本文公开了x射线背散射检测器，具体地公开了在x射线背散射系统中使用的闪烁体。该闪烁体包括无机闪烁体部，该无机闪烁体部由无机闪烁材料制成并包括一个或更多个无机材料元件。所述一个或更多个无机材料元件中的各个无机材料元件包括外表面和与外表面相反的内表面。外表面被配置成靠近要扫描的物体，使得外表面被配置成接收被物体散射的x射线光子。闪烁体还包括有机闪烁体部，该有机闪烁体部由有机闪烁材料制成的并且包括前表面。前表面的至少一部分邻接一个或更多个无机材料元件中的至少一个无机材料元件的内表面。

技术领域

本公开总体上涉及在x射线背散射系统中的散射x射线的检测，并且更具体地涉及使用包括无机闪烁材料和有机闪烁材料的闪烁体对散射x射线进行的检测。

背景技术

x射线背散射系统可以用于对物体(subject，对象)进行无损检查，包括检测物体的非直线对传(non-line-of-site)特征。传统的x射线背散射系统包括x射线管和检测器。该检测器包括光电倍增管(PMT)和闪烁体。x射线管朝向物体发射x射线。当x射线与物体的成分碰撞时，x射线会发生衍射，并且x射线光子中的一些x射线光子朝向检测器行进。当x射线光子撞击到闪烁体的外表面时，一些x射线从外表面反射出去，而一些x射线穿透外表面。在穿透外表面的x射线中，一些x射线撞击闪烁体的后表面并在闪烁体内反射回来，而其它x射线穿透后表面并离开闪烁体。

PMT对如下进行检测：当闪烁体的原子的电子从x射线吸收能量将电子激发到更高的能量状态(该电子然后落回到其初始状态，同时致使光电发射)时发生的光电发射。PMT可以检测闪烁体内的光电发射的量。另选地，PMT可以检测闪烁体内光电发射的总效应的亮度。

传统的x射线背散射系统的一些缺陷涉及无法从朝向检测器行进的x射线吸收能量。例如，当x射线反射出闪烁体的外表面或穿透后表面并离开闪烁体时，就会失去从x射线吸收能量的机会。这些缺陷可能是由从物体的成分衍射的各种x射线的能量分布过大而致使的。例如，针对具有中值预期能量的x射线校准(例如，通过材料的所选择的厚度)的闪烁体可能导致相对低能量的x射线从外表面反射出和/或相对高能量的x射线穿透通过背面。

为了补偿这些缺陷中的一些缺陷，一些x射线背散射系统使用相对高的x射线电源来生成足够量的x射线，闪烁体针对该x射线进行了校准。这样，即使闪烁体可能不从低能量和高能量的x射线吸收能量，但闪烁体仍然可以检测到足够x射线以提供用于对物体成像的信息。然而，这些高功率x射线背散射系统的生产和操作昂贵，且便携性较差。

因此，存在对具有被配置成从具有相对宽能量范围的x射线吸收能量的闪烁体的x射线背散射系统的需求。

发明内容

本申请的主题提供了克服现有技术的上述缺点的示例性闪烁体、实现这种闪烁体的x射线背散射系统、使用闪烁体的方法以及制造闪烁体的方法。响应于现有技术，并且尤其是响应于传统闪烁体以及用于生产闪烁体和操作x射线背散射系统来检测x射线的传统方法和系统的缺点，开发了本申请的主题。

本文公开了一种闪烁体，该闪烁体包括由无机闪烁材料制成的无机闪烁体部(inorganic scintillator portion)，并且包括由有机闪烁材料制成的有机闪烁体部(organic scintillator portion)。该无机闪烁体部包括一个或更多个无机材料元件。该无机材料元件中的各个无机材料元件包括外表面和与外表面相反(opposite)的内表面。外表面被配置成靠近要被用x射线背散射系统扫描的物体(subject，对象)，使得外表面被配置成接收被物体散射的x射线光子。该有机闪烁体部包括前表面，其中，前表面的至少一部分邻接一个或更多个无机材料元件中的至少一个无机材料元件的内表面。该段落的前述主题表征了本公开的示例1。

无机闪烁体部进一步包括彼此间隔开的多个无机材料元件。多个无机材料元件设置在有机闪烁体部的前表面的对应间隔开的第一部分上。有机闪烁体部的前表面的第二部分没有无机材料元件。该段落的前述主题表征了本公开的示例2，其中，示例2还包括根据以上的示例1的主题。