專利名稱：放射線檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放射線檢測器。
背景技術(shù)：
放射線檢測器最近被應(yīng)用于平板檢測器(FPD)，并且能夠?qū)⒎派渚€直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字數(shù)據(jù)，所述平板檢測器(FPD)設(shè)置有在薄膜晶體管(TFT)有源矩陣板上方的放射線敏感層。這樣的放射線檢測器具有能夠進行直接成像(immediate image)和視頻圖像檢查的優(yōu)點。放射線檢測器可利用各種類型的放射線轉(zhuǎn)換，比如中間轉(zhuǎn)換類型，其中放射線被首先通過閃爍體轉(zhuǎn)換成光，然后通過半導(dǎo)體層比如光電二極管轉(zhuǎn)換成累積電荷；以及直接轉(zhuǎn)換類型，其中放射線被直接通過半導(dǎo)體層比如無定形硒轉(zhuǎn)換成電荷。在所述兩種類型的放射線檢測器的半導(dǎo)體層中可以使用各種類型的材料。安裝有這樣的放射線檢測器的放射線照相成像裝置(下面稱作電子盒式磁帶 (electronic cassette))已投入實踐，用于儲存來自放射線檢測器的放射線照相成像數(shù)據(jù)輸出。由于它們的便攜性，這樣的電子盒式磁帶可以靈活地應(yīng)用于不能移動的患者，因為可以對仍然躺在擔(dān)架或床上的患者完成成像，并且這樣的電子盒式磁帶能夠通過改變該電子盒式磁帶的位置而簡單地調(diào)整成像位置。安裝在電子盒式磁帶中的放射線檢測器的實例包括具有下列各項的放射線檢測器支持體，所述支持體用于在其上真空沉積放射線敏感層(下面稱作閃爍體層)，所述閃爍體層用于將輸入的放射線轉(zhuǎn)換成光；以及TFT有源矩陣板(下面稱作光檢測板)，用于將閃爍體層所發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成附著于閃爍體層上的電荷。當(dāng)閃爍體層由易潮解材料構(gòu)成時，在支持體和光檢測板之間需要密封層，以防止?jié)駳鉂B透到閃爍體層的側(cè)面，這如日本專利申請公開(JP-A)No. 2002-148343中所描述。然而，在JP-ANo. 2002-148343中，光檢測板和支持體的線膨脹系數(shù)(熱膨脹率) 彼此不同，原因在于構(gòu)造放射線檢測器的光檢測板由玻璃構(gòu)成，而支持體由玻璃和鋁構(gòu)成。光檢測板和支持體因此朝外側(cè)面方向翹曲，原因在于隨電子盒式磁帶的內(nèi)部溫度波動而發(fā)生熱膨脹。當(dāng)整個支持體由鋁構(gòu)成時，支持體的翹曲特別明顯，盡管這個方面在JP-A No. 2002-148343 中未提及。因此，導(dǎo)致的問題是密封層分離，同時伴隨防濕氣滲透能力劣化，除非密封層能夠與這種翹曲一致。盡管在JP-ANo. 2002-148343中也沒有提及，但是有時候，支持體被覆蓋在保護層中，以防止由比如鋁之類的材料形成的支持體被構(gòu)成閃爍體層的材料腐蝕。由于支持體的翹曲并且伴隨防濕氣滲透能力的劣化，出現(xiàn)的問題是密封層和其所附著的支持體保護層之間分離的情況
發(fā)明內(nèi)容
在考慮到上述情況下，本發(fā)明涉及提供一種能夠保持閃爍體層的防濕氣滲透能力的放射線檢測器。本發(fā)明的第一方面提供一種放射線檢測器，所述放射線檢測器包括支持體；閃爍體層，所述閃爍體層被沉積到比所述支持體的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)并且其將入射放射線轉(zhuǎn)換成光；光檢測板，所述光檢測板將從閃爍體層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成電荷并且具有與支持體的線膨脹系數(shù)不同的線膨脹系數(shù)，所述光檢測板被附著到閃爍體層以在所述光檢測板和所述支持體之間形成間隙；和彈性體的密封層，其被傾倒到間隙中并且其覆蓋所述閃爍體層的側(cè)面，使得在密封層的中心部分的膜厚度比在支持體側(cè)邊緣和在光檢測板側(cè)邊緣的密封層的膜厚度薄。注意，包括密封層覆蓋閃爍體層的側(cè)面的一部分的情況以及密封層覆蓋閃爍體層的全部側(cè)面的情況。根據(jù)這樣的構(gòu)造，由于在密封層的中心部分的膜厚度比在支持體側(cè)邊緣和在光檢測板側(cè)邊緣的密封層的膜厚度薄，因此相比于密封層的中心部分的厚度不是更薄的情況， 密封層更容易進行彈性變形，能夠使得密封層跟隨支持體和光檢測板朝向外側(cè)表面方向， 即使在由于具有不同線膨脹系數(shù)的支持體和光檢測板的熱膨脹而發(fā)生隨溫度變化的翹曲的情況。而且，在支持體側(cè)邊緣和光檢測板側(cè)邊緣處的密封層的膜厚度比在密封層的中心部分的膜厚度更厚，因此在密封層和支持體及光檢測板之間的附著表面積增加，從而能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的內(nèi)聚力。因此，可以抑制密封層分離以及可以抑制附著到密封層上的其它構(gòu)件的類似分離，從而能夠保持閃爍體層的防濕氣滲透能力，所述分離將使得它們暴露閃爍體層的整個側(cè)面或一部分側(cè)面。本發(fā)明的第二方面提供第一方面的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括設(shè)置在閃爍體層的側(cè)面和密封層之間的第一保護層。根據(jù)這樣的構(gòu)造，可以提升閃爍體層的防濕氣滲透能力。本發(fā)明的第三方面提供第二方面的放射線檢測器，其中閃爍體層具有柱狀結(jié)構(gòu)；并且支持體的所有表面都被第二保護層覆蓋。根據(jù)這種構(gòu)造，在形成閃爍體層的情況下，支持體不被侵蝕，因為第二保護層覆蓋了支持體的整個面。此處的密封層附著于第二保護層，然而張力由于密封層追隨支持體和光檢測板的翹曲而不容易被傳送，因而導(dǎo)致第二保護層不與支持體分離。本發(fā)明的第四方面提供第一至第三方面中任一方面的放射線檢測器，其中密封層的外周面具有凹陷輪廓(indented profile)。根據(jù)這樣的構(gòu)造，密封層容易朝周邊方向外側(cè)(peripheral direction outside) 彈性變形。本發(fā)明的第五方面提供第一至第三方面中任一方面的放射線檢測器，所述放射線檢測器包括設(shè)置在閃爍體層和密封層之間的管。在閃爍體層的側(cè)面和密封層之間的附著表面積由于在閃爍體層和密封層之間設(shè)置管而減小，從而能夠使得密封層容易變形。本發(fā)明的第六方面提供第一至第三方面中任一方面的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括形成在閃爍體層和密封層之間的空氣層。在密封層和閃爍體層的側(cè)面之間的附著表面積由于在閃爍體層和密封層之間形成空氣層而減小，從而使得密封層容易變形。本發(fā)明的第七方面提供第三方面的放射線檢測器，其中彈性體的后固化楊氏模量為 0. IMPa 至 IOOMPa0根據(jù)這樣的構(gòu)造，當(dāng)支持體和光檢測板由于熱膨脹而翹曲時，可以容易地防止第一保護層和第二保護層分離。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種可以保持閃爍體層的防濕氣滲透能力的放射線檢測
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本發(fā)明的示例性實施方案將基于下面的圖進行詳細描述，其中圖1是示出放射線照相圖像捕獲中放置電子盒式磁帶的示意圖；圖2是示出電子盒式磁帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性透視圖；圖3是電子盒式磁帶的電路圖；圖4是示出電子盒式磁帶的橫截面構(gòu)造的橫截面；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的橫截面構(gòu)造的橫截面。圖6A是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的操作的說明圖，其說明處于熱膨脹之前的狀態(tài)的放射線檢測器；圖6B是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的操作的說明圖，其說明處于熱膨脹之后的狀態(tài)的放射線檢測器；圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方案的放射線檢測器的橫截面構(gòu)造的橫截面；圖8是說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的改進實例的圖；圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的另一個改進實例的圖；圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方案的放射線檢測器的改進實例的圖；以及圖11是示出在使本發(fā)明的實施例中制造的每一個放射線檢測器在50°C靜置16小時之后的密封層的楊氏模量和對于第二保護層的分離性能之間的關(guān)系的曲線。
具體實施例方式第一示例性實施方案下面的具體說明是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器參考附圖而進行的。在附圖中，相同的標(biāo)記數(shù)字被添加在適合于具有相同或類似功能的構(gòu)件 (構(gòu)成元件)的地方，并且省略進一步的解釋。放射線照相成像裝置的總構(gòu)造
下面是關(guān)于電子盒式磁帶的說明，該電子盒式磁帶用作安裝有根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器的放射線照相成像裝置的實例。電子盒式磁帶是便攜式放射線照相成像裝置，其檢測來自放射線源的已經(jīng)通過成像物體的放射線，產(chǎn)生表示所檢測到的放射線的放射線圖像的圖像數(shù)據(jù)，能夠儲存所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，并且具體實例構(gòu)造如下所述。注意，不儲存所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的構(gòu)造可以用于電子盒式磁帶。圖1是說明在放射線照相圖像捕獲過程中放置電子盒式磁帶的示意圖。電子盒式磁帶10與放射線產(chǎn)生部12分開設(shè)置，所述放射線產(chǎn)生部12在放射線照相圖像捕獲過程中用作發(fā)射放射線X的放射線源。作為成像物體的患者14設(shè)置在介于放射線產(chǎn)生部12和電子盒式磁帶10之間的成像位置。當(dāng)被指示進行放射線照相成像時，放射線產(chǎn)生部12根據(jù)預(yù)先提供的成像條件發(fā)射放射線量的放射線X。從放射線產(chǎn)生部12發(fā)射出的放射線X在通過位于成像位置處的患者14時撿拾圖像數(shù)據(jù)，然后照射到電子盒式磁帶10上。圖2是示出電子盒式磁帶10的內(nèi)部構(gòu)造的示意性透視圖。電子盒式磁帶10裝備有特定厚度的平板狀外殼16，并且由允許放射線X通過的材料形成。在外殼16內(nèi)部，從放射線X照射到其上的外殼16的照射面18側(cè)起順序地設(shè)置 用于檢測已經(jīng)通過患者14的放射線X的放射線檢測器20，以及用于控制放射線檢測器20 的控制板22。圖3是電子盒式磁帶10的電路圖。放射線檢測器20包括設(shè)置有多個像素28的二維陣列的光檢測板30。每一個像素觀構(gòu)造有用于接收光和累積電荷的傳感器部對，傳感器部M設(shè)置有上部電極、半導(dǎo)體層和下部電極；以及薄膜晶體管(TFT)開關(guān)沈，用于讀出累積在傳感器部M中的電荷。光檢測板30被設(shè)置有多個相互相交的掃描線32，用于切換TFT開關(guān)沈的開和關(guān)； 以及多根信號線34，用于讀出累積在傳感器部M中的電荷。根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20具有附著到光檢測板30的前面的閃爍體層36。閃爍體層36將照射的X放射線例如X-射線轉(zhuǎn)換成光。每一個傳感器部M接收來自閃爍體層36的光入射并且累積電荷。當(dāng)連接至每一根信號線34的任一個TFT開關(guān)沈被切換為開時，表示放射線圖像的電信號(圖像信號)根據(jù)在傳感器部M中電荷累積的量而在相應(yīng)的信號線34中流動。多個單獨的線路連接器38在一個信號線34方向端以排的方式提供至放射線檢測器20，并且多個單獨的線路連接器40在一個掃描線32方向端提供至放射線檢測器20。每一根信號線；34都連接至連接器38中的一個，而每一根掃描線32都連接至連接器40中的一個。軟性電纜42的一端與連接器38中的每一個電連接。軟性電纜44的一端也與連接器40中的每一個電連接。軟性電纜42和軟性電纜44連接至控制板22?？刂瓢?2包括控制部46，用于控制通過放射線檢測器20的圖像捕獲操作以及控制對于在每一根信號線34中流動的電信號的信號處理?？刂撇?6包括信號檢測電路48 和掃描信號控制電路50。信號檢測電路48設(shè)置有多個單獨的連接器52。連接器52與軟性電纜42的另一端電連接。信號檢測電路48安裝有用于每一個信號線34的放大電路，以放大輸入的電信號。這種構(gòu)造通過檢測由每一根信號線34輸入的經(jīng)放大電路放大的電信號而檢測在每一個傳感器部M中累積的電荷的量，作為用于構(gòu)成圖像的每一個像素觀的數(shù)據(jù)。掃描信號控制電路50提供有多個單獨的連接器54。連接器M電連接至上面提及的軟性電纜44的另一端。掃描信號控制電路50能夠?qū)⒖刂菩盘栞敵鲋撩恳桓鶔呙杈€32， 用于切換TFT開關(guān)沈的開和關(guān)。為了使用這種構(gòu)造進行放射線照相圖像捕獲，將放射線X輻射通過患者14并且輻射到放射線檢測器20上。輻射的放射線X通過閃爍體層36被轉(zhuǎn)換成光，然后照射到傳感器部M上。每一個傳感器部M接收來自閃爍體層36的照射光并且累積電荷。當(dāng)讀取圖像時，開信號(+10至20V)從掃描信號控制電路50順序經(jīng)過掃描線32 而被施加至放射線檢測器20的TFT開關(guān)沈的柵電極。放射線檢測器20的TFT開關(guān)沈因此順序被切換成開，并且電信號根據(jù)累積在傳感器部M中的電荷而沿信號線34流出。根據(jù)沿放射線檢測器20的信號線34流出的電信號，信號檢測電路48檢測累積在每一個傳感器部M中的電荷量，作為用于構(gòu)成圖像的每一個像素觀的數(shù)據(jù)。因此，獲得表示圖像的圖像數(shù)據(jù)，其表達輻射到放射線檢測器20上的放射線。電子盒式磁帶10構(gòu)造下面是關(guān)于電子盒式磁帶10的構(gòu)造的更具體的說明。圖4是說明電子盒式磁帶 10的橫截面構(gòu)造的橫截面。如圖4中所示，從放射線X輻射到其上的輻射面18側(cè)開始，順序地，電子盒式磁帶 10在外殼16的內(nèi)部安裝有控制板22、基臺56以及根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20。使用支撐腿58，基臺56被安裝在外殼16內(nèi)側(cè)的底面上?？刂瓢?2被固定到基臺 56的底面?？刂瓢?2通過軟性電纜42和軟性電纜44連接至放射線檢測器20。出于說明的方便，“向上(up)，，將在示例性實施方案中被用于表示從控制板22側(cè)朝向放射線檢測器20側(cè)的方向，而“向下(down) ”將被用于表示從放射線檢測器20側(cè)朝向控制板22側(cè)的方向，然而這些定義僅是在適合于澄清位置關(guān)系并且在下列說明中對于實際方向不設(shè)置限制的情況下使用。根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20被安裝到基臺56的頂面。根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20以矩形平板形狀形成并且檢測表示已經(jīng)通過物體的放射線X的放射線圖像，這如上所述。在本示例性實施方案中，歸因于伴隨在放射線檢測器20中的溫度變化的熱膨脹，還朝外側(cè)面方向Z發(fā)生翹曲。放射線檢測器20主要通過如下各項構(gòu)成連接至軟性電纜42和軟性電纜44的另一端的光檢測板30、應(yīng)用于光檢測板30的閃爍體層36，以及面向外殼16的頂板的閃爍體層36的真空沉積支持板60。下面是關(guān)于放射線檢測器20的構(gòu)造的具體說明。放射線檢測器20構(gòu)造
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20的橫截面構(gòu)造的橫截面。光檢測板30被安裝在基臺56的頂面上，并且被配置有形成在支持板上的TFT開關(guān)沈和傳感器部對。對用于光檢測板30的支持板材料沒有特別限制，只要其熱膨脹系數(shù)與真空沉積支持板60的熱膨脹系數(shù)之間存在差異即可。光檢測板30的支持板材料的實例包括例如，無機材料比如YSZ(釔穩(wěn)定的氧化鋯)或玻璃；以及有機材料，比如飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)樹脂，聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂，聚乙烯、聚環(huán)烯烴、降冰片烯樹脂、 聚(氯三氟乙烯)、交聯(lián)的富馬酸二酯樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂、聚酯砜(PEQ樹脂、聚砜 (PSF、PSU)樹脂、聚丙烯酸酯(PAR)樹脂、烯丙基二乙二醇碳酸酯、環(huán)狀聚烯烴(C0P、C0C)樹月旨、纖維素樹脂、聚酰亞胺(PI)樹脂、聚氨基-酰亞胺(PAI)樹脂、馬來酰亞胺-烯烴樹脂、 聚酰胺(Pa)樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂、環(huán)氧樹脂、硅氧烷樹脂膜、聚苯并卩惡唑樹脂、環(huán)硫化物化合物、液晶聚合物(LCP)、氰酸酯樹脂和芳族酯樹脂?？梢允褂玫牟牧系钠渌鼘嵗ㄅc硅酸鹽粒子的復(fù)合塑料材料，與金屬納米粒子、無機氧化物納米粒子和/或無機氮化物納米粒子的復(fù)合塑料材料，與金屬或無機納米纖維或微米纖維的復(fù)合塑料材料，與碳纖維或碳納米管的復(fù)合塑料材料，與玻璃片、玻璃纖維和/或玻璃珠的復(fù)合塑料材料，與具有粘土礦物或云母晶體結(jié)構(gòu)的復(fù)合塑料材料，具有至少一個在薄玻璃和上述單一有機材料中的一種之間的結(jié)合界面的層狀塑料材料，以及具有至少一個由無機層(比如SiO2, Al2O3，SiOxNy)與由上述材料之一形成的有機層交替層壓產(chǎn)生的結(jié)合界面的阻隔功能復(fù)合材料，其中不銹鋼或不銹鋼與其它不同金屬層壓的層狀金屬材料，鋁板，或通過用酸處理(比如通過陽極氧化處理)表面而在它們的表面上形成有氧化外皮以提升絕緣性質(zhì)的鋁板。當(dāng)使用上述有機材料時，優(yōu)選的是，它們具有諸如如下各項的特性優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性、耐溶劑性、電阻、可加工性、低電導(dǎo)率和低吸濕性。生物納米纖維復(fù)合材料也可以被用作用于光檢測板30的支持板材料。生物納米纖維復(fù)合材料是由bacterium Acetobacter Xylinum生產(chǎn)的纖維素微-原纖維束 (cellulose micro-fibril bundles)(細菌纖維素)與透明樹脂的復(fù)合復(fù)合材料。具有 50nm寬度的纖維素微-原纖維束的尺寸為可見波長的1/10，并且其具有高的強度，高的彈性和低的熱膨脹。通過用以60%至70%的比例包含纖維而將細菌纖維素在透明樹脂比如丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂中浸滲并固化，獲得對500nm波長的光具有90%的透光性的生物納米纖維復(fù)合材料。生物納米纖維復(fù)合材料具有比得上結(jié)晶硅的低的熱膨脹系數(shù)(3至7ppm/ K)，比得上鋼的強度G60MPa)、以及高的彈性(30GPa)，并且還是撓性的。這樣能夠使得光檢測板30被形成得比例如使用玻璃板所形成的構(gòu)造更薄。在光檢測板30的頂面上設(shè)置粘合劑層70以與閃爍體層36結(jié)合?？梢栽谡澈蟿?0中使用的粘合劑材料的實例包括丙烯酸類、橡膠類和硅氧烷類粘合劑，然而，從透明性和耐久性考慮，優(yōu)選使用丙烯酸類粘合劑。優(yōu)選使用的這樣的丙烯酸類粘合劑的實例是這樣的共聚物其主要組分比如是丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯，同時具有用于提高內(nèi)聚力的短鏈丙烯酸烷基酯或甲
9基丙烯酸烷基酯比如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯，以及具有作為交聯(lián)劑的組分，比如可以成為交聯(lián)位置的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺衍生物、馬來酸、丙烯酸羥乙酯或丙烯酸縮水甘油酯(gylcidyl acrylate)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和交聯(lián)密度可以通過適當(dāng)調(diào)節(jié)對于主要組分、短鏈組分和作為交聯(lián)劑添加的組分的混合比和類型而變化。在粘合劑層70的頂面上的閃爍體層36被沉積到比真空沉積支持板60的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)，并且類似地位于比光檢測板30的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)。由此在光檢測板30和真空沉積支持板60之間形成間隙72。閃爍體層36以在內(nèi)部形成間隙的柱狀結(jié)構(gòu)形成，這未顯示在圖中。因此，即使當(dāng)閃爍體層36的熱膨脹系數(shù)不同于光檢測板30和真空沉積支持板60的熱膨脹系數(shù)，閃爍體層36由于溫度波動所引起的熱膨脹的量相比于光檢測板30和真空沉積支持板60的熱膨脹的量是可以被忽略的。因此，在第一示例性實施方案中，僅提及光檢測板30和真空沉積支持板60的熱膨脹系數(shù)之間的差。閃爍體層36的柱狀結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成具有面向光檢測板30并且由多個柱狀晶體形成的柱狀晶體區(qū)36A，以及與柱狀晶體區(qū)36A相鄰并且由多個非柱狀晶體形成的面向真空沉積支持板60的非柱狀晶體區(qū)36B。顯然，閃爍體層36還可以僅由多個柱狀體構(gòu)成。用于閃爍體層36的材料的實例包括例如易潮解的CsI TlXsI Na(鈉活化的碘化銫)和CsBr。閃爍體層36由選自它們中的至少一種材料構(gòu)成。由于閃爍體層36由這樣的易潮解材料構(gòu)成，因此防濕氣滲透能力變?yōu)槭潜仨毜摹?因此，在本發(fā)明的第一示例性實施方案中，閃爍體層36的側(cè)面和閃爍體層36在粘合劑層70 側(cè)的面(底面)由具有防濕氣滲透能力的第一保護層74覆蓋。在第一保護層74中使用對大氣中的濕氣具有阻隔功能的材料。這樣的材料的實例包括通過使用比如熱CVD或等離子體CVD之類的方法的氣相聚合而獲得的有機膜。從下面的光檢測板30和真空沉積支持板60的翹曲考慮，優(yōu)選地，所述材料是彈性變形的材料。有機膜的實例包括例如通過對由聚對二甲苯制成的樹脂的熱CVD而形成的氣相聚合膜，或含不飽和烴單體的氟化合物的等離子體聚合膜。有機和無機膜的層狀結(jié)構(gòu)都可以被使用。無機膜的優(yōu)選實例包括氮化硅(SiNx)膜、氧化硅(SiOx)膜、氧氮化硅(SiOxNy) 膜和Al2O3。當(dāng)使用氣相沉積形成(真空沉積)閃爍體層36時，所使用的真空沉積支持板60 被設(shè)置在閃爍體層36的頂面上。在第一示例性實施方案中，真空沉積支持板60構(gòu)成放射線X照射面。從良好的X-射線透射性和低成本考慮，鋁被優(yōu)選用作例如真空沉積支持板60的材料。然而，如果真空沉積支持板60由被鹽腐蝕的材料比如鋁構(gòu)成，則在真空沉積由易潮解材料比如CsI形成的閃爍體層36時，引起由于腐蝕所致的關(guān)于可以形成閃爍體層36 的可靠性的關(guān)注。因此，在本文中，真空沉積支持板60被由類似于第一保護層74的材料的材料所形成的第二保護層76覆蓋其所有表面。第二保護層76也優(yōu)選為類似于第一保護層74的彈性體。在第一示例性實施方案中，為了提高閃爍體層36的防濕氣滲透能力，不僅提供第一保護層74 (和第二保護層76)，而且還提供密封層78。更具體地，密封層78被傾倒到間隙72中，并且覆蓋閃爍體層36的整個側(cè)面(或更嚴格地講，是其第一保護層74)。密封層78是在中心部分78A的膜厚度比在真空沉積支持板60側(cè)邊緣78B和光檢測板30側(cè)邊緣78C的膜厚度薄的彈性體膜。在圖5中，密封層 78的形狀容易朝周邊方向外側(cè)彈性變形，并且從制造的容易性考慮，形成有具有凹陷形狀 (indented shape)的外周面。更具體地，密封層78成型為密封層78的厚度從密封層78的中心0朝向真空沉積支持板60側(cè)和光檢測板30側(cè)以曲線形式增加。為了形成具有凹陷形狀的密封層78的外周面，密封膜可以通過例如分配器分配。對于在密封層78的中心部分78A處的膜厚度以及其在真空沉積支持板60側(cè)的邊緣部分78B和光檢測板30側(cè)的邊緣部分78C處的膜厚度的具體值沒有特別限制，只要實現(xiàn)所述薄-厚關(guān)系即可。例如，當(dāng)由鋁構(gòu)成的真空沉積支持板60的厚度為500 μ m，由CsI構(gòu)成的閃爍體層36的厚度為600 μ m，粘合劑層70的厚度為15 μ m,并且光檢測板30的厚度為700 μ m時，則在密封層78的中心部分78A處，尤其是在厚度表示其最小值的中心0處的合適厚度的一個實例是300 μ m,而在真空沉積支持板60側(cè)的密封層78的側(cè)邊緣部分和在光檢測板30側(cè)的密封層78的側(cè)邊緣部分的合適膜厚度，即是位于最外側(cè)的密封層78的側(cè)邊緣的厚度并且表示其最大值，是500 μ m。密封層78通過被傾倒到到間隙72內(nèi)而附著到(連接到)第一保護層74、第二保護層76和光檢測板30上。對于密封層78的材料沒有特別限制，只要它是彈性體材料即可。然而，粘合劑材料是優(yōu)選的，并且可以使用丙烯酸樹脂或硅氧烷樹脂。從抑制附著的密封層78與第一保護層74和第二保護層76之間的分離考慮，固化后的密封層78的彈性體的楊氏模量優(yōu)選在 0. IMPa至IOOMPa之間，并且更優(yōu)選在0. IMPa至3MPa之間。操作下面說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20的操作。圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20的操作的說明圖。圖6A示出了在熱膨脹之前的放射線檢測器20的狀態(tài)，而圖6B示出了在已經(jīng)發(fā)生熱膨脹之后的放射線檢測器20的狀態(tài)。如圖6A和圖6B中所示，由于構(gòu)成放射線檢測器20的真空沉積支持板60和光檢測板30具有彼此不同的線膨脹系數(shù)，因此存在的情況是板根據(jù)在電子盒式磁帶10的溫度變化而經(jīng)歷熱膨脹，并且朝外側(cè)面方向Z翹曲。然而，即使發(fā)生這樣的情況時，由于根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方案的放射線檢測器20的構(gòu)造，即，在密封層78的中心部分78A處的膜厚度比在真空沉積支持板60側(cè)在邊緣部分78B處的膜厚度和在光檢測板30側(cè)在邊緣部分78C處的膜厚度薄，密封層78 與在密封層78的中心處的厚度不是更薄的情形相比更容易進行彈性變形，從而使得密封層78跟隨真空沉積支持板60和光檢測板30的熱膨脹誘導(dǎo)翹曲。由于在真空沉積支持板60側(cè)在邊緣部分78B處的膜厚度和在光檢測板30側(cè)在邊緣部分78C處的膜厚度比在中心處的膜厚度更厚，因此在密封層78與真空沉積支持板60 側(cè)和光檢測板30側(cè)之間的附著表面積更大，因而能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的內(nèi)聚力。因此，可以抑制密封層78分離，并且可以抑制附著于密封層78的其它構(gòu)件(比如第一保護層74和第二保護層76)的類似分離，所述分離將使得它們暴露閃爍體層36的整個側(cè)面或一部分側(cè)面。因此，能夠保持閃爍體層36的防濕氣滲透能力。第二示例性實施方案下面說明關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方案的放射線檢測器。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方案的放射線檢測器100的橫截面構(gòu)造的橫截面。根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方案的放射線檢測器100的構(gòu)造類似于第一示例性實施方案的構(gòu)造，它們的不同之處在于密封層102的輪廓。具體地，第一示例性實施方案的密封層78的形貌在外周表面上具有凹陷形狀，然而第二示例性實施方案的密封層102的輪廓被構(gòu)造成在外周表面上的凸出輪廓。然而，在這個方案中的密封層102還被構(gòu)造使得在中心部分78A處的膜厚度比在真空沉積支持板60側(cè)在邊緣部分78B處的膜厚度和在光檢測板30側(cè)在邊緣部分78C處的膜厚度薄。例如由硅氧烷樹脂形成的彈性體的管104被設(shè)置在閃爍體層36和密封層102之間，以實現(xiàn)這樣的密封層102的輪廓和膜厚度。為了阻止密封層102的彈性變形，管104的楊氏模量優(yōu)選被設(shè)定低于密封層102 的楊氏模量。對于管104的尺寸沒有特別限制，然而其實例是500 μ m的外橫截面尺寸和400 μ m 的內(nèi)橫截面尺寸。在閃爍體層36的側(cè)面和密封層102之間的附著表面積通過這樣的將管104設(shè)置在閃爍體層36和密封層102之間而減小，并且使得密封層102更容易變形。管104是彈性體，因此，類似于密封層102，被使得能夠跟隨真空沉積支持板60和光檢測板30的任何熱膨脹誘導(dǎo)翹曲。變化的實施例注意，盡管已經(jīng)給出了當(dāng)前示例性實施方案的具體示例性實施方案的詳細說明， 但是本發(fā)明并不受這些示例性實施方案的限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚的是，各種其它示例性實施方案可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，多個上述示例性實施方案的要素可以進行適當(dāng)組合。適當(dāng)組合還可以對下列變化的實施例進行。例如，盡管已經(jīng)說明了其中第一示例性實施方案的閃爍體層36具有柱狀結(jié)構(gòu)的方案，但是柱狀結(jié)構(gòu)不是必需的，只要用具有彼此不同的線膨脹系數(shù)的兩種部件構(gòu)造閃爍體層36即可。類似地，盡管已經(jīng)說明了其中第一實施例實施方案的閃爍體層36由易潮解材料構(gòu)成，但閃爍體層36并不是必須由易潮解材料構(gòu)成，只要要求閃爍體層36的防濕氣滲透能力即可。還可以在省略第一保護層74和/或第二保護層76的情況下進行構(gòu)造。而且，盡管已經(jīng)說明了在第一示例性實施方案中的密封層78覆蓋閃爍體層36的整個側(cè)面，但是該構(gòu)造可以被制成使得密封層78覆蓋閃爍體層36的側(cè)面的至少一部分，并且被構(gòu)造使得側(cè)面的其它部分的輪廓是通常被密封層覆蓋(使得在面內(nèi)方向處的膜厚度與在沿外側(cè)面方向Z的中心部分78A處以及兩個邊緣部分78B、78C處的膜厚度相同)。上面描述了密封層78的厚度顯示在中心部分78A處，尤其是在中心0處的值最小的情況。然而，如圖9看出，其厚度在中心部分78A處顯示其最小值的密封層78的部分N可以從中心0朝向真空沉積支持板60側(cè)或光檢測板30側(cè)移位。此外，上面參考圖5描述了其中密封層78的厚度從中心0朝向真空沉積支持板60 側(cè)和光檢測板30側(cè)的以曲線形式增加的方案。然而，例如，如圖9所示，密封層78可以成型使得密封層78的厚度從中心0朝向真空沉積支持板60側(cè)或光檢測板30側(cè)線性增加。而且，盡管已經(jīng)說明了在第二示例性實施方案中由比如硅氧烷樹脂的材料構(gòu)造的彈性體管104被設(shè)置在閃爍體層36和密封層102之間的情況，但是如果在制作過程中通過處理在閃爍體層36和密封層102之間可以設(shè)置空氣層200以代替管104，該管104可以被省略，如圖10所示。而且，盡管已經(jīng)在第一和第二示例性實施方案中說明了包括被稱作前面照射的電子盒式磁帶10 (其中真空沉積支持板60側(cè)是放射線X的照射面)的情況，但是可以構(gòu)造成被稱作背面照射的電子盒式磁帶10的情況，在該背面輻照的電子盒式磁帶10中，放射線X 的照射面是光檢測板30側(cè)。盡管在第一示例性實施方案中，已經(jīng)說明了從X放射線照射到其上的外殼16的照射面18側(cè)起，在外殼16內(nèi)側(cè)的順序設(shè)置了用于檢測已經(jīng)通過患者16的放射線X的放射線檢測器20和控制板22，但是可以構(gòu)造成具有用于移除在通過患者14時產(chǎn)生的放射線X的散射反射線的柵格、放射線檢測器20，然后是鉛板，所述鉛板用于吸收隨后從放射線X照射到其上的照射面18所提供的放射線X的背散射放射線。在第一示例性實施方案中，已經(jīng)說明了外殼16的形狀是矩形平板的形狀的情況， 然而對于其沒有特別限制，并且外殼16可以被成形為例如在平面圖中為正方形或圓形形狀。在第一示例性實施方案中，已經(jīng)說明了存在單一控制板22的情況，然而所出現(xiàn)的示例性實施方案不是限制于這樣的一個示例性實施方案，并且可以構(gòu)造成控制板22被分開成多個控制板22，其中每一個用于一種功能。而且，在所述說明中，控制板22在垂直方向上(外殼16的厚度方向)設(shè)置在放射線檢測器20的旁邊，然而可以構(gòu)造成控制板22在水平方向上被設(shè)置在放射線檢測器20的旁邊。放射線X也不限制于X-射線，并且可以使用其它放射線，比如α -射線、β -射線、 Y-射線、電子束或紫外射線。已經(jīng)說明了其中電子盒式磁帶10是便攜式電子盒式磁帶的情況，然而放射線照相成像裝置可以是大規(guī)模的非便攜的放射線照相成像裝置。
實施例下面是關(guān)于本示例性實施方案的放射線檢測器的實例的說明。制備5個圖5中所示的并且在第一示例性實施方案中解釋的放射線檢測器20作為實施例，同時改變密封層78的楊氏模量。在所制備的放射線檢測器20中，真空沉積支持板60由鋁構(gòu)成并且其厚度為500 μ m。此外，閃爍體層36由CsI構(gòu)成并且其厚度為600 μ m。 粘合劑層70的厚度為15 μ m。第一保護層74由聚對二甲苯(對-二甲苯樹脂)構(gòu)成，并且其厚度為20μπι。此外，類似于第一保護層74，第二保護層76由聚對二甲苯(對-二甲苯樹脂)構(gòu)成，并且其厚度為10 μ m。光檢測板30由TFT基板構(gòu)成，所述TFT基板由非堿性玻璃構(gòu)成并且其包含光電二極管，并且光檢測板30的厚度為700 μ m。每一個放射線檢測器20的密封層78分別由以下各項構(gòu)成TB3017B，其是由Hiree Bond corporation生產(chǎn)的丙烯酸類樹脂，并且具有 2. 4MPa的楊氏模量；U471B，其是由Chemi-tech corporation生產(chǎn)的丙烯酸類樹脂并且具有0. 4MPa的楊氏模量；A1656C，其是由Tesk corporation生產(chǎn)的丙烯酸類樹脂并且具有 1. 3MPa的楊氏模量；KE347，其是由Shin-Etsu Chemical corporation生產(chǎn)的硅樹脂并且具有0. 7MPa的楊氏模量；以及TB2088E，其是由Three Bond corporation生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂并且具有625MPa的楊氏模量。而且，在密封層78的中心0處的厚度是300 μ m,并且在真空沉積支持板60側(cè)和光檢測板30側(cè)的邊緣部分處的膜厚度是500 μ m。密封層78是通過分配器分配上述材料而形成的。圖11顯示了在使上述構(gòu)造的每一個放射線檢測器20在50 °C的溫度靜置之后的密封層78的楊氏模量和第二保護層76的分離性能之間的關(guān)系的對數(shù)圖。從分離結(jié)果可以證實，在0. IMPa至3MPa的范圍內(nèi)，第二保護層76沒有發(fā)生分離。然而，在上述條件下的這些分離結(jié)果僅是實例，并且本發(fā)明的密封層的楊氏模量并不限于0. IMPa至3MPa的范圍。
權(quán)利要求
1.一種放射線檢測器，所述放射線檢測器包括 支持體；閃爍體層，所述閃爍體層被沉積到比所述支持體的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)并且其將入射放射線轉(zhuǎn)換成光；光檢測板，所述光檢測板將從所述閃爍體層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成電荷并且具有與所述支持體的線膨脹系數(shù)不同的線膨脹系數(shù)，所述光檢測板被附著到所述閃爍體層以在所述光檢測板和所述支持體之間形成間隙；和彈性體的密封層，其被傾倒到所述間隙中并且其覆蓋所述閃爍體層的側(cè)面，使得在所述密封層的中心部分的膜厚度比在支持體側(cè)邊緣和在光檢測板側(cè)邊緣的所述密封層的膜厚度薄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括設(shè)置在所述閃爍體層的側(cè)面和所述密封層之間的第一保護層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測器，其中 所述閃爍體層具有柱狀結(jié)構(gòu)；并且所述支持體的所有表面都被第二保護層覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項所述的放射線檢測器，其中所述密封層的外周面具有凹陷輪廓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項所述的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括設(shè)置在所述閃爍體層和所述密封層之間的管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項所述的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括形成在所述閃爍體層和所述密封層之間的空氣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測器，其中所述彈性體的固化后楊氏模量為0.IMPa 至 1 OOMI^a。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，所述放射線檢測器還包括設(shè)置在所述光檢測板的頂面上的粘合劑層以將所述光檢測板結(jié)合到所述閃爍體層，其中所述粘合劑層包含丙烯酸類粘合劑材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其中所述閃爍體層位于比所述光檢測板的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其中所述閃爍體層由易潮解材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測器，其中所述第一保護層由彈性變形的材料構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測器，其中所述第一保護層包含聚對二甲苯。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測器，其中所述第二保護層由彈性變形的材料構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測器，其中所述第一保護層和所述第二保護層由相同的材料形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其中所述密封層包含彈性體膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測器，其中所述密封層分別粘附到所述第一保護層、所述第二保護層和所述光檢測板上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其中所述密封層包含粘合劑材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測器，其中所述密封層包含丙烯酸類樹脂或硅氧烷樹脂。
19.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線檢測器，其中所述管包含彈性體膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線檢測器，其中所述管的楊氏模量低于所述密封層的楊氏模量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放射線檢測器，所述放射線檢測器包括支持體；閃爍體層，所述閃爍體層被沉積到比所述支持體的外部邊緣更靠里的內(nèi)側(cè)并且其將入射放射線轉(zhuǎn)換成光；光檢測板，所述光檢測板將從所述閃爍體層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成電荷并且具有與所述支持體的線膨脹系數(shù)不同的線膨脹系數(shù)，所述光檢測板被附著到所述閃爍體層以在所述光檢測板和所述支持體之間形成間隙；和彈性體的密封層，其被傾倒到所述間隙中并且其覆蓋所述閃爍體層的側(cè)面，使得在所述密封層的中心部分的膜厚度比在支持體側(cè)邊緣和在光檢測板側(cè)邊緣的所述密封層的膜厚度薄。
文檔編號G01T1/20GK102466807SQ201110345070
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者野田和宏 申請人:富士膠片株式會社