專利名稱:晶體邊緣效應(yīng)的處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與減少或消除例如閃爍器這樣的光學(xué)元件的邊緣效應(yīng)的改善的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
閃爍材料或閃爍器響應(yīng)入射輻射產(chǎn)生光，入射輻射通常是伽瑪射線或x射線這樣的致電離輻射。這種材料可以是諸如摻有鉈雜質(zhì)的碘化鈉NaI(TI)這樣的晶體，或諸如塑料這樣的非晶體材料。
使用閃爍器的輻射探測(cè)器包括伽瑪照相機(jī)，x射線探測(cè)器和其它輻射成像或傳感設(shè)備。閃爍器通常有輻射接收面，諸如伽瑪射線這樣的輻射入射到這個(gè)面上。閃爍器有發(fā)光面和外邊緣，光響應(yīng)入射輻射從發(fā)光面發(fā)出。例如，盤形閃爍器可以有圓柱邊緣表面。諸如玻璃這樣的關(guān)光學(xué)窗口通常被粘結(jié)到閃爍器的發(fā)光表面。諸如光電倍增管這樣的光傳感器的陣列接收從閃爍器的發(fā)光面發(fā)出的閃爍光，通過窗口傳送到探測(cè)器。有時(shí)在窗口和光傳感器之間插入塑料“光導(dǎo)”。
光在閃爍器內(nèi)作為脈沖產(chǎn)生(也稱為閃爍事件)。閃爍器內(nèi)生成的光脈沖的位置被用在成像應(yīng)用中，例如SPECT(單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描)和PET(正電子發(fā)射斷層成像)成像。這種應(yīng)用通常稱為閃爍成像。
閃爍成像中的問題是來自閃爍器邊緣的反射會(huì)降低成像數(shù)據(jù)的測(cè)量位置精度，尤其是在閃爍事件在閃爍器邊緣附近發(fā)生的情況下。來自發(fā)生在邊緣附近的閃爍事件的光會(huì)從該邊緣反射，導(dǎo)致精確確定該事件位置的能力嚴(yán)重下降。事實(shí)上，外圍區(qū)域周圍可能存在與閃爍器或窗口的邊緣緊鄰的死區(qū)，有意義的位置數(shù)據(jù)不能從這個(gè)區(qū)域收集。這個(gè)死區(qū)或“邊緣效應(yīng)”減少了閃爍器的有效可用部分。另外，探測(cè)器外圍這個(gè)不可用區(qū)域的存在阻止了探測(cè)器在許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的最佳定位，例如胸和腦閃爍掃描法。探測(cè)器浪費(fèi)部分導(dǎo)致的探測(cè)器體積的增加可以使得在例如心臟閃爍掃描法和多種形式的SPECT這樣的應(yīng)用中難以將探測(cè)器的位置充分接近病人。
在一些探測(cè)器設(shè)計(jì)中，需要有一個(gè)以上的相互緊鄰的閃爍器元件。在這種情形中，元件之間的接合處(junction)傾向于充當(dāng)反射邊緣，其引起對(duì)接合處每一側(cè)上有影響的邊緣的不可用死區(qū)。
這一問題在本領(lǐng)域內(nèi)被廣泛認(rèn)識(shí)。例如，授權(quán)給Schreiner等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開No.2003/0034455中描述了解決此問題的早先嘗試，其中建議將閃爍器分割成許多三角形片斷。但是，加到設(shè)備成本中的這種分割難以制造，如果閃爍器從空氣中吸收水分，這會(huì)引起問題。例如，眾所周知，應(yīng)保護(hù)碘化鈉遠(yuǎn)離大氣水分。
授權(quán)給Pergale等人的美國(guó)專利No.4,284,891中描述了另一個(gè)嘗試的解決方案，其中建議在光學(xué)窗口外圍附近提供散射光反射鏡。但是，它難以提供真正的散射光反射鏡，因?yàn)榫w邊緣和很多材料的反射特性會(huì)隨著時(shí)間和環(huán)境條件改變。另外，實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種散射邊緣處理對(duì)解決問題沒有提供令人滿意的改進(jìn)。
因此，需要一種改進(jìn)的閃爍器和輻射探測(cè)器，可以減少或消除不需要的邊緣反射效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的方法和設(shè)備用于在諸如閃爍器這樣的光學(xué)元件中減小邊緣效應(yīng)，例如由邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的定位精度的降低。例如，可以在閃爍器或光學(xué)窗口的周邊區(qū)域靠近邊緣提供一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)。
依照本發(fā)明示例的輻射探測(cè)器包括閃爍器，該閃爍器具有發(fā)光面，輻射接收面和在發(fā)光面與輻射接收面之間延伸的周界，周界包括邊緣。閃爍器響應(yīng)輻射接收面上的輻射入射從發(fā)光面發(fā)出閃爍光。一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)在緊貼邊緣的外圍內(nèi)排列，光導(dǎo)在其從發(fā)光表面發(fā)出之前改變部分閃爍光的方向。閃爍探測(cè)器可以進(jìn)一步包含許多從閃爍器接收閃爍光的光傳感器。
在外圍區(qū)域內(nèi)提供的光導(dǎo)可以提高輻射探測(cè)器的定位精確度?？梢杂卸鄠€(gè)間隔分開的光導(dǎo)只排列在外圍區(qū)域內(nèi)。光導(dǎo)可以包括凹槽，在凹槽到邊緣的距離增加時(shí)凹槽的凹槽深度減小。
閃爍器的發(fā)光面可以有非外圍區(qū)域，例如中央?yún)^(qū)域，在中央?yún)^(qū)域內(nèi)沒有光導(dǎo)。根據(jù)應(yīng)用，非外圍區(qū)域可以較大，有時(shí)明顯大于外圍區(qū)域。
外圍區(qū)域是邊緣某一距離內(nèi)的區(qū)域。該距離可以是邊緣厚度的諸如少于10倍這樣的倍數(shù)，例如在邊緣的邊緣厚度的8倍之內(nèi)。該距離也可以大約是光傳感器的直徑。
光導(dǎo)可以是排列在閃爍器發(fā)射面和/或輻射接收面的凹槽。在另一個(gè)示例中，可以在閃爍器和探測(cè)器之間或多個(gè)探測(cè)器之間提供光導(dǎo)。光導(dǎo)可以包含凹槽，反射膜，界口或兩個(gè)不同折射率區(qū)域之間的邊界，或在閃爍器內(nèi)提供光的內(nèi)反射或折射的其它結(jié)構(gòu)。光導(dǎo)可以與邊緣基本平行。
改善的輻射探測(cè)器的另一示例包含閃爍器，與閃爍器的發(fā)光面進(jìn)行光通信的探測(cè)器陣列，閃爍器和光探測(cè)器陣列之間的窗口，閃爍器和/或窗口有一個(gè)或多個(gè)排列在其表面的凹槽。這些凹槽可以只排列在閃爍器和/或窗口的外圍區(qū)域內(nèi)。
在下面討論的示例中，術(shù)語(yǔ)“晶體”通常用于方便地表示閃爍材料。但是，這里討論的所有示例同樣應(yīng)用于非晶體閃爍器。描述的方法和設(shè)備也可以適合于在其它光學(xué)元件中的應(yīng)用，這對(duì)光學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯然的。
圖1示出一對(duì)晶體的側(cè)視圖，其中每個(gè)晶體有多個(gè)分別在鄰近晶體邊緣的外圍區(qū)域切割的凹槽；圖2示出晶體的側(cè)視圖，其中示出了在臨近晶體邊緣的外圍區(qū)域內(nèi)切割的晶體發(fā)光表面的凹槽；圖3是一對(duì)晶體的側(cè)視圖，其中每個(gè)晶體有在輻射接收面外圍區(qū)域切割的凹槽；圖4A和4B示出晶體的俯視圖；圖5示出晶體的側(cè)視圖，該晶體既有窗口又有光學(xué)傳輸元件，后者有在下表面切割的凹槽；圖6是輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，該探測(cè)器包含在窗口下表面切割的凹槽的窗口和晶體；圖7是輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，該探測(cè)器既有窗口又有光學(xué)傳輸元件，兩者都有凹槽；圖8是輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，該探測(cè)器的晶體和窗口都有凹槽；圖9是在晶體和窗口中有凹槽的輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，其中凹槽沒有對(duì)齊；圖10示出在晶體和窗口的上表面和下表面都有凹槽的輻射探測(cè)器；圖11示出輻射探測(cè)器，其中窗口/光導(dǎo)管上表面的形狀可以將光引至多個(gè)傳感器，窗口外圍區(qū)域內(nèi)也有凹槽；圖12示出外圍區(qū)域中有凹槽的彎曲晶體；圖13示出有環(huán)形凹槽的環(huán)形晶體；圖14示出包含計(jì)算機(jī)和顯示器的輻射探測(cè)器結(jié)構(gòu)；和圖15示出于有兩個(gè)晶體和金屬外殼的輻射探測(cè)器。
具體實(shí)施方式在下面討論的示例中，術(shù)語(yǔ)“晶體”通常方便地用于表示閃爍材料。但是，這里討論的示例同樣應(yīng)用于非晶體閃爍器。而且，在下面討論的示例中，由在晶體一個(gè)或多個(gè)表面(或相關(guān)窗口)上切割的凹槽提供光導(dǎo)。如下面更加詳細(xì)地討論的那樣，也可以使用光導(dǎo)的其它形式，例如，反射膜。
圖1示出部分第一晶體10，部分第二晶體12，兩個(gè)晶體之間的晶體間隙14，多個(gè)傳感器如傳感器16，每個(gè)晶體發(fā)光面中象凹槽18a-18d這樣的多個(gè)凹槽，第一晶體邊緣20，和第二晶體邊緣22。
如圖所示，晶體10的下表面是輻射接收面，而晶體的上表面是發(fā)光面。各圖說明都遵循這個(gè)慣例(只為方便起見)。
發(fā)光面和輻射接收面通常可以是平行或同延的，通過周界互連，周界確定邊緣。晶體可以是立方體的形式，有長(zhǎng)，寬，和厚度，厚度是邊緣厚度。厚度可以基本上比晶體的長(zhǎng)和/或?qū)捫　?br> 傳感器可以在位置上與所示的那些有所不同。例如，傳感器可以橫跨在兩個(gè)晶體之間。傳感器可以排成一線或兩維陣列，或其它結(jié)構(gòu)。也可以使用掃描成象的方法。
圖2示出晶體10的另一個(gè)視圖。28處的星號(hào)表示通過輻射與晶體相互作用產(chǎn)生的閃爍光(閃爍事件)脈沖。為方便起見，術(shù)語(yǔ)“閃爍光”會(huì)經(jīng)?？s寫為“光”。以L標(biāo)記的鋸齒形箭頭表示從晶體出來的光的可能路徑。為方便起見，沒有示出全部凹槽。
從閃爍事件(形成光脈沖)發(fā)出的光不會(huì)沿晶體10內(nèi)的各個(gè)方向傳播。但是，箭頭示出凹槽18a和晶體邊緣20協(xié)同工作以提供光導(dǎo)向效應(yīng)，由此，光從晶體邊緣和從凹槽的內(nèi)表面反射，使其采取保持與邊緣緊鄰的路徑，并在凹槽和晶體邊緣之間的一部分發(fā)光表面內(nèi)從發(fā)光表面發(fā)出。因此，凹槽18a和晶體邊緣20提供部分光學(xué)約束，或波導(dǎo)效應(yīng)。
圖3示出第一晶體40，第二晶體42，分隔間隙44，每個(gè)晶體的輻射接收面中象凹槽46這樣的凹槽，和多個(gè)諸如傳感器48這樣的傳感器。傳感器與每個(gè)晶體的上表面或發(fā)光面進(jìn)行光學(xué)通信。此圖說明可以在晶體的輻射接收面提供凹槽，以及或者代替在發(fā)光面提供凹槽。
圖4A示出晶體的俯視圖，示出了長(zhǎng)方形發(fā)光面，有表面(例如發(fā)光面)50，和象56和58這樣的多個(gè)在晶體外圍區(qū)域緊鄰邊緣的凹槽。邊緣以長(zhǎng)方形示出，包括側(cè)邊52和54。凹槽可以深度相同，或者，在其它示例中，最靠近邊緣的凹槽(凹槽58)的凹槽深度最大，距離邊緣最遠(yuǎn)的凹槽(凹槽56)的凹槽深度最小。凹槽的深度可以與到邊緣的距離相關(guān)，例如如以下更詳細(xì)地討論的那樣，與距離成反比。
晶體也可以有長(zhǎng)方形橫截面，使其有立方體形式。如圖4A所示，晶體的直角邊緣區(qū)域可以優(yōu)選地標(biāo)識(shí)為側(cè)面或邊緣?？梢栽诰w和/或窗口的一個(gè)或多個(gè)面形成類似的凹槽樣式。
圖4B示出另一個(gè)示例的俯視圖，其中表面59中形成的凹槽在拐角處形成網(wǎng)紋交叉樣式。其它細(xì)節(jié)可以與上面討論的圖4A的情況相同。
圖5示出輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，該探測(cè)器包括輻射側(cè)光學(xué)傳輸元件60，晶體62，窗口64，光學(xué)匹配介質(zhì)66，多個(gè)諸如傳感器68這樣的傳感器，多個(gè)諸如70和72這樣的凹槽。在本例中，凹槽在光學(xué)傳輸元件60的上側(cè)形成，與晶體62的輻射接收面緊鄰。
在與圖5中圖解的相似的另一個(gè)示例中，輻射探測(cè)器包含晶體和上下光學(xué)傳輸元件或窗口層，它們由晶體的發(fā)光面支撐。凹槽可以在晶體的發(fā)光面形成。
圖6表示輻射探測(cè)器的側(cè)視圖，包含晶體80，窗口82，多個(gè)諸如傳感器48這樣的傳感器，多個(gè)諸如凹槽86和88這樣的凹槽。在本例中，凹槽在窗口的下表面形成，即緊鄰晶體的發(fā)光面的窗口側(cè)。應(yīng)該記住，通常都是透明物的晶體和窗口可以看作是單個(gè)光學(xué)元件，即，它們一起構(gòu)成發(fā)射光的連續(xù)介質(zhì)。因此，窗口中凹槽的布置以與凹槽在晶體本身中一樣的方式減少了邊緣效應(yīng)，盡管程度較小。應(yīng)該理解，光反射同時(shí)從晶體的邊緣和窗口的邊緣發(fā)生。除晶體本身中的邊緣反射效應(yīng)以外從窗口邊緣的反射進(jìn)一步降低空間精確度?，F(xiàn)有的輻射探測(cè)器可以通過用在緊鄰晶體的窗口面內(nèi)有多個(gè)凹槽的窗口代替現(xiàn)有窗口的簡(jiǎn)單工藝改進(jìn)。在另一示例中，凹槽可以在窗口距離晶體最遠(yuǎn)的上表面形成。
圖7示出輻射探測(cè)器，該探測(cè)器包含輻射側(cè)窗口或光學(xué)傳輸元件100，晶體102，窗口104，傳感器106，緊鄰晶體的輻射接收面的輻射側(cè)窗口中的諸如108和110這樣的凹槽，和緊鄰晶體發(fā)光面的窗口的下表面中的諸如112和114這樣的凹槽。
在與圖7中圖解的相似的另一示例中，輻射探測(cè)器包含晶體，下窗口，和上窗口。在本例中，凹槽提供在晶體中和將光從晶體傳輸?shù)絺鞲衅鞯囊粋€(gè)或兩個(gè)窗口層內(nèi)。
圖8圖解了輻射探測(cè)器，該輻射探測(cè)器包含晶體120，窗口122，傳感器124，和提供在窗口下表面中的諸如128這樣的凹槽。象126這樣的凹槽提供在晶體上表面中。在本例中，晶體中的凹槽和窗口中的凹槽基本對(duì)齊。
圖9示出輻射探測(cè)器，該輻射探測(cè)器包含晶體140，窗口142，傳感器144，晶體上表面中的諸如146這樣的凹槽，和窗口下表面中的諸如148這樣的凹槽。在本例中，晶體中的凹槽和窗口中的凹槽完全沒有對(duì)齊。
圖10示出輻射探測(cè)器，該輻射探測(cè)器包含晶體160，窗口162，傳感器164，晶體下表面中的諸如166這樣的凹槽，晶體上表面中的諸如168這樣的凹槽，窗口下表面中的諸如170這樣的凹槽，和窗口的上表面中的諸如172這樣的凹槽。
圖11示出輻射探測(cè)器，該輻射探測(cè)器包含晶體180，窗口182，傳感器184，有上表面形貌186的窗口，經(jīng)設(shè)計(jì)將光導(dǎo)向傳感器的光敏感區(qū)域。示出了提供在窗口的下表面中的諸如188這樣的凹槽，但是可替換地或另外地，凹槽可以在晶體的任何一個(gè)表面或窗口的上表面。
在窗口的上表面中提供了一系列三角形凹口190使其防止光漏入傳感器之間或之內(nèi)的死區(qū)，否則將探測(cè)不到?？商鎿Q地，結(jié)構(gòu)182可以由兩個(gè)元件組成，緊鄰晶體的窗口和插入在窗口和光傳感器之間的“光導(dǎo)管”。如下面進(jìn)一步討論的那樣，可以使用其它表面形貌。
圖12是示出外圍區(qū)域內(nèi)有緊鄰晶體一個(gè)邊緣的凹槽202的彎曲(弓形)晶體200。在本例中，凹槽基本呈放射狀地從晶體的下表面延伸向其內(nèi)部。
圖13是環(huán)形晶體220的俯視圖，有環(huán)形邊緣222，和緊鄰邊緣的外圍區(qū)域內(nèi)的凹槽224和226。
圖14示出輻射探測(cè)器，該輻射探測(cè)器包含輻射源240，晶體242，窗口244，光傳感器陣列246，計(jì)算機(jī)248，顯示器250，數(shù)據(jù)端口(例如，數(shù)據(jù)輸入設(shè)備)252，和分析電路254。運(yùn)行在計(jì)算機(jī)248上的計(jì)算機(jī)程序可以用來提取光傳感器陣列提供的位置信息?？梢蕴峁┧惴ㄒ蕴峁┻吘壭拚?，深度修正和其它本領(lǐng)域中熟知的修正。分析電路可以包含噪音抑制電路，等等，可以與計(jì)算機(jī)集成為單獨(dú)設(shè)備。輻射源可以是診斷中的哺乳動(dòng)物。
圖15示出輻射探測(cè)器的側(cè)視橫截面圖，該輻射探測(cè)器包含外殼260，第一晶體262，基本與第一晶體鄰近的第二晶體264，和窗口266。外殼260可以是鋁這樣的金屬，可以給晶體提供保護(hù)使其免于大氣水分或其它降解源。探測(cè)器陣列270包含多個(gè)諸如272這樣的光傳感器和相關(guān)定位電路。諸如268這樣的凹槽在每個(gè)晶體的外圍區(qū)域內(nèi)示出以減少來自于反射的邊緣效應(yīng)，并改進(jìn)窗口上提供的傳感器陣列272提供的定位數(shù)據(jù)的精確度。
在另外的示例中，可以提供兩個(gè)與晶體對(duì)齊的窗口，并在接近末端部的窗口中提供凹槽。
光導(dǎo)(凹槽)術(shù)語(yǔ)“光導(dǎo)”可以用于表示可以提供在晶體內(nèi)以提供光的內(nèi)部轉(zhuǎn)向的任何結(jié)構(gòu)。光導(dǎo)可以是凹槽(例如在晶體表面切削)，術(shù)語(yǔ)“凹槽”為方便起見在其它處用來表示光導(dǎo)。術(shù)語(yǔ)凹槽包含狹槽，切口等結(jié)構(gòu)。
光導(dǎo)可以包含凹槽、基本不同的折射率介質(zhì)之間的界面、反射膜、氣泡、缺陷，例如晶體晶界，破裂膜這樣的晶體缺陷、和光從發(fā)光面發(fā)出之前在晶體內(nèi)提供光轉(zhuǎn)向的其它結(jié)構(gòu)或元件。光導(dǎo)也可以包含嵌入式纖維，塑料或金屬膜，或其它材料。
凹槽可以充氣，或充以象液體，塑料，玻璃，反射膜(例如塑料或金屬膜)，多層反射膜，纖維，球狀體(例如，構(gòu)成光子帶隙反射鏡)，干涉測(cè)量結(jié)構(gòu)，惰性氣體，真空(如果閃爍器在密封外殼中)，或其它材料這樣的填充材料。
光導(dǎo)可以與緊鄰邊緣區(qū)域基本平行，和/或與其構(gòu)成的表面或附近表面基本垂直。多個(gè)間隔分離的光導(dǎo)可以在外圍區(qū)域內(nèi)構(gòu)成。每個(gè)光導(dǎo)的深度或其它長(zhǎng)度可以與光導(dǎo)到邊緣的距離(在光導(dǎo)與邊緣的最近區(qū)域之間測(cè)量的距離)負(fù)相關(guān)。光導(dǎo)可以不完全延伸到晶體或窗口的所有表面，而是替換為放置在晶體或窗口容積內(nèi)部。
在其它示例中，可以提供光導(dǎo)跨過表面的全部范圍，而不是只在外圍區(qū)域。至于外圍光導(dǎo)，光導(dǎo)的深度(或類似長(zhǎng)度)可以與到最近邊緣的距離負(fù)相關(guān)(離邊緣越遠(yuǎn)深度越小，可以是線性或非線性關(guān)系)。在一個(gè)示例中，外圍光導(dǎo)的深度與到最近邊緣的距離負(fù)相關(guān)，表面中間區(qū)域中的光導(dǎo)可以有相同的深度。在另一示例中，在跨過整個(gè)表面上光導(dǎo)的深度與到邊緣的距離負(fù)相關(guān)。
光導(dǎo)可以在光導(dǎo)與另一個(gè)光導(dǎo)或邊緣之間提供閃爍光的部分光學(xué)約束。光學(xué)約束可以提高使用閃爍器的輻射探測(cè)器的定位精確度。
如果閃爍器有具有均勻橫截面、具有第一末端和第二端部的延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，那么可以在緊鄰一個(gè)或兩個(gè)端部的外圍區(qū)域中形成光導(dǎo)。
鄰近邊緣的光導(dǎo)的數(shù)目可以在1-20(包括)的范圍內(nèi)，例如在1-10(包括)的范圍內(nèi)，例如一個(gè)，兩個(gè)，三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)，六個(gè)，七個(gè)，八個(gè)，九個(gè)，或十個(gè)。實(shí)例閃爍器由5-7個(gè)凹槽制成，可以觀察到這些凹槽提高了定位精確度，并明顯地減小晶體邊緣附近的邊緣效應(yīng)死區(qū)。
凹槽間距可以是規(guī)則的(等間距)，或非均勻間隔。凹槽深度的漸變性可以與到邊緣的距離成正比或不成正比，或者，所有凹槽深度可以相同。
優(yōu)選地，邊緣附近的光導(dǎo)分成等級(jí)。外圍區(qū)域內(nèi)相同深度的凹槽或光導(dǎo)可以對(duì)一些應(yīng)用有益，但它們常常在最里面的凹槽內(nèi)形成邊緣效應(yīng)區(qū)，即，最里面凹槽的作用類似于邊緣。但是只穿過晶體中途延伸的凹槽確實(shí)產(chǎn)生比整個(gè)邊緣小的邊緣效應(yīng)，因此，多少有用途。
但是，優(yōu)選實(shí)施例是逐漸分級(jí)的凹槽，或從邊緣向內(nèi)移動(dòng)時(shí)變得越來越淺的凹槽。由于“波導(dǎo)”一側(cè)的凹槽比其它的深，它們比其它的更多地將光傳播限制在一個(gè)方向。這形成漸變效應(yīng)而不是銳利邊緣，這樣消除了所有或更多的死區(qū)。這是由于漸變深度結(jié)構(gòu)的“單向”傳播方面的原因。這可以參照本發(fā)明的一個(gè)最簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)最容易地解釋，其中只在晶體的發(fā)光側(cè)提供凹槽或光導(dǎo)。光可以越過底部“波導(dǎo)”的約束傳播。在底部離開波導(dǎo)的光既可以向著邊緣傳播，也可以遠(yuǎn)離邊緣傳播。由于朝向邊緣的開放路徑(光導(dǎo)底部與晶體底表面之間的空間)比遠(yuǎn)離邊緣的開放光徑小，光更可能遠(yuǎn)離邊緣傳播。這將發(fā)射的光“推”離邊緣。達(dá)到光傳感器的光強(qiáng)是歪斜的，而不是鐘形曲線，具有遠(yuǎn)離邊緣的更寬傳播。這種將光發(fā)射剖面“推”離邊緣的情況對(duì)于到達(dá)離邊緣更遠(yuǎn)的下一波導(dǎo)底部的光也會(huì)發(fā)生。這包括沿波導(dǎo)傳播的光加上從鄰近波導(dǎo)傳播到該點(diǎn)的光。這引起發(fā)射剖面傾斜得更加遠(yuǎn)離邊緣。但是，隨著離邊緣越來越遠(yuǎn)地觀察波導(dǎo)，這種傾斜效應(yīng)變得越來越小。這是因?yàn)橄蛑瓦h(yuǎn)離邊緣的相對(duì)開口成比例地變得越來越均等。對(duì)于最里面的波導(dǎo)，光子向右行進(jìn)的幾率與其向左行進(jìn)的幾乎一樣大。因此，發(fā)射的光被推離邊緣效應(yīng)死區(qū)，但是離邊緣移動(dòng)越遠(yuǎn)它被推離的程度變得越來越小。這引起邊緣效應(yīng)被模糊掉并擴(kuò)散到廣闊的區(qū)域。
除以上所述之外，光凹槽的分辨率提高效應(yīng)提高了分辨率，還減小了整個(gè)外圍區(qū)域上“涂抹”邊緣反射的分辨率降低效應(yīng)。
成像設(shè)備的定位精確度可以通過提供間隔更密集的凹槽得到提高。凹槽間距可以是，例如，傳感器直徑的分?jǐn)?shù)，例如在傳感器直徑的0.01-1倍范圍內(nèi)，例如在傳感器直徑的0.05-0.5倍范圍內(nèi)。凹槽間距也可以是邊緣厚度的分?jǐn)?shù)，例如在邊緣厚度的0.01-0.5倍范圍內(nèi)。
如果這些凹槽的凹槽深度不同，例如，凹槽深度與到邊緣的距離負(fù)相關(guān)，在一些示例中，凹槽可以是大約1mm，最深凹槽大約與邊緣厚度的一半相等。在一些示例中，凹槽可以是彎曲的。
外圍區(qū)域在美國(guó)專利No.6,563,121中，Schreiner等人描述了帶有排列在相同維度的規(guī)則陣列中的小隔間的閃爍片。但是，遠(yuǎn)離邊緣，可以從來自傳感器陣列的一個(gè)或多個(gè)傳感器讀數(shù)精確地確定定位數(shù)據(jù)。事實(shí)上，例如通過在局部晶體體積中的降低，在閃爍器表面中央?yún)^(qū)域內(nèi)提供凹槽會(huì)降低性能，增加閃爍器的成本和復(fù)雜性。
因此，例如，改進(jìn)的閃爍器、諸如凹槽這樣的光導(dǎo)優(yōu)選只在外圍區(qū)域內(nèi)提供。
可以根據(jù)傳感器寬度限定外圍區(qū)域，因?yàn)檩椛涮綔y(cè)器包括多個(gè)傳感器。傳感器寬度可以是，例如，傳感器的外徑，或傳感器的平均間隔距離。外圍區(qū)域可以限定為緊鄰閃爍器邊緣的區(qū)域，且到邊緣的距離至多與傳感器寬度大約相等。可替換地，外圍區(qū)域可以限定為緊鄰閃爍器邊緣的區(qū)域，且到邊緣的距離至多與傳感器寬度的一半大約相等。如果傳感器是光電倍增管，傳感器寬度可以稱作管的寬度。
外圍區(qū)域也可以根據(jù)表面的整個(gè)尺寸的分?jǐn)?shù)限定。例如，晶體或窗口的外圍區(qū)域可以是緊鄰邊緣的區(qū)域，且至多是從中心到該邊緣的距離的某一分?jǐn)?shù)。該分?jǐn)?shù)可以是，例如，5％，10％，15％，或20％。
外圍區(qū)域也可以限定為緊鄰邊緣的區(qū)域，且到邊緣的距離至多是厚片厚度的6-8倍。可替換地，該區(qū)域可以更小，例如是該厚度的3-4倍。外圍區(qū)域可以限定為緊鄰邊緣的區(qū)域，且到邊緣的距離至多與該厚度大約相等。在一個(gè)示例中，晶體厚度為1/4”到3/8”，光電管直徑為2”-3”，外圍區(qū)域是1”-1.5”。
在一個(gè)示例中，輻射探測(cè)器可以包括立方體厚片形式的閃爍器，該厚片有厚片長(zhǎng)，厚片寬，和厚片厚度(等于邊緣厚度)，厚片長(zhǎng)和厚片寬都基本上比厚片厚度大。在一些示例中，外圍區(qū)域可以是厚片的外區(qū)域，到邊緣的距離大約與邊緣厚度相等或大約在3-8倍范圍內(nèi)。
光導(dǎo)的制造光導(dǎo)(例如凹槽)可以通過多種機(jī)械，化學(xué)，光學(xué)，超聲波，或其它方法形成。例如，可以用鋸在晶體的一個(gè)或多個(gè)表面中切割凹槽。凹槽也可以用高壓流體射流形成。眾所周知，普通的晶體材料碘化鈉可以溶解在水中。在這種情形中，可以使用非水流體，例如油，超臨界二氧化碳，或其它流體。也可以用水，噴射切割之后表面迅速干燥。像二氧化碳或氮這樣的高壓氣體噴射也可以用來在表面中提供凹槽。
可以用激光來融化或在晶體表面中切割或提供凹槽。對(duì)于激光切割，使用與在晶體內(nèi)通過輻射產(chǎn)生的光不同波長(zhǎng)是有利的，因?yàn)榫w對(duì)該波長(zhǎng)大概基本上是可透過的；例如，如果閃爍光在可見區(qū)域中，可以使用x射線，UV或IR波長(zhǎng)。晶體可以包含添加劑以吸收預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的激光輻射以輔助晶體加工。
內(nèi)含物，氣泡，缺陷也可以用來提供晶體內(nèi)光的轉(zhuǎn)向。例如，聚焦在晶體塊內(nèi)的激光可以用來蒸發(fā)部分晶體以提供氣泡。這些缺陷可以以規(guī)則陣列或圖案提供以提供需要的光導(dǎo)效應(yīng)。
可以將氣泡注入形成晶體的熔化介質(zhì)。晶體可以包含基本有不同折射率的其它材料以提供折射光導(dǎo)。光導(dǎo)，例如凹槽，也可以通過成型(例如在晶體生長(zhǎng)過程中，例如塑料或熔融材料的模制，)沖壓，鉆孔，其它機(jī)械工藝，化學(xué)蝕刻，離子轟擊，電子束原子束，光刻工藝等形成。
晶體幾何結(jié)構(gòu)晶體可以是立方體形狀，帶有發(fā)光面，相反的輻射接收面，和長(zhǎng)方形邊緣(包括第一和第二相對(duì)端，第一和第二相對(duì)側(cè)面)。任何一對(duì)相反端可以替換地指定為側(cè)面，反之亦然。
晶體有定義為發(fā)光面和相反的輻射接收面之間的距離的晶體厚度。兩個(gè)面可以平行，提供均勻的厚度。
發(fā)光面在第一和第二端部之間和第一和第二側(cè)面之間擴(kuò)展。同樣，輻射接收面(與發(fā)光面相對(duì))可以基本上與發(fā)光面平行，也在第一和第二端部之間擴(kuò)展。
在另一示例中，晶體可以是彎曲的(弓形)，例如，或者最初在彎曲或弓形的外形中形成(晶體形成之后彎曲)，或者經(jīng)過加熱或其它軟化處理之后彎曲。彎曲處理可以在晶體加熱過程中發(fā)生。彎曲可以在一個(gè)平面內(nèi)，或者可以在三維空間內(nèi)以提供例如球形截面。
形成的凹槽可以與發(fā)光面或輻射接收面基本上垂直。凹槽可以與它們緊鄰的邊緣部分平行，例如與第一或第二端部平行。
凹槽可以等間距間隔，或以不規(guī)則間距提供。晶體內(nèi)凹槽的深度可以與凹槽到最近端部的距離相關(guān)，該深度限定為凹槽切割于其中的面與凹槽的遠(yuǎn)端之間的距離。例如，該相關(guān)可以是線性、指數(shù)、二次方、或其它數(shù)學(xué)形式。
因此，改進(jìn)的輻射探測(cè)器包括有厚片外形的閃爍器，基本平行的發(fā)光面和輻射接收面，厚片有厚片寬和厚片厚度，厚片厚度等于邊緣厚度，厚片寬度基本上比邊緣厚度大，閃爍器有外圍區(qū)域，外圍區(qū)域與邊緣緊鄰，閃爍器包含一個(gè)或多個(gè)只在外圍區(qū)域中形成的光導(dǎo)。在外圍區(qū)域中形成多個(gè)凹槽，這些凹槽充當(dāng)光導(dǎo)，每個(gè)凹槽的深度與凹槽到邊緣的距離負(fù)相關(guān)(例如成反比)。
晶體和窗口厚度可以大約相同。晶體厚度和窗口厚度可以有與圖中所示的不同的相對(duì)厚度。典型的晶體(或邊緣)厚度可以在0.125-3英寸范圍內(nèi)，例如在0.25英寸-0.5英寸范圍內(nèi)，例如在0.25-0.375英寸范圍內(nèi)。在一些示例中，最深的凹槽可以比邊緣厚度的一半小或與之相等。
特別是用于PET工作的一些晶體，可以明顯更厚，例如其厚度比寬度大。本發(fā)明也可以與這些更厚的晶體一起使用。
閃爍材料閃爍材料可以包括鹵化物(例如碘化鈉，碘化銫)，氧化物(例如鍺酸鉍(BGO)，鎢酸鎘，正硅酸釓(GSO)，摻鈰正硅酸釔(YSO)，摻鈰正硅酸镥(LSO)，等等)，其它無機(jī)材料(例如，無機(jī)晶體)，有機(jī)晶體，其它有機(jī)材料，和其它材料。閃爍材料可以包含其它催化劑和主體材料，其中催化劑是被擴(kuò)散或經(jīng)過處理的。催化劑可以是過渡金屬，例如稀土金屬。閃爍材料可以是晶體或非晶體的。非晶體閃爍材料可以包含例如聚合物，玻璃，和響應(yīng)入射輻射提供光的其它材料。
在本說明書中，提供了關(guān)于晶體的示例，其中術(shù)語(yǔ)晶體用來表示閃爍材料，例如閃爍晶體。但是，這里描述的方法和設(shè)備可以與任何閃爍材料一起使用，例如晶體或非晶體閃爍器，也可以與其它響應(yīng)非離子化輻射產(chǎn)生光的材料一起使用，例如熒光材料，或其它邊緣反射是個(gè)問題的光學(xué)元件。
窗口窗口一般包含基本上透過閃爍光的材料。例如，窗口可以與晶體的發(fā)光面接近、緊鄰或與之接合。窗口可以給晶體提供保護(hù)使之免于降解，例如使之免于刮擦，潮濕，破裂，等等。
可以用基本透過閃爍光的任何材料構(gòu)成窗口。例如，玻璃，聚合物(諸如丙烯酸聚合物，例如PMMA)，透明氧化物，或其它材料。
窗口上表面的形貌可以包括三角形凹口、金字塔、截平金字塔、截平圓錐形狀這樣的圓錐截面的圓錐體、透鏡、顯微透鏡陣列、菲涅爾透鏡模式、或其它可以用來將光導(dǎo)向傳感器的敏感區(qū)域的表面特征。同樣，窗口可以是厚片型，有與提供光導(dǎo)的上表面進(jìn)行光通信的單獨(dú)層。在核醫(yī)療領(lǐng)域，這個(gè)單獨(dú)層經(jīng)常稱為“光導(dǎo)管”。
窗口厚度可以在0.1-0.375英寸范圍內(nèi)，盡管這不是限制。如果例如外圍區(qū)域內(nèi)窗口的表面形貌將光導(dǎo)向傳感器，凹槽可以以這種特征形成。凹槽可以與上表面的平均平面垂直，可以大約與緊鄰邊緣平行，或以其它方式提供。
可以在窗口材料中提供光導(dǎo)(凹槽)，以減少由來自窗口邊緣的反射產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)。窗口中的凹槽可以加到或代替晶體中凹槽。
類似的幾何形狀可以用于之前描述的晶體示例，反之亦然。晶體中的凹槽可以與窗口中的凹槽組合。
窗口可以突出于晶體邊緣之上，這可以減小由晶體產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)，窗口中凹槽的增加可以進(jìn)一步減小由窗口邊緣反射產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)。
在窗口中提供凹槽可以有利地增加成像設(shè)備的定位精確度。這一改進(jìn)可能不如在晶體中形成凹槽那么大。但是，即使不可能代替成像設(shè)備的晶體，也可以通過用有凹槽窗口代替無凹槽窗口來提高設(shè)備的定位精確度。
外殼如果使用碘化鈉這樣的對(duì)潮氣敏感的閃爍器晶體，有必要用外殼保護(hù)晶體免于大氣水分的影響。也可以提供外殼以增加堅(jiān)固性，將多個(gè)晶體保持在一起，或達(dá)到其它目標(biāo)。外殼優(yōu)選地基本不削弱入射輻射，但不需要對(duì)閃爍光透明。外殼材料實(shí)例包括鋁、其它金屬、塑料等等。
反射鏡為了防止光從晶體的輻射接收面逸出并因此不能被探測(cè)器陣列探測(cè)到，可以提供反射鏡。例如，可以通過鋁外殼的內(nèi)反射表面提供反射鏡。也可以提供諸如單獨(dú)金屬膜或光子帶隙層這樣的反射膜。例如，可以將反射金屬膜蒸鍍到晶體的輻射接收面上。也可以使用干涉反光鏡和漫反射鏡。漫反射鏡包括聚合物膜(例如，聚四氟乙烯，多孔聚四氟乙烯，聚乙烯，等等)，諸如全白晶體層這樣的無機(jī)材料，摻無機(jī)材料的聚合物，等等。
也可以在晶體和/或窗口邊緣提供反射鏡。晶體邊緣通常會(huì)反射閃爍光。但是，可以提供另外的反射鏡。
通常，凹槽間距會(huì)比閃爍光波長(zhǎng)大得多，以致不提供光子帶隙(PBG)效應(yīng)或其它干涉效應(yīng)。但是，如果需要，可以在晶體邊緣或輻射接收面提供PBG區(qū)域或其它反射膜。這可以作為提供的任何凹槽或其它光導(dǎo)的附加物。
可以在例如傳感器的孔徑周圍提供吸收器降低來自任何表面的不必要的雜散反射。
傳感器和電路可以使用的傳感器包括光電倍增管(PMT)，諸如雪崩光電二極管這樣的固態(tài)傳感器，或其它感光設(shè)備?？梢栽诰€性或二維陣列中提供傳感器。閃爍事件的定位信息可以從傳感器信號(hào)確定。
在晶體中切割凹槽之后，可能會(huì)有由于晶體局部體積減少引起的靈敏度減弱，需要衰減修正。也可以提供線性修正以修正圖象的任何扭曲或空間失真。
可以提供放大器以提高傳感器陣列的信噪比。入射輻射有鎖定放大器可以使用的相位信息，閃爍光從中穿過的光調(diào)制器，或類似事物以減少信號(hào)噪聲。分析電路可以包括計(jì)算機(jī)，修正邊緣效應(yīng)等的算法，噪音降低電路，等等。
可以在元件之間提供液體，凝膠體，油脂，聚合物等等這樣的光耦合材料以減小折射率中斷產(chǎn)生的散射。例如，可以在傳感器與窗口(或晶體，如果沒有使用窗口)之間提供光耦合材料以減少光損失。
應(yīng)用應(yīng)用包括伽瑪射線照相機(jī)，和其它輻射探測(cè)器和成像設(shè)備，例如核醫(yī)療設(shè)備。應(yīng)用包括正電子發(fā)射斷層成像，單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像，組合PET/SPECT，x射線成像，UV成像，宇宙射線探測(cè)，和其它成像和探測(cè)應(yīng)用。
與穿過整個(gè)發(fā)光面的均勻凹槽相比，改善的輻射探測(cè)效率有利于所有應(yīng)有，尤其是靈敏度有問題的那些(例如組合PET/SPECT設(shè)備)。
這里描述的方法和設(shè)備也可以適用于其它應(yīng)用，例如減小其它材料中的邊緣效應(yīng)，例如透鏡，熒光材料，發(fā)光材料，光導(dǎo)材料(例如光導(dǎo))，等等。下面更詳細(xì)地描述其它示例。
從光學(xué)元件一般消除邊緣效應(yīng)這里描述的方法通?？梢杂脕沓鈱W(xué)元件中的邊緣效應(yīng)。例如，可以在透鏡的一個(gè)或兩個(gè)表面的外圍給透鏡提供一個(gè)或多個(gè)凹槽。也可以在角膜植片，眼鏡片，和其它透鏡和/或透鏡陣列的外圍邊緣周圍提供凹槽(該術(shù)語(yǔ)通常用來表示任何光導(dǎo))。例如，在眼鏡應(yīng)用中，可以用框架元件部分或全部覆蓋一個(gè)或多個(gè)凹槽。
可以在激光材料的發(fā)光面的外圍區(qū)域給激光材料提供一個(gè)或多個(gè)凹槽。這可以用來減少?gòu)募す獠牧袭a(chǎn)生的散射光。
也可以在其它光學(xué)元件和系統(tǒng)的外圍區(qū)域提供凹槽，例如沿波導(dǎo)的外圍區(qū)域，或其它集成光學(xué)系統(tǒng)的元件。例如，它們可以幫助減小波導(dǎo)內(nèi)的邊緣效應(yīng)。
因此，改善的輻射探測(cè)器的示例包括閃爍器，該閃爍器有發(fā)光面，輻射接收面，發(fā)光面和輻射接收面之間的外圍，該外圍區(qū)域包含具有邊緣厚度的邊緣。閃爍器響應(yīng)輻射接收面上的輻射入射從發(fā)光表面發(fā)射閃爍光。閃爍器有緊鄰邊緣的外圍區(qū)域，閃爍器包括一個(gè)或多個(gè)只排列在外圍區(qū)域內(nèi)的光導(dǎo)。這與光導(dǎo)均勻排列跨過閃爍器表面的其它設(shè)計(jì)相反。外圍區(qū)域可以是在到邊緣距離大約在3-8倍邊緣厚度距離內(nèi)的區(qū)域，或者，如果使用傳感器陣列，該區(qū)域?yàn)榈竭吘壘嚯x大約與傳感器間距或傳感器直徑相等或在傳感器直徑(或傳感器間距)一半內(nèi)的區(qū)域。外圍區(qū)域的面積可以小于不緊鄰邊緣的非外圍區(qū)域(例如中央?yún)^(qū)域)的面積。光導(dǎo)在閃爍從發(fā)光面出現(xiàn)之前，提供閃爍器內(nèi)閃爍光的內(nèi)反射或轉(zhuǎn)向。
如果輻射探測(cè)器包括閃爍器、窗口、和傳感器陣列，每個(gè)傳感器通過窗口與閃爍器的發(fā)光面進(jìn)行光通信，光傳感器有光傳感器直徑，閃爍器或窗口可以提供在一個(gè)或多個(gè)在一個(gè)或兩個(gè)面上形成的凹槽，這些凹槽排列在到其邊緣的距離比光傳感器直徑小的距離內(nèi)。
本發(fā)明不局限于以上說明的示例。示例并不是想作為發(fā)明范疇的限制。這里描述的方法，設(shè)備，組成等是示范性的，不是想作為發(fā)明范疇的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到其中的改變和其它應(yīng)用。本發(fā)明的范疇通過權(quán)利要求
的范疇限定。說明書中的副標(biāo)題只是為了方便起見。示例、替換物等應(yīng)該在整個(gè)說明中查找。
本說明中提及的專利或公開以參考的方式相同程度地并入此處，如同每個(gè)公開特定并分別以參考的方式并入此處。特別是，2003年11月20日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/523,765，全文并入此處。關(guān)于成像系統(tǒng)的另外信息可以在申請(qǐng)人的已頒發(fā)的美國(guó)專利6,525,320，6,525,321和6,504,157和公開申請(qǐng)2003/0136912中找到，其內(nèi)容以參考的方式并入此處。
權(quán)利要求
1.一種輻射探測(cè)器，包括閃爍器，該閃爍器有發(fā)光面，輻射接收面，和在發(fā)光面與輻射接收面之間延伸的周界，周界包括邊緣，邊緣有邊緣厚度；閃爍器響應(yīng)入射到輻射接收面上的輻射從發(fā)光面發(fā)出閃爍光；閃爍器有緊鄰邊緣的外圍區(qū)域；閃爍器包括只在外圍區(qū)域中形成的光導(dǎo)；光導(dǎo)可以用來在部分閃爍光從發(fā)光面發(fā)出之前使該部分閃爍光轉(zhuǎn)向；由此提高輻射探測(cè)器的定位精確度。
2.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，進(jìn)一步包含多個(gè)光傳感器，傳感器接收閃爍光，每個(gè)傳感器有傳感器直徑，外圍區(qū)域是在離開邊緣一個(gè)與傳感器直徑大約相等的距離內(nèi)的區(qū)域。
3.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，閃爍器具有不形成光導(dǎo)的非外圍區(qū)域，非外圍區(qū)域比外圍區(qū)域大。
4.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中外圍區(qū)域處于離開邊緣大約等于8倍邊緣厚度的距離內(nèi)。
5.如權(quán)利要求
4所述的輻射探測(cè)器，其中外圍區(qū)域處于離開邊緣大約等于5倍邊緣厚度的距離內(nèi)。
6.如權(quán)利要求
4所述的輻射探測(cè)器，其中外圍區(qū)域處于離開邊緣大約等于3倍邊緣厚度的距離內(nèi)。
7.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中光導(dǎo)包含在發(fā)光面或輻射接收面形成的凹槽。
8.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中光導(dǎo)包含反射膜。
9.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中光導(dǎo)包含兩個(gè)不同折射率區(qū)域之間的界面。
10.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中光導(dǎo)提供閃爍器內(nèi)閃爍光的內(nèi)反射。
11.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，其中光導(dǎo)基本上與邊緣平行。
12.如權(quán)利要求
1所述的輻射探測(cè)器，進(jìn)一步包含多個(gè)間隔分開的光導(dǎo)，這些間隔分開的光導(dǎo)只在外圍區(qū)域中形成。
13.如權(quán)利要求
10所述的輻射探測(cè)器，其中每個(gè)光導(dǎo)的深度與光導(dǎo)到邊緣的距離負(fù)相關(guān)。
14.如權(quán)利要求
10所述的輻射探測(cè)器，其中閃爍器是長(zhǎng)方形厚片，該厚片有厚片長(zhǎng)，厚片寬，與邊緣厚度相等的厚片厚度，厚片長(zhǎng)和厚片寬基本上都比厚片厚度大，外圍區(qū)域是離開邊緣8倍邊緣厚度的范圍內(nèi)的區(qū)域。
15.一種閃爍器，包括閃爍材料體，該閃爍材料體有發(fā)光面，輻射接收面，在發(fā)光面與輻射接收面之間延伸的周界，周界包括邊緣，邊緣有邊緣厚度；閃爍體響應(yīng)輻射接收面上的輻射入射從發(fā)光面發(fā)出閃爍光；閃爍體為厚片形式，輻射接收面與發(fā)光面基本平行并同延，該厚片有厚片寬和厚片厚度，厚片厚度與邊緣厚度相等，厚片寬基本上比邊緣厚度大；閃爍體有外圍區(qū)域，外圍區(qū)域緊鄰邊緣；閃爍體包含一個(gè)或多個(gè)只在外圍區(qū)域中形成的光導(dǎo)；以及光導(dǎo)起在部分閃爍光從發(fā)光面發(fā)出之前使該部分閃爍光轉(zhuǎn)向的作用。
16.如權(quán)利要求
15所述的閃爍器，閃爍材料有不緊鄰邊緣的非外圍區(qū)域，非外圍區(qū)域覆蓋大部分閃爍器。
17.如權(quán)利要求
16所述的閃爍器，其中閃爍器有多個(gè)在外圍區(qū)域中形成的凹槽，凹槽起到光導(dǎo)的作用，每個(gè)凹槽的深度與凹槽到邊緣的距離負(fù)相關(guān)。
18.如權(quán)利要求
16所述的閃爍器，一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)由外圍區(qū)域內(nèi)的多個(gè)凹槽提供，每個(gè)凹槽從其中一個(gè)面延伸到閃爍器中。
19.如權(quán)利要求
18所述的閃爍器，其中每個(gè)凹槽基本上與其中一個(gè)面垂直。
20.如權(quán)利要求
18所述的閃爍器，其中凹槽基本上與邊緣平行并且相互平行。
21.如權(quán)利要求
18所述的閃爍器，其中每個(gè)凹槽有凹槽深度，凹槽深度與凹槽到邊緣的距離負(fù)相關(guān)。
22.如權(quán)利要求
15所述的閃爍器，其中外圍區(qū)域處于離開邊緣為8倍的邊緣厚度的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求
15所述的閃爍器，其中邊緣厚度在0.25-0.375英寸范圍內(nèi)。
24.如權(quán)利要求
18所述的閃爍器，其中最深的凹槽比邊緣厚度的一半小或與之相等。
25.一種與成像設(shè)備一起使用的閃爍器，該閃爍器包含有第一表面，相反的第二表面和至少一個(gè)在第一和第二表面之間延伸的邊緣的主體；限定于從第一表面到主體中的多個(gè)平行凹槽，每個(gè)凹槽有凹槽深度，凹槽被布置為鄰近邊緣，與邊緣最近的凹槽有最大的深度，隨后的凹槽深度較小。
26.如權(quán)利要求
25所述的閃爍器，其中凹槽深度隨著凹槽到邊緣的距離而線性減小。
27.如權(quán)利要求
25所述的閃爍器，其中凹槽深度隨著凹槽到邊緣的距離非線性減小。
28.一種輻射探測(cè)器，包含響應(yīng)入射輻射產(chǎn)生閃爍光的閃爍器，該閃爍器有輻射接收面和發(fā)光面；傳感器陣列，每個(gè)傳感器與閃爍器的發(fā)光面進(jìn)行光通信，每個(gè)光傳感器有光傳感器直徑；閃爍器與光傳感器陣列之間的窗口，該窗口有第一面和第二面；閃爍器或窗口有一個(gè)或多個(gè)在其一個(gè)面中形成的凹槽，所述一個(gè)或多個(gè)凹槽只在離開邊緣一個(gè)比光傳感器直徑小的距離內(nèi)形成。
29.一種處理光學(xué)材料以調(diào)整內(nèi)部邊緣反射的影響的方法，光學(xué)材料有通過周界而界定的面，周界包括邊緣，該方法包括在緊鄰邊緣的外圍區(qū)域內(nèi)的面中形成多個(gè)凹槽；所述面也包含沒有形成凹槽的非外圍區(qū)域，非外圍區(qū)域在面積上比外圍區(qū)域大。
30.如權(quán)利要求
29所述的方法，其中凹槽通過切割光學(xué)材料形成。
31.如權(quán)利要求
29所述的方法，其中光學(xué)材料是閃爍器。
32.如權(quán)利要求
29所述的方法，其中光學(xué)材料用來在成像設(shè)備中形成光學(xué)元件。
專利摘要
用在輻射成像設(shè)備中的閃爍器，有發(fā)光面，輻射接收面，在發(fā)光面和輻射接收面之間延伸的周界，周界包括邊緣，邊緣有邊緣厚度。閃爍器響應(yīng)輻射接收面上的輻射入射從發(fā)光面發(fā)射閃爍光。閃爍器有一個(gè)或多個(gè)在閃爍器緊鄰邊緣的外圍區(qū)域內(nèi)形成的光導(dǎo)。這些光導(dǎo)可以提高包含閃爍器輻射成像設(shè)備的定位精確度。
文檔編號(hào)G01T1/24GK1993632SQ20048003996
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2004年11月22日
發(fā)明者杰克·E·朱尼 申請(qǐng)人:杰克·E·朱尼導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan