多功能辐射检测器制造技术

本发明专利技术提供一种多功能和多模态的辐射检测器(10)。该辐射检测器(10)包括至少两个检测器单元(12a、12b)，该检测器单元具有光敏像素(14)和至少一个闪烁器件(20)，该至少一个闪烁器件光学地耦合至光敏像素(14)。检测器单元(12a、12b)彼此邻近地布置在衬底箔(24)上。其中，检测器单元(12a、12b)的闪烁器件(20)彼此分隔开，使得辐射检测器(10)是能够弯曲的。这允许辐射检测器(10)以许多不同的几何构造使用。

Multifunctional Radiation Detector

The invention provides a multifunctional and multimodal radiation detector (10). The radiation detector (10) comprises at least two detector units (12a, 12b), which have a photosensitive pixel (14) and at least one scintillation device (20), which is optically coupled to a photosensitive pixel (14). The detector units (12a, 12b) are arranged on the substrate foil (24) adjacent to each other. The scintillation devices (20) of the detector units (12a, 12b) are separated from each other so that the radiation detector (10) can be bent. This allows the radiation detector (10) to be used in many different geometric configurations.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多功能辐射检测器
本专利技术涉及辐射检测器领域。更具体地说，本专利技术涉及多功能辐射检测器和用于生产这种辐射检测器的方法。
技术介绍
辐射检测器使用在从科学应用、空间应用到医疗应用的范围内的许多应用中。取决于应用以及与该应用一起推断出的约束条件，诸如(例如)待测量的粒子能量，辐射检测器可达到大型尺寸。US2010/0078573A1公开了一种辐射检测装置，其包括用于检测已穿过受试者的辐射并将检测到的辐射转换成辐射图像信息的柔性辐射检测器。
技术实现思路
因此，需要多用途、多功能、较紧凑、坚固且有成本效益的辐射检测器。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题解决，其中另外的实施方案并入从属权利要求中。根据本专利技术的第一方面，提供一种辐射检测器。该辐射检测器包括多个检测器单元，该检测器单元各自包括多个光敏像素，并且该检测器单元各自包括至少一个闪烁器件，该至少一个闪烁器件光学地耦合至多个光敏像素。辐射检测器进一步包括用于承载检测器单元的衬底箔。其中，检测器单元并列地布置在衬底箔上。此外，至少两个直接相邻检测器单元的至少两个直接相邻的闪烁器件彼此分隔开，使得辐射检测器沿着衬底箔的弯曲区域的至少一部分是能够弯曲的和/或能够折叠的，该弯曲区域布置在所述至少两个直接相邻的闪烁器件之间。根据本专利技术的第一方面的示例，辐射检测器进一步包括用于对检测器单元进行寻址的至少一个寻址电路和用于读出来自检测器单元的信号的至少一个信号读出电路。根据本专利技术的第一方面的另一示例，每个检测器单元包括单独的寻址电路和/或单独的信号读出电路。根据第二方面，提供一种辐射检测器布置结构，其包括多个如以上所述和在下文中所述的辐射检测器。根据第三方面，提供一种用于生产如以上所述和在下文中所述的辐射检测器的方法。应注意，如以上所述和在下文中所述的辐射检测器的特征和/或要素可以是辐射检测器布置结构和/或方法的特征和/或要素。反之亦然，如以上所述和在下文中所述的辐射检测器布置结构和/或方法的特征可以是辐射检测器的特征和/或要素。在这里和在下文中，术语“光敏像素”可以指用于检测电磁辐射和/或用于检测电磁信号(诸如光)的元件。像素中的每一个可独立地检测电磁辐射。然而，多个子像素也可电子地互连以形成单个光敏像素。这种布置结构也可称为装仓像素(binnedpixel)。在这里和在下文中，术语“闪烁器件”可以指包括诸如(例如)CsI、GOS(硫氧化钆)、石榴石(例如LGGAG、镥钆镓铝石榴石)和/或NaI的闪烁材料的器件，该闪烁材料可由光子和/或带电粒子激发，并且该闪烁材料通过发射诸如光的电磁辐射而去激发。在这里和在以下文中，术语“光学地耦合”可以指光学地连接，使得由闪烁器件和/或闪烁材料发射的电磁辐射可传输至光敏像素和/或撞击在光敏像素上以被检测到。此外，术语“衬底箔”可以指用于承载检测器子单元的平坦和/或平面的载体元件。具体而言，衬底箔可以是薄箔，例如包括聚合物材料和/或金属，具有在从数μm至数千μm的范围内的厚度，例如从10μm至1000μm，且优选地从10μm至100μm。具体而言，衬底箔可具有约25μm的厚度。此外，衬底箔可以是柔性的，这可意味着衬底箔可以在没有任何劣化的情况下可弯曲和/或可折叠例如多于105次。此外，术语“能够弯曲的”可以指辐射检测器在没有劣化的情况下是可折叠的。换句话说，辐射检测器可无劣化地和/或以无磨损方式和/或无磨损地折叠和/或卷绕(例如)多于105次。此外，术语“并列地”可意指检测器单元彼此邻近地布置和/或相对于彼此毗邻地布置。术语“两个直接相邻的检测器单元”可以指第一检测器单元和第二检测器单元，其中第一检测器单元可包括第一边缘和/或边界，该第一边缘和/或边界被布置成与第二检测器单元的第二边缘和/或边界相对。因此，第一检测器单元的第一边缘可面向第二检测器单元的第二边缘。术语“两个直接相邻的闪烁器件”可以指第一闪烁器件和第二闪烁器件，其中第一闪烁器件可包括第一边缘和/或边界，该第一边缘和/或边界被布置成与第二闪烁器件的第二边缘和/或边界相对。因此，第一闪烁器件的第一边缘可面向第二闪烁器件的第二边缘。重新表述本专利技术的第一方面，检测器可包括用于检测辐射的各种(即至少两个)检测器单元。检测器单元可各自包括各种(即至少两个)光敏像素和至少一个闪烁器件。检测器单元可例如被配置成用于检测光子和/或能够激发闪烁器件的任何其他辐射粒子，诸如带电粒子，如电子、正电子和/或α粒子，以便生成电磁信号，诸如(例如)光输出和/或光信号，其可由光敏像素检测到。其中，每个检测器单元的光敏像素可以按照任意图案布置，诸如(例如)布置成一列或多列和/或一行或多行。检测器单元可彼此邻近地布置在衬底箔的侧面上和/或在表面(例如外表面)上，和/或在顶部上。检测器单元可以按照任意图案布置在衬底箔上，诸如(例如)布置成行、三角形、矩形和/或圆形。检测器单元也可布置成相对于彼此具有一定偏移和/或移位。至少两个直接相邻的检测器单元可彼此分隔开，使得间隙、间隔和/或空隙形成在这些相邻的检测器单元的闪烁器件之间和/或在这两个检测器单元的闪烁器件的相对边界/边缘之间。间隙可没有辐射检测器的任何其它元件，即间隙可以是无障碍的。具体地，没有闪烁器件的部分可存在于间隙和/或空隙内。至少两个相邻的闪烁器件和/或其直接相对的边缘可彼此分隔开至少0.1cm，优选地至少1cm。然而，取决于闪烁器件的厚度，闪烁器件可彼此分隔开1cm至30cm，例如3cm至20cm，且优选地5cm至15cm。因此，衬底箔的弯曲区域可以指衬底箔的布置在间隙内的区域和/或面积。因此，弯曲区域可表示衬底箔的对间隙进行定界和/或限定的区域。通过将直接相邻的检测器单元的直接相邻的闪烁器件分隔开，辐射检测器可以沿着那个弯曲区域的至少一部分和/或沿着间隙有利地是能够弯曲的和/或能够折叠的。换句话说，辐射检测器可在弯曲区域和/或间隙内有利地是能够弯曲的。这继而可允许在至少两个相邻的检测器单元相对于彼此的各种构造和/或几何布置结构中任意地折叠辐射检测器。这样，辐射检测器可例如被折叠成紧凑的构造，例如以便运输或存储辐射检测器，并且在使用中辐射检测器可被临时展开。另外，辐射检测器可有利地根据具体应用在检测器单元相对于彼此的构造和/或几何布置结构方面进行调适。例如，在医疗应用中，辐射检测器的几何形状可根据患者的具体几何形状加以调整。然而，辐射检测器也可有利地应用在诸如科学应用的其他应用中，例如在粒子加速器处。辐射检测器也可被用在空间应用中，其中其(例如)可以在折叠构造中被运送至太空并且然后在太空中展开。具体地参照医疗应用，与可对(例如)X射线成像和接近患者施加限制的普通的、单个、平坦的、大型检测器的刚性几何形状相比，本专利技术的辐射检测器可允许较小的检测器单元基本上以相对于彼此的任何预期角度灵活地定位，这能够实现新的成像时机。此外，与具有大面积和/或多个检测器的普通或标准成像系统(诸如(例如)脊柱成像神经双平面应用)相比，本专利技术的辐射检测器能够实现更紧凑和更具成本效益的成像系统的设计，从而提供较高的系统可移动性。此外，普通或标准的大尺寸刚性平坦检测器可在成像操作的大部分期间限制医师或其他医疗装置接近患者。相反，当检测器展开时，本专利技术的辐射检测器可以仅在短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射检测器(10)，包括：多个检测器单元(12a、12b)，所述多个检测器单元各自包括多个光敏像素(14)并且各自包括至少一个闪烁器件(20)，所述至少一个闪烁器件光学地耦合至所述多个光敏像素(14)；和用于承载所述检测器单元(12a、12b)的衬底箔(24)，其中，所述检测器单元(12a、12b)并列地布置在所述衬底箔(24)上；至少两个直接相邻的检测器单元(12a、12b)的至少两个直接相邻的闪烁器件(20)彼此分隔开，使得所述辐射检测器(10)沿着所述衬底箔(24)的弯曲区域(30)的至少一部分是能够弯曲的，其中所述弯曲区域(30)布置在所述至少两个直接相邻的闪烁器件(20)之间；并且每个检测器单元(12a、12b)包括用于对相应的所述检测器单元(12a、12b)进行寻址的单独的寻址电路(34)和/或用于读出来自相应的所述检测器单元(12a、12b)的信号的单独的信号读出电路(36)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.26 EP 16171487.81.一种辐射检测器(10)，包括：多个检测器单元(12a、12b)，所述多个检测器单元各自包括多个光敏像素(14)并且各自包括至少一个闪烁器件(20)，所述至少一个闪烁器件光学地耦合至所述多个光敏像素(14)；和用于承载所述检测器单元(12a、12b)的衬底箔(24)，其中，所述检测器单元(12a、12b)并列地布置在所述衬底箔(24)上；至少两个直接相邻的检测器单元(12a、12b)的至少两个直接相邻的闪烁器件(20)彼此分隔开，使得所述辐射检测器(10)沿着所述衬底箔(24)的弯曲区域(30)的至少一部分是能够弯曲的，其中所述弯曲区域(30)布置在所述至少两个直接相邻的闪烁器件(20)之间；并且每个检测器单元(12a、12b)包括用于对相应的所述检测器单元(12a、12b)进行寻址的单独的寻址电路(34)和/或用于读出来自相应的所述检测器单元(12a、12b)的信号的单独的信号读出电路(36)。2.根据权利要求1所述的辐射检测器(10)，其中，所述辐射检测器(10)是能够弯曲的，且弯曲角(50)由所述至少两个直接相邻的检测器单元(12a、12b)包围；所述弯曲角(50)在从约0°至约360°的范围内。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的辐射检测器(10)，其中，所述辐射检测器(10)包括单个衬底箔(24)；和/或所述衬底箔(24)包括聚合物材料。4.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射检测器(10)，其中，所述检测器单元(12a、12b)中的每一个包括光敏像素(14)形成的阵列(40、40a、40b)；和/或所述光敏像素(14)中的每一个包括至少一个薄膜晶体管元件(16)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射检测器(10)，其中，所述多个检测器单元(12a、12b)中的至少一个具有弯曲形状。6.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射检测器(10)，其中，所述单独的寻址电路(34)中的每一个和/或所述单独的信号读出电路(36)中的每一个布置在所述衬底箔(24)的单独的电子装置承载区域(15a-15d)上。7.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射检测器(10)，其中，所述辐射检测器还包括：开关元件(38)，所述开关元件布置在两个检...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·W·M·雅各布斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL