用于高能射线照相的检测器和关联的成像组件制造技术

一种用于高能射线照相的检测器(10)，该检测器按以下顺序包括：‑金属筛网(12)，该金属筛网被设置为接收入射辐射，入射辐射的至少一部分透过金属筛网并形成透射辐射；‑闪烁体部件(14)，该闪烁体部件被设置为将由金属筛网透射的辐射转换成光；以及‑检测层(16)，该检测层被设置为检测由闪烁体部件发射的光的强度。筛网(12)由原子序数严格大于70的金属制成或由包括至少50质量％的一种或多种原子序数严格地大于70的金属的合金制成，并且筛网的厚度在20μm与900μm之间。

Detectors and associated imaging components for high energy radiography

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高能射线照相的检测器和关联的成像组件
本专利技术涉及一种用于高能射线照相的检测器。
技术介绍
从现有技术已知具有间接转换的矩阵检测器。通常将它们与x射线源一起使用。例如，传感器将入射的x射线转换为光，该光转而被转换为电信号。测量电信号的强度使得可以获得入射的x射线的强度。然而，这些检测器并未针对高能源进行优化。特别地，一个当前检测器模型尤其包括由铜制成的金属筛网，该金属筛网特别用来过滤入射信号。当光子穿过金属筛网时，这些光子中的第一部分通过光电效应与铜相互作用，并且第二部分通过康普顿(Compton)散射相互作用。康普顿散射对应于在入射光子与原子的自由电子碰撞且电子从原子射出而光子被散射时观察到的现象。被散射的光子与入射光子的方向不同，能量更少。由此，康普顿散射现象导致空间分辨率的劣化和金属筛网的输出处的低增益。相反，当光子通过光电效应相互作用时，光子被原子吸收，并且其所有能量都被传输到深层的电子，该电子被原子射出。在吸收光子之后，光电子发射能量Ee＝Eph-Eb，其中，Eb是光电子的键能，并且Eph是入射光子的能量。在该过程重要的能量和原子序数下，发射的电子在非常短的距离(约几百微米(μm))内被吸收，使得如果光电子离开金属筛网到达下一筛网，则被闪烁体层吸收，空间分辨率的损失与康普顿散射相比可忽略不计。关于光子平均将通过光电效应或康普顿散射来不同程度地相互作用的事实，有几个因素在起作用。然而，当入射辐射具有高能量时，已知的检测器很可能使各光子通过康普顿散射相互作用，并且空间分辨率差。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是在高能射线照相的背景下提高检测器的增益，同时维持良好的空间分辨率。为此，本专利技术涉及一种用于高能射线照相的检测器，该检测器按以下顺序包括：-金属筛网，其被设置为接收入射辐射，入射辐射的至少一部分透过金属筛网并形成透射辐射；-闪烁体部件，其被设置为将由金属筛网透射的辐射转换成光；以及-检测层，其被设置为检测由闪烁体部件发射的光的强度，其中，筛网由原子序数严格大于70的金属制成或由包括至少50％质量的一种或多种原子序数严格地大于70的金属的合金制成，并且筛网的厚度在20μm与900μm之间。根据本专利技术的具体实施方式，检测器具有以下特征中的一个或多个，这些特征单独考虑或根据任意技术上可以的组合来考虑：-检测器是平面的，-筛网具有在100μm与275μm之间的厚度，-金属筛网由铀，优选为贫化的铀制成，并且筛网具有在125μm与175μm之间的厚度，-金属筛网由钍制成，并且筛网具有在225μm与275μm之间的厚度，-金属筛网由铋制成，并且筛网具有在225μm与275μm之间的厚度，-金属筛网与闪烁体部件接触，-检测器包括支撑层，该支撑层在金属筛网与闪烁体部件之间，-检测器包括支撑层，该支撑层具有在1μm与300μm之间的厚度，-闪烁体部件由硫氧化钆制成，以及-闪烁体部件具有在100μm与300μm之间的厚度。本专利技术还涉及一种射线照相成像组件，该射线照相成像组件包括电离辐射源，该电离辐射源的能量在100keV(千电子伏特)与50MeV(兆电子伏特)之间。根据本专利技术的具体实施方式，射线照相成像组件具有以下特征：-源是铱-192伽玛源，其平均能量在370keV与390keV之间，或者是硒75或钴60。【附图说明】本专利技术将在阅读以下描述时更佳地理解，以下描述仅被提供为示例，并且参照附图来进行，附图中：图1是根据本专利技术的检测器的第一实施方式的截面示意图；图2是根据本专利技术的检测器的第二实施方式的截面示意图；图3是示出根据材料的衰减系数的比率的图；图4是示出由不同材料制成的示例性金属筛网且对于0μm与200μm之间的厚度获得的增益的曲线；图5是示出对于等于400μm的厚度由图4的示例性金属筛网获得的增益的图；图6是示出对于等于500μm的厚度对于图5的示例性金属筛网获得的增益的图；图7是示出对于等于600μm的厚度对于图5的示例性金属筛网获得的增益的图；图8是示出对于等于700μm的厚度对于图5的示例性金属筛网获得的增益的图；以及图9是示出对于等于800μm的厚度对于图5的示例性金属筛网获得的增益的图。【具体实施方式】本专利技术涉及一种包括电离辐射源和检测器的射线照相成像组件。电离辐射源的能量在100keV(千电子伏特)至50MeV(兆电子伏特)之间，更具体地为在200keV与20MeV之间。在此提醒，电子伏特被定义为由一伏电势差从静止加速的电子获得的动能。在一个实施方式中，源是铱-192源，即，质量数等于192的铱的同位素。例如，铱-192源的平均能量在370keV与390keV之间。另选地，源是硒75或钴60源。图1中示出了检测器10的第一实施方式，其中，检测器10是平面的。检测器限定输入表面6和输出表面8。输入表面6大致平行于输出表面8，并且限定横向平面。垂直于横向平面的方向被称为纵向X。检测器按以下顺序包括金属筛网12、闪烁体部件14以及检测层16。在第一实施方式中，检测器10还包括在输入表面6处在金属筛网12上的支撑层18以及在闪烁体部件14与检测层16之间的保护层20。由此，按顺序，检测器10包括：-支撑层18、-金属筛网12、-闪烁体部件14、-保护层20以及-检测层16。金属筛网12、闪烁体部件14以及检测层16以层的形式设置。各层是平面的且具有相应的厚度，该厚度被定义为该层在纵向上的维数，大致恒定。支撑层18和保护层20是平面的且具有相应恒定的厚度。金属筛网12、闪烁体部件14以及检测层16以层的形式设置。所述表面例如是矩形的。表面例如具有1cm2与50cm2之间的表面积。支撑层18和保护层20例如具有与金属筛网12、闪烁体部件14以及检测层16相同的、平行于横向平面的表面。在变型例中，该组层不具有平行于横向平面的相同表面，而是至少重叠在有效区域中。支撑层18尤其使得可以为闪烁体提供支撑。支撑层18由塑料制成且具有在1μm与300μm之间的厚度。支撑层18例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET制成。例如，PET以商标销售。它透射可见光谱中至少90％的光和95％以上的x射线。金属筛网12被设置为接收入射辐射。入射辐射的至少一部分透过金属筛网12并形成透射辐射。筛网12由原子序数严格大于70的纯金属制成，尤其是钽(Ta)、钨(W)、铂(Pt)、铅(Pb)、铋(Bi)、钍(Th)或铀(U)。纯金属指纯度严格大于99.00％的金属，即，关于该金属，筛网中的金属量严格大于99.00％。另选地，筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高能射线照相的检测器(10)，所述检测器按以下顺序包括：/n-金属筛网(12)，其被设置为接收入射辐射，所述入射辐射的至少一部分透过所述金属筛网并形成透射辐射；/n-闪烁体部件(14)，其被设置为将由所述金属筛网透射的所述辐射转换成光；以及/n-检测层(16)，其被设置为检测由所述闪烁体部件发射的光的强度，/n其中，所述筛网(12)由原子序数严格大于70的金属制成或由包括至少50％质量的一种或多种原子序数严格地大于70的金属的合金制成，并且所述筛网的厚度在20μm与900μm之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 FR 17537801.一种用于高能射线照相的检测器(10)，所述检测器按以下顺序包括：
-金属筛网(12)，其被设置为接收入射辐射，所述入射辐射的至少一部分透过所述金属筛网并形成透射辐射；
-闪烁体部件(14)，其被设置为将由所述金属筛网透射的所述辐射转换成光；以及
-检测层(16)，其被设置为检测由所述闪烁体部件发射的光的强度，
其中，所述筛网(12)由原子序数严格大于70的金属制成或由包括至少50％质量的一种或多种原子序数严格地大于70的金属的合金制成，并且所述筛网的厚度在20μm与900μm之间。


2.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于：所述检测器是平面的。


3.根据权利要求1或2所述的检测器，其特征在于：所述筛网(12)具有在100μm与275μm之间的厚度。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的检测器，其特征在于：所述金属筛网(12)由铀，优选为贫化的铀制成，并且所述筛网(12)具有在125μm与175μm之间的厚度。


5.根据权利要求1至3中任意一项所述的检测器，其特征在于：所述金属筛网(12)由钍制成，并且所述筛网(12)具有在225μm与275μm之间的厚度。


6.根据权利要求1至3中任意一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安吉拉·彼得罗帕尔芒捷，
申请(专利权)人：法马通公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR