用于制造散射射线准直仪的方法和散射射线准直仪技术

本发明专利技术涉及一种用于制造散射辐射准直仪(2)的方法，该散射辐射准直仪(2)从下侧(4)开始沿构造方向(6)延伸到上侧(8)，散射辐射准直仪(2)具有吸收X射线的壁部(10)，并且在散射辐射准直仪(2)中在壁部(10)之间形成用于非散射X射线的贯通通道(12)，其中使用光刻工艺，借助于该光刻工艺由混合有X射线吸收材料的光刻胶形成散射辐射准直仪(2)的壁部(10)。

【技术实现步骤摘要】
用于制造散射射线准直仪的方法和散射射线准直仪
本专利技术涉及一种用于制造散射射线准直仪的方法，该散射射线准直仪从下侧开始沿构造方向延伸到上侧，该散射射线准直仪具有吸收X射线的多个壁部，并且在该散射射线准直仪中在壁部之间形成用于非散射X射线的通道。此外，本专利技术还涉及一种相应的散射射线准直仪以及一种具有相应散射射线准直仪的X射线设备。
技术介绍
为成像方法设计的X射线设备通常具有所谓的散射辐射准直仪，也称为散射辐射光栅，以便吸收不希望的散射X射线，使得不希望的散射X射线不会入射到X射线设备的X射线探测器上。在此，相应的散射辐射准直仪具有吸收X射线辐射的多个壁部，在壁部之间形成用于非散射X射线辐射的贯通通道。这种类型的散射辐射准直仪通常通过以下方式制造，即将具有适当凹口或开口的金属板彼此堆叠，然后将金属板彼此连接。
技术实现思路
由此出发，本专利技术所基于的目的在于，提出一种用于制造散射辐射准直仪的有利的方法、一种有利地构造的散射辐射准直仪和一种有利地构造的X射线设备。该目的通过根据本专利技术的方法、散射辐射准直仪和X射线设备实现。本文中包含本专利技术的部分有利的和本身部分具有创新性的改进方案。关于所述方法所提及的优点和优选设计方案也可变通地应用于散射辐射准直仪和/或X射线设备，反之亦然。在此，根据本专利技术的方法用于制造散射辐射准直仪或散射辐射光栅，该散射辐射准直仪或散射辐射光栅在构造方向上从下侧延伸到上侧。在此，散射辐射准直仪具有吸收X射线辐射的多个壁部，并且在这些壁部之间形成用于非散射X射线辐射的贯通通道。根据实施变型方案，贯通通道是拉长延伸的并且例如彼此平行地定向，或者贯通通道的中心纵轴线例如全部延伸至一个点，特别是延伸至散射辐射准直仪外部的一个点。与此无关地，通过使用光刻工艺并且特别是通过重复地使用该光刻工艺来制造散射辐射准直仪。在此，在光刻工艺过程中通常使用曝光掩模，并且借助于光刻工艺形成散射辐射准直仪的壁部，特别是由混合有X射线吸收材料的光刻胶形成。以此方式，即使非常精细的结构也能够以非常高的精度实现。在此，例如实现了具有微小壁厚(例如壁厚在约10μm至约100μm的范围内)的吸收X射线辐射的壁部和/或壁厚几乎不会随构造方向上的延伸而变化的吸收X射线辐射的壁部。替代地或附加地，实现了彼此以微小间距布置的吸收X射线的壁部，例如以约300μm至约600μm范围内的间距布置。此外，通常在光刻工艺中通常利用紫外线辐射使光刻胶涂层曝光。在曝光后对该涂层进行显影，并且在此例如尤其是为了形成贯通通道而用溶剂进行冲洗或冲刷。这意味着用溶剂又去除光刻胶涂层的一部分，并且通过该去除至少形成贯通通道的部分区段。在此，例如γ-丁氧基丙酮被视为合适的溶剂。在此，根据应用情况，相应光刻胶层的厚度的值在约200μm至约800μm的范围内。在此，厚度优选在约400μm至约600μm的范围内，例如约为500μm。根据该方法的一种实施变型方案，光刻胶具有环氧树脂作为基础树脂。在这种情况下，优选使用路易斯酸作为光敏组分，即例如三芳基六氟锑酸盐。特别是Microchem公司的称为SU-8的光刻胶被认为是有效的。不管所使用的光刻胶及其确切成分如何，都在光刻胶中混合有X射线吸收材料。作为该材料合宜地使用金属，其中优选为钨。在此，X射线吸收材料例如以粉末的形式被添加到光刻胶中，优选以球珠的形式或以颗粒的形式被添加到光刻胶中。如果是提供球珠或颗粒，则该球珠或颗粒优选具有在约1μm至约10μm的范围内的平均直径。此外有利的是，在光刻胶和X射线吸收材料的混合物中，X射线吸收材料的体积分数至少约占30％，特别是至少约占40％，例如约占50％。此外，X射线吸收材料的体积分数通常小于约80％，特别是小于约70％。现在优选使用光刻胶和X射线吸收材料的这种混合物，以便由此形成散射辐射准直仪的壁部。为此，有利地使用衬底，例如硅晶片，然后优选在构造方向上层状地构造散射辐射准直仪或散射辐射准直仪的模块，特别是通过多次重复光刻工艺。在此，在每次光刻工艺的过程中，通常涂覆由光刻胶和X射线吸收材料组成的涂层，其中有利地将第一涂层涂覆到衬底上，然后将其他涂层通常逐层地涂覆到先前完成的涂层上。在此，该涂覆优选通过旋涂进行。替代地，每一涂层的涂覆通过以下方式进行，即以一种框架包围衬底并且随后倒入光刻胶和X射线吸收材料的混合物。根据应用目的，对于分层结构，不同的涂层使用不同的曝光掩模，或者所有涂层使用一个曝光掩模。例如，通过使用不同的曝光掩模，可以在各个涂层中在吸收X射线的壁部之间形成连接腹板，连接腹板将吸收X射线的壁部保持在一起，从而也使壁部以其相对位置和相对定向彼此固定。替代地或附加地，可借助于不同的曝光掩模来形成彼此不平行且特别是不平行于构造方向的贯通通道，即贯通通道的中心纵轴线例如会聚在一个共同点上。此外，在某些情况下，在两次光刻工艺之间进行涂覆工艺，以便形成稳定化中间涂层，优选在每此光刻工艺之后都进行这样的涂覆工艺。通常仅在最后的光刻工艺之后优选地省去前述类型的涂覆工艺。这样的稳定化中间涂层例如为金属涂层，即例如由钨制成的涂层。特别是当稳定化中间涂层由金属涂层构成时，则稳定化中间涂层优选通过溅射形成。替代地，通过浸涂来施加稳定化中间涂层。在此，尤其是在涂覆特殊的清漆以形成稳定化中间涂层的情况下，相应的浸涂是有利的。在某些情况下，中间涂层具有蜂窝结构。在此，通常同样借助于光刻法来产生这种蜂窝结构。与施加稳定化中间涂层的方式和所使用的材料无关地，稳定化中间涂层在形成后优选具有在约10μm至约50μm的范围内的厚度。根据应用情况，上述稳定化中间涂层的一部分在施加之后例如通过蚀刻又被去除。在这些情况下，有利地去除那些不覆盖由光刻胶形成的结构的部分，即所形成的壁部区段，而是位于待形成的贯通通道区域中的部分。此外有利的是，在两次光刻工艺之间，以填充材料填充、特别是填满在由光刻胶形成的结构之间存在的间隙。在此，作为填充材料通常使用对曝光不敏感的材料，即特别是对紫外光(UV光)不敏感的材料。合适的材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。根据应用目的，在较晚的时间点，例如在最后的光刻工艺之后又将填充材料去除。为此可使用诸如丙酮的常用溶剂。因此，借助于上述方法现在制造出根据本专利技术的散射辐射准直仪，其特别是为X射线成像设备、即X射线仪而设计，并且通常也用在X射线仪中，例如用在计算机断层扫描仪中。这种散射辐射准直仪通常在构造方向上具有在约5mm和约30mm之间的延伸。当在X射线设备中使用散射辐射准直仪时，则该构造方向通常基本上定向为平行于穿过X射线设备的X射线辐射源的直线，该直线垂直落在X射线设备的X射线探测器上。散射辐射准直仪横向于构造方向的延伸根据应用目的而变化。在此，散射辐射准直仪通常具有基本上呈矩形的横向于构造方向的横截面。在此，矩形横截面的一个边长通常为约2cm至约4cm，并且另一边长通常为约12cm在某些情况下，散射辐射准直仪可以构造为一体式或一件式。替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造散射辐射准直仪(2)的方法，所述散射辐射准直仪(2)从下侧(4)开始沿构造方向(6)延伸到上侧(8)，所述散射辐射准直仪(2)具有吸收X射线的多个壁部(10)，并且在所述散射辐射准直仪(2)中在所述多个壁部(10)之间形成用于非散射X射线的多个贯通通道(12)，/n其中使用光刻工艺，借助于所述光刻工艺由混合有X射线吸收材料的光刻胶形成所述散射辐射准直仪(2)的所述多个壁部(10)。/n

【技术特征摘要】
20190619 DE 102019208888.01.一种用于制造散射辐射准直仪(2)的方法，所述散射辐射准直仪(2)从下侧(4)开始沿构造方向(6)延伸到上侧(8)，所述散射辐射准直仪(2)具有吸收X射线的多个壁部(10)，并且在所述散射辐射准直仪(2)中在所述多个壁部(10)之间形成用于非散射X射线的多个贯通通道(12)，
其中使用光刻工艺，借助于所述光刻工艺由混合有X射线吸收材料的光刻胶形成所述散射辐射准直仪(2)的所述多个壁部(10)。


2.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述光刻工艺的过程中将由所述光刻胶制成的一个涂层(14)曝光，并且其中在所述曝光之后以溶剂、特别是γ-丁氧基丙酮冲洗或冲刷所述涂层以形成多个贯通通道(12)。


3.根据权利要求2所述的方法，
其中由所述光刻胶制成的一个涂层(14)的厚度(d)的值在200μm至800μm的范围内，并且特别是在400μm至600μm的范围内。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其中所述光刻胶具有作为基础树脂的环氧树脂。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其中将金属、特别是钨作为X射线吸收材料混合到所述光刻胶中。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
其中将呈球珠形式的X射线吸收材料混合到所述光刻胶中。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
其中在所述光刻胶中混合X射线吸收材料，使得所述X射线吸收材料的体积分数占至少30％，并且特别是占至少40％。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，
其中使用一个衬底(20)，特别是一个硅晶片。


9.根据权利要求8所述的方法，
其中通过多次重复所述光刻工艺在所述衬底(20)上沿构造方向(6)逐层地构造所述散射辐射准直仪(2)或所述散射辐射准直仪(2)的一个模块。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·厄格勒，S·维尔特，V·克里斯蒂奇，M·M·科勒斯恩格雷，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE