[发明专利]湿度稳定的闪烁体

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测器使用的闪烁体材料。

背景技术

在基于间接转换的X射线探测的领域内使用闪烁体。

在已知的沉积过程中，闪烁体例如通过热蒸发在基底上生长。经常使用铝基底。在蒸发时控制压力和温度。通过这些参数调整闪烁体针的长径比以及也调整它们在基底上彼此的间距。在以此方式制成的闪烁体针之间的距离，典型地可以从1μm一直改变到10μm。在此基底上形成由闪烁体针组成的垫状装置。柱状结构的长径比典型地长度在100与1000μm之间，直径从2至10μm。

在这里闪烁体针的生长取决于基底。在基底内的针孔效果可导致在针的内部共生。

作为闪烁体的材料例如使用碘化铯，它是高吸湿性的。还已知，例如添加铊的碘化铯闪烁体。这种添加物也会有湿度稳定性的问题。

使用于闪烁体的材料往往对水分敏感。为了简化过程技术和便于应用，保证较长的使用寿命和更高的储存安定性，应使闪烁体对水分不敏感。

迄今，为促使闪烁体针防水，在柱状结构之间的间隙充填一种胶粘剂，用它将闪烁体垫粘结在基底或底板(Backplane)上。基底例如由无定形硅构成。此外，迄今将碘化铯闪烁体的储存条件选择为，存放腔与水分阻断。即使如此储存时间缩短，以及闪烁体垫在其制造后要尽可能早期在干燥的环境中直接粘结在探测器的影像器(Imager)上。

例如闪烁体针的间隙，亦即生长的闪烁体垫，充填聚对二甲苯，使湿度的影响最小化。例如由气相沉积聚对二甲苯。为此存在工业沉积过程。但是这些如其他迄今已知的方案一样，仍然不能保证闪烁体材料有足够长的寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种湿度稳定的闪烁体及其制造方法。

上述技术问题通过一种具有至少一个闪烁体的装置得以解决。

按本发明的装置包括至少一个闪烁体。尤其是，装置包括多个闪烁体。在这里，闪烁体按本发明被至少一个原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)层至少局部围绕，所述ALD层直接生长在闪烁体上。尤其是，这一层通过ALD过程生长在闪烁体上。此层尤其在一个原子层上其厚度是均匀的。尤其是，此层在其电、光或机械性质方面各向同性。

此层优选地湿度稳定和不透水。其优点是，即使闪烁体是强吸湿性的，但仍是防水的。因此闪烁体材料可以长期储存以及一般是耐用的。尤其延长了其中装入这种具有防水层的闪烁体的设备的使用寿命。

按本发明一项有利的扩展设计，此层“无”针孔，也就是说，此层只有最小的和仅仅很少量的通道。合乎目的地，针孔如此之小，以致水不能渗透此层。尤其是，此层也无缺陷。在层内小的缺陷密度对于其光学特性是有利的。但无缺陷的层保证实际上的光学各向同性。

按本发明一项相宜的扩展设计，保护层的折射率正好在可在闪烁体内激发的荧光束处于其中的波长范围内高于闪烁体材料的折射率。其优点是，命中闪烁体的X射线在闪烁体内激发荧光束，然后荧光束在闪烁体内如在光波导中那样在保护层上全部反射，并因而在光波导起始点对准目标射出。

按本发明另一项有利的扩展设计，装置包括一个具有比闪烁体材料高的折射率的层。其优点是，通过这一围绕闪烁体的层支持闪烁体的波导特性。尤其是，正是这一有高折射率的保护层，才促使闪烁体如光导体那样导引在闪烁体内产生的荧光。

因此，按本发明一项有利的扩展设计，此层围绕闪烁体在至少一个位置可透过来自闪烁体的荧光束。尤其是，此层围绕闪烁体在一个位置有一个通道。这可以通过在闪烁体的一个位置上去除保护层实现。这对于将闪烁体使用于探测是有利的，此时将闪烁体安装在光探测器上。

尤其是，所制造的通道可重新通过ALD层封闭，它确保防水，但是透光的。

按本发明一项有利的扩展设计，所述有闪烁体的装置还包括一个基底，其中基底被ALD层至少局部覆盖。在如此覆盖的基底上生长至少一个闪烁体。尤其是在基底上设置多个闪烁体。这些闪烁体例如柱状生长在基底上，尤其在均匀敷层的基底上。与之不同，也可以在基底上设置颗粒状闪烁体。

基底涂敷一个其厚度均匀的层相宜地是通过ALD过程进行的。尤其是，为此采用与在闪烁体上沉积ALD层相同的ALD过程。其优点是，补偿或校正在基底内和基底上的针孔或缺陷。如此敷层的基底可尤其视为几乎无针孔。

按本发明另一项有利的扩展设计，所述装置包括至少一个柱状闪烁体。也就是说，这种闪烁体外观呈针状。尤其是，所述装置包括多个闪烁体，尤其柱状闪烁体，它们生长在基底上以及构成一种毡毯，亦即闪烁体针的垫。