[发明专利]密闭地密封的辐射检测器和制作方法

说明书

关于联邦资助的研究和开发的声明

本发明是在美国国土安全部所授予的合同号HSHQDC-08-C-00138下用政府支持而做出的。政府对本发明享有一定权利。

技术领域

本文所呈现的实施例通常涉及辐射检测器，并且特别地，涉及密闭地密封的辐射检测器。

背景技术

例如，在电子成像系统中有很多例如那些用于检测可见光、红外辐射、紫外辐射、X线等的辐射检测器。这样的辐射检测器典型地操作于可能引起对辐射检测器的损坏的环境中。例如，外来颗粒（例如灰尘和花粉）可能损坏可见光检测器。当暴露于环境条件（例如水分）时一些辐射检测器还可能经受物理改变。

例如，X线检测器包含闪烁材料，其可将X线光子转换为可见光光子。可见光光子然后可由耦合到闪烁材料的光电二极管阵列检测，以产生电信号用于进一步处理。闪烁材料包含离子材料，例如碘化铯（CsI）。CsI是具有针状晶体的晶体材料。CsI晶体展现潮解性的性质。CsI晶体具有吸取和保持水分子的倾向。CsI晶体的潮解性质引起进入闪烁材料的水分侵入，其损坏晶体结构，由此降低X线检测器的图像质量。

防止水分侵入的一些已知努力包含在X线玻璃面板上用密闭盖或半密闭盖密封闪烁材料。已知的半密闭的密封物典型地由有机材料（例如环氧密封剂）组成，用于提供从环境进入闪烁层的减少的水分扩散和侵入。然而，有机密封剂不为闪烁材料提供完全密闭的密封，并且因此，仍然引起对X线检测器的图像质量的损坏。

已经提出用金属性的密封剂（例如，焊料）代替有机密封剂。然而，在此过程期间可能在焊料密封物中形成空隙。这样的空隙可为水分入侵提供路径，因此，表现为无效的或实质上降级的密封物。此外，焊料密封物材料应该与X线面板和盖兼容。因此，盖材料的选择可能是有限的。另外，盖通过焊料密封物对X线面板的足够的附着可能是困难的，特别对于在其中X线检测器受机械应力的应用。

一些其它已知的努力要求施加引物（primer）到密闭盖或X线玻璃面板或两者，以改善密封剂的附着并且因此改善密封物的抗渗性。然而，此方案可能无法提供遍及闪烁材料的操作寿命的保护。另外，引物的施加在制作过程中加入条件的额外的控制。

类似地，许多其它努力包含改善涉及各种防潮层的薄膜沉积的密封物的方法。这些方法尽管有助于减少水分侵入和损坏的效果，但由于它们典型地涉及真空沉积而可能加入显著的处理复杂性和成本。

因此，存在着用于克服这些问题的密闭地密封这样的辐射检测器的方案的需要。

发明内容

以上和其它缺点/缺陷可以通过用于制作如本文所公开的平板（flat panel）X线检测器的方法的实施例来克服或减轻。该方法包含在X线面板上形成检测器阵列。另外，密闭盖（hermetic cover）使用超声波焊接（ultrasonic soldering）接合到X线面板。密闭盖包含顶面和至少一个侧壁。另外，侧壁的边缘（rim）嵌入到焊料密封物中，以致密闭盖的边缘不直接与X线面板接触。

本发明的平板X线检测器的实施例包含X线面板以及放置于X线面板的第一表面上的闪烁体层。平板X线检测器还包含覆盖闪烁体层的密闭盖。密闭盖包含顶面和从顶面伸出的至少一个侧壁。平板X线检测器还包含放置于密闭盖与X线面板之间的焊料密封物。侧壁的边缘大体上嵌入到焊料密封物中，以致边缘不直接接触X线面板。

根据另一实施例，本发明的器件包含平板基板和放置于平板基板的第一表面上的辐射感测结构。该器件还包含覆盖辐射感测结构的密闭盖。密闭盖包含顶面和从顶面伸出的至少一个侧壁并且对于由传感器所感测的辐射大体上是透射的。该器件还包含放置于密闭盖与平板基板之间的焊料密封物。侧壁的边缘大体上嵌入到焊料密封物中，以致边缘不直接接触平板基板。

附图说明

当参考附图阅读下文的详细描述时，本系统和技术的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中在通篇附图中类似的字符表示类似的部件，其中：

图1图示根据一个实施例的示例平板X线检测器的示意剖面；

图2图示根据另一实施例的示例平板X线检测器的示意剖面；

图3图示根据一个实施例的用于制作平板X线检测器的示例器件；以及

图4是图示根据一个实施例的制作辐射检测器的示例方法的流程图。

具体实施方式

将在下文中参考附图更充分地描述各实施例。这样的实施例不应解释为限制。例如，可以在其它实施例以及甚至其它类型的装置中利用一个或多个方面。在附图中，相同标号指代相同元件。