[发明专利]闪烁体

说明书

本发明涉及用于X射线的改进闪烁体、发明性闪烁体的用途、包括本发明的闪烁体的X射线检测器以及生产改进闪烁体的方法的领域。闪烁体将X射线转换成可见光；高性能闪烁体通常由结晶材料制成。

发明领域

本发明属于闪烁体领域。

发明背景

闪烁体将X射线转换成可见光。高性能闪烁体可由诸如CsI的结晶材料制成。光可由传感器检测，例如，所述传感器包括二极管阵列、照相底板和电荷耦合装置(CCD)板。因此形成的图像被称为射线照片。

在闪烁体中，通常考虑两个主性能参数，即光输出性能和调制传递函数。

调制传递函数(MTF)是成像系统或部件的空间频率响应。它是给定空间频率下相对于低频的对比度。MTF优选地尽可能高。

在射线照片上，利用不同灰度值显示具有不同大小和不透明度的物体。MTF负责将不同大小的物体的对比度值(物体对比度)转换成图像中的对比度强度级(图像对比度)。对于一般成像，相关细节在0与2个循环/mm的范围内，这需要高MTF值。

总的来说，MTF是检测器在给定空间频率下将输入信号的调制传递到其输出的能力。

MTF是正确或有效的分辨率的有用测量，因为它考虑了在空间频率范围内的模糊量和对比度。

在一个实例中，现有技术闪烁体生长在衬底上并具有柱结构。由于结晶限制，柱在顶部具有圆锥状形状。已经发现柱直径常常在柱的顶部处比在其底部(衬底侧)处大。每个柱被认为在某种程度上充当用于光的波导并且帮助维持图像的空间分辨率，例如，在CCD或二极管阵列检测器上。

在闪烁体柱上，通常涂覆平整层以便覆盖(CsI)柱的顶部。已经发现平整层优选地不应渗透在柱之间。相信这会引起MTF降低，因为光可能离开柱并表现出空间串扰。

问题是，当(对潮湿敏感的)闪烁材料暴露于湿空气时，闪烁体效率开始变化，并且图像质量在MTF和图像的噪声水平方面随着时间的推移降级。由于这个原因，闪烁层必须覆盖有密封(或阻挡)层。密封层的缺点是，在涂覆密封层时，难以维持空间分辨率(MTF)。通常在平整层的顶部上放置阻挡层。这个层在某种程度上防止湿气朝向平整层和闪烁体层渗透。

现有技术阻挡层通常不是气密的，从而引起闪烁体例如在MTF和输出性能方面随着时间的推移降级。

此外，阻挡层例如在均匀覆盖、均匀特性、层厚度等方面质量欠佳。这部分地是由于闪烁体(例如，柱状结构闪烁体材料)的固有复杂性。

此外，现有技术阻挡层在高温和/或高吸湿性下欠佳，尤其是随着时间的推移，并且不是气密的，尤其是与改进的光学特性结合时。

附带地，一些文献叙述了此类阻挡层。

例如，DE 10 2010 041525 A1叙述了在湿气方面稳定化的闪烁体。考虑到闪烁体材料的吸湿性质，通过所谓的原子层沉积技术保护所述材料不受湿气影响。这个层为通常用于闪烁体的高纵横比材料提供更为各向同性的覆盖。

另外，EP 1 398 648 A2叙述了磷光体层与防潮保护层之间的中间层断裂的预防。在辐射转换衬底中，所述辐射转换衬底通过在辐射透射衬底上连续形成至少一个磷光体层和防潮保护层来构成，所述磷光体层由用于将辐射转换成光的卤化碱和发光激活剂组成，所述防潮保护层由第一等离子体聚合膜和第二等离子体聚合膜构成，所述第一等离子体聚合膜由硅烷化合物的单体形成，所述第二等离子体聚合膜由含氟不饱和烃的单体形成。