Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения



Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения
Устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения

 


Владельцы патента RU 2408901:

КЭНОН КАБУСИКИ КАЙСЯ (JP)

Изобретение относится к устройству для обнаружения излучения и системе для обнаружения излучения, в частности к устройству для обнаружения излучения и системе для обнаружения излучения, применяемым для рентгенографии и т.п. Технический результат - снижение отслаивания между матричной подложкой и сцинтилляционным слоем. Устройство для обнаружения излучения включает в себя ламинируемую слоистую структуру, в которой несущая субстанция, адгезивный слой, матричная подложка, имеющая осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент, сцинтилляционный слой и полимерный слой уложены друг на друга в этом порядке. Из областей расположения каждого слоя в направлении плоскости область расположения сцинтилляционного слоя шире, чем область, противоположная осуществляющему фотоэлектрическое преобразование элементу, а область расположения первого адгезивного слоя является такой же, как область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента, или более широкой, и, по меньшей мере, один участок области расположения адгезивного слоя является более узким, чем сцинтилляционный слой. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству для обнаружения излучения и системе для обнаружения излучения, а в частности - к устройству для обнаружения излучения и системе для обнаружения излучения, применяемым для рентгенографии и т.п.

Предшествующий уровень техники

Традиционно в рентгенографии обычно использовали устройство для обнаружения излучения, включающее в себя излучающую пленку, имеющую интенсифицирующий излучение экран, и фоточувствительный слой, имеющий сцинтилляционный слой для преобразования рентгеновских лучей в свет.

Однако за последние годы разработано цифровое устройство для обнаружения излучения, содержащее сцинтиллятор, имеющий сцинтилляционный слой, и двумерный фотоприемник, имеющий элемент для фотоэлектрического преобразования. Поскольку данные, получаемые в этом цифровом устройстве для обнаружения излучения, являются цифровыми данными, обработка изображений осуществляется легко. Соответственно, вводя такое цифровое устройство для обнаружения излучения в сетевую компьютерную систему, можно обеспечить совместное использование данных. Кроме того, имеются следующие дополнительные преимущества: сохранение цифровых данных изображения на магнитооптический диск или аналогичное средство может уменьшить полезную площадь хранения более значительно, чем хранение пленок, тем самым облегчая выборку прошлых изображений. Помимо этого, с развитием цифровых устройств для обнаружения излучения, предложены такие цифровые устройства для обнаружения излучения, которые обладают характеристиками высокой чувствительности и высокой четкости, что гарантировало снижение получаемых пациентами доз радиоактивного облучения.

В качестве традиционного примера цифрового устройства для обнаружения излучения один пример конфигурации описан в патенте США №5856699. В патенте США №5856699 указано, что сцинтилляционный слой (преобразующий длину волны элемент) для преобразования рентгеновских лучей в видимый свет расположен на стороне, на которую падают рентгеновские лучи, полупроводниковой подложки с элементами, имеющей множество осуществляющих фотоэлектрическое преобразование элементов, расположенных двухмерно, а поверхность на стороне, противоположной той стороне, на которую падают рентгеновские лучи, полупроводниковой подложки с элементами закреплена на основе посредством адгезивного вещества.

Кроме того, в заявке №2005-214808 на патент Японии описан такой пример, в котором сцинтилляционный слой выполнен из некоторого количества столбиковых кристаллов, полученных из CsI, легированного Tl и обладающего высокой эффективностью излучения света, которые расположены на поверхности стороны, на которую падают рентгеновские лучи, подложки с осуществляющими фотоэлектрическое преобразование элементами, а тыльная поверхность подложки с осуществляющими фотоэлектрическое преобразование элементами закреплена на опорной подложке с помощью адгезивного вещества. Помимо этого сцинтилляционный слой покрыт влагонепроницаемой защитной пленкой.

Краткое изложение существа изобретения

Однако традиционные технологии, описанные выше, вызывают следующие проблемы. Защитная пленка, сцинтилляционный слой, подложка с осуществляющими фотоэлектрическое преобразование элементами и адгезивное вещество для соединения с основой имеют коэффициенты теплового расширения, отличающиеся друг от друга, вследствие чего в каждой части структуры создается механическое напряжение за счет температуры окружающей среды и выработки тепла внутри устройства. Более того, разница между механическими напряжениями создает силу, вызывающую деформацию в направлении выступания или заглубления. В частности, большая разность температур между технологическими процессами формирования соответствующих элементов уже создала механическое напряжение в присутствии сред, окружающих устройства. В традиционном примере, существующее механическое напряжение принудительно корректируются посредством другого элемента, а сила, которая пытается возвратить в деформированное состояние, где коррекция не производится, приложена всегда.

Соответственно, оказывается вероятным возникновение отслаивания между теми соединяемыми поверхностями сцинтилляционного слоя и подложки с осуществляющими фотоэлектрическое преобразование элементами, которые имеют низкую силу адгезии и разрыв внутри сцинтилляционного слоя. В частности, высокая вероятность отслаивания или разрыва существует на угловом участке, к которому прикладывается большое механическое напряжение.

Если происходит отслаивание или разрыв сцинтилляционного слоя, то свет, генерируемый внутри сцинтилляционного слоя, не передается точно, а интенсивность света изменяется, либо происходит рассеяние света, что приводит к понижению интенсивности света и уменьшению разрешения.

Ввиду вышеизложенных проблем, задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать устройство для обнаружения излучения, выполненное с возможностью снижения отслаивания между матричной подложкой и сцинтилляционным слоем, обуславливаемого разницей в коэффициентах теплового расширения между элементами.

В соответствии с первым аспектом данного изобретения устройство для обнаружения излучения содержит ламинируемую слоистую структуру, в которой несущая субстанция, первый адгезивный слой, матричная подложка, имеющая осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент, сцинтилляционный слой для преобразования излучения в свет и первый полимерный слой уложены друг на друга в этом порядке, причем в области расположения в направлении плоскости каждого из слоев

область расположения сцинтилляционного слоя шире, чем область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента,

область расположения первого адгезивного слоя является такой же, как область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента, или шире нее, и имеет участок более узкий, чем область расположения сцинтилляционного слоя, и

область расположения матричной подложки шире, чем область расположения сцинтилляционного слоя.

Кроме того, в данном изобретении предложена система для обнаружения излучения, отличающаяся тем, что включает в себя, по меньшей мере, одно устройство для обнаружения излучения, описанное выше, и блок обработки сигналов, предназначенный для обработки сигнала из этого устройства для обнаружения излучения.

Данное изобретение может уменьшить отслаивания сцинтилляционного слоя устройства для обнаружения излучения и может предотвратить снижение интенсивности света и снижение разрешения.

Другие признаки и преимущества данного изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания, приводимого в связи с прилагаемыми чертежами, при этом сходные позиции обозначают одинаковые или сходные части на всех фигурах чертежей.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, которые включены в это описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения.

На фиг.1 представлено упрощенное сечение устройства для обнаружения излучения в соответствии с данным изобретением.

На фиг.2 представлено упрощенное сечение листообразной буферной подложки в соответствии с данным изобретением.

На фиг.3 представлено упрощенное сечение устройства для обнаружения излучения, предназначенное для описания позиционных взаимосвязей между соответствующими элементами в соответствии с данным изобретением.

На фиг.4 представлено упрощенное сечение устройства для обнаружения излучения в соответствии с данным изобретением, когда приложено механическое напряжение.

На фиг.5 представлен вид, иллюстрирующий форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.6 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.7 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.8 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.9 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.10 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.11 представлен вид, иллюстрирующий еще одну форму первого адгезивного слоя в соответствии с данным изобретением.

На фиг.12 представлен схематический вид системы для рентгенологического обследования.

Лучший вариант осуществления изобретения

Теперь, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут описаны устройство для обнаружения излучения и система для обнаружения излучения в соответствии с данным изобретением, а в частности - один вариант осуществления в случае, когда излучение, которое надлежит обнаружить, является рентгеновским. В данной заявке понятие «излучение» включает в себя рентгеновское, α-, β- и γ- излучение.

На фиг.1 представлено сечение устройства для обнаружения излучения в соответствии с одним вариантом осуществления данного изобретения. На матричной подложке 10 двумерно расположен осуществляющий электрофотографическое преобразование элемент 11, предназначенный для преобразования света в электрический сигнал. На осуществляющем электрофотографическое преобразование элементе 11 расположен изоляционный слой 12. На изоляционном слое 12 расположен сцинтилляционный слой 13 для преобразования рентгеновского излучения в видимый свет. Далее, следующие соответствующие слои наслоены рядом, покрывая сцинтилляционный слой 13. То есть полимерный слой 14 (слой термоплавкого полимера группы полиолефинов в качестве термопластичного полимера), металлический слой 15 в качестве электромагнитного экранирующего вещества и основа 16 металлического слоя 15 ламинированы по порядку. Матричная подложка 10 и несущая субстанция 20 ламинированы посредством первого адгезивного слоя 17.

На фиг.1 сцинтилляционный слой 13 является слоем столбчатого кристалла, сформированным путем осаждения из паровой фазы вещества, имеющего активатор, добавленный в основной ингредиент на изоляционном слое 12. То есть сцинтилляционный слой 13 имеет структуру столбчатого кристалла. В качестве основного ингредиента можно использовать йодид цезия (CsI). В качестве активатора можно использовать таллий (Tl). Кроме того, в качестве активатора можно также использовать натрий (Na). Формирование сцинтилляционного слоя 13 можно осуществлять, например, путем одновременного осаждения из паровой фазы CsI в качестве основного ингредиента и йодида таллия (ITl) в качестве легирующего материала. Осаждение из паровой фазы обычно осуществляют при высокой температуре в пределах диапазона от 100 до 300°С.

Все, что требуется в качестве первого полимерного слоя 14, это термопластичный полимер. Предпочтительным является использование термоплавкого полимера и полимера группы полиолефинов. Первый полимерный слой 14 не ограничивается полимером группы полиолефинов, и использование такого термоплавкого полимера, как относящегося к группе сложных полиэфиров, группе соединений полиуретана и группе эпоксидных соединений обеспечивает такое же преимущество. Коэффициент теплового расширения термоплавкого полимера изменяется в зависимости от типа материала, составляя, например, (160-230)×10-6/°С.

Кроме того, в первом адгезивном слое 16 можно использовать адгезивное вещество, принадлежащее группе ряда акриловых соединений, ряда эпоксидных соединений и ряда соединений кремния. Коэффициент теплового расширения адгезивного вещества изменяется в зависимости от типа материала, составляя, например, 110×10-6/°С или менее.

Материалом основы 16, показанной на фиг.1, предпочтительно является полимер группы полиэтилена, такой как полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Однако этот материал не ограничивается полимером группы полиэтилена, и можно использовать другие полимеры, такие как акриловая смола, фенольная смола, поливинилхлорид, полипропиленовая смола, поликарбонатная смола и целлюлозная смола.

Помимо этого, для металлического слоя 15 предпочтительно использовать алюминий. Металлический слой 15 является электромагнитным экранирующим, и если эффект электромагнитного экранирования существует, то материал, его создающий, не ограничивается алюминием, и можно использовать такие металлы, как серебро, сплав серебра, медь и золото. Металлический слой 15 также функционирует как отражательный слой для света из сцинтилляционного слоя 13.

Особенность данного изобретения заключается в том, что существует различие между областями расположения сцинтилляционного слоя 13 и первого адгезивного слоя 17. В частности, область расположения сцинтилляционного слоя шире, чем область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента. Область расположения первого адгезивного слоя является такой же, как область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента, или шире нее, а, по меньшей мере, часть области расположения первого адгезивного слоя является более узкой, чем область расположения сцинтилляционного слоя. Теперь будет приведено подробное описание в части этой особенности. В том смысле, в каком термин «область расположения» употребляется в данной заявке, он обозначает область, в которой каждый из первого адгезивного слоя 17, сцинтилляционного слоя 13 и осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11 проецируется на несущей субстанции 20.

Теперь, со ссылками на фиг.2, где представлено сечение, ограничивающееся элементами и их конфигурацией, необходимыми для описания признаков данного изобретения, ниже будет приведено подробное описание упомянутых признаков. Фиг.2 иллюстрирует взаимосвязь по расположению соответствующих элементов на основе штрихпунктирной линии Н как вертикальной центральной линии устройства для обнаружения излучения согласно фиг.1. В частности, фиг.2 иллюстрирует область расположения каждого слоя в направлении плоскости. Символ А обозначает область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11 от штрихпунктирной линии Н. Символ В обозначает область расположения первого адгезивного слоя 17 от штрихпунктирной линии Н. Аналогично, символ С обозначает область расположения сцинтилляционного слоя 13 от штрихпунктирной линии Н. Символ D обозначает область расположения матричной подложки 10 от штрихпунктирной линии Н.

В данном изобретении, по меньшей мере, часть области (В) первого адгезивного слоя, расположенной на стороне несущей субстанции 20 матричной подложки 10, находится в том же положении, что и внешний периферийный участок области (А) расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11, или располагается дальше наружу, чем внешний периферийный участок области (А) расположения. Кроме того, по меньшей мере, часть внешнего периферийного участка области (В) расположения первого адгезивного слоя 17 расположена дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (С) расположения сцинтилляционного слоя 13. Внешний периферийный участок области (В) расположения первого адгезивного слоя 17 расположен дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (D) расположения матричной подложки 10. Помимо этого, внешний периферийный участок области (С) расположения сцинтилляционного слоя 13 расположен дальше наружу, чем внешний периферийный участок области (А) расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11, и дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (D) расположения матричной подложки 10. В частности, каждая из областей удовлетворяет следующему соотношению:

Как видно из формулы (1), расстояния от центральной линии Н до внешних периферийных участков областей расположения соответствующих слоев имеют такое соотношение, что (B) больше или равно (А), (С) больше, чем (В), а (D)больше, чем (С). Иными словами, существует такое соотношение, что (А) меньше или равно (В), (В) меньше, чем (С), а (С) меньше, чем (D).

В предпочтительном варианте области, по меньшей мере, части первого адгезивного слоя 17, находящегося на стороне несущей субстанции матричной подложки 10, удовлетворяющие условию по формуле (1), представляют собой, по меньшей мере, четыре угловых участка блока обнаружения излучения.

Расположение соответствующих элементов, удовлетворяющее условиям по формуле (1), обеспечивает следующий эффект, даже если при использовании возникает механическое напряжение из-за изменения температур окружающей среды, а каждый элемент изменяется, приобретая форму выступа или впадины. В частности, в некоторой области, расположенной дальше наружу, чем область (В) расположения первого адгезивного слоя 17, в которой могло бы начаться возникновение отслаивания или разрыва в сцинтилляционном слое, матричная подложка 10 не соединена с несущей субстанцией 20. Соответственно элемент, расположенный выше матричной подложки 10, не корректируется несущей субстанцией 20 твердого тела. Даже если существует разница между коэффициентом теплового расширения матричной подложки 10 и коэффициентами теплового расширения первого полимерного слоя 14, металлического слоя 15 и основы 16, в этом нет влияния несущей субстанции 20, что нивелирует влияние механического напряжения на сцинтилляционный слой. Соответственно, не возникает отслаивания между сцинтилляционным слоем 13 и изоляционным слоем 12, или структурного разрыва внутри сцинтилляционного слоя 13.

На фиг.3 представлено упрощенное сечение устройства для обнаружения рентгеновского излучения в соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения. Матричная подложка 10 расположена двумерно и имеет осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент 11, предназначенный для преобразования света в электрический сигнал. Помимо этого, рядом с осуществляющим фотоэлектрическое преобразование элементом 11 расположен изоляционный слой 12. Кроме того, рядом с изолирующим слоем 12 расположен сцинтилляционный слой 13 для преобразования рентгеновского излучения в видимый свет. Далее, по порядку рядом наслоены, покрывая сцинтилляционный слой 13, следующие соответствующие слои. В частности, первый полимерный слой 14 (слой термоплавкого полимера группы полиолефинов в качестве термопластичного полимера), металлический слой 15 в качестве электромагнитного экранирующего вещества и основа 16 металлического слоя 15 ламинированы по порядку. Матричная подложка 10 и второй полимерный слой 18, обладающий свойствами экранирования света и буферизации, предусмотрены расположенными рядом друг с другом посредством второго адгезивного слоя 19. Полимерный слой 18 и несущая субстанция 20 предусмотрены расположенными рядом друг с другом посредством первого адгезивного слоя 17. При этом область расположения второго полимерного слоя 18 и второго адгезивного слоя 19 шире, чем область расположения сцинтилляционного слоя 13. А формы и размеры второго полимерного слоя 18 и второго адгезивного слоя 19 аналогичны форме и размеру матричной положки 10.

Показанный на фиг.3 сцинтилляционный слой 13 является слоем столбчатого кристалла, сформированным путем осаждения из паровой фазы вещества, имеющего активатор, добавленный в основной ингредиент на изоляционном слое 12. То есть сцинтилляционный слой 13 имеет структуру столбчатого кристалла. В качестве основного ингредиента можно использовать йодид цезия (CsI). В качестве активатора можно использовать таллий (Tl). Кроме того, в качестве активатора можно использовать натрий (Na). Формирование сцинтилляционного слоя 13 можно осуществлять, например, путем одновременного осаждения из паровой фазы CsI в качестве основного ингредиента и йодида таллия (ITl) в качестве легирующего материала. Осаждение из паровой фазы обычно осуществляют при высокой температуре в пределах диапазона от 100 до 300°С.

Все, что требуется в качестве первого полимерного слоя 14, это термопластичный полимер. Предпочтительным является использование термоплавкого полимера и полимера группы полиолефинов. Первый полимерный слой 14 в случае термоплавкого полимера не ограничивается полимером группы полиолефинов, и использование такого термоплавкого полимера как относящегося к группе сложных полиэфиров, группе соединений полиуретана и группе эпоксидных соединений обеспечивает такое же преимущество. Коэффициент теплового расширения термоплавкого полимера изменяется в зависимости от типа материала, составляя, например, (160-230)×10-6/°С.

В первом адгезивном слое и втором адгезивном слое можно использовать адгезивное вещество, принадлежащее к одному из группы акриловых соединений, группы эпоксидных соединений и группы соединений кремния. Коэффициент теплового расширения адгезивного вещества изменяется в зависимости от типа материала, составляя, например, 110×10-6/°С или менее.

Материалом основы 16, показанной на фиг.1, предпочтительно является полимер группы полиэтилена, такой как полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Однако этот материал не ограничивается полимером группы полиэтилена, и можно использовать другие полимеры, такие как акриловая смола, фенольная смола, поливинилхлорид, полипропиленовая смола, поликарбонатная смола и целлюлозная смола.

Помимо этого, для металлического слоя 15 предпочтительно использовать алюминий. Металлический слой 15 является электромагнитным экранирующим, и если эффект электромагнитного экранирования существует, то материал, его создающий, не ограничивается алюминием, и можно использовать такой металл, как серебро, сплав серебра, медь и золото. Металлический слой 15 также функционирует как отражательный слой для света из сцинтилляционного слоя 13.

Фиг.4 иллюстрирует листообразную буферизующую субстанцию, имеющую второй полимерный слой 18, второй адгезивный слой 19 и первый адгезивный слой 17, при этом на поверхности каждого адгезивного слоя обычно установлен сепаратор, имеющий удобную для работы форму. Второй полимерный слой имеет характеристику буферизации с формирующей структурой и характеристику экранирования света для поглощения избыточного света, проникающего через матричную подложку 10 осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента и являющегося частью света, излучаемого сцинтилляционным слоем 13. Таким образом, падение отражаемого света из-за матричной подложки 10 осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента на осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент 11 подавляется.

Особенность данного варианта осуществления согласно фиг.4 заключается в том, что существуют различия по форме и размеру между вторым адгезивным слоем 19 и первым адгезивным слоем 17, таким образом, приводится подробное описание в части этой особенности.

Теперь, со ссылками на фиг.5, где представлено сечение, ограничивающееся элементами и их конфигурацией, необходимыми для описания признаков данного изобретения, ниже будет приведено подробное описание упомянутых признаков. Фиг.5 иллюстрирует взаимосвязь по расположению соответствующих элементов на основе штрихпунктирной линии Н как вертикальной центральной линии устройства для обнаружения излучения согласно фиг.3. В частности, фиг.5 иллюстрирует область расположения каждого слоя в направлении плоскости. Более конкретно, в наиболее предпочтительном варианте штрихпунктирную линию Н принимают за центральную часть сцинтилляционного слоя. По этой причине будет легко понять, почему отслаивание или разрыв происходит на угловом участке сцинтилляционного слоя. Символ А обозначает область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11 от штрихпунктирной линии Н. Символ В обозначает область расположения первого адгезивного слоя 17 от штрихпунктирной линии Н. Аналогично, символ С обозначает область расположения сцинтилляционного слоя 13 от штрихпунктирной линии Н. Символ Е обозначает область расположения второго адгезивного слоя 19 от пунктирной линии Н.

В данном изобретении, по меньшей мере, часть области (В) расположения первого адгезивного слоя 17, расположенной на стороне несущей субстанции второго полимерного слоя 18, находится в том же положении, что и внешний периферийный участок области (А) расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11, или располагается дальше наружу, чем этот участок. Кроме того, по меньшей мере, часть внешнего периферийного участка области (В) расположения первого адгезивного слоя 17 расположена дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (С) расположения сцинтилляционного слоя 13. Кроме того, внешний периферийный участок области (В) расположения первого адгезивного слоя 17 расположен дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (Е) расположения второго адгезивного слоя 19, находящейся на стороне матричной подложки 10 осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента второго полимерного слоя 18. Помимо этого, внешний периферийный участок области (С) расположения сцинтилляционного слоя 13 расположен дальше наружу, чем внешний периферийный участок области (А) расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента 11, и дальше внутрь, чем внешний периферийный участок области (Е) расположения второго адгезивного слоя 19. В частности, каждая из областей удовлетворяет следующему соотношению:

Вместе с тем, области, по меньшей мере, части первого адгезивного слоя 17, находящегося на стороне несущей субстанции второго полимерного слоя 18, удовлетворяющие условию по формуле (2), представляют собой, по меньшей мере, четыре угловых участка блока обнаружения излучения.

Фиг.6 иллюстрирует состояние, в котором устройство, показанное на фиг.3, претерпевает коробление. Расположение соответствующих элементов, удовлетворяющее условиям по формуле (2), обеспечивает следующий эффект, даже если при использовании возникает механическое напряжение из-за изменения температур окружающей среды, а каждый элемент изменяется, приобретая форму выступа или впадины. В частности, в некоторой области, расположенной дальше наружу, чем область (В) расположения первого адгезивного слоя 17, в которой могло бы начаться возникновение отслаивания или разрыва в сцинтилляционном слое, второй полимерный слой 18 не соединен с несущей субстанцией 20.

Соответственно, элемент, располагающийся поверх второго полимерного слоя 18, не корректируется несущей субстанцией 20 как твердым телом. Даже если существует разница между коэффициентом теплового расширения матричной подложки 10 и коэффициентами теплового расширения первого полимерного слоя 14, металлического слоя 15 и основы 16, в этом нет влияния несущей субстанции 20, что нивелирует влияние механического напряжения на сцинтилляционный слой. Соответственно, не возникает ни отслаивание между сцинтилляционным слоем 13 и изоляционным слоем 12, ни структурный разрыв внутри сцинтилляционного слоя 13.

Первый адгезивный слой 17 может иметь формы различных типов при условии, что выполняется условие по формуле (2). Теперь, со ссылками на фиг.7-11, будет приведено описание вариантов осуществления этого слоя.

Фиг.7 иллюстрирует первый адгезивный слой 171, матричную подложку 10, осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент 11, расположенный на матричной подложке 10, и сцинтилляционный слой 13, рассматриваемые со стороны несущей субстанции 20. Первый адгезивный слой 171 расположен с приданием ему той же прямоугольной формы, которую имеет матричная подложка 10, в пределах области прямоугольной матричной подложки 10. Область расположения первого адгезивного слоя 171, о которой идет речь в данном случае, представляет собой область, удовлетворяющую условию по формуле (1). Матричную подложку 10 можно рассмотреть путем подстановки второго полимерного слоя. И в этом случае область расположения первого адгезивного слоя 171 также представляет собой область, удовлетворяющую условию по формуле (2).

Фиг.8 иллюстрирует еще один вариант осуществления данного изобретения. В данном примере, первый адгезивный слой 172 имеет форму, получаемую путем линейного срезания каждого из четырех угловых участков такой же прямоугольной формы, как та, которая показана на фиг.7. Таким образом, приспособляемость к механическому напряжению повышается на величину, соответствующую отсутствию расположения адгезивного слоя в четырех угловых участках, тем самым дополнительно подавляя негативное влияние, оказываемое на сцинтилляционный слой.

Фиг.9 иллюстрирует еще один вариант осуществления данного изобретения. В данном примере, первый адгезивный слой 173 имеет такую форму, что только четыре угловых участка линейно срезаны со всей поверхности полимерного слоя 18 в прямоугольной области, соответственно. В этом случае, только четыре угловых участка в линейно-срезанной области удовлетворяют условию по формуле (1). Механическое напряжение становится максимальным в диагональном направлении. Соответственно, со срезанной концевой частью с малым механическим напряжением полимерный слой 18 соединен с помощью адгезивного вещества, что гарантирует усиленное противодействие внешней силе сверху устройства для обнаружения рентгеновских лучей и высокое качество на угловых участках.

Фиг.10 и 11 иллюстрируют другие дополнительные варианты осуществления. Адгезивный слой 174 на фиг.10 имеет такую круглую форму, что условие по формуле (1) выполняется только на четырех угловых участках матричной подложки 10. В частности, адгезивный слой имеет круглую форму, вписывающуюся в полимерный слой 18 прямоугольной формы. С другой стороны, адгезивный слой 175 на фиг.11 имеет круглую форму, расположенную дальше наружу, чем прямоугольная матричная подложка 10. Соответственно, адгезивный слой 175 удовлетворяет условию по формуле (1) на четырех угловых участках матричной подложки 10 так же, как и на других участках. Оба варианта осуществления обеспечивают такой же эффект, как вариант осуществления, описанный выше.

На фиг.8-11, в случае конфигурации устройства, показанной на фиг.3, полимерный слой 18 находится в области, эквивалентной матричной подложке 10.

В данном изобретении понятие «сцинтилляционный слой 13» не всегда употребляется лишь применительно к сцинтиллятору, имеющему структуру столбчатого кристалла, сформированную путем осаждения из паровой фазы CsI с добавкой Tl на изоляционном слое 12. Помимо этого, сцинтиллятор, сформированный путем сжатия зерен такого вещества, как GOS, со связующим можно склеивать с изоляционным слоем 12 с помощью адгезивного вещества или аналогичного средства. В таком случае, адгезионная способность между соединяемыми участками сцинтилляционного слоя 13 и изоляционного слоя 12 или адгезионная способность между частицами в сцинтилляционном слое склонна вызывать в устройстве для обнаружения излучения проблемы, такие как негативное влияние механического напряжения, отслаивание и когезионный дефект. Однако применение данного изобретения может подавить негативный эффект механического напряжения, таким образом решая такие проблемы, как отслаивание и когезионный дефект сцинтилляционного слоя.

Прикладной пример

Далее, со ссылками на фиг.12, будет приведено описание прикладного примера, в котором устройство для обнаружения излучения в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения применяется к системе для обнаружения излучения в качестве системы диагностики изображений.

Излучение 1002, генерируемое в излучающей трубке 1001 (источнике излучения), проходит через участок 1004 тела, такой как грудная клетка обследуемого человека 1003, например пациента, и попадает в устройство 1100 для обнаружения излучения, имеющее установленный на его поверхности сцинтиллятор. Падающее излучение 1002 включает в себя информацию о внутренних органах обследуемого человека 1003. Сцинтиллятор в устройстве 1100 для обнаружения излучения светится в ответ на падение излучения 1002, которое подвергается фотоэлектрическому преобразованию для получения электрической информации. Кроме того, устройство 1100 для обнаружения излучения может преобразовывать излучение 1002 непосредственно в заряды для получения электрической информации. Электрическая информация преобразуется в цифровую (в сигнал), подвергающуюся обработке изображения посредством устройства 1005 обработки изображений в качестве блока обработки сигналов и отображаемую на дисплее 1006 в качестве отображающего блока в аппаратной.

Кроме того, электрическую информацию можно передавать в отдаленное место посредством передающего блока 1007, например, в процессе радиопередачи или проводной передачи посредством телефонной линии. Соответственно, информацию можно отобразить на дисплее 1008 в качестве отображающего блока, установленного в помещении для врачей или в аналогичном помещении, предусмотренном в отдельном месте, или можно сохранять ее на носителе записи, таком как оптический диск, посредством устройства 1009 для обработки пленок в качестве записывающего блока. Это позволяет врачу, находящемуся в удаленном месте, диагностировать пациента. Устройство 1009 для обработки пленок, соединенное с лазерным принтером в качестве печатающего блока, может записывать информацию, передаваемую передающим блоком 1007, на носитель записи, такой как пленка.

Поскольку в рамках духа и объема данного изобретения можно реализовать многие совершенно очевидные различные варианты осуществления, следует понять, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами его осуществления, за исключением тех, которые указаны в формуле изобретения.

В этой заявке выдвигаются притязания на приоритет согласно японским патентным заявкам №№2007-109469, поданной 18 апреля 2007 г., и 2008-083387, поданной 27 марта 2008, которые во всей их полноте упоминаются здесь для справок.

1. Устройство для обнаружения излучения, содержащее ламинируемую слоистую структуру, в которой несущая субстанция, первый адгезивный слой, матричная подложка, имеющая осуществляющий фотоэлектрическое преобразование элемент, сцинтилляционный слой для преобразования излучения в свет и первый полимерный слой уложены друг на друга в этом порядке, причем в области расположения в направлении плоскости каждого из слоев
область расположения сцинтилляционного слоя размещена дальше наружу, чем область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента,
область расположения первого адгезивного слоя размещена так же, как область расположения осуществляющего фотоэлектрическое преобразование элемента, или дальше наружу, чем эта область, и имеет участок, размещенный дальше внутрь, чем область расположения сцинтилляционного слоя, и
область расположения матричной подложки размещена дальше наружу, чем область расположения сцинтилляционного слоя.

2. Устройство для обнаружения излучения по п.1, в котором область расположения сцинтилляционного слоя имеет прямоугольную форму, участок области расположения первого адгезивного слоя, размещающаяся дальше внутрь, чем область расположения сцинтилляционного слоя, представляет собой угловой участок сцинтилляционного слоя.

3. Устройство для обнаружения излучения по п.1, в котором матричная подложка и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой размещен в зоне на внутренней стороне сцинтилляционного слоя в компоновочной конфигурации прямоугольной формы, подобной сцинтилляционному слою.

4. Устройство для обнаружения излучения по п.1, в котором матричная подложка и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой размещен на внутренней стороне сцинтилляционного слоя, имея форму прямоугольника, четыре угловые зоны которого соответственно срезаны линейно.

5. Устройство для обнаружения излучения по п.2, в котором матричная подложка имеет прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим форму, четыре угловые зоны которой, соответствующие полному прямоугольнику, форма которого придана матричной подложке, соответственно срезаны линейно.

6. Устройство для обнаружения излучения по п.2, в котором матричная подложка имеет прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим круглую форму, вписывающуюся в матричную подложку прямоугольной формы.

7. Устройство для обнаружения излучения по п.3, в котором матричная подложка и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим круглую форму изнутри от края сцинтилляционного слоя прямоугольной формы.

8. Устройство для обнаружения излучения по п.1, дополнительно содержащее:
второй полимерный слой, размещенный между первым адгезивным слоем и матричной подложкой, и второй адгезивный слой, размещенный между вторым полимерным слоем и матричной подложкой,
причем область расположения второго полимерного слоя и второго адгезивного слоя размещается дальше наружу, чем область расположения сцинтилляционного слоя.

9. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором область расположения сцинтилляционного слоя имеет прямоугольную форму, участок области расположения первого адгезивного слоя, размещенный дальше внутрь, чем область расположения сцинтилляционного слоя, представляет собой угловой участок сцинтилляционного слоя.

10. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором второй полимерный слой и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой размещен на внутренней стороне второго полимерного слоя в компоновочной конфигурации, подобной второму полимерному слою.

11. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором второй полимерный слой и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой размещен на внутренней стороне второго полимерного слоя, имея форму прямоугольника, четыре угловых участка которого соответственно срезаны линейно.

12. Устройство для обнаружения излучения по п.9, в котором второй полимерный слой и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим форму, четыре угловые зоны которой, соответствующие полному прямоугольнику, форма которого придана второму полимерному слою, соответственно срезаны линейно.

13. Устройство для обнаружения излучения по п.9, в котором второй полимерный слой и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим круглую форму, вписывающуюся во второй полимерный слой прямоугольной формы.

14. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором второй полимерный слой и сцинтилляционный слой имеют прямоугольную форму, первый адгезивный слой выполнен имеющим круглую форму изнутри от края сцинтилляционного слоя прямоугольной формы.

15. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором первый и второй адгезивные слои сформированы из материала, выбранного из группы ряда акриловых соединений, ряда эпоксидных соединений и ряда соединений кремния.

16. Устройство для обнаружения излучения по п.1, в котором сцинтилляционный слой имеет структуру, в которой в основной ингредиент добавлен активатор.

17. Устройство для обнаружения излучения по п.5, в котором сцинтилляционный слой имеет структуру столбчатого кристалла.

18. Устройство для обнаружения излучения по п.16, в котором основным ингредиентом является йодид цезия.

19. Устройство для обнаружения излучения по п.16, в котором активатором является таллий.

20. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором второй полимерный слой имеет рабочую характеристику экранирования света.

21. Устройство для обнаружения излучения по п.8, в котором второй полимерный слой имеет рабочую характеристику буферизации.

22. Система для обнаружения излучения, содержащая устройство для обнаружения излучения по п.1 и
блок обработки сигналов, предназначенный для обработки сигнала из устройства для обнаружения излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к материалам и устройствам, используемым при регистрации ионизирующего излучения. .

Изобретение относится к резонансным поглотителям ядерного гамма-излучения для устройств на эффекте Мессбауэра и предназначено для селективной регистрации гамма-излучения, испускаемого мессбауэровским изотопом 57Fe с помощью сцинтилляционного детектора вторичной эмиссии конверсионных Оже-электронов.

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к матричным рентгеновским приемникам (МРП), и предназначено для использования в медицинских сканирующих рентгеновских аппаратах с высоким пространственным разрешением.

Изобретение относится к фотоприемным устройствам для черенковских РИЧ-детекторов (RICH-Ring Imaging Cherenkov), регистрирующих кольцевое черенковское излучение, и может быть использовано в экспериментах в области физики элементарных частиц высоких энергий (ионов, каонов и протонов) для определения их зарядов и скоростей в широком диапазоне их импульсов и для их идентификации.

Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано в научно-измерительной аппаратуре, а также при разработке средств оперативного обнаружения и идентификации контрабандных материалов.

Изобретение относится к оксидным сцинтилляционным монокристаллам, предназначенным для приборов рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) и обследования просвечиванием излучением.
Изобретение относится к радиометрии жидких, газообразных, твердых сред, а также к дозиметрии ионизирующих излучений. .

Изобретение относится к области создания материалов для сцинтилляционной техники, а именно к пластмассовым сцинтилляторам (ПС), и может быть использован в ядерной физике, физике высоких энергий, в радиационной химии, в атомной промышленности, радиационной медицине.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано для неразрушающего контроля материалов, изделий и предметов радиографическими методами, а также для обнаружения и идентификации опасных материалов как активными, так и пассивными методами
Изобретение относится к сцинтилляционным материалам, конкретно к двуслойным волоконным сцинтилляторам, предназначенным для регистрации тепловых нейтронов и пригодным для создания на их основе сцинтилляционных волоконных детекторов для радиационного экологического мониторинга территории, контроля космического и техногенного нейтронного фона, для создания комплексов технического контроля за ядерным топливом и изделиями из делящихся материалов, а также для создания антитеррористических комплексов радиационного контроля

Изобретение относится к области детектирования гамма- и нейтронного излучения

Изобретение относится к области электронного приборостроения, а более конкретно - к конструкции детекторов электронов, и может найти преимущественное использование в электронных микроскопах

Изобретение относится к рентгенотехнике и медицинской диагностике, возможно использование изобретения в гамма-дефектоскопии различных изделий и трубопроводных систем

Изобретение относится к мониторингу, радиационному контролю и может быть использовано в ядерной физике, атомной энергетике, в системах контроля и обеспечения безопасности энергетических ядерных реакторов

Изобретение относится к люминесцирующим веществам, к примеру веществам, используемым для того, чтобы обнаруживать ионизирующее излучение, Технический результат - повышение эффективности сцинтиллятора

Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано в атомной технике и промышленности, биофизике и медицине, физике космических лучей, в частности для создания высокоэффективных детекторов больших объемов и для решения задач по обеспечению безопасности работы ЛР и ЯЭУ

Изобретение относится к области ядерной физики и может быть использовано в атомной технике и промышленности, биофизике и медицине, физике космических лучей, в частности для создания высокоэффективных детекторов больших объемов и для решения задач по обеспечению безопасности работы ЯР и ЯЭУ
Наверх