Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления



Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления
Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления

 


Владельцы патента RU 2461022:

Закрытое акционерное общество "Импульс" (RU)

Изобретение относится к устройству формирования изображения с помощью излучения и, более конкретно, к приемнику для регистрации рентгеновских изображений. Сущность изобретения заключается в том, что плоскопанельный приемник рентгеновского излучения содержит светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, в корпусе последовательно по ходу падающего излучения установлены упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели. Сенсоры закреплены на монтажной панели с возможностью съема с помощью дополнительно установленных на основаниях сенсоров промежуточных элементов. Для закрепления экрана дополнительно введена планка, в которой зафиксирован край названной подложки экрана, причем планка закреплена на монтажной панели с возможностью съема. Технический результат - повышение технологичности сборки плоскопанельных приемников рентгеновского излучения при обеспечении высокого качества изображения. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к устройству формирования изображения с помощью излучения и, более конкретно, к приемнику для регистрации рентгеновских изображений, имеющему панель фоточувствительных элементов, и касается технологии конструирования приемника. Приемник, может быть использован в рентгеновских диагностических аппаратах, преимущественно, медицинских.

В устройствах формирования изображения с помощью излучения, например, рентгеновского, исследуемый объект подвергают воздействию излучения. Рентгеновское излучение, прошедшее через исследуемый объект, направляют на плоскопанельный приемник, имеющий многослойную структуру. Излучение пропускают через корпус названного приемника, преобразуют в световое в сцинтилляционном слое и направляют на панель фоточувствительных элементов (сенсоров), которые изменяют свои электрические свойства при попадании на них света и вырабатывают электрический сигнал, соответствующий энергии излучения, полученного фоточувствительными элементами. Выходные электрические сигналы с помощью электрических выводов снимают для формирования цифрового изображения.

Из уровня техники известен плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления (патент № US 7019303 Radiation ray detector and method of manufacturing the detector, заявитель HAMAMATSU PHOTONICS KK [JP], опубл. 28.03.2006). В соответствии с техническим решением по названному патенту приемник содержит установленные по ходу падающего излучения рентгеновский экран и матрицу фоточувствительных элементов (сенсоров), образующих общую фоточувствительную поверхность необходимого размера. Сенсоры расположены на монтажном основании в непосредственной близости друг к другу и зафиксированы на нем с помощью клея. Рентгеновский экран выполнен в виде люминесцентного слоя, нанесенного на светопрозрачную подложку. Экран оптически связан с поверхностью активной области фоточувствительных элементов. Дополнительно, люминесцентный слой экрана может быть герметично покрыт проницаемой для рентгеновских лучей водонепроницаемой химически стойкой защитной пленкой.

Известен также приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления по патенту № US 6747277. X-ray image pickup apparatus and method of making the same, заявитель HAMAMATSU PHOTONICS KK [JP], опубл. 08.08.2004. Технические решения приемника и способа его изготовления по названному патенту являются наиболее близкими заявляемым и выбраны нами в качестве прототипов. Приемник выполнен в виде многослойной структуры, размещенной в разъемном корпусе, и содержит установленные по ходу падающего излучения рентгеновский экран и матрицу фоточувствительных элементов (сенсоров), образующих общую фоточувствительную поверхность необходимого размера. Корпус выполнен из светозапирающего материала. Сенсоры с фоточувствительной поверхностью размещены на плоской монтажной панели в непосредственной близости друг к другу и закреплены на ней с помощью клея. Экран, оптически связанный с фоточувствительной поверхностью сенсоров, представляет собой люминесцентный слой, нанесенный на твердую подложку, которая может быть выполнена из стекла либо из других материалов, в том числе из алюминия, аморфного углерода или бериллия; поверх экрана размещен упругий (буферный) слой для прижима экрана к фоточувствительной поверхности сенсоров.

Способ изготовления плоскопанельного приемника рентгеновского излучения по патенту № US 6747277 (прототип) заключается в том, что в светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, последовательно по ходу падающего излучения устанавливают упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и матрицу сенсоров, при этом каждый сенсор содержит основание, фоточувствительную поверхность, обращенную к падающему излучению, и снабжен электрическими выводами на одной из боковых сторон, а основания сенсоров закрепляют на монтажной панели с помощью клея.

Общим недостатком описанных устройств и способов их изготовления является недостаточная технологичность конструкции устройств, что приводит к появлению артефактов и снижению качества изображения. Также, при изготовлении описанных конструкций технологически сложно гарантировать заданную точность позиционирования элементов приемника, в частности, сенсоров на монтажной панели, в результате чего могут возникнуть геометрические неровности, разновысотность общей поверхности фоточувствительной поверхности области приемника, образованной из фоточувствительных поверхностей нескольких сенсоров. Кроме того, например, в техническом решении по патенту № US 6747277 для позиционирования и крепления экрана усложняют конструктивную форму корпуса и вводят дополнительно фиксирующие элементы: по всему боковому периметру стенка корпуса имеет выступ, на котором размещают защитный элемент, предназначенный для ограничения горизонтального смещения экрана относительно фоточувствительной поверхности сенсоров. Так как подложка экрана является твердой, невозможен полный контакт всей поверхности экрана со всей фоточувствительной поверхностью сенсоров, что ведет к появлению дополнительных артефактов в изображении и, как следствие, к снижению его качества. Помимо этого, в описанных конструкциях не предусмотрена взаимозаменяемость сенсоров, так как соединение сенсоров с монтажной панелью выполнено клеевым способом, что делает практически невозможной замену отдельных, вышедших из строя элементов.

Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения используют в устройствах формирования изображения, в которых объект-мишень подвергают воздействию рентгеновского излучения, которое проходит через него, формируя, таким образом, несущую изображение форму излучения, и направляют излучение на поверхность плоскопанельного приемника рентгеновского излучения, имеющего многослойную структуру. Излучение пропускают через светозапирающий слой названного приемника, преобразуют в световое в преобразовательном слое приемника и направляют его на панель фоточувствительных элементов (сенсоров), которые изменяют свои электрические свойства при попадании на них света и вырабатывают электрический сигнал, соответствующий энергии излучения, полученного фоточувствительными элементами. Выходные электрические сигналы с помощью электрических выводов снимают для формирования цифрового изображения.

Существует потребность в улучшенной конструкции и способе изготовления, которые позволяли бы просто и с высокой технологичностью создавать плоскопанельные приемники рентгеновского излучения с высоким качеством изображения.

В заявляемой группе изобретений достигается получение следующего комплексного технического результата:

- упрощение процесса сборки плоскопанельных приемников рентгеновского излучения при обеспечении высокой точности установки деталей приемника,

- возможность замены вышедших из строя единичных фоточувствительных элементов (сенсоров), что исключает необходимость утилизации всей панели с установленными на ней сенсорами,

- возможность изготавливать плоскопанельные приемники рентгеновского излучения с различным числом фоточувствительных элементов (более четырех),

- уменьшение влияния перепадов высот фоточувствительной поверхности плоскопанельного приемника рентгеновского излучения, возникающих при сборке по причине неплоскостности фоточувствительных элементов, а также перепадов высот, возникающих в местах стыковки фоточувствительных элементов, на качество рентгеновского изображения.

Указанный комплексный технический результат достигается при осуществлении заявляемой группы изобретений, образующих единый изобретательский замысел и представляющих собой плоскопанельный приемник рентгеновского излучения и способ его изготовления.

Указанный комплексный технический результат достигаются в заявляемом плоскопанельном приемнике рентгеновского излучения (далее по тексту используется также термин «приемник»), содержащем светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, в названном корпусе последовательно по ходу падающего излучения установлены упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели, каждый из которых содержит фоточувствительную поверхность, обращенную к падающему излучению, и основание и снабжен электрическими выводами на одной из боковых сторон. Основные отличительные особенности заявляемого приемника состоят в том, что сенсоры закреплены на монтажной панели с возможностью съема с помощью дополнительно установленных на основаниях сенсоров промежуточных элементов; для закрепления экрана дополнительно введена планка, в которой зафиксирован край названной подложки экрана, причем планка с зафиксированным в ней краем названной подложки закреплена на указанной монтажной панели с возможностью съема.

Дополнительные отличительные особенности заявляемого приемника состоят в том, что при создании приемника могут быть использованы следующие конструктивные особенности:

- по крайней мере, один промежуточный элемент зафиксирован на основании сенсора с помощью разъемного соединения;

- поверхность монтажной панели содержит посадочные гнезда для установки промежуточных элементов, а названные элементы содержат соответствующие гнездам посадочные выступы;

- названная планка, выполнена с, по меньшей мере, двумя отверстиями, а отверстия сопряжены с, по меньшей мере, двумя ответными им опорными выступами, выполненными на монтажной панели;

- подложка экрана выполнена гибкой;

- опорные выступы выполнены в виде опорных штифтов, направляющая часть которых имеют коническую боковую поверхность, штифты подпружинены и расположены в направляющих углублениях монтажной панели;

- сенсоры установлены по отношению друг к другу на двух или более уровнях и в направлении, перпендикулярном их плоскостям, образуют между плоскостями промежуточное пространство, в котором размещена, по крайней мере, одна волоконно-оптическая пластина.

Указанный комплексный технический результат достигается в заявляемом способе изготовления плоскопанельного приемника рентгеновского излучения, содержащего светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, в названном корпусе последовательно по ходу падающего излучения устанавливают упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели, каждый из которых содержит фоточувствительную поверхность, обращенную к падающему излучению, основание и снабжен электрическими выводами на одной из боковых сторон. Основные отличительные особенности заявляемого способа состоят в том, что на основании каждого сенсора закрепляют промежуточный элемент, с помощью которого основание сенсора соединяют с монтажной панелью с возможностью съема; экран выполняют в виде люминесцентного слоя, нанесенного на гибкую подложку, для закрепления экрана используют планку, в которой фиксируют край названной подложки, а названную планку закрепляют на монтажной панели с возможностью съема, при этом процесс закрепления указанной планки на монтажной панели осуществляют, по существу, при горизонтальном расположении планки и, по существу, при вертикальном расположении поверхностей экрана и монтажной панели с закрепленными на ней сенсорами.

Дополнительные отличительные особенности заявляемого способа состоят в том, что:

по крайней мере, один промежуточный элемент фиксируют на основании сенсора с помощью разъемного соединения;

люминесцентную поверхность экрана и фоточувствительные поверхности сенсоров контактно соединяют между собой с образованием общего профиля путем распределения давления на поверхность экрана с помощью названного упругого слоя.

Основные отличительные особенности заявляемой группы изобретений позволяют обеспечить преимущества перед известными техническими решениями следующим путем. Сенсоры закрепляют на монтажной панели с возможностью съема с помощью дополнительно установленных на вышеуказанных основаниях сенсоров промежуточных элементов с помощью разъемного соединения. Это позволяет заменять вышедшие из строя сенсоры, что исключает необходимость утилизации всей монтажной панели с сенсорами и, кроме того, упрощает установку сенсоров и повышает точность их позиционирования на монтажной панели.

Наличие элемента крепления экрана в виде планки с отверстиями позволяет упростить процесс установки рентгеновского экрана в плоскости приемника и повысить точность его позиционирования.

При расположении сенсоров на монтажной панели неизбежно возникает разновысотность (геометрическая неоднородность) фоточувствительной поверхности. Имеет место также геометрическая неоднородность выполнения фоточувствительной поверхности отдельного сенсора. Выполнение подложки экрана гибкой позволяет свести к минимуму негативное влияние разновысотности и геометрической неоднородности фоточувствительной поверхности сенсоров на качество получаемого рентгеновского изображения. Это достигается тем, что люминесцентную поверхность экрана и фоточувствительную поверхность сенсоров контактно соединяют между собой с образованием общего профиля путем распределения давления на гибкую подложку экрана с помощью названного упругого слоя.

Промежуточный элемент может быть выполнен из пластика или из металла и может иметь форму прямоугольника или, например, плоской профильной рамы, имеющей в сечении замкнутую форму. Ее форма может соответствовать форме основания сенсора. Промежуточный элемент может быть закреплен на основании сенсора с помощью разъемного соединения. Использование промежуточного элемента существенно упрощает замену вышедших из строя фоточувствительных элементов. Это обусловлено тем, что для установки фоточувствительного элемента на монтажной панели клей наносят не на всю площадь основания сенсора, а только на часть поверхности промежуточного элемента только для его фиксации на монтажной панели в нужной позиции, а не для крепления. Крепление же к монтажной панели осуществляют с помощью разъемного соединения.

Чтобы уменьшить вес монтажной панели, в ней выполняют выемки по числу используемых сенсоров.

Элемент крепления экрана может быть выполнен в виде жесткой протяженной планки с двумя отверстиями, размещенными по длине указанной планки, при этом названные отверстия сопряжены с, по меньшей мере, двумя ответными им опорными штифтами, выполненными соответственно на монтажной панели. Указанное выполнение элемента крепления позволяет просто и с высокой точностью установить экран в плоскости приемника и легко и прочно закрепить его на монтажной панели.

Использование промежуточных элементов для фоточувствительных элементов и планки для крепления экрана позволяет значительно упростить процесс сборки приемника, а размещение фоточувствительных элементов на разных уровнях с использованием волоконно-оптических пластин позволяет создавать плоскопанельные детекторы любого размера, без использования сложных методик разводки электрических выводов фоточувствительных элементов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен приемник в сборе. Позициями обозначены:

1 - нижняя часть корпуса приемника,

3 - верхняя часть корпуса приемника,

22 - падающее рентгеновское излучение.

На фиг.2 изображен плокопанельный приемник рентгеновского излучения.

Позициями обозначены:

1 - нижняя часть корпуса приемника,

2 - коробообразная рама,

3 - верхняя часть корпуса приемника,

4 - монтажная панель,

5 - сенсор,

7 - люминесцентный экран,

8 - упругий рентгенопрозрачный слой,

15 - опорные выступы на монтажной панели 4,

20 - посадочные гнезда (на фиг. обозначены не все гнезда),

21 - посадочные выступы,

22 - падающее рентгеновское излучение.

На фиг.3 изображен сенсор и промежуточный элемент. Позициями обозначены:

5 - сенсор,

9 - фоточувствительная поверхность сенсора 5,

10 - основание сенсора 5,

11 - промежуточный элемент,

12 - крепежные винты,

21 - посадочные выступы.

На фиг.4 изображено сечение соединения промежуточного элемента с основанием сенсора. Позициями обозначены:

5 - сенсор,

9 - фоточувствительная поверхность сенсора 5,

10 - основание сенсора 5,

11 - промежуточный элемент,

12 - крепежный винт,

21 - посадочный выступ.

На фиг.5 показан перепад высот в местах стыковки фоточувствительных сенсоров, позициями обозначены:

5 - сенсор,

7- люминесцентный экран,

22 - падающее рентгеновское излучение.

На фиг.6 изображен экран, причем позициями обозначены:

7 - люминесцентный рентгеновский экран,

13 - планка,

14 - отверстия в планке 13.

На фиг.7 изображен возможный вариант исполнения отверстий 14, выполненных на планке 13 для крепления экрана 7.

На фиг.8 изображен один из возможных вариантов формирования двухуровневого расположения сенсоров с использованием волоконно-оптических пластин, причем позициями обозначены:

5 - сенсор,

7 - люминесцентный экран,

16 - волоконно-оптическая пластина,

17 - электрические выводы сенсоров.

На фиг.9 изображен один из опорных выступов 15, выполненных на монтажной панели 4 в виде опорных штифтов и предназначенных для установки планки 13 экрана 7, причем позициями обозначены:

4 - монтажная панель,

15 - опорные штифты на монтажной панели 4,

18 - углубление,

19 - пружина.

Рассмотрим один из вариантов промышленного осуществления изобретений.

На фиг.1 изображен приемник в сборе. Корпус приемника рентгеновского излучения имеет форму прямоугольного параллелепипеда и состоит из нижней части 1 и верхней части 3. Верхнюю часть выполняют в виде крышки, которую располагают со стороны падающего излучения 22, а нижнюю часть в виде плоского основания.

Устройство приемника показано на фиг.2. Приемник содержит следующие основные узлы: разъемный корпус, предназначенный для размещения в нем частей приемника и состоящий из нижней части 1 и верхней части 3. На нижней части 1 установлена коробообразная рама 2. На раме 2 располагают монтажную панель 4, а на монтажной панели 4 - сенсоры 5. Сенсоры 5 предназначены для приема излучения видимого спектра, поступающего с люминесцентного рентгеновского экрана 7, и преобразования этого излучения в электрические сигналы, которые выводят с электрических выводов сенсоров 5 на экран монитора (не показан) с целью получения изображения на основе электрического сигнала. Монтажная панель 4 может иметь выемки (не показаны), которые выполняют для снижения веса монтажной панели. Сенсоры 5 размещают на монтажной панели 4 в непосредственной близости друг к другу, что позволяет сформировать практически непрерывную фоточувствительную поверхность. Размер фоточувствительной поверхности должен быть не меньше размера площади сечения объекта, который подвергают исследованию с помощью рентгеновского излучения. На фоточувствительной поверхности расположен экран. Экран 7 выполнен в виде чувствительного люминесцентного слоя, нанесенного на подложку. В люминесцентном слое падающее рентгеновское излучение преобразуется в видимое излучение, которое поступает на фоточувствительную поверхность сенсоров. Между экраном 7 и внутренней поверхностью верхней части 3 корпуса размещен упругий рентгенопрозрачный слой 8. Экран 7 может быть герметично покрыт проницаемой для рентгеновских лучей и водонепроницаемой химически стойкой защитной пленкой. Люминесцентная поверхность экрана 7 и фоточувствительная поверхность сенсоров контактно соединены между собой с образованием общего профиля путем распределения давления с помощью названного слоя 8 на общую фоточувствительную поверхность, сформированную из фоточувствительных поверхностей сенсоров, установленных на монтажной панели.

На фиг.3 и 4 показан один из сенсоров 5 и промежуточный элемент 11. Каждый сенсор 5 (фиг.3) имеет фоточувствительную поверхность 9 и основание 10. Фоточувствительные поверхность 9 выполнены путем нанесения фоточувствительного материала на специальные подложки (не показаны), которые закреплены на основаниях 10. К основанию 10 посредством резьбового соединения (крепежными винтами 12) прикрепляют промежуточный элемент 11, который может быть выполнен, например, в виде прямоугольной плоскости или плоской профильной рамки. Крепежные винты 12, с помощью которых промежуточный элемент 11 соединяют с основанием 10 сенсора, утоплены заподлицо с поверхностью промежуточного элемента.

Один край подложки экрана 7 (фиг.7) закреплен в планке 13 с отверстиями 14, предназначенными для размещения в них ответных им опорных штифтов 15, выполненных соответственно на монтажной панели 4.

На фиг.7 изображен возможный вариант исполнения отверстий 14 для крепления экрана, выполненных в планке 13. Отверстия 14 в планке 13 выполнены таким образом, чтобы облегчить процесс установки рентгеновского экрана и жестко, без смещений установить его в плоскости, параллельной фоточувствительной поверхности 9. Одно из отверстий 14 на планке выполнено по форме окружности, а другое имеет эллипсообразную форму. Данное исполнение отверстий 14 позволяет четко позиционировать экран 7 и избежать возможного появления нежелательных напряженностей в собранном приемнике вследствие перепадов температур самого приемника и окружающей среды.

Для точного позиционирования экрана 7 планку 13 устанавливают на монтажную панель 4 с помощью опорных выступов 15, выполненных в виде опорных штифтов (15), направляющие части которых (фиг.9) имеют коническую боковую поверхность, штифты подпружинены (пружина 19) и расположены в направляющих углублениях 18 монтажной панели.

При количестве сенсоров 2 или 4 сенсоры располагают в одной плоскости, и, следовательно, фоточувствительные поверхности сенсоров находятся в одной плоскости. Сенсоры 5 состыковывают друг с другом, обеспечивая минимальный зазор, необходимый для теплового расширения, но обеспечивающий непрерывность изображения. На фиг.8 изображена одна из возможных схем формирования общей фоточувствительной поверхности с числом сенсоров больше 4. Так как сенсоры имеют выводы на одной из боковых сторон, то при числе сенсоров больше 4 невозможно разместить их на одном уровне в непосредственной близости друг к другу для формирования непрерывной фоточувствительной поверхности. В этом случае сенсоры 5 располагают на двух уровнях. При этом первым уровень называют уровень, который расположен первым по ходу падающего излучения, и, соответственно, вторым уровнем называют уровень, который расположен вторым по ходу падающего излучения. Сенсоры 5 первого уровня и сенсоры 5 второго уровня располагают так, чтобы они образовали по существу непрерывную фоточувствительную поверхность необходимого размера. При этом первый и второй уровни в направлении, перпендикулярном фоточувствительной поверхности, разнесены друг от друга на расстояние с образованием промежуточного пространства для дополнительного размещения волоконно-оптической пластины 16 на фоточувствительной поверхности сенсора второго уровня.

Плоскопанельный рентгеновский приемник изготавливают по заявляемому способу следующим образом.

В светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, последовательно по ходу падающего излучения устанавливают упругий рентгенопрозрачный слой 8, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели 4, каждый из которых содержит фоточувствительную поверхность 9, обращенную к падающему излучению, и плоскопараллельное основание 10 и снабжен электрическими выводами 17 на одной из боковых сторон.

К нижней части 1 корпуса приемника, выполненного, например, из свинца, крепят коробообразную раму 2, на которой размещают названную монтажную панель 4. На монтажной панели выполняют посадочные гнезда 20 (фиг.2), которые предназначены для позиционирования сенсоров 5. В них устанавливают посадочные выступы 21 (фиг.2, 3, 4), выполненные на промежуточном элементе 11, который закреплен на основании 10 сенсора.

Экран 7 представляет собой нанесенный на светозапирающую рентгенопрозрачную подложку сцинтилляционный слой, преобразующий рентгеновское излучение в излучение видимого спектра, который оптически связан с фоточувствительной поверхностью сенсоров. Процесс установки экрана 7 осуществляют с использованием планки 13, в которой зафиксирован край подложки экрана 7. Названную планку 13 закрепляют на монтажной панели 4 с возможностью разъема. Подложка экрана может быть выполнена гибкой. В этом случае процесс закрепления планки на монтажной панели осуществляют при горизонтальном расположении названной планки и при вертикальном расположении поверхности экрана 7 и фоточувствительной поверхности сенсоров. Эти поверхности устанавливают параллельно и сближают до полного контакта. Такой процесс установки, а именно с вертикальным расположением названных поверхностей позволяет не повредить гибкий экран при вышеописанной операции. Люминесцентную поверхность экрана и фоточувствительную поверхность сенсоров контактно соединяют между собой с образованием общего профиля путем распределения давления на гибкий экран с помощью упругого слоя, например, вспененного пенополиуретанового листового материала, расположенного между экраном и верхней частью 3 корпуса. Одной из причин возникновения неровностей общей поверхности фоточувствительной поверхности сенсоров является невозможность абсолютно точной стыковки сенсоров, что показано на фиг.5. Упругий слой обеспечивает равномерное распределения давления на поверхность экрана 7 и гибкая подложка экрана оказывается пластически деформирована таким образом, что поверхность сопряжения экрана 7 и фоточувствительная поверхность сенсоров образуют общий профиль. Подложку экрана выбирают толщиной менее 0,25 мм, например, алюминиевую фольгу, на которую наносят слой люминофора (может быть использован материал люминофора CsI, толщина 0,2 мм).

При сборке приемника с сенсорами, располагаемыми по схеме, например, 3×3, возникает проблема установки центрального сенсора 5 из-за наличия электрических выводов 17 с одной из его боковых сторон (фиг.8). Для решения данной проблемы сенсоры 5 размещают на разных уровнях по высоте рентгеновского приемника. При этом первым уровень называют уровень, который расположен первым по ходу падающего излучения, и, соответственно, вторым уровнем называют уровень, который расположен вторым по ходу падающего излучения, и так далее. На фиг.8 приведена схема с двумя уровнями. В направлении, перпендикулярном плоскости фоточувствительной поверхности сенсоров, уровни разносят друг от друга на расстояние с образованием промежуточного пространства, и на фоточувствительной поверхности сенсора второго уровня размещают волоконно-оптическую пластину. При этом сенсоры первого и второго уровней располагают относительно друг друга так, что их фоточувствительные поверхности образуют непрерывную фоточувствительную поверхность необходимого размера. Сенсоры могут быть расположены в плоскостях, находящихся на нескольких уровнях, при этом между плоскостями должно быть промежуточное пространство, в котором размещена, по крайней мере, одна волоконно-оптическая пластина.

Приемник, изготовляемый по заявляемому способу используют в рентгеновских установках, например для диагностики объектов. Рентгеновское излучение, направленное от источника и прошедшее последовательно через объект исследования, верхнюю часть 3 ренгтгенопрозрачного корпуса, упругий слой 8, экран 7, преобразующий рентгеновское излучение в видимое, попадает на фоточувствительную поверхность 9 сенсоров 5, преобразуется в электрический цифровой сигнал, который через электрические выводы 17 поступает на соответствующие входы преобразователя (не показан) электрических цифровых сигналов в видимое изображение. В качестве сенсоров целесообразно использовать сенсоры изображения на основе CMOS "Active-Pixel Sensor" - архитектуры (КМПОП - архитектуры). Каждый такой сенсор содержит фоточувствительную поверхность, сформированную в полупроводниковой подложке, которая зафиксирована на основании сенсора. Сенсоры выполнены с плоскопараллельными основаниями и имеют расположение электрических выводов на одном из его торцов.

Таким образом, технические решения приемника и способа его изготовления позволяют с высокой технологичностью создавать плоскопанельные приемники рентгеновского излучения, содержащие необходимое число фоточувствительных элементов без использования сложных методов разводки электрических выводов; снизить требования к наличию разновысотности и геометрической неоднородности фоточувствительной поверхности приемника, что позволяет существенно снизить количество артефактов в изображениях и повысить его качество; заменять вышедшие из строя единичные сенсоры, что исключает необходимость утилизации всей монтажной платы с сенсорами.

1. Плоскопанельный приемник рентгеновского излучения, содержащий светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, в названном корпусе последовательно по ходу падающего излучения установлены упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели, каждый из которых содержит фоточувствительную поверхность, обращенную к падающему излучению, основание и снабжен электрическими выводами на одной из боковых сторон, отличающийся тем, что сенсоры закреплены на монтажной панели с возможностью съема с помощью дополнительно установленных на основаниях сенсоров промежуточных элементов; для закрепления экрана дополнительно введена планка, в которой зафиксирован край названной подложки экрана, причем планка с зафиксированным в ней краем названной подложки закреплена на указанной монтажной панели с возможностью съема.

2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, один промежуточный элемент зафиксирован на основании сенсора с помощью разъемного соединения.

3. Приемник по п.2, отличающийся тем, что поверхность монтажной панели содержит посадочные гнезда для установки промежуточных элементов, а названные элементы содержат соответствующие гнездам посадочные выступы.

4. Приемник по п.3, отличающийся тем, что названная планка выполнена с, по меньшей мере, двумя отверстиями, а отверстия сопряжены с, по меньшей мере, двумя ответными им опорными выступами, выполненными на монтажной панели.

5. Приемник по п.4, отличающийся тем, что подложка экрана выполнена гибкой.

6. Приемник по п.4, отличающийся тем, что опорные выступы выполнены в виде опорных штифтов, направляющая часть которых имеет коническую боковую поверхность, штифты подпружинены и расположены в направляющих углублениях монтажной панели.

7. Приемник по п.5, отличающийся тем, что опорные выступы выполнены в виде опорных штифтов, направляющая часть которых имеет коническую боковую поверхность, штифты подпружинены и расположены в направляющих углублениях монтажной панели.

8. Приемник рентгеновского излучения по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что сенсоры установлены по отношению друг к другу на двух или более уровнях и в направлении, перпендикулярном их плоскостям, образуют между плоскостями промежуточное пространство, в котором размещена, по крайней мере, одна волоконно-оптическая пластина.

9. Способ изготовления плоскопанельного приемника рентгеновского излучения, содержащего светозапирающий разъемный корпус, состоящий из верхней и нижней частей, в названном корпусе последовательно по ходу падающего излучения устанавливают упругий рентгенопрозрачный слой, люминесцентный рентгеновский экран на подложке и сенсоры, закрепленные на монтажной панели, каждый из которых содержит фоточувствительную поверхность, обращенную к падающему излучению, основание и снабжен электрическими выводами на одной из боковых сторон, отличающийся тем, на основании каждого сенсора закрепляют промежуточный элемент, с помощью которого основание сенсора соединяют с монтажной панелью с возможностью съема; экран выполняют в виде люминесцентного слоя, нанесенного на гибкую подложку, для закрепления экрана используют планку, в которой фиксируют край названной подложки, а планку закрепляют на монтажной панели с возможностью съема, при этом процесс закрепления указанной планки на монтажной панели осуществляют, по существу, при горизонтальном расположении планки и, по существу, при вертикальном расположении поверхностей экрана и монтажной панели с закрепленными на ней сенсорами.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по крайней мере, один промежуточный элемент фиксируют на основании сенсора с помощью разъемного соединения.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что люминесцентную поверхность экрана и фоточувствительные поверхности сенсоров контактно соединяют между собой с образованием общего профиля путем распределения давления на поверхность экрана с помощью названного упругого слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиационного контроля с использованием ионизационных счетчиков (пропорциональных или счетчиков Гейгера) или сцинтилляционных детекторов.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к метрологии нейтронного излучения в присутствии фоновых излучений и электромеханических наводок, и может быть использовано в системах управления и защиты ядерных реакторов, критических сборок, импульсных и других источников нейтронов.

Изобретение относится к химической дозиметрии ионизирующих излучений, а именно к цветовым визуальным индикаторам дозы ионизирующих излучений. .

Изобретение относится к композиции, меняющей цвет в зависимости от дозы поглощенного излучения, и ее применению в качестве индикатора дозы УФ-излучения. .

Изобретение относится к мониторингу окружающей среды для выделения участков загрязнения снегового покрова радиоактивными компонентами. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к комбинированным системам получения изображений. .

Изобретение относится к техническим средствам, а именно к устройствам измерения дозы низкоэнергетического ионизирующего излучения в условиях открытого космического пространства во время орбитальных полетов летательных аппаратов вокруг Земли.

Изобретение относится к области регистрации радиоактивного излучения в присутствии интенсивного мешающего излучения. .

Изобретение относится к химической дозиметрии ионизирующих излучений, а именно к цветовым визуальным индикаторам дозы ионизирующих излучений. .
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к охране недр нефтяных и газовых месторождений, расположенных в местах проведения мирных подземных ядерных взрывов для целей интенсификации добычи нефти и газа

Изобретение относится к области радиационной экологии и может быть использовано для оперативной радиометрии жидких проб методом аэроионной топометрии, а также дистанционного поиска остатков ядерного топлива, например плутония, загрязняющих поверхности в результате аварий или в ходе производственных процессов

Изобретение относится к медицине, стоматологии, онкологии и радиологии, и может быть использовано для улучшения качества стоматологической помощи пациентам со злокачественными новообразованиями области головы и шеи после проведения лучевой терапии

Изобретение относится к области «сцинтилляционная техника», прежде всего к эффективным быстродействующим сцинтилляционным детекторам, предназначенным для регистрации гамма и рентгеновских квантов, в приборах для экспресс-диагностики в медицине, промышленности, космической технике, научных исследованиях

Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано в ядерной физике и астрофизике

Изобретение относится к медицинским системам получения изображения, в частности оно касается гамма-камер, содержащих две, три, четыре или более радиационных детекторных головок, и описывается с конкретной ссылкой на них

Изобретение относится к ионизационным многопроволочным координатным детекторам и может быть использовано в экспериментальной ядерной физике для регистрации ядерного излучения

Изобретение относится к области ведения радиационной разведки местности, загрязненной продуктами деления ядерных материалов, а именно к оперативному определению возраста радиоактивных продуктов при выявлении радиационной обстановки

Изобретение относится к области создания пластмассовых сцинтилляторов с повышенным средним атомным номером

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к области радиационного мониторинга, и может быть использовано в машиностроении, медицине и других отраслях для контроля несанкционированного перемещения ядерных материалов и других радиоактивных веществ
Наверх