[發(fā)明專利]多元件X射線輻射探測(cè)器、用于其的稀土X射線發(fā)光體和用于將多元件閃爍器和探測(cè)器形成為整體的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201080046176.0 | 申請(qǐng)日： | 2010-08-13 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102763004A | 公開（公告）日： | 2012-10-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | N·P·索斯金;V·N·烏拉休科 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 科學(xué)生產(chǎn)商業(yè)公司愛達(dá)爾股份有限公司;“STC-MT”有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | G01T1/20 | 分類號(hào)： | G01T1/20;C09K11/04 |
| 代理公司： | 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002 | 代理人： | 陳松濤;韓宏 |
| 地址： | 俄羅斯聯(lián)*** | 國(guó)省代碼： | 俄羅斯;RU |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 多元 射線 輻射 探測(cè)器 用于 稀土 發(fā)光體 閃爍 形成 整體 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及處理能量范圍為5keV至200keV的X射線輻射的成像和可視表示的技術(shù)的X射線工程以及醫(yī)學(xué)診斷。特別地，本發(fā)明可用于控制和監(jiān)測(cè)活體中的病理變化的醫(yī)學(xué)。已知為放射學(xué)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域追溯到XX世紀(jì)初，德國(guó)物理學(xué)家C.Rontgen(倫琴)發(fā)現(xiàn)了以他命名的穿透輻射。
本發(fā)明也能夠適用于主要任務(wù)為揭示主病理的病人的動(dòng)態(tài)流預(yù)防檢查。本發(fā)明也可以用于牙頜區(qū)域的X射線檢查的牙科中。本發(fā)明可以扮演的另一重要角色是在哺乳動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域用于婦女的乳房檢查。
除了醫(yī)學(xué)以外，本發(fā)明可用于各種機(jī)械學(xué)領(lǐng)域中的探傷和無(wú)損檢查系統(tǒng)，例如管道的焊接檢查。本發(fā)明對(duì)于流質(zhì)量控制可能是唯一途徑的技術(shù)的全面武裝的軍需品的質(zhì)量控制特別重要。
本發(fā)明可以用于鐵路、航空以及海運(yùn)中帶維度的貨物的海關(guān)監(jiān)管。
對(duì)于無(wú)損質(zhì)量控制和診斷的需求部分解釋了本發(fā)明可能用途的廣泛范圍，并且是包括具有用于信息讀取、計(jì)算機(jī)處理和存檔的矩陣型半導(dǎo)體系統(tǒng)的閃爍器的當(dāng)前技術(shù)水平的材料的不平常的組合。毫無(wú)疑問，本發(fā)明涉及先進(jìn)的技術(shù)。
背景技術(shù)
19世紀(jì)20年代制造了第一臺(tái)X射線設(shè)備，并且其包括X射線發(fā)射源和輻射接收器。從那時(shí)起，X射線發(fā)射源沒有發(fā)生大的變化：真空裝置的高能加速電子束轟擊由鎢(W)鉬(Mo)或一些時(shí)候由銅(Cu)制造的金屬對(duì)陰極。對(duì)形成的沖擊X射線輻射進(jìn)行濾波以使其成為單色的，并且然后通過(guò)輻射可穿透型的特殊材料(諸如鈹箔)逃逸出該裝置。產(chǎn)生的X射線束具有數(shù)毫米至數(shù)十厘米的直徑。將需要檢查的不可穿透的結(jié)構(gòu)或物體放入到該束中。
長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于束中X射線量子密度的變化進(jìn)行可視成像的唯一方法是通過(guò)基于銀鹵化物的感光乳膠探測(cè)器。但是由于探測(cè)層的相對(duì)較低的密度(2-3g/cm3)和銀鹵化物對(duì)X射線輻射的低靈敏度，該方法需要X射線輻射的高曝光，因此限制了醫(yī)學(xué)用途。
針對(duì)顯著降低對(duì)于X射線檢查的病人的曝光劑量的第一種技術(shù)方案是X射線增感屏。這些屏允許量子能量的物理偏移。屏基本是暴露于X射線時(shí)受輻射的物質(zhì)-X射線發(fā)光材料的薄層。屏通常制造為包括前和后屏以及感光膜的盒的形式。前屏具有X射線發(fā)光材料的較薄層，而后屏則致力于幾乎完全終止X射線輻射。
長(zhǎng)期以來(lái)，增感屏中X射線發(fā)光材料中的主要材料是鎢酸鈣(CaWO40，其特征為高重力密度和中等能量轉(zhuǎn)換效率(6.0-8.0％))。這些參數(shù)用作X射線發(fā)光材料的最佳化合物的參考。對(duì)于這些化合物的基本的要求如下：
-平均原子序數(shù)N超過(guò)40原子單位；
-重力密度超過(guò)4.5g/cm3；
-X射線發(fā)光材料發(fā)射的能效＞6％；
-背輝光(back?glow)小于1*10-3秒；
-輻射的光譜最大值λ＞400nm。
基于X射線輻射與(在醫(yī)學(xué)X射線診斷中的)活組織之間的或者X射線輻射與(X射線探傷中的)復(fù)雜系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的部分之間的直接相互作用的放射學(xué)允許在光感膜或半透屏中的以下成像特征：
-分辨率1-0.6mm每線對(duì)；
-暗或亮場(chǎng)與背景之間的比率的對(duì)比度低于30％；
-尺寸為650-800μm的極小細(xì)節(jié)的成像；
-后輝光周期大約1·10-3秒。
應(yīng)當(dāng)注意，即使對(duì)于在(1.0至10倫琴單位每胃腸道的檢查)技術(shù)水平時(shí)的技術(shù)來(lái)說(shuō)，病人的輻射應(yīng)力也是過(guò)量的[1]。
在40-70年代的X射線診斷的低特征使基于其它物理原理的診斷的新方法的開發(fā)成為必要；因此，在1964年[2]，提出了第一臺(tái)X射線電光圖像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(EOIC)，其控制X射線輻射至可見光的主轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)導(dǎo))并且進(jìn)一步多重增強(qiáng)以及將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為小畫框電視圖像[2]。第一EOIC的換能器是基于諸如水可溶的碘酸銫的鹵化物發(fā)光材料，其使得裝備的制造技術(shù)顯著復(fù)雜。
同時(shí)，開發(fā)了快速X射線光倫琴射線照相術(shù)的方法，其涉及通過(guò)大孔徑透鏡系統(tǒng)將在大的半透明發(fā)光屏上形成的圖像投影至感光膠片上。該方法對(duì)于在短時(shí)期內(nèi)需要檢查的病人的應(yīng)用來(lái)說(shuō)比較方便。光倫琴射線照相術(shù)僅能發(fā)現(xiàn)大的病灶。
從70年代中期開始，稀土X射線發(fā)光材料的時(shí)代開始了，首先是主氧硫化物(Y2O2S:Tb，Gd2O2S:Tb)，然后是溴氧化物(LaOBr)。以下總結(jié)這個(gè)時(shí)期的材料和屏發(fā)展的主要成就和挑戰(zhàn)[5]。
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