[發明專利]濕度穩定的閃爍體

有效

• 申請號: 201110282640.2
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102419449A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: O.海登;M.斯拉梅克;S.F.泰德
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種探測器使用的閃爍體材料。

背景技術

在基于間接轉換的X射線探測的領域內使用閃爍體。

在已知的沉積過程中，閃爍體例如通過熱蒸發在基底上生長。經常使用鋁基底。在蒸發時控制壓力和溫度。通過這些參數調整閃爍體針的長徑比以及也調整它們在基底上彼此的間距。在以此方式制成的閃爍體針之間的距離，典型地可以從1μm一直改變到10μm。在此基底上形成由閃爍體針組成的墊狀裝置。柱狀結構的長徑比典型地長度在100與1000μm之間，直徑從2至10μm。

在這里閃爍體針的生長取決于基底。在基底內的針孔效果可導致在針的內部共生。

作為閃爍體的材料例如使用碘化銫，它是高吸濕性的。還已知，例如添加鉈的碘化銫閃爍體。這種添加物也會有濕度穩定性的問題。

使用于閃爍體的材料往往對水分敏感。為了簡化過程技術和便于應用，保證較長的使用壽命和更高的儲存安定性，應使閃爍體對水分不敏感。

迄今，為促使閃爍體針防水，在柱狀結構之間的間隙充填一種膠粘劑，用它將閃爍體墊粘結在基底或底板(Backplane)上。基底例如由無定形硅構成。此外，迄今將碘化銫閃爍體的儲存條件選擇為，存放腔與水分阻斷。即使如此儲存時間縮短，以及閃爍體墊在其制造后要盡可能早期在干燥的環境中直接粘結在探測器的影像器(Imager)上。

例如閃爍體針的間隙，亦即生長的閃爍體墊，充填聚對二甲苯，使濕度的影響最小化。例如由氣相沉積聚對二甲苯。為此存在工業沉積過程。但是這些如其他迄今已知的方案一樣，仍然不能保證閃爍體材料有足夠長的壽命。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種濕度穩定的閃爍體及其制造方法。

上述技術問題通過一種具有至少一個閃爍體的裝置得以解決。

按本發明的裝置包括至少一個閃爍體。尤其是，裝置包括多個閃爍體。在這里，閃爍體按本發明被至少一個原子層沉積(ALD：Atomic?Layer?Deposition)層至少局部圍繞，所述ALD層直接生長在閃爍體上。尤其是，這一層通過ALD過程生長在閃爍體上。此層尤其在一個原子層上其厚度是均勻的。尤其是，此層在其電、光或機械性質方面各向同性。

此層優選地濕度穩定和不透水。其優點是，即使閃爍體是強吸濕性的，但仍是防水的。因此閃爍體材料可以長期儲存以及一般是耐用的。尤其延長了其中裝入這種具有防水層的閃爍體的設備的使用壽命。

按本發明一項有利的擴展設計，此層“無”針孔，也就是說，此層只有最小的和僅僅很少量的通道。合乎目的地，針孔如此之小，以致水不能滲透此層。尤其是，此層也無缺陷。在層內小的缺陷密度對于其光學特性是有利的。但無缺陷的層保證實際上的光學各向同性。

按本發明一項相宜的擴展設計，保護層的折射率正好在可在閃爍體內激發的熒光束處于其中的波長范圍內高于閃爍體材料的折射率。其優點是，命中閃爍體的X射線在閃爍體內激發熒光束，然后熒光束在閃爍體內如在光波導中那樣在保護層上全部反射，并因而在光波導起始點對準目標射出。

按本發明另一項有利的擴展設計，裝置包括一個具有比閃爍體材料高的折射率的層。其優點是，通過這一圍繞閃爍體的層支持閃爍體的波導特性。尤其是，正是這一有高折射率的保護層，才促使閃爍體如光導體那樣導引在閃爍體內產生的熒光。

因此，按本發明一項有利的擴展設計，此層圍繞閃爍體在至少一個位置可透過來自閃爍體的熒光束。尤其是，此層圍繞閃爍體在一個位置有一個通道。這可以通過在閃爍體的一個位置上去除保護層實現。這對于將閃爍體使用于探測是有利的，此時將閃爍體安裝在光探測器上。

尤其是，所制造的通道可重新通過ALD層封閉，它確保防水，但是透光的。

按本發明一項有利的擴展設計，所述有閃爍體的裝置還包括一個基底，其中基底被ALD層至少局部覆蓋。在如此覆蓋的基底上生長至少一個閃爍體。尤其是在基底上設置多個閃爍體。這些閃爍體例如柱狀生長在基底上，尤其在均勻敷層的基底上。與之不同，也可以在基底上設置顆粒狀閃爍體。

基底涂敷一個其厚度均勻的層相宜地是通過ALD過程進行的。尤其是，為此采用與在閃爍體上沉積ALD層相同的ALD過程。其優點是，補償或校正在基底內和基底上的針孔或缺陷。如此敷層的基底可尤其視為幾乎無針孔。

按本發明另一項有利的擴展設計，所述裝置包括至少一個柱狀閃爍體。也就是說，這種閃爍體外觀呈針狀。尤其是，所述裝置包括多個閃爍體，尤其柱狀閃爍體，它們生長在基底上以及構成一種氈毯，亦即閃爍體針的墊。