PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69218856T2 13.11.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0528676
Titel Festkörperstrahlungsdetektor mit einer reflektierenden und einer schützenden Beschichtung
Anmelder General Electric Co., Schenectady, N.Y., US
Erfinder Kingsley, Jack Dean, Schenectady, New York 12309, US;
Lubowski, Stanley Joseph, Scotia, New York 12302, US
Vertreter Voigt, R., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 65812 Bad Soden
DE-Aktenzeichen 69218856
Vertragsstaaten DE, FR, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 18.08.1992
EP-Aktenzeichen 923075196
EP-Offenlegungsdatum 24.02.1993
EP date of grant 09.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.11.1997
IPC-Hauptklasse G01T 1/20
IPC-Nebenklasse G01T 1/29   H01L 31/0203   H01L 31/0216   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Strahlungs- Bildgebungssysteme und insbesondere auf Szintillatoren, die mit Photodetektoren zur Verwendung in derartigen Systemen gekoppelt sind.

Hintergrund der Erfindung

Strahlungs-Bildgebungssysteme werden im weiten Rahmen für medizinische und industrielle Zwecke verwendet. Es sind Bildgebungssysteme entwickelt worden, die detektierte Strahlung benutzen, um ein Signal zu erzeugen, das verwendet werden kann, um eine visuelle Anzeigevorrichtung zu steuern, oder das für andere Analysen des Musters der detektierten elektromagnetischen Strahlung, wie beispielsweise Röntgen- oder Gammastrahlung, benutzt werden kann. In derartigen Systemen wird die Strahlung üblicherweise in einem Szintillatormaterial absorbiert, was die Erzeugung von Lichtphotonen zur Folge hat. Von dem Szintillator abgegebene Lichtphotonen werden durch die Photodetektoren detektiert, um ein elektrisches Ausgangssignal zu generieren, das verarbeitet werden kann, um das Display- oder Analysesystem zu treiben.

Das Szintillatormaterial kann die Form von einem massiven Block haben oder es kann in getrennte Elemente unterteilt sein, beispielsweise durch Teilen oder Schneiden, oder durch Abscheiden des Szintillatormaterials in einer Weise, daß einzelne Säulen oder Spitzen gebildet werden. Es ist wichtig, das Szintillatormaterial vor der Absorption von Feuchtigkeit zu schützen. Beispielsweise ist Cäsiumjodid, ein übliches Szintillatormaterial, ein hygroskopisches Material, das heißt, es weist eine Tendenz auf, Feuchtigkeit aus der umgebenden Atmosphäre zu absorbieren; dabei wird es hydrolisiert mit einer daraus folgenden Verschlechterung seiner Lumineszenzeigenschaften. In einem Strahlungsdetektor ist es auch vorteilhaft, die Effizienz zu maximieren, mit der die Lumineszenz aus dem Szintillator durch die Photodioden gesammelt wird, indem sichergestellt wird, daß der Hauptteil der bei dem Absorptionsereignis erzeugten Photonen auf die Photodetektoren gerichtet werden.

Ein Überdecken des Szintillators mit einem dünnen Überzug ist schwierig aufgrund der unregelmäßig geformten Enden oder Oberflächen des Szintillatormateirals, wie sie üblicherweise aus den üblichen Verdampfungsabscheidungsverfahren entstehen, die bei der Bildung von Szintillatoren verwendet werden. Diese unregelmäßigen Oberflächen erfordern, daß jeder Überzug wenigstens zunächst biegsam ist, um sich an die Oberfläche des Szintillators anzupassen, und sie erfordern, daß eine stabile und anhaftende Oberfläche hergestellt wird, um die Abscheidung von einer gleichförmigen Schicht aus optischem, reflektierendem Material, wie beispielsweise einem Metall, zu gestatten. Typische bekannte Bildgeber, wie beispielsweise die Vorrichtung von Derenzo, die in dem US-Patent Nr. 4 672 207 beschrieben ist, geben keine Anregung für irgendeinen schützenden oder reflektierenden Überzug für die Oberflächen des Szintillators.

Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 147 561 beschreibt einen Szintillationskristall gemäß dem ersten Teil des vorliegenden Anspruchs 1. Die Vorrichtung weist weiterhin mehrere Zwischenschichten auf, die verhindern, daß sich die Schichten unter thermischer Beanspruchung lösen und verformen.

Eine ähnliche Vorrichtung, die eine gegen Feuchtigkeit vorbeugende Schicht aufweist, ist auch in Patent Abstracts von Japan, Vol. 13, Nr. 355, 09. August 1989, beschrieben.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Schutzüberzug für die Szintillatorelemente von einem Bildgeber zu schaffen, wobei der Überzug als eine Sperre dient, um eine Absorption von Feuchtigkeit durch den Szintillator aus der den Szintillator umgebenden Atmosphäre zu hemmen.

Genäß einem Aspekt schafft die Erfindung eine Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.

In einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung mit einen Array von Szintillatorelementen, wie es in Anspruch 11 definiert ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Strahlungs- Bildgebungsvorrichtung einen Szintillator, ein Array von Photodetektoren, das optisch mit dem Szintillator gekoppelt ist, und eine Feuchtigkeitssperre auf, die über der Oberfläche des Szintillators angeordnet ist und durch die die einfallende Strahlung in die Vorrichtung eintritt. Die Feuchtigkeitssperre ist im wesentlichen undurchlässig gegenüber Feuchtigkeit, strahlungsdurchlässig und optisch reflektierend.

In einer typischen Anordnung ist die Feuchtigkeitssperre aus wenigstens zwei Schichten gebildet, einer Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht und einer optisch reflektierenden Schicht. Die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht weist eine Silikon-Einbettungsverbindung auf, und die optisch reflektierende Schicht weist relativ dünne Schichten aus einem Metall oder einer Kombination von Metallen auf, wie beispielsweise Silber, Gold oder Aluminium. Eine Hautschicht ist zwischen der Feuchtigkeitssperre und dem Szintillator angeordnet, um einen dünnen Überzug zu bilden, der als eine stabile Oberfläche wirkt, an der die Feuchtigkeitssperre anhaften kann. Der Szintillator kann durch die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht eingekapselt sein, die sich um alle Oberflächen des Array erstreckt, die nicht mit dem Photodetektor-Array gekoppelt sind. Die Feuchtigkeitssperre kann verstärkt und vor Abtragung oder Durchdringung geschützt werden durch die Anordnung von einem gehärteten, strahlungsdurchlässigen Fenster über demjenigen Abschnitt der Feuchtigkeitssperre, der die Oberfläche des Szintillators überdeckt, die der einfallenden Strahlung ausgesetzt ist.

Die Erfindung schafft somit eine gekapselte Umgebung, die den Szintillator vor Feuchtigkeitsabsorption schützt und die Lichtphotonen zurück in die Szintillatorelemente in der Richtung des Photodetektor-Arrays reflektiert.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Merkmale der Erfindung, die für neuartig gehalten werden, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angegeben. Die Erfindung selbst jedoch, sowohl bezüglich ihres Aufbaues als auch des Arbeitsverfahrens, zusammen mit ihren weiteren Aufgaben und Vorteilen können am besten anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung verstanden werden, in der:

die einzige Figur eine schematische Querschnittsdarstellung von einer Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung ist.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

In der einzigen Figur weist eine Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung 10 ein Photodetektor-Array 20, das auf einem Substrat 15 angeordnet ist, einen Szintillator 30, der über dem Photodetektor-Array angeordnet ist, und eine Feuchtigkeitssperre 50 auf, die eine optisch reflektierende Schicht 52 und eine Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 aufweist, die über dem Szintillator angeordnet sind. Das Photodetektor-Array ist mit einer Verarbeitungsschaltung 80 verbunden, die die elektrischen Signale verarbeitet zur Verwendung in einen Display- und Analysegerät 90.

Das Photodetektor-Array 20 ist aus mehreren Photodetektoren 22 gebildet, die in einem Muster angeordnet und elektrisch verbunden sind, üblicherweise in Reihen und Spalten. Die Photodetektoren sind auf dem Subtrat 15 angeordnet, um ein Array zu bilden, das jede Größe und Form haben kann, die für die Verwendung als Bildgebungsvorrichtung 10 geeignet ist, wie beispielsweise für medizinische Analysen von bestimmten Körperteilen. Die Photodetektoren sind vorteilhafterweise Photodioden aus amorphem Silicium, und alternativ können sie andere bekannte Festkörper-Photodetektorvorrichtungen aufweisen. Kabel 24 führen die elektrischen Signale, die in den Photodetektoren generiert werden, zu der Verarbeitungsschaltung 80.

Der Szintillator 30 ist benachbart zu dem Photodetektor-Array 20 angeordnet und optisch damit gekoppelt. Wie es hier verwendet ist, bezieht sich "optisch gekoppelt mit dem Photodetektor-Array 20" auf das Anordnen der zwei Arrays so, daß Lichtphotonen von dem Szintillator auf einfache Weise in die Photodetektoren treten; die optische Kopplung kann eine getrennte Schicht (nicht gezeigt) aus einem Material beinhalten, das die effiziente Übertragung der Photonen von dem Szintillator zu den Photodetektoren unterstützt. Der Szintillator 30 kann vorteilhafterweise in mehrere getrennte Szintillatorelemente 32 geteilt sein, wie es gezeigt ist, oder kann alternativ einen einzelnen, im wesentlichen homogenen Block us Szintillatormaterial (nicht gezeigt) enthalten. Die Szintillatorelemente 32 können aus einem größeren Block aus Szintillatormaterial geschnitten oder gewürfelt sein oder sie können separat gewachsen oder abgeschieden sein in säulenförmigen Strukturen unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, wie beispielsweise Dampfabscheidung oder Zerstäuben (Sputtern). Nach dem Abscheidungsprozeß kann die Oberfläche des Szintillators unregelmäßig sein oder Vorsprünge haben. Der Szintillator 30 kann direkt auf dem Photodetektor-Array 20 aufgewachsen oder abgeschieden sein oder kann getrennt ausgebildet und dann mit dem Photodetektor-Array 20 ausgerichtet und zusammengepaßt sein. Die Szintillatorelemente 32 sind in einem Array angeordnet, das der Anordnung des Photodetektor-Arrays 20 im wesentlichen entspricht. Der Szintillator hat ein erstes Ende oder eine erste Oberfläche 34, durch die die auftreffende Röntgen- oder Gammastrahlung 70 eintritt, und ein zweites Ende oder eine zweite Oberfläche 36, die dem ersten Ende oder der ersten Oberfläche gegenüberliegt, durch die Lichtphotonen zu dem angrenzenden Photodetektor-Array 20 hindurchtreten. Das Material, das zur Bildung des Szintillators 30 verwendet wird, ist üblicherweise Cäsiumjodid, aber kann alternativ andere bekannte Szintillationsmaterialien aufweisen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Feuchtigkeitssperre 50 über wenistens dem Oberteil des Szintillator-Arrays 30 angeordnet und erstreckt sich über die erste Oberfläche 34 des Szintillators 30, um den Szintillator gegenüber Feuchtigkeit abzudichten bzw. zu kapseln, die in der Atmosphäre um die Bildgebungsvorrichtung 10 herum vorhanden sein kann. Da die erste Oberfläche 34 des Szintillators rauh sein kann oder eine ungleichmäßige Form haben kann, wie beispielsweise dann, wenn die Szintillatorelemente in säulenförmigen Strukturen abgeschieden worden sind, ist eine Hautschicht 40 über der ersten Oberfläche 34 des Szintillators angeordnet. Die Hautschicht 40 haftet gut an der ungleichförmigen Oberfläche des Szintillators an und sorgt für eine stabile, d.h. feste und vernünftig glatte, Oberfläche, an der die Feuchtigkeitssperre 50 anhaften kann. Die Hautschicht ist sehr dünn, hat eine Dicke zwischen 20 bis 60 nm (200 bis 600 Angström) und weist organische Materialien auf, die aus der aus Nitrozellulose, Poly(para-xylen)- oder Organopolysiloxan-Polycarbotnat bestehenden Gruppe ausgewählt ist oder weist alternativ das anorganische Material Kryolit auf. Die Hautschicht 40 kann in irgendeiner üblichen Weise hergestellt werden, beispielsweise durch die Herstellung der dünnen Schicht auf einem Wasserbad und indem dann die Schicht in ihre Lage gesetzt wird.

Die Feuchtigkeitssperre so ist im wesentlichen undurchlässig für Feuchtigkeit, ist optisch reflektierend und ist strahlungsdurchlässig. Wie es im Zusammenhang mit dieser Erfindung in Anwendung auf die Feuchtigkeitssperre 50 verwendet wird, bedeutet "undurchlässig für Feuchtigkeit", daß die Sperre eine Dichtung bildet, die verhindert, daß Feuchtigkeit in flüssiger oder dampfförmiger Form durch die Sperre hindurchtritt; "optisch reflektierend" bezieht sich auf die Eigenschaft der Feuchtigkeitssperre 50, die bewirkt, daß aus dem Szintillator austretende Lichtphotonen in den Szintillator zurückreflektiert werden, wodurch die Lichtmenge minimiert wird, die aus dem Szintillator austritt und durch einen Photodetektor nicht detektiert wird; und "strahlungsdurchlässig" bezieht sich auf die Strahlung des Typs, der durch die Vorrichtung detektiert werden soll, und gibt an, daß die Sperre üblicherweise mit dem die Sperre bildenden Material nicht stark in Wechselwirkung tritt und somit gestattet, daß die maximale Menge an auftreffender Strahlung ohne Absorption oder Streuung in den Szintillator eintritt.

Wie in der Figur dargestellt ist, weist die Feuchtigkeitsperre 50 eine optisch reflektierende Schicht 52 und eine Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 auf. Die optisch reflektierende Schicht 52 ist vorteilhafterweise aus einem stark reflektierenden Metall hergestellt, wie beispielsweise Silber, Gold, Aluminium oder ähnliches, oder sie kann aus einem vielschichtigen dielektrischen Spiegel gebildet sein. Die Dicke von einem metallischen Reflektor würde vorteilhafterweise in dem Bereich von etwa 100 bis etwa 2000 Angström liegen. Wegen der chemischen Reaktivität von Silber wird die Schicht 52 vorteilhafterweise aus zwei oder mehr Unterschichten 52A, 52B aufgebaut, wobei die Unterschicht 52A vorzugsweise Silber ist und die Unterschicht 52B vorteilhafterweise entweder aus Gold oder einem in ähnlicher Weise weniger reagierenden Metall ist. Wenn die reflektierende Schicht 52 ein vielschichtiger, dielektrischer Spiegel ist, würden die angrenzenden Unterschichten Materialien haben, die signifikant unterschiedliche Brechungsindizes haben; beispielsweise können die Unterschichten vorteilhafterweise aus Siliciumdioxyd, das einen Brechungsindex von etwa 1,45 hat, und Titanoxyd gebildet sein, das einen Brechungsindex von etwa 2,6 hat. Alternativ kann das Titanoxyd durch Tantaloxyd ersetzt sein; andere Materialien, die geeignete Brechungsindizes haben und in dünnen Filmen aus der Dampfphase abgeschieden werden können, können alternativ benutzt werden. Der Aufbau von dielektrischen Spiegeln ist in der Technik gut bekannt, wobei die Dicken und die Anzahl der Schichten von dem Bereich der zu reflektierenden Wellenlängen abhängt. Derartige Spiegel können etwa 10 bis etwa 20 Schichten haben.

Die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 ist über dem Szintillator 30 angeordnet und erstreckt sich wenigstens über die optisch reflektierende Schicht 52. Die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 erstreckt sich vorteilhafterweise um die äußeren Ränder oder Seitenwände 38 des Szintillators 30 entlang der Länge des Szintillators von der ersten Oberfläche 34 zu der zweiten Oberfläche 36. Um Schließungswände 58, die auf dem Photodetektor-Array 20 angeordnet sind, verlaufen im wesentlichen parallel zu den äußeren Rändern 38 des Szintillators. Die Umschließungswände dienen dazu, die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54, die, zumindest wenn sie zunächst aufgebracht wird, in einer flüssigen Form vorliegen und nach der Aufbringung in einen härten Zustand aushärten kann, gegen die Szintillator- Seitenwände 38 festzuhalten. Als Beispiel und nicht als Einschränkung können die Umschließungswände 58 eine Perle oder einen Damm aus Epoxyd aufweisen, das um die äußeren Ränder des Szintillators herumgelegt ist. Der Szintillator kann somit eingekapselt werden, um Stellen zu minimieren, wo das Szintillatormaterial gegenüber Feuchtigkeit ausgesetzt sein könnte, die in der Umgebung oder Atmosphäre um die Vorrichtung 10 herum vorhanden ist. Die Grenzfläche, die durch die optische Kopplung des Szintillators 30 mit dem Photodetektor-Array 20 gebildet ist, hat üblicherweise zur Folge, daß das Szintillator-Array entlang dieser Grenzfläche gegenüber Feuchtigkeit abgedichtet ist.

Die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 ist vorzugsweise eine Silicon-Einbettungsverbindung, wie beispielsweise GE Silicon Gel RTV 6157, Dow Corning Sylgard oder ein ähnliches Material, das für Feuchtigkeit im wesentlichen undurchlässig ist und nicht mit dem Strahlungsfluß reagiert, dem es in dieser Struktur ausgesetzt ist. Die Dichtmittelschicht 54 hat üblicherweise eine Dicke zwischen etwa R mm und 1 mm.

Ein strahlungsdurchlässiges Fenster 60 ist über der Deckfläche der Feuchtigkeitssperre 50 angeordnet, um eine gehärtete Schutzfläche über der Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 zu bilden. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, ist das Fenster 60 mit den Umschließungswänden 58 in Kontakt und kann somit für zusätzliche strukturelle Festigkeit für die Vorrichtung 10 sorgen; alternativ kann das Fenster 60 nur über der Deckfläche der Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht 54 angeordnet sein. Das Fenster 60 kann auf der Vorrichtung angeordnet werden, nachdem die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht auf die optisch reflektierende Schicht 52 aufgebracht worden ist, oder alternativ kann die Feuchtigkeit-Dichtmittelschicht 54 zuerst auf das Fenster 60 aufgebracht werden, und das Fenster kann dann auf der Vorrichtung 10 angeordnet werden, bevor die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht ausgehärtet ist. Strahlungsdurchlässige Materialien, die vorteilhafterweise bei der Fertigung des Fensters 60 benutzt werden können, umfassen Quarzglas, Aluminium, Aluminiumoxydkeramik, Beryllium und ähnliches.

Im Betrieb wird die Vorrichtung 10 so angeordnet, daß sie in der Bahn der auftreffenden Strahlung 70 ist, die von Interesse ist. Die Strahlung, die Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und andere Strahlung sein kann, die durch die Verwendung von Szintillatoren und Photodetektoren detektierbar ist, tritt durch das Fenster 60, die Feuchtigkeitssperre 50, die Hautschicht 40 und in den Szintillator 30 ein, wo sie mit dem Szintillatormaterial in Wechselwirkung tritt und absorbiert wird. Bei der Wechselwirkung werden Lichtphotonen in mehr oder weniger zufälligen Richtungen abgegeben. Lichtphotonen, die in Richtung auf die erste Oberfläche 34 des Szintillators 30 austreten, oder die in dieser Richtung reflektiert werden, nachdem sie auf die Wände des Szintillators aufgeprallt sind, treten durch die Hautschicht hindurch, werden aber durch die optisch reflektierende Schicht 52 in den Szintillator zurückreflektiert. Lichtphotonen werden somit zur zweiten Oberfläche 36 des Szintillators gerichtet, wo sie den Szintillator verlassen und in den Photodetektor eintreten, der benachbart zu dem Szintillator angebracht ist. Die Photodetektoren erzeugen ein elektrisches Signal, das dem Energiepegel der auftreffenden Strahlung entspricht und das durch die Verarbeitungsschaltung 80 verarbeitet wird. Die Schaltung 80 ist mit dem Bildgebungs- und Analysegerät 90 verbunden, das auf die in der Verarbeitungsschaltung 80 erzeugten elektrischen Signale anspricht.


Anspruch[de]

1. Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung (10) enthaltend:

einen Szintillator (30) mit einer ersten (34) und einer zweiten (36) Oberfläche, die einander gegenüberliegen, wobei die auf die Vorrichtung (10) einfallende Strahlung in den Szintillator (30) durch die erste Oberfläche (34) eintritt, wobei die erste Oberfläche (34) ungleichmäßige Vorsprünge aufweist, die von ihr ausgehen;

eine Anordnung bzw. Array (20) von Fotodetektoren (22), die mit der zweiten Oberfläche (36) des Szintillators (30) optisch gekoppelt sind, um von dort Licht zu empfangen;

eine Feuchtigkeitssperre (50), die wenigstens eine optisch reflektierende Schicht (52) und eine Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht (54) aufweist, die über der optisch reflektierenden Schicht (52) angeordnet ist, wobei die Feuchtigkeitssperre (50) im wesentlichen undurchlässig für Feuchtigkeit ist und optisch reflektierend ist und strahlungsdurchlässig ist, wobei die Feuchtigkeitssperre (50) ferner wenigstens über der ersten Oberfläche (34) des Szintillators (30) angeordnet ist und eine feuchtigkeitsbeständige Dichtung darüber bildet; und

ein strahlungsdurchlässiges Fenster (60), das über wenigstens demjenigen Abschnitt der Feuchtigkeitssperre (50) angeordnet ist, der über der ersten Oberfläche (34) des Szintillators (30) liegt, wobei das Fenster für eine gehärtete Schutzfläche über der Feuchtigkeitssperre (50) sorgt;

gekennzeichnet durch

eine Hautschicht (40), die aus einem Material gebildet ist, das aus der aus Nitrozellulose, Poly(Paraxylen), Organpolysiloxan-Polykarbonat und Kryolit bestehenden Gruppe ausgewählt ist und zwischen der Feuchtigkeitssperre (50) und der unregelmäßigen ersten Oberfläche (34) des Szintillators (30) angeordnet ist,

wobei die Hautschicht (40) so angeordnet ist, daß sie eine stabile Oberfläche bildet, an der die Feuchtigkeitssperre (50) anhaftet, wobei sich die Hautschicht (40) zwischen den ungleichmäßigen Vorsprüngen von der ersten Oberfläche (34) des Szintillators (30) erstreckt und zwischen 20 und 60 nm (200 und 600 Angström) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das strahlungsdurchlässige Fenster (60) ein Material aufweist, das aus der aus Quarzglas, Aluminium, Aluminiumoxid-Keramik und Beryllium bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Feuchtigskeits-Dichtmittelschicht (57) sich um die äußeren Ränder des Szintillators (30) erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht (57) eine Silikon-Einbettungsverbindung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die optisch refelektierende Schicht (52) mehrere Unterschichten (52A, 52B) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Unterschichten (52A, 52B) dielektrisches Material aufweisen, wobei jede Unterschicht aus dieleketrischem Material einen optischen Index aufweist, der sich von dem optischen Index angrenzender Unterschichten unterscheidet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Dicke der optisch reflektierenden Schicht (52) zwischen etwa 10 und 200 nm (100 und 2000 Angström) beträgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die optisch reflektierende Schicht (52) ein Material aufweist, das aus der aus Silber, Gold und Aluminium bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jeder der Fotodetektoren (22) eine Fotodiode aus amorphem Silizium aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 1 bis 9, wobei der Szintillator (30) Caesium-Jodid aufweist.

11. Strahlungs-Bildgebungsvorrichtung (10), enthaltend:

eine Anordnung bzw. Array von Szintillator-Elementen (32), wobei die Szintillator-Elemente (32) jeweils ein erstes (34) und ein zweites (38) Ende aufweisen, wobei die ersten (34) und zweiten (38) Enden einander gegenüberliegen, wobei die Oberfläche von jedem der ersten Enden (34) ungleichmäßige Vorsprünge aufweist, die davon ausgehen, wobei die auf die Vorrichtung (10) auftreffende Strahlung in die Elemente (32) durch das erste Ende (34) eintritt;

eine Anordnung bzw. Array (20) von Festkörper-Fotodetektoren (22), wobei die Fotodetektoren (22) optisch nit den zweiten Enden (38) der Szintillator-Elemente gekoppeltsind, um Licht davon zu empfangen;

eine Feuchtigkeitssperre (50), die wenigstens eine optisch reflektierende Schicht (52) und eine Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht (54) aufweist, die über der optisch reflektierenden Schicht (52) angeordnet ist, wobei die Feuchtigkeitssperre (50) im wesentlichen undurchlässig gegenüber Feuchtigkeit ist und optisch reflekteriend und strahlungsdurchlässig ist, wobei die Feuchtigkeitssperre (50) ferner wenigstens über den ersten Enden (34) der Szintillator-Elenente (32) angeordnet ist und eine feuchtigkeitsbeständige Dichtung darüber bildet;

ein strahlungsdurchlässiges Fenster (60), das über wenigstens demjenigen Abschnitt der Feuchtigkeitssperre (50) angeordnet ist, der über den ersten Enden (34) der Anordnung bzw. Array von Szintillator-Elementen (32) liegt, wobei das Fenster eine gehärtete Schutzfläche über der Feuchtigkeitssperre (50) bildet; und

eine Verarbeitungsschaltung (80), die so geschaltet ist, daß sie Signale empfängt, die von der Fotodetektor-Array (20) generiert sind;

gekennzeichnet durch

eine Hautschicht (40), die durch Material gebildet ist, das aus der aus Nitrozellulose, Poly(Paraxylen), Organpolysiloxan-Polykarbonat und Kryolit bestehenden Gruppe ausgewählt ist und zwischen der Feuchtigkeitssperre (50) und den unregelmäßigen Oberflächen der ersten Enden (34) von jedem der Szintillator-Elemente (32) angeordnet ist, wobei die Hautschicht (40) so angeordnet ist, daß sie eine stabile Oberfläche bildet, an der die Feuchtigkeitssperre (50) anhaftet, wobei sich die Hautschicht (40) zwischen den ungleichmäßigen Vorsprüngen von den ersten Oberflächen von entsprechenden Szintillator-Elementen (32) erstreckt und zwischen 20 und 60 nm (200 und 600 Angström) ist; und

eine Anzeige- und Analyse-Einrichtung (90), die mit der Verarbeitungsschaltung verbunden ist und auf diese anspricht.

12.Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die optisch reflektierende Schicht (52) ein Material aufweist, das aus der aus Silber, Gold und Aluminium bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die optisch reflektierende Schicht (52) Schichten (52A, 52B) aus dielektrischem Material aufweist, wobei jede der Schichten (52A, 52B) einen optischen Index hat, der sich von dem optischen Index angrenzender Schichten unterscheidet.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Feuchtigkeits-Dichtmittelschicht (54) eine Silikon-Einbettungsverbindung aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Festkörper-Fotodetektoren (22) Fotodioden aus amorphem Silizium aufweisen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die Szintillator-Elemente (32) Caesium-Jodid aufweisen.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com