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Dokumentenidentifikation DE69933478T2 28.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001156346
Titel Szintillatorpaneel und Strahlungsbildsensor
Anmelder Hamamatsu Photonics K.K., Hamamatsu, Shizuoka, JP
Erfinder Homme, Takuya, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken 435-8558, JP;
Takabayashi, Toshio, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken 435-8558, JP;
Sato, Hiroto, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken 435-8558, JP
Vertreter Rummler, F., Dipl.-Ing.Univ., Pat.-Anw., 80802 München
DE-Aktenzeichen 69933478
Vertragsstaaten CH, DE, FI, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.04.1999
EP-Aktenzeichen 012033015
EP-Offenlegungsdatum 21.11.2001
EP date of grant 04.10.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.06.2007
IPC-Hauptklasse G01T 1/20(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Szintillatorplatte und einen Strahlungsbildsensor, der für die medizinische Röntgenstrahlfotografie und dergleichen verwendet wird.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Herkömmlich wurden für die medizinische und die industrielle Röntgenstrahlfotografie lichtempfindliche Röntgenstrahlfilme verwendet. Aufgrund ihrer Vorteile bei der Bequemlichkeit und der Sicherung der fotografischen Ergebnisse sind jedoch Strahlungsabbildungssysteme, die Strahlungsdetektoren verwenden, verbreitet in Gebrauch gekommen. In einem derartigen Strahlungsabbildungssystem werden Pixeldaten auf Basis von 2D-Strahlung durch den Strahlungsdetektor als elektrisches Signal erhalten, und wird das Signal durch den Prozessor verarbeitet und auf dem Bildschirm angezeigt.

Als ein herkömmlicher typischer Strahlungsdetektor weist ein Strahlungsdetektor einen Aufbau auf, bei dem ein Bildsensor verfügbar ist, der an eine Szintillatorplatte gebunden ist, welche einen Szintillator aufweist, der auf einem Substrat gebildet ist, das aus Aluminium, Glas, geschmolzenem Quarz oder dergleichen hergestellt ist. In diesem Strahlungsdetektor wandelt der Szintillator Strahlung, die von der Substratseite einfällt, in Licht um, und erfasst das Bildsensorelement das Licht (siehe die japanische Patentveröffentlichung Nr. 7-21560).

Ein Strahlungsdetektor für medizinische Zwecke, insbesondere für zahnärztliche Untersuchungen, verwendet niederenergetische Röntgenstrahlen. Wenn ein Aluminiumsubstrat verwendet wird, werden daher ziemlich viele Röntgenstrahlkomponenten durch das Substrat absorbiert. In einem Strahlungsdetektor, der niederenergetische Röntgenstrahlen verwendet, muss das Substrat der Szintillatorplatte daher einen hohen Strahlungsdurchlässigkeitsgrad aufweisen.

Ein anderer Röntgenstrahldetektor ist aus US 5,585,638 bekannt und weist einen Konverter zur Umwandlung von Röntgenstrahlen in sichtbares Licht, einen Bildgeber (Szintillator) zur Umwandlung dieses Lichts in elektrische Signale, und einen Röntgenstrahldetektor mit automatischer Belichtungssteuerung auf, wobei verschiedene Schichten von Halbleitermaterial in mehrere leitende Elemente unterteilt sind, die mehrere Bereiche abgrenzen, von denen jeder an eines der mehreren leitenden Elemente angrenzt. Das Maß der Stärke der Röntgenstrahlen, die auf die verschiedenen Bereiche auftreffen, wird gemessen.

EP-A-0 327 134 beschreibt ein Strahlungsbildspeicherelement, das sich auf die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 und 2 bezieht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Szintillatorplatte bereitzustellen, in der die optische Ausgabe erhöht ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Szintillatorplatte nach Anspruch 1 bereitgestellt.

Da die Szintillatorplatte ein Substrat aufweist, das aus Kohlenstoff hergestellt ist und eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist, kann vorteilhaft die Menge der Strahlung, die durch das Substrat absorbiert wird, verringert werden und die Menge der Strahlung, die den Szintillator erreicht, erhöht werden.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Szintillatorplatte nach Anspruch 2 bereitgestellt.

Da das Substrat der Szintillatorplatte aus Graphit hergestellt ist, der eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist, kann vorteilhaft die Menge des Lichts, die das Bildsensorelement erreicht, erhöht werden.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Strahlungsbildsensor nach Anspruch 10 bereitgestellt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte nach der ersten Ausführungsform;

2 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors nach der ersten Ausführungsform;

3A ist eine Ansicht, die einen Schritt der Herstellung der Szintillatorplatte nach der ersten Ausführungsform zeigt;

3B ist eine Ansicht, die einen Schritt der Herstellung der Szintillatorplatte nach der ersten Ausführungsform zeigt;

3C ist eine Ansicht, die einen Schritt der Herstellung der Szintillatorplatte nach der ersten Ausführungsform zeigt;

3D ist eine Ansicht, die einen Schritt der Herstellung der Szintillatorplatte nach der ersten Ausführungsform zeigt;

4 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte nach der zweiten Ausführungsform;

5 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors nach der zweiten Ausführungsform;

6 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte nach der dritten Ausführungsform;

7 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors nach der dritten Ausführungsform;

8 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte nach der vierten Ausführungsform;

9 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors nach der vierten Ausführungsform; und

10 ist eine Ansicht, die Ausgaben von den Strahlungsbildsensoren nach der ersten bis vierten Ausführungsform im Vergleich mit Ausgaben des herkömmlichen Strahlungsbildsensors zeigt.

DIE BESTE WEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf 1, 2 und 3A bis 3D wird nachstehen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 1 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte 1. 2 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors 2.

Wie in 1 gezeigt wurden die Oberflächen eines Kohlenstoffsubstrats 10 einer Sandstrahlbehandlung unterzogen und wurde auf einer Oberfläche ein Aluminium(Al)film 12, der als reflektierender Film dient, ausgebildet. Auf der Oberfläche des Al-Films 12 ist ein säulenförmiger Szintillator 14 zur Umwandlung der einfallenden Strahlung in sichtbares Licht ausgebildet. Es ist zu bemerken, dass für den Szintillator 14 Tl-dotiertes CsI verwendet wird. Der Szintillator 14 ist zusammen mit dem Substrat 10 mit einem Polyparaxylylenfilm 16 bedeckt.

Wie in 2 gezeigt weist der Strahlungsbildsensor 2 einen Aufbau auf, bei dem ein Bildsensorelement 18 an die distale Endseite des Szintillators 14 gebunden ist.

Unter Bezugnahme auf 3A bis 3D werden als nächstes die Schritte der Herstellung der Szintillatorplatte 1 beschrieben werden. An den Oberflächen des rechteckigen oder runden Substrats 10 (Dicke: 1 mm) wird unter Verwendung von Glasperlen (#800) eine Sandstrahlbehandlung durchgeführt. Durch diese Sandstrahlbehandlung werden an den Oberflächen des Substrats 10 feine Vorsprünge/Vertiefungen gebildet (siehe 3A).

Dann wird der Al-Film 12, der als reflektierender Film dient, durch Vakuumaufdampfung auf einer Oberfläche des Substrats 10 zu einer Dicke von 100 nm ausgebildet (siehe 3B). Auf der Oberfläche des Al-Films 12 wird durch Aufdampfung ein Tl-dotierter säulenförmiger CsI-Kristall gezüchtet, um den Szintillator 14, der eine Dicke von 250 &mgr;m aufweist, zu bilden (siehe 3C).

Das CsI, das zur Bildung dieses Szintillators 14 verwendet wird, weist eine starke Hygroskopizität auf und absorbiert daher Wasserdampf aus der Luft und zerfließt, wenn es der Luft ausgesetzt behalten wird. Um dies zu verhindern, wird der Polyparaxylylenfilm 16 durch das CVD-Verfahren ausgebildet. Genauer wird das Substrat 10, auf dem der Szintillator 14 gebildet ist, in einer CVD-Vorrichtung angeordnet und der Polyparaxylylenfilm 16 zu einer Dicke von 10 &mgr;m ausgebildet. Durch dieses Verfahren wird der Polyparaxylylenfilm 16 auf den gesamten Oberflächen des Szintillators 14 und des Substrats 10 ausgebildet (siehe 3D). Es ist zu bemerken, dass die Bildung der feinen Vorsprünge/Vertiefungen auf den Oberflächen des Substrats 10 durch Sandstrahlbehandlung die Haftungseigenschaften zwischen dem Polyparaxylylenfilm 16 und dem Substrat 10 verbessern kann, wodurch ein Ablösen des Polyparaxylylenfilms 16 verhindert wird.

Der Strahlungsbildsensor 2 wird durch derartiges Binden des Bildsensorelements (CCD) 18 an die distale Endabschnittsseite des Szintillators 14 der fertiggestellten Szintillatorplatte 1, dass der lichtempfangende Abschnitt dem distalen Endabschnitt gegenüberliegt, hergestellt (siehe 2).

Nach dem Strahlungsbildsensor 2 dieser Ausführungsform wird Strahlung, die von der Seite des Substrats 10 einfällt, durch den Szintillator 14 in Licht umgewandelt und durch das Bildsensorelement 18 erfasst. In diesem Fall kann die Menge der Strahlung, die durch das Substrat 10 absorbiert wird, verringert werden, da ein a-C-Substrat 10 eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist. Daher kann die Menge der Strahlung, die den Szintillator 14 erreicht, erhöht werden. Da der Al-Film 12 als reflektierender Film ausgebildet ist, kann zusätzlich der Lichteinfall auf den lichtempfangenden Abschnitt des Bildsensorelements 18 erhöht werden. Dies macht es möglich, das durch den Strahlungsbildsensor erfasste Bild zu schärfen.

10 zeigt Ausgaben des Strahlungsbildsensors, die erhalten werden, wenn der Strahlungsbildsensor 2 die Röntgenstrahlen erfasst, die durch das Anlegen von 40 kV, 50 kV, und 60 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugt werden, im Vergleich mit Ausgaben des herkömmlichen Strahlungsbildsensors. Genauer wird, wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 40 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 2 erfasst werden, 260%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 50 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 2 erfasst werden, 230%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 60 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 2 erfasst werden, 220%.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es ist zu bemerken, dass die gleichen Bezugszeichen, welche die Teile der Szintillatorplatte 1 und des Strahlungsbildsensors 2 wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen, die gleichen Teile in der zweiten Ausführungsform bezeichnen.

4 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte 3. 5 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors 4. Wie in 4 gezeigt wurden die Oberflächen eines Substrats 10 der Szintillatorplatte 3 einer Sandstrahlbehandlung unterzogen und wurde auf einer Oberfläche ein Al-Film 12, der als reflektierender Film dient, ausgebildet. Als Element mit niedrigem Brechungsindex ist auf dem Al-Film 12 ein LiF-Film (dünner transparenter Film) 22 ausgebildet, der einen Brechungsindex (Brechungsindex = 1,3) aufweist, welcher niedriger als jener eines Szintillators 14 ist. Der säulenförmige Szintillator 14 zur Umwandlung der einfallenden Strahlung in sichtbares Licht ist auf der Oberfläche des LiF-Films 22 ausgebildet. Es ist zu bemerken, dass für den Szintillator 14 Tl-dotiertes CsI (Brechungsindex = 1,8) verwendet wird. Der Szintillator 14 ist zusammen mit dem Substrat 10 mit einem Polyparaxylylenfilm 16 bedeckt.

Wie in 5 gezeigt weist der Strahlungsbildsensor 4 einen Aufbau auf, bei dem ein Bildsensorelement 18 an die Seite des Szintillators 14 der Szintillatorplatte 3 gebunden ist.

Als nächstes werden die Schritte der Herstellung der Szintillatorplatte 3 beschrieben werden. Zuerst wird an den Oberflächen des rechteckigen oder runden a-C-Substrats 10 (Dicke: 1 mm) unter Verwendung von Glasperlen (#800) eine Sandstrahlbehandlung durchgeführt, wodurch an den Oberflächen des Substrats 10 feine Vorsprünge/Vertiefungen gebildet werden.

Dann wird der Al-Film 12, der als reflektierender Film dient, durch Vakuumaufdampfung auf einer Oberfläche des Substrats 10 zu einer Dicke von 100 nm ausgebildet, und der LiF-Film 22 als Element mit niedrigem Brechungsindex durch Vakuumaufdampfung auf dem Al-Film 12 zu einer Dicke von 100 nm ausgebildet. Auf der Oberfläche des LiF-Films 22 wird durch Aufdampfung ein Tl-dotierter säulenförmiger CsI-Kristall gezüchtet, um den Szintillator 14, der eine Dicke von 250 &mgr;m aufweist, zu bilden. Der Polyparaxylylenfilm 16 wird durch das CVD-Verfahren zu einer Dicke von 10 &mgr;m ausgebildet. Durch dieses Verfahren wird der Polyparaxylylenfilm 16 auf den gesamten Oberflächen des Szintillators 14 und des Substrats 10 ausgebildet.

Der Strahlungsbildsensor 4 wird durch derartiges Binden des Bildsensorelements (CCD) 18 an den distalen Endabschnitt des Szintillators 14 der fertiggestellten Szintillatorplatte 3, dass der lichtempfangende Abschnitt dem distalen Endabschnitt gegenüberliegt, hergestellt (siehe 5).

Nach dem Strahlungsbildsensor 4 dieser Ausführungsform wird Strahlung, die von der Seite des Substrats 10 einfällt, durch den Szintillator 14 in Licht umgewandelt und durch das Bildsensorelement 18 erfasst. In diesem Fall kann die Menge der Strahlung, die durch das Substrat 10 absorbiert wird, verringert werden, da das Substrat 10 eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist. Daher kann die Menge der Strahlung, die den Szintillator 14 erreicht, erhöht werden. Da der Al-Film 12 als reflektierender Film und der LiF-Film 22 als Element mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet sind, kann zusätzlich der Lichteinfall auf den lichtempfangenden Abschnitt des Bildsensorelements 18 erhöht werden. Dies macht es möglich, das durch den Strahlungsbildsensor erfasste Bild zu schärfen.

Wie in 10 gezeigt wird, wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 40 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 4 erfasst werden, 300%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 50 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 4 erfasst werden, 270%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 60 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 4 erfasst werden, 260%.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es ist zu bemerken, dass die gleichen Bezugszeichen, welche die Teile der Szintillatorplatten 1 und 3 und der Strahlungsbildsensoren 2 und 4 wie in der ersten und in der zweiten Ausführungsform bezeichnen, die gleichen Teile in der dritten Ausführungsform bezeichnen.

6 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte 5. 7 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors 6. Wie in 6 gezeigt wurden die Oberflächen eines Substrats 10 der Szintillatorplatte 5 einer Sandstrahlbehandlung unterzogen und wurde auf einer Oberfläche ein LiF-Film (dünner transparenter Film) 22 ausgebildet. Ein säulenförmiger Szintillator 14 zur Umwandlung der einfallenden Strahlung in sichtbares Licht ist auf der Oberfläche des LiF-Films 22 ausgebildet. Es ist zu bemerken, dass für den Szintillator 14 Tl-dotiertes CsI verwendet wird. Der Szintillator 14 ist zusammen mit dem Substrat 10 mit einem Polyparaxylylenfilm 16 bedeckt.

Wie in 7 gezeigt weist der Strahlungsbildsensor 6 einen Aufbau auf, bei dem ein Bildsensorelement 18 an die distale Endabschnittsseite des Szintillators 14 der Szintillatorplatte 5 gebunden ist.

Als nächstes werden die Schritte der Herstellung der Szintillatorplatte 5 beschrieben werden. Zuerst wird an den Oberflächen des rechteckigen oder runden Substrats 10 (Dicke: 1 mm) unter Verwendung von Glasperlen (#800) eine Sandstrahlbehandlung durchgeführt, wodurch an den Oberflächen des Substrats 10 feine Vorsprünge/Vertiefungen gebildet werden.

Dann wird der LiF-Film 22 als Element mit niedrigem Brechungsindex durch Vakuumaufdampfung auf einer Oberfläche des Substrats 10 zu einer Dicke von 100 nm ausgebildet. Auf der Oberfläche des LiF-Films 22 wird durch Aufdampfung ein Tl-dotierter säulenförmiger CsI-Kristall gezüchtet, um den Szintillator 14, der eine Dicke von 250 &mgr;m aufweist, zu bilden. Der Polyparaxylylenfilm 16 wird durch das CVD-Verfahren zu einer Dicke von 10 &mgr;m ausgebildet. Durch dieses Verfahren wird der Polyparaxylylenfilm 16 auf den gesamten Oberflächen des Szintillators 14 und des Substrats 10 ausgebildet.

Der Strahlungsbildsensor 6 wird durch derartiges Binden des Bildsensorelements (CCD) 18 an die distale Endabschnittsseite des Szintillators 14 der fertiggestellten Szintillatorplatte 5, dass der lichtempfangende Abschnitt der distalen Endabschnittsseite gegenüberliegt, hergestellt (siehe 7).

Nach dem Strahlungsbildsensor 6 dieser Ausführungsform wird Strahlung, die von der Seite des Substrats 10 einfällt, durch den Szintillator 14 in Licht umgewandelt und durch das Bildsensorelement 18 erfasst. In diesem Fall kann die Menge der Strahlung, die durch das Substrat 10 absorbiert wird, verringert werden, da das Substrat 10 eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist. Daher kann die Menge der Strahlung, die den Szintillator 14 erreicht, erhöht werden. Da der LiF-Film 22 als Element mit niedrigem Brechungsindex ausgebildet ist, wird zusätzlich Licht, das die Totalreflexionsbedingung erfüllt, durch die Grenzfläche zwischen dem Szintillator 14 und dem LiF-Film 22 reflektiert und kann die Menge des Lichts, das auf den lichtempfangenden Abschnitt des Bildsensorelements 18 einfällt, erhöht werden. Dies macht es möglich, das durch den Strahlungsbildsensor erfasste Bild zu schärfen.

Wie in 10 gezeigt wird, wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 40 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 6 erfasst werden, 220%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 50 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 6 erfasst werden, 200%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 60 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 6 erfasst werden, 190%.

Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Es ist zu bemerken, dass die gleichen Bezugszeichen, welche die Teile der Szintillatorplatte 1 und des Strahlungsbildsensors 2 wie in der ersten Ausführungsform bezeichnen, die gleichen Teile in der vierten Ausführungsform bezeichnen.

8 ist eine Schnittansicht einer Szintillatorplatte 7. 9 ist eine Schnittansicht eines Strahlungsbildsensors 8. Wie in 8 gezeigt wurden eine Oberfläche und die Seitenflächen eines a-C-Substrats 10 der Szintillatorplatte 7 einer Sandstrahlbehandlung unterzogen und ist die andere Oberfläche spiegelpoliert.

Auf der anderen Oberfläche dieses Substrats 10 ist ein säulenförmiger Szintillator 14 zur Umwandlung der einfallenden Strahlung in sichtbares Licht ausgebildet. Es ist zu bemerken, dass für den Szintillator 14 Tl-dotiertes CsI verwendet wird. Der Szintillator 14 ist zusammen mit dem Substrat 10 mit einem Polyparaxylylenfilm 16 bedeckt.

Wie in 9 gezeigt weist der Strahlungsbildsensor 8 einen Aufbau auf, bei dem ein Bildsensorelement 18 an die Seite des Szintillators 14 der Szintillatorplatte 7 gebunden ist.

Als nächstes werden die Schritte der Herstellung der Szintillatorplatte 7 beschrieben werden. Zuerst wird an den Oberflächen des rechteckigen oder runden Substrats 10 (Dicke: 1 mm) unter Verwendung von Glasperlen (#800) eine Sandstrahlbehandlung durchgeführt, wodurch an den Oberflächen des Substrats 10 feine Vorsprünge/Vertiefungen gebildet werden. Zusätzlich wird die andere Oberfläche des Substrats 10 spiegelpoliert.

Auf der anderen Oberfläche des Substrats 10 wird durch Aufdampfung ein Tl-dotierter säulenförmiger CsI-Kristall gezüchtet, um den Szintillator 14, der eine Dicke von 250 &mgr;m aufweist, zu bilden. Der Polyparaxylylenfilm 16 wird durch das CVD-Verfahren zu einer Dicke von 10 &mgr;m ausgebildet. Durch dieses Verfahren wird der Polyparaxylylenfilm 16 auf den gesamten Oberflächen des Szintillators 14 und des Substrats 10 ausgebildet.

Der Strahlungsbildsensor 8 wird durch derartiges Binden des Bildsensorelements (CCD) 18 an die distale Endabschnittsseite des Szintillators 14 der fertiggestellten Szintillatorplatte 7, dass der lichtempfangende Abschnitt der distalen Endabschnittsseite gegenüberliegt, hergestellt (siehe 9).

Nach dem Strahlungsbildsensor 8 dieser Ausführungsform wird Strahlung, die von der Seite des Substrats 10 einfällt, durch den Szintillator 14 in Licht umgewandelt und durch das Bildsensorelement 18 erfasst. In diesem Fall kann die Menge der Strahlung, die durch das Substrat 10 absorbiert wird, verringert werden, da das Substrat 10 eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist. Daher kann die Menge der Strahlung, die den Szintillator 14 erreicht, erhöht werden. Dies kann die Menge des Lichts, das auf den lichtempfangenden Abschnitt des Bildsensorelements 18 einfällt, erhöhen, wodurch das Bild, das durch den Strahlungsbildsensor erfasst wird, geschärft wird.

Wie in 10 gezeigt wird, wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 40 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 8 erfasst werden, 150%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 50 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 8 erfasst werden, 135%. Wenn die Ausgabe, die erhalten wird, wenn der herkömmliche Strahlungsbildsensor die durch das Anlegen von 60 kV als Röhrenspannung an die Halbwellengleichrichtungs-Röntgenstrahlröhre erzeugten Röntgenstrahlen erfasst, als 100% angenommen wird, wird die Ausgabe, die erhalten wird, wenn die Röntgenstrahlen durch den Strahlungsbildsensor 8 erfasst werden, 130%.

Bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform wird das Kohlenstoffsubstrat verwendet. Es kann jedoch auch ein Graphitsubstrat verwendet werden. Das Graphitsubstrat weist wie das Kohlenstoffsubstrat eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit auf. In diesem Fall kann daher die Menge der Strahlung, die den Szintillator erreicht, wie im Fall, bei dem das Kohlenstoffsubstrat verwendet wird, erhöht werden.

Bei den obigen Ausführungsformen wird ein LiF-Film als dünner transparenter Film verwendet. Es kann jedoch ein Film verwendet werden, der aus einem Material hergestellt ist, das eine Substanz enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus LiF, MgF2, CaF2, SiO2, Al2O3, MgO, NaCl, KBr, KCl, und AgCl besteht.

Bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform wird CsI(Tl) als der Szintillator 14 verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können CsI(Na), NaI(Tl), LiI(Eu), oder KI(Tl) verwendet werden.

Bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform sind Polymonochlorparaxylylen, Polydichlorparaxylylen, Polytetrachlorparaxylylen, Polyfluorparaxylylen, Polydimethylparaxylylen und Polydiethylparaxylylen Beispiele für das Polyparaxylylen.

Gemäß der Szintillatorplatte der vorliegenden Erfindung kann die Menge der Strahlung, die durch das Substrat absorbiert wird, verringert werden und die Menge der Strahlung, die den Szintillator erreicht, erhöht werden, da das Substrat, das aus Kohlenstoff als einem Hauptbestandteil hergestellt ist, eine hohe Strahlungsdurchlässigkeit aufweist.

Zusätzlich kann gemäß dem Strahlungsbildsensor der vorliegenden Erfindung die Menge des Lichts, die das Bildsensorelement erreicht, erhöht werden, da die Szintillatorplatte das aus Kohlenstoff als einem Hauptbestandteil hergestellte Substrat mit einer hohen Strahlungsdurchlässigkeit aufweist.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben beschrieben sind die Szintillatorplatte und der Strahlungsbildsensor der vorliegenden Erfindung für die medizinische Röntgenstrahlfotografie und dergleichen geeignet.


Anspruch[de]
Szintillatorplatte (1), umfassend

ein Substrat (10); und

einen Szintillator (14), der auf dem Substrat (10) aufgebracht ist; dadurch gekennzeichnet, dass

die Szintillatorplatte ferner einen Schutzfilm (16) umfasst, welcher das Substrat (10) und den Szintillator (14) einkapselt, und dass das Substrat (10) aus Kohlenstoff hergestellt ist.
Szintillatorplatte (1), umfassend

ein Substrat (10); und

einen Szintillator (14), der auf dem Substrat (10) aufgebracht ist; dadurch gekennzeichnet, dass

die Szintillatorplatte ferner einen Schutzfilm (16) umfasst, welcher den Szintillator (14) und das Substrat (10) einkapselt, und dass das Substrat (10) aus Graphit hergestellt ist.
Szintillatorplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen reflektierenden Film (12), der zwischen dem Substrat (10) und dem Szintillator (14) gebildet ist. Szintillatorplatte (1) nach Anspruch 3, wobei der reflektierende Film (12) ein Metallfilm ist. Szintillatorplatte (1) nach Anspruch 3, wobei der reflektierende Film (12) ein erster dünner transparenter Film ist, der einen Brechungsindex aufweist, welcher niedriger als jener des Szintillators (14) ist. Szintillatorplatte (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, ferner umfassend einen zweiten dünnen transparenten Film (22) zwischen dem reflektierenden Film (12) und dem Szintillator (14), der einen niedrigeren Brechungsindex als der Szintillator (14) aufweist. Szintillatorplatte (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der erste und/oder der zweite dünne transparente Film ein Film ist, der aus einem Material hergestellt ist, das eine Substanz enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus LiF, MgF2, CaF2, SiO2, Al2O3, MgO, NaCl, KBr, KCl, und AgCl besteht. Szintillatorplatte (1) nach Anspruch 1, wobei der Szintillator (14) direkt auf der Oberfläche des Substrats (10) aufgebracht ist. Strahlungsbildsensor (2), umfassend ein Bildsensorelement (18) und eine Szintillatorplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Bildsensorelement (18) über der Oberfläche des Szintillators (14) liegt, die jener Oberfläche des Szintillators (14) neben dem Substrat (10) gegenüberliegt.






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