闪烁体板及其制造方法以及辐射检测器及其制造方法
【技术领域】
[0001]这里描述的实施例一般涉及闪烁体板及其制造方法以及辐射检测器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]作为医疗用的、牙科用的、无损检测用的等等的数字辐射检测器，其主流是一种使用通过闪烁体层把入射X-射线转换成可见光的系统的检测器。在闪烁体层中，使用数种类型的材料，然而，在医疗用的平板检测器(此后简称为“FPD”)中，在许多情况中使用一种设备，该设备使用牙科CMOS传感器、或医疗用/动物诊断用的CCD-DR设备、铊激活的碘化铯(此后简称为“Csl/Tl”)。
[0003]通过真空气相沉积法可以容易地形成平面形状的Csl/Tl荧光层。此外，通过适当地调节沉积条件，可以形成具有约5 μπι直径的纤维晶体(柱状晶体)结构的薄膜。通过形成如此的纤维结构，由于CsI晶体(折射率=1.8)和晶体间空隙(折射率=I)之间的折射率的差异，从一个确定光纤中的辐射转换成的荧光到达传感器表面上与光发光点的表面方向偏离不大的位置处。结果，作为辐射图像捕获装置，得到不很模糊的捕获图像。即，通过在适当条件下形成Csl/Tl荧光层，铊Csl/Tl荧光层可同时具有把辐射转换成可见光的闪烁功能以及把图像保持至下一个传感器部的光纤板功能。
[0004]在许多情况中，用于辐射图像的数字图像捕获装置一般具有17英寸(430毫米)的方形大小。即使装置的大小小于上述尺寸，根据装置数量的增加以及最近流行的数字装置，其趋势是在真空气相沉积设备中安排许多小尺寸的传感器板，并且一次形成荧光层。由于这样，增加了真空气相沉积设备和坩祸(crucible)的大小。
[0005]现有技术文件
[0006]专利f件
[0007]专利引文1:JP_A 2012-98110
[0008]专利引文2:JP-A 2005-527826
【发明内容】
[0009]抟术问题
[0010]作为Csl/Tl荧光层的气相沉积工艺的一个特征，当混合气相的CsI和TlI的同时形成层。除非TlI按要求的浓度均匀地混合在CsI中，否则不能得到正确的灵敏度特征。TlI蒸汽压力比CsI蒸汽压力大很多，因此，即使仅通过在一个坩祸中混合并放置两种材料来执行气相沉积，也不能够得到正确的浓度分布。
[0011]例如，当将基板和CsI坩祸设置成彼此在真空气相沉积机器中面对时，通过加热CsI坩祸来执行气相沉积，所述坩祸中，具有得到要求的薄膜厚度所需量的CsI和少量TlI被置于700°C的温度同时旋转基板，在气相沉积的起始阶段，很快，TlI集中在基板附近，因此，在气相沉积的结束阶段，TlI处于几乎用尽的状态。在该情况下，即使照射X-射线，远离基板的一部分，即位于气相沉积表面侧的一部分，几乎不发光，因此，使闪烁体板的灵敏度特征变差。因此，重要的是要使荧光层中的TiI的浓度均匀。
[0012]此外，作为给予Csl/Tl荧光层正确闪烁体功能的一个重要要求，还存在灵敏度重影特征。灵敏度重影是一种现象，即，当一旦用X-射线辐射闪烁体时，仅在辐射部分中保持较长时间的余辉。使已经通过物体一次的X-射线辐射到闪烁体上，进而在相当短的时间间隔(例如，5分钟)中再次捕获X-射线图像，则先前辐射时的余辉图像与这次捕获的图像重叠，结果阻碍诊断。
[0013]因此，实施例的一个目的是减少把辐射转换成可见光的闪烁体板上的灵敏度重影。
[0014]问题解决方案
[0015]为了达到上述目的，根据一个实施例，一种闪烁体板包括:透过可见光的基板；以及设置在基板表面上的、把入射辐射转换成可见光的、并且是从铊激活的碘化铯形成的荧光层，其中通过轮流层叠高铊浓度层和浓度比高铊浓度层低的低铊浓度层来得到荧光层，并且该荧光层在层叠方向上具有40纳米或更少的铊浓度段。
[0016]根据另一个实施例，一种用于制造闪烁体板的方法包括:设置透过可见光的基板，在真空腔中设置放置碘化铯的第一坩祸以及放置碘化铊的第二坩祸，使得基板面对第一坩祸和第二坩祸，并且通过在旋转基板的同时对第一坩祸和第二坩祸加热而在基板的表面上形成Csl/Tl的荧光层，其中当由R(rpm(每分钟转数))来表示基板旋转速度，由T(nm/min (纳米/分))来表示基板上闪烁体的沉积率时，T/R〈40纳米。
[0017]根据另一个实施例，一种福射检测器包括:光电转换板，在光电转换板上设有把可见光转换成电信号的传感器；设置在光电转换板表面上的、把入射辐射转换成可见光的、并且是由铊激活的碘化铯形成的闪烁体层，其中通过轮流层叠高铊浓度层和浓度比高铊浓度层低的低铊浓度层来得到闪烁体层，并且在层叠方向上具有40纳米或更少的铊浓度段。
[0018]根据另一个实施例，一种用于制造辐射检测器的方法包括:设置透过可见光的光电转换板，在光电转换板上设有把可见光转换成电信号的传感器；在真空腔中设置放置碘化铯的第一坩祸以及放置碘化铊的第二坩祸，使得光电转换板面对第一坩祸和第二坩祸，并且通过在旋转光电转换板的同时对第一坩祸和第二坩祸加热而在光电转换板的表面上形成铊激活的碘化铯的闪烁体层，其中当由R(rpm(每分钟转数))来表示基板旋转速度，由T (nm/min (纳米/分))来表示光电转换板上闪烁体的沉积率时，T/R〈40纳米。
[0019]根据另一个实施例，一种闪烁体板包括:透过可见光的基板；以及设置在基板表面上的、把入射辐射转换成可见光的、并且是由铊激活的碘化铯形成的闪烁体层，其中通过轮流层叠高铊浓度层和浓度比高铊浓度层低的低铊浓度层来得到闪烁体层。
【附图说明】
[0020]图1是根据一个实施例的闪烁体板的横截面图。
[0021]图2是根据一个实施例的荧光层的部分放大的横截面图。
[0022]图3是根据一个实施例的荧光层中的铊浓度的曲线图。
[0023]图4是根据一个实施例的辐射检测器的横截面图。
[0024]图5是根据一个实施例的辐射检测装置的示意性透视图。
[0025]图6是根据所述实施例的荧光层形成装置的示意性侧视图。
[0026]图7是根据所述实施例的、在荧光层形成中期时的CsI晶体的一个纤维结构的示意性的放大横截面图。
[0027]图8是根据所述实施例的辐射检测器中的灵敏度重影的测试结果。
【具体实施方式】
[0028]此后，将参考附图描述根据一个实施例的闪烁体板以及辐射检测器。顺便，通过相同的标号来表示相同或相似的配置，并且将省略其重复的描述。
[0029]图1是根据一个实施例的闪烁体板的横截面图。
[0030]闪烁体板50包括基板1、荧光层2以及防潮膜3。基板I是主要由例如碳纤维组成的平板。荧光层2是形成在基板I的一个表面上的铊激活的碘化铯(Tl-activated CsI)层。例如，防潮膜3是形成在荧光层2表面上的聚对二甲苯的气相沉积聚合膜。
[0031]图2是根据一个实施例的荧光层的部分放大的横截面图。图3是根据一个实施例的荧光层中的铊浓度的图。在该图中，横座标表示高铊浓度层61和低铊浓度层62的位置的层叠方向，即，离开基板I的距离。
[0032]在荧光层2中，铊浓度随离开基板I的距离重复地进行周期性地和连续地增加和减少。结果，当Tl浓度的预定值被定义为阀值时，Tl浓度比阀值高的区域被定义为高铊浓度层61，并且Tl浓度比阀值低的区域被定义为低铊浓度层62，在荧光层2中，在基板I的法线方向上，相互重复层叠高铊浓度层61和低铊浓度层62。
[0033]顺便，如图1所示，根据荧光层2的平面方向上的一个区域(例如，在图1的水平方向上的一个区域)，在层叠方向上的高铊浓度层61的位置或在层叠方向上的低铊浓度层62的位置是不同的。