專利名稱：制造檢測器的方法及檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造檢測器的方法，特別是用于X射線的檢測器，其具有閃爍器元件的一個陣列。此外，本發(fā)明還涉及這樣的檢測器。
背景技術(shù)：
在使用具有一個帶有X射線源和X射線檢測器的X射線系統(tǒng)的X射線設備(例如使用X射線計算機斷層造影設備)成像時，人們致力于把為獲得圖像可用的X射線檢測器的檢測平面做得盡可能大，以便例如在X射線系統(tǒng)的一個周轉(zhuǎn)中能夠?qū)τ诓∪藪呙柙摬∪说娜拷M織例如心臟。一種這樣的也稱為平面檢測器的X射線檢測器通常由多個檢測器模塊構(gòu)成，這些檢測器模塊以二維方式彼此排成行列。每一個檢測器模塊具有閃爍器元件的陣列和光電二極管的陣列，它們彼此對齊，構(gòu)成檢測器模塊的檢測器元件。閃爍器元件把照射它們的X射線變換為可見光，該可見光由后置的光電二極管陣列的光電二極管變換為電信號。
為檢測器模塊提供的閃爍器元件的陣列是一個片狀的閃爍器陶瓷，它為了構(gòu)造單個的長方體形閃爍器元件在保持整體連接的情況下具有鋸縫結(jié)構(gòu)。在彼此連接的閃爍器元件之間的縫用光反射材料灌注，以便使閃爍器元件之間的光的串擾保持的盡可能小。閃爍器元件的陣列作為用于構(gòu)造檢測器模塊的整體連接而被粘接在光電二極管的陣列上。
但是，閃爍器元件陣列的相對剛性的連接特別在其縱向和橫向具有不同的熱膨脹系數(shù)。因此，在檢測器模塊運行時在具有閃爍器元件的陣列和光電二極管的陣列的連接構(gòu)造上出現(xiàn)機械應力，這會導致光電二極管折斷，其使檢測器模塊至少部分不能應用。FE分析(有限元分析)表明，閃爍器元件的陣列和光電二極管的陣列的平面粘接對于光電二極管的折斷有決定性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種在本文開始部分提到的種類的方法和測檢器，使得該測檢器較不容易損壞。
根據(jù)本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過一種用于制造具有閃爍器元件陣列和光檢測元件陣列的檢測器的方法解決的，其中用閃爍器材料構(gòu)造多個單個的、彼此不相連接的閃爍器元件，它們每個至少基本上具有一個像素的尺寸，并且其中光檢測元件與單個彼此不相連接的閃爍器元件在組裝過程中組裝。
亦即建議，對于檢測器的構(gòu)造不使用對于檢測器的閃爍器元件的陣列的整體連接，而使用單個的、彼此可獨立使用的閃爍器元件，它們彼此不相連接。按照本發(fā)明的一種變形，如果檢測器具有光檢測元件的陣列(優(yōu)選為光電二極管的陣列)，則分別將一個閃爍器元件安裝在一個光檢測器元件上，在此，閃爍器元件不接觸，且在閃爍器元件之間的空間內(nèi)優(yōu)選有空氣存在。以這種方式顯著減小了熱膨脹的作用，特別是閃爍器材料和光檢測元件(特別是光電二極管)的不同的熱膨脹系數(shù)的作用。此外，還產(chǎn)生一系列另外的優(yōu)點，使得從片狀閃爍器基本材料實現(xiàn)更高的材料收益，因為有較小的組件、較小的分割縫和較少的邊緣切割。由于組件較小，材料的錯誤位置較小產(chǎn)生不適合的作用，使得源于片狀閃爍器基本材料的材料收益進一步升高。另外，產(chǎn)生費用的削減，因為可以免去閃爍器基本材料的片結(jié)構(gòu)化以及用反射材料的澆鑄過程。至于檢測器平面的結(jié)構(gòu)，單個的閃爍器元件還允許檢測器向新的幾何尺寸的更快匹配。其結(jié)果，單個閃爍器元件關(guān)于兩個陣列相對光檢測元件的彼此的不平整的對齊不再起任何大的作用，使得也能夠為容納和安排光檢測元件使用較簡單的從而更適宜的印刷電路板。
根據(jù)本發(fā)明的實施形式，閃爍器元件從片狀閃爍器陶瓷鋸割產(chǎn)生，在此閃爍器元件優(yōu)選構(gòu)造成立方體形或者長方體形。單個閃爍器元件的立方體形或者長方體形的構(gòu)造匹配光檢測元件地進行，后者通常具有正方形的或者矩形表面，其上各設置用于構(gòu)成檢測器元件的閃爍器元件。
為了避免單個閃爍器元件之間的光的串擾，根據(jù)本發(fā)明的一種變形，在每一閃爍器元件在5個側(cè)面上提供光反射材料。僅朝向光檢測元件的閃爍器元件的側(cè)面保持無該反射材料。根據(jù)本發(fā)明的一種變形，該光反射材料分別作為層沉積在閃爍器元件的5個側(cè)面上。光反射材料在側(cè)面上的沉積可以在確定的溫度和壓力條件下在一次成形過程中進行，如在SMD技術(shù)(表面安裝設備)中封裝半導體中公知的那樣。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式，每一個閃爍器元件在組裝過程中分別粘接到一個光檢測元件上，為此可以繼續(xù)使用迄今使用的粘接材料。組裝過程可以使用電子生產(chǎn)中的組裝自動機進行。
涉及檢測器的技術(shù)問題是通過一種優(yōu)選用于X射線的、具有閃爍器元件陣列的檢測器解決的，該陣列包括多個單個的、彼此不直接連接的閃爍器元件，其中，在閃爍器元件之間的空隙中存在空氣。
根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施形式，檢測器此外具有光檢測元件的一個陣列，優(yōu)選為光電二極管的陣列，使得每一閃爍器元件被分配給一個光檢測元件。
如已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的方法說明的那樣，通過由單個閃爍器元件組成的閃爍器陣列的構(gòu)造能夠顯著減小熱膨脹的作用，特別是閃爍器材料和光檢測元件(特別是光電二極管)的不同的熱膨脹系數(shù)的作用，由此在很大程度上避免了光電二極管的折斷。
前面對于方法的實施方式做出的敘述相應地適用于檢測器的等價實施方式。
在檢測器的一種變形中，檢測器具有多個檢測器模塊，其中每一模塊具有一個光檢測器元件的陣列和一個閃爍器元件的陣列。優(yōu)選地用該檢測器模塊構(gòu)造用于X射線設備、特別是用于X射線計算機斷層造影設備的平面檢測器，使得能夠在包圍病人的金字塔形的X射線束的一次周轉(zhuǎn)中掃描病人的整個組織如心臟。


在所附示意圖中表示出本發(fā)明的一個實施例，其中圖1表示計算機斷層造影設備的示意性的部分框圖，圖2表示圖1的計算機斷層造影設備的檢測器模塊，圖3表示由單個的閃爍器元件組成的閃爍器陣列。
具體實施例方式
圖1示出了計算機斷層造影設備1的示意性的部分框圖。計算機斷層造影設備1包括X射線源2，從它的焦點F射出X射線束3，它能夠由一個在圖1中未示出的、但是公知的光闌形成扇形或者金字塔形。X射線束3穿過待檢查的檢查對象4照射X射線檢測器5。X射線源2和X射線檢測器5在計算機斷層造影設備1的轉(zhuǎn)動框上以在圖1中未示出的方式彼此相對設置，該轉(zhuǎn)動框在方向上可圍繞計算機斷層造影設備1的系統(tǒng)軸Z轉(zhuǎn)動。在計算機斷層造影設備1運行時，在轉(zhuǎn)動框上設置的X射線源2和X射線檢測器5圍繞檢查對象4轉(zhuǎn)動，此時從不同的投影方向獲得對檢查對象4進行的X射線拍攝。在此，每一投影由貫穿檢查對象4且由穿透檢查對象4減弱的X射線照射X射線檢測器5，由此X射線檢測器5產(chǎn)生相應于照射的X射線的強度的信號。從利用X射線檢測器5確定的信號中由圖像計算機6以公知的方式計算檢查對象4的一個或者多個二維或者三維圖像，這些圖像可在顯示設備7上顯示。
在本實施例的情況下X射線檢測器5具有多個檢測器模塊8，它們在方向和在Z方向上并排設置在一個未明確表示的檢測器弧面上，并且構(gòu)成平面X射線檢測器5，所述檢測器弧面表示部分圓柱面。
在圖2中示例性地示出了X射線檢測器5的檢測器模塊8。檢測器模塊8具有垂直結(jié)構(gòu)，其中閃爍器陣列10在光電二極管陣列11上面設置在半導體基礎上。在閃爍器陣列10上面有一個校準器9，使得僅僅來自一定空間方向的X射線能夠到達閃爍器陣列10。光電二極管陣列11在本實施例的情況下設置在印刷電路板12上，在其另一側(cè)存在一個未詳細表示的、屬于分析電子線路13的電子技術(shù)組件，它預處理由光電二極管產(chǎn)生的電子信號。預處理過的信號接著以未明確表示的方式例如通過滑環(huán)向計算機6傳輸，后者重建檢查對象的二維截面圖像或者三維圖像。
如從圖2和3可知，閃爍器陣列10根據(jù)本發(fā)明由多個閃爍器元件14組成。在本實施例的情況下單個閃爍器元件14通過從未示出的片狀閃爍器陶瓷鋸割獲得。一種這樣的陶瓷例如是由西門子股份有限公司制造的、用于構(gòu)造檢測器使用的UFC(超快陶瓷)。原理上可以用閃爍器陶瓷制造幾乎任意形狀的閃爍器元件。適應優(yōu)選的形式和光電二極管陣列11的光電二極管15的表面，在本實施例的情況下閃爍器元件制造成長方體形，具有邊緣長度約1×1.2×1.2mm的像素的尺寸。
如從圖3中可知，給每一閃爍器元件14的5個表面16提供光反射材料層。僅圖3所示閃爍器元件14的頂面17不具有反射材料層，此外該頂面17朝向各光電二極管15。
圖3中示出了，單個的、可自由使用的閃爍器元件14如何能夠排列成閃爍器元件的陣列。然而，閃爍器元件14彼此不相連接，亦即不構(gòu)成可使用的連接。更確切說，僅當閃爍器元件14在組裝過程中以其頂面17使用迄今使用的粘接材料例如環(huán)氧樹脂粘接在光電二極管15上時(這點可從圖2看出)，該構(gòu)造才作為陣列產(chǎn)生。單個的閃爍器元件14在此不接觸。閃爍器元件14之間的空隙18在本實施例的情況下用空氣填充。以這種方式閃爍器元件14特別就其熱膨脹而言彼此解耦合。
與此相對，在本實施例的情況下光電二極管的陣列11作為可使用的連接實現(xiàn)。因此，區(qū)域19不是在光電二極管15之間用空氣填充的空隙，而是未摻雜或者微弱摻雜的半導體區(qū)域。
此外，光電二極管15與閃爍器元件14的組裝可以使用組裝自動機進行，如在電子生產(chǎn)中使用的那樣。
上面結(jié)合計算機斷層造影設備描述了本發(fā)明。不過，具有檢測器模塊的檢測器也可以在其它的X射線設備例如在C形臂X射線設備中使用。
權(quán)利要求
1.一種用于制造具有閃爍器元件陣列(10)和光檢測元件(15)的陣列的檢測器(5)的方法，其中，用閃爍器材料構(gòu)造多個單個的、彼此不相連接的閃爍器元件(14)，它們分別至少基本上具有一個像素的尺寸，其特征在于，所述光檢測元件(15)與單個彼此不相連接的閃爍器元件(14)在組裝過程中組裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，為了制造具有光檢測元件的陣列(11)的檢測器(5)，分別將一個閃爍器元件(14)上固定在一個光檢測元件(15)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述閃爍器元件(14)從片狀閃爍器陶瓷中鋸割產(chǎn)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中，所述閃爍器元件(14)構(gòu)造成立方體形或者長方體形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在每一閃爍器元件(14)在5個側(cè)面(16)上提供光反射材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述光反射材料分別作為層沉積在閃爍器元件(14)的5個側(cè)面(16)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的方法，其中，每一閃爍器元件在組裝過程中粘接在一個光檢測元件上。
8.一種具有閃爍器元件陣列(10)的檢測器，該閃爍器元件陣列包括多個單個的、彼此不相連接的閃爍器元件(14)，其中，在該閃爍器元件(14)之間的空隙中有空氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的檢測器，具有光檢測元件的陣列(11)，其中，每一閃爍器元件(14)分配給一個光檢測元件(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9的檢測器，其中，所述閃爍器元件(14)構(gòu)造成立方體形或者長方體形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的檢測器，其中，在閃爍器元件(14)的5個側(cè)面(16)上提供光反射材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的檢測器，其中，所述光反射材料分別作為層出現(xiàn)在閃爍器元件(14)的5個側(cè)面(16)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項所述的檢測器，其中，一個閃爍器元件(14)與一個光檢測元件(15)粘接。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至13中任一項所述的檢測器，它具有多個檢測器模塊(8)，這些檢測器模塊(8)中的每一個具有一個檢測元件的陣列(11)和一個閃爍器元件的陣列(10)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中任一項所述的檢測器，它為X射線設備(1)提供。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15中任一項所述的檢測器，它為X射線計算機斷層造影設備(1)提供。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造具有閃爍器元件的陣列(10)的檢測器(5)的方法，其中，用閃爍器材料構(gòu)造多個單個的閃爍器元件(14)，它們分別至少基本上具有一個像素的尺寸。此外，本發(fā)明涉及一種具有閃爍器元件的陣列(10)的檢測器，該陣列包括多個單個的、彼此不直接連接的閃爍器元件(14)。
文檔編號G01T1/20GK1936620SQ200610142238
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者路德維格·丹澤, 托馬斯·希爾德謝伊德 申請人:西門子公司