專利名稱：數(shù)字x射線探測器的探測器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字成像系統(tǒng)，并且尤其涉及這種系統(tǒng)的數(shù)字X射線探測器的構(gòu)件的 組裝。
背景技術(shù)：
具有各種設(shè)計的許多放射學(xué)成像系統(tǒng)是已知的，并且目前在使用中。這種系統(tǒng)一 般基于X射線的產(chǎn)生，該X射線被引導(dǎo)朝向關(guān)注的對象。X射線橫穿對象，并且撞擊膠卷或 數(shù)字探測器。在醫(yī)學(xué)診斷背景中，例如，這種系統(tǒng)可用來顯現(xiàn)內(nèi)部組織以及對患者疾病進(jìn)行 診斷。在其它背景中，可對零件、行李、包裹和其它對象進(jìn)行成像，以評估它們的容納物，以 及用于其它目的。這種X射線系統(tǒng)越來越多地使用數(shù)字電路，例如固態(tài)探測器，以探測X射線，X射 線會被對象的居間結(jié)構(gòu)衰減、散射或吸收。固態(tài)探測器可產(chǎn)生指示接收到的X射線的強(qiáng)度 的電信號。繼而可獲取這些信號，并且對這些信號進(jìn)行處理，以對關(guān)注的對象的圖像進(jìn)行重 構(gòu)。隨著數(shù)字X射線成像系統(tǒng)已經(jīng)變得日益普遍，對于進(jìn)一步更強(qiáng)的多功能性而言， 數(shù)字X射線探測器已經(jīng)變得更便攜。隨著便攜式數(shù)字X射線探測器的出現(xiàn)，開始需要更輕、 更薄、更小的探測器，其保持相同的圖像大小，但是會改進(jìn)探測器的人體工程學(xué)性和耐用 性。而且，存在對于保護(hù)便攜式探測器內(nèi)的易壞的探測器組件的需要。需要改進(jìn)探測器組 件的設(shè)計來使探測器組件更堅固，更容易維護(hù)，同時降低組裝探測器的成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個實施例，提供了一種數(shù)字X射線探測器組件，其包括數(shù)字探測器陣列和 固定到探測器陣列上的支承面板，其中，支承面板的至少一側(cè)包括使探測器陣列的邊緣區(qū) 域暴露的凹部。根據(jù)另一個實施例，提供了一種用于組裝數(shù)字X射線探測器組件的方法。該方法 包括將探測器陣列的后側(cè)固定到支承面板的前側(cè)上，支承面板包括在該支承面板的至少 一側(cè)中的凹部，其中，支承面板的凹部使探測器陣列的邊緣區(qū)域暴露；以及處理探測器陣列 的暴露邊緣區(qū)域。根據(jù)又一個實施例，提供了一種用于組裝和維護(hù)數(shù)字X射線探測器組件的方法。 該方法提供了對探測器組件進(jìn)行組裝，該探測器組件包括數(shù)字探測器陣列；具有固定到 探測器陣列的后側(cè)上的前側(cè)的支承面板，其中，支承面板的至少一側(cè)包括使探測器陣列的 邊緣區(qū)域暴露的凹部；以及通過固定到探測器陣列的暴露邊緣區(qū)域上的導(dǎo)線來與數(shù)字探測 器陣列交互的電子模塊。該方法還提供了 從探測器陣列的暴露邊緣區(qū)域上移除導(dǎo)線中的 至少一個而不從探測器陣列上移除支承面板；以及將同一個導(dǎo)線或另一個導(dǎo)線重新固定到 探測器陣列的暴露邊緣區(qū)域上而不從探測器陣列上移除支承面板。


在參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得 更好理解，在附圖中，同樣的標(biāo)號在所有圖中表示同樣的部件，其中圖1是其中可使用本技術(shù)的一個實施例的數(shù)字X射線成像系統(tǒng)的概略總圖；圖2是根據(jù)本技術(shù)的一個實施例的便攜式數(shù)字X射線探測器的正面透視圖；圖3是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖2所示的便攜式數(shù)字X射線探測器的分 解正面透視圖；圖4是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖2所示的便攜式數(shù)字X射線探測器的分 解后面透視圖；圖5是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖2所示的便攜式數(shù)字X射線探測器的橫 截面圖；圖6是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的探測器面板組件的分解縱截面圖；圖7是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖6所示的反射光吸收層的詳細(xì)視圖；圖8是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的便攜式數(shù)字X射線探測器的殼體的背側(cè)的內(nèi)部 視圖；圖9是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的熱間隙墊的詳細(xì)視圖；圖10是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的探測器面板組件的組裝視圖；圖11是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖10所示的探測器面板組件的分解視圖； 以及圖12是根據(jù)本技術(shù)的某些實施例的、如圖10所示的探測器面板組件的概略側(cè)視圖。部件列表10成像系統(tǒng)12X射線輻射源14準(zhǔn)直器16輻射流18 患者20 一部分輻射22探測器24功率供應(yīng)/控制電路26探測器控制器觀系統(tǒng)控制器30顯示器/打印機(jī)32操作員工作站34殼體組件36 前側(cè)38 輻射40 端帽42套盒/殼體
44 把手46探測器組件48成像面板/閃爍層50探測器面板/感光層52前部吸震結(jié)構(gòu)54探測器陣列56把手頂部58把手底部60功率連接器62把手接口 /端帽64 電池66邏輯控制電子器件/數(shù)據(jù)模塊68掃描控制接口 /掃描模塊70電子器件72支承面板74吸震座76基部部件78頂部部件80絕緣體部件82緊固件84電路板86對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)88吸震墊90反射光吸收層92粘接劑層94 鉛層96黑色層98 上端100 下端102對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的開口端104對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的封閉端106對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的長度108 開口110可移除的降摩擦層112延伸部114拉出方向116插入方向118探測器陣列的第一暴露邊緣區(qū)域120探測器陣列的第二暴露邊緣區(qū)域
5
122角部延伸部124 導(dǎo)線126結(jié)合器
具體實施例方式現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1概略性地示出了用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的成像系 統(tǒng)10。在所示實施例中，成像系統(tǒng)10是根據(jù)本技術(shù)設(shè)計成以便獲取原始圖像數(shù)據(jù)以及處理 圖像數(shù)據(jù)以進(jìn)行顯示的數(shù)字X射線系統(tǒng)。在圖1所示的實施例中，成像系統(tǒng)10包括定位在 準(zhǔn)直器14附近的X射線輻射源12。準(zhǔn)直器14容許輻射流16通到目標(biāo)或?qū)ο?例如患者 18)定位于其中的區(qū)域中。一部分輻射20通過或繞過對象，并且撞擊大體在參考標(biāo)號22處 表示的數(shù)字X射線探測器。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的那樣，探測器22可將在其表面上接 收到的X射線光子轉(zhuǎn)換成更低能量的光子，并且隨后轉(zhuǎn)換成電信號，電信號被獲取和處理， 以對對象內(nèi)的特征的圖像進(jìn)行重構(gòu)。輻射源12由功率供應(yīng)/控制電路M控制，功率供應(yīng)/控制電路M供應(yīng)用于檢查 序列的功率和控制信號兩者。此外，探測器22通訊聯(lián)接到探測器控制器沈上，探測器控制 器沈支配在探測器22中產(chǎn)生的信號的獲取。在當(dāng)前示出的實施例中，探測器22可通過任 何適當(dāng)?shù)臒o線通訊標(biāo)準(zhǔn)來與探測器控制器沈通訊，但是也設(shè)想了使用通過電纜或一些其 它機(jī)械連接件與探測器控制器沈通訊的探測器22。探測器控制器沈還可執(zhí)行各種信號處 理和過濾功能，例如為了動態(tài)范圍的初調(diào)而進(jìn)行的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的交錯等。功率供應(yīng)/控制電路M和探測器控制器沈兩者響應(yīng)于來自系統(tǒng)控制器觀的信 號。大體而言，系統(tǒng)控制器觀支配成像系統(tǒng)的操作，以執(zhí)行檢查協(xié)議以及處理獲取的圖像 數(shù)據(jù)。在本背景中，系統(tǒng)控制器觀還包括典型地基于經(jīng)編程的通用的或?qū)Ｓ玫臄?shù)字計算 機(jī)的信號處理電路；以及用于存儲由計算機(jī)的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)各種功能的程序和例程以 及用于存儲配置參數(shù)和圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)聯(lián)的制造物，例如光學(xué)存儲裝置、磁存儲裝置或固 態(tài)存儲裝置；接口電路；等等。在圖1所示的實施例中，系統(tǒng)控制器28聯(lián)結(jié)到至少一個輸出裝置上，例如如在參 考標(biāo)號30處指示的顯示器或打印機(jī)。輸出裝置可包括標(biāo)準(zhǔn)或?qū)Ｓ玫挠嬎銠C(jī)監(jiān)視器和相關(guān) 聯(lián)的處理電路。一個或多個操作員工作站32可進(jìn)一步聯(lián)結(jié)在系統(tǒng)中，以輸出系統(tǒng)參數(shù)、請 求檢查、觀看圖像等。大體而言，顯示器、打印機(jī)、工作站和在系統(tǒng)中供應(yīng)的類似裝置對數(shù)據(jù) 獲取構(gòu)件而言可為本地的，或者可相對于這些構(gòu)件為遠(yuǎn)程的，例如在機(jī)構(gòu)或醫(yī)院內(nèi)的別處， 或者在通過一個或多個可配置的網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)、虛擬私用網(wǎng)絡(luò)等)聯(lián)結(jié)到圖像獲取系 統(tǒng)上的完全不同的位置上。示例性成像系統(tǒng)10以及基于輻射探測的其它成像系統(tǒng)采用探測器22，例如平板 數(shù)字X射線探測器。在圖2中提供了這種示例性平板數(shù)字X射線探測器22的透視圖。示 例性平板數(shù)字X射線探測器22包括用于響應(yīng)于入射的X射線的接收而產(chǎn)生電信號的探測 器子系統(tǒng)。根據(jù)某些實施例，殼體組件34提供了包圍探測器面板組件的外部封罩，以便保 護(hù)易壞的探測器構(gòu)件在暴露于外部載荷或沖擊時不受損害。另外，如下面更詳細(xì)地論述的 那樣，探測器22可包括吸震結(jié)構(gòu)，以保護(hù)殼體組件34內(nèi)的內(nèi)部構(gòu)件。在一個實施例中，殼 體組件34可為單件式連續(xù)結(jié)構(gòu)，并且可為基本無任何中斷的。例如，單件式殼體組件34可為具有用以允許插入探測器面板組件的至少一個開口的、成類似套盒的構(gòu)造的4-5側(cè)的結(jié) 構(gòu)。殼體組件34包括前側(cè)36，以接收輻射38。應(yīng)當(dāng)注意，單件式套盒的單獨的側(cè)或邊緣可 為平的、圓形的、彎曲的，輪廓設(shè)置成或成形成以便改進(jìn)探測器的堅固性和易用性。備選地， 殼體組件34可為多件式組件。殼體組件34可由諸如金屬、金屬合金、塑料、復(fù)合材料或上 述的組合的材料形成。在某些實施例中，該材料具有低的X射線衰減特性。在一個實施例 中，殼體組件34可由輕質(zhì)耐用的復(fù)合材料形成，例如碳纖維增強(qiáng)的塑料材料、結(jié)合了發(fā)泡 芯材的碳增強(qiáng)的塑料材料或石墨纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。一些實施例可包括具有非導(dǎo)電基 質(zhì)(帶有設(shè)置在其中的導(dǎo)電元素)的一種或多種材料成分，并且可提供電磁干擾屏蔽來保 護(hù)探測器22的內(nèi)部構(gòu)件免受外部電子噪音的影響。另外，殼體組件34可設(shè)計成基本為剛 性的，在經(jīng)受外部載荷時具有最小的偏轉(zhuǎn)。在某些實施例中，端帽40可提供于套盒或殼體42的一端處，以形成殼體組件 34。應(yīng)當(dāng)注意，端帽36可由耐沖擊能量吸收材料形成，例如尼龍、聚乙烯、超高分子量聚 乙烯(UHMW-PE)、聚甲醛樹酯或聚碳酸酯。UHMW聚乙烯是具有大體在約3，100，000至約 6，000, 000的范圍中的分子量的線性聚合物。另外，把手44可通過機(jī)械的方式聯(lián)接到殼體 組件34上，以有利于探測器22的便攜性。這個把手44可為附連到殼體組件34上的分開 的構(gòu)件。再次，應(yīng)當(dāng)注意，把手44可由耐沖擊能量吸收材料形成，例如高分子量聚乙烯。把 手44可繼而包括有利于技術(shù)員或其它用戶握持探測器22的各種特征。在一些實施例(例 如圖2所描繪的實施例)中，把手44可包括一個或多個手柄，但是注意到，在其它實施例中 也可包括或改為包括其它特征，例如允許用戶更容易抓握探測器22的輪廓。如圖所示，探測器22可構(gòu)造成不具有固定的系繩或電纜。備選地，在使用中，探測 器22可連接到系繩上，該系繩用來將探測器讀出電子器件連接到掃描器的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng) 上。當(dāng)不使用時，探測器22可與系繩容易地脫開，并且存放在成像系統(tǒng)的遠(yuǎn)處。因而，探測 器22可在彼此遠(yuǎn)離的多個掃描站之間來回傳送。這對于急救室和其它傷員鑒別分類設(shè)施 是特別有利的。圖3-4示出了從殼體組件34上移除的便攜式平板數(shù)字X射線探測器22的數(shù)字探 測器面板組件46。圖3的所示探測器面板組件46包括成像面板48、探測器面板50和前部 吸震結(jié)構(gòu)52。成像面板48和探測器面板50共同組成探測器陣列M。成像面板48包括用 于將入射的X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍器層?？捎傻饣C(CsI)或其它閃爍材料制成的閃 爍器層設(shè)計成以便發(fā)射與吸收的X射線的能量和量成比例的光。因而，在接收到更多X射 線或接收到的X射線的能量水平更高處的閃爍器層的那些區(qū)域中，光發(fā)射將更高。由于對 象的成分將使X射線源所射出的X射線有不同程度的衰減，所以撞擊在閃爍器層上的X射 線的能量水平和量在閃爍器層上將是不均勻的。光發(fā)射的這個變化將用來在重構(gòu)的圖像中 產(chǎn)生反差。由閃爍器層發(fā)射的光被探測器面板50上的感光層探測到。感光層包括感光元件 陣列或探測器元件，以存儲與相應(yīng)的探測器元件吸收到的入射光的量成比例的電荷。大體 來說，各個探測器元件都具有感光區(qū)域和包括電子器件的區(qū)域，以控制來自那個探測器元 件的電荷的存儲和輸出。感光區(qū)域可由光敏二極管構(gòu)成，光敏二極管吸收光，并且隨后產(chǎn)生 和存儲電荷。在暴露之后，使用邏輯控制電子器件64(在圖4中顯示)來讀出各個探測器 元件中的電荷。
大體使用基于晶體管的開關(guān)來控制各個探測器元件。就此而言，晶體管的源極連 接到光敏二極管上，晶體管的漏極連接到讀出線路上，并且晶體管的門極連接到設(shè)置在探 測器22中的電子器件70上的掃描控制接口 68上(在圖4中顯示)。當(dāng)對門極施加負(fù)電壓 時，開關(guān)被驅(qū)動到切斷狀態(tài)，從而防止源極和漏極之間的導(dǎo)通。相反，當(dāng)對門極施加正電壓 時，開關(guān)轉(zhuǎn)到接通，從而允許光敏二極管被再次充電，電荷量作為在讀出線路上探測到的入 射能量的指示隨二極管損耗而變化。探測器陣列M的各個探測器元件都構(gòu)造有相應(yīng)的晶 體管(例如薄膜晶體管)。具體而言，在暴露于X射線期間，對所有門極線路施加負(fù)電壓，導(dǎo)致所有晶體管開 關(guān)被驅(qū)動到或置于切斷狀態(tài)。因此，在暴露期間經(jīng)歷的任何電荷損耗都會減少各個探測器 元件的電荷。在讀出期間，按順序?qū)Ω鱾€門極線路施加正電壓。也就是說，探測器是探測器 元件的X-Y矩陣，而且在線路中的晶體管中的所有門極都連接在一起，從而使得接通一個 門極線路同時會讀出在那條線路中的所有探測器元件。也可使用多路復(fù)用器，以便以更迅 速的方式支持探測器元件的讀出。各個探測器元件的輸出然后輸入到輸出電路(例如數(shù)字 轉(zhuǎn)換器)，輸出電路基于每像素來使用于隨后的圖像重構(gòu)的獲取的信號數(shù)字化。在典型的重 構(gòu)中，重構(gòu)圖像的各個像素對應(yīng)于探測器陣列M的單個探測器元件。在某些實施例中，前部吸震結(jié)構(gòu)52可設(shè)置在探測器面板組件46和殼體組件34的 內(nèi)表面之間。前部吸震結(jié)構(gòu)52可包括多個(具有)不同材料、不同幾何(例如長方形、圓 形、三角形等)、不同尺寸(例如長度、寬度、厚度等)或它們的組合的層。前部吸震結(jié)構(gòu)52 可與探測器面板組件46和殼體組件34兩者接觸。這樣，前部吸震結(jié)構(gòu)52可用作探測器面 板組件46的位置支承件和吸震器兩者。在某些實施例中，前部吸震結(jié)構(gòu)52可包括橡膠、泡 沫(材料)、彈性體、泡沫橡膠、另一種彈性材料或它們的組合。例如，前部吸震結(jié)構(gòu)52可 包括微孔的、壓縮永久變形低的高密度聚亞安酯泡沫和/或高密度、柔性的微孔聚氨酯泡 沫材料。雖然這些泡沫被描述成高密度的，但是與其它材料相比，前部吸震結(jié)構(gòu)52大體是 低密度的。在一些實施例中，前部吸震結(jié)構(gòu)52可包括由E-A-R Specialty Composites (印 第安納州印第安納波利斯的Aearo Technologies公司的營業(yè)單位)制成的CONFOR泡沫 和/或IS0L0SS泡沫。在其它實施例中，前部吸震結(jié)構(gòu)52可包括由Rogers Corporation, Rogers Corm制造的P0R0N泡沫。前部吸震結(jié)構(gòu)52大體具有高的耐沖擊性或能量吸收特 性，例如吸收沖擊的50%、60%、70%、80%或90%。在一些實施例中，前部吸震結(jié)構(gòu)52的 能量吸收可為沖擊的約96%、96%、97%、98%或99%。這些泡沫大體也是輕質(zhì)的，并且可 包括在泡沫層的背側(cè)上的單側(cè)粘接劑層，以將前部吸震結(jié)構(gòu)52固定到探測器面板組件46 的探測器陣列討的前側(cè)上。這些泡沫還可包括接觸殼體組件34的內(nèi)表面的泡沫層的前側(cè) 上的單側(cè)降摩擦層，以有利于將探測器面板組件46放置在殼體組件34中。降摩擦層可由 超高分子量聚乙烯形成。圖3進(jìn)一步示出了便攜式數(shù)字X射線探測器22的把手44的一些構(gòu)件。把手44 包括把手頂部56、把手底部58、功率連接器60和把手接口 62?？赏ㄟ^構(gòu)造成以便接合可移 除的電池64或電纜(例如系繩)的功率連接器60對數(shù)字探測器22提供工作功率。在一 個實施例中，連接器60大體可包括用于接收可移除的電池64或系繩的接受器，并且可包括 電觸頭，以通過系繩將功率從電池或者從外部功率源輸送到數(shù)字探測器22的各種構(gòu)件。把 手接口 62可構(gòu)造成以便電聯(lián)接到在共同的電勢處的電線的導(dǎo)線上。
數(shù)字探測器22的內(nèi)部電子器件可能易受來自外部電子裝置的干擾，而且這種外 部裝置也可能會被數(shù)字探測器22的內(nèi)部電子器件產(chǎn)生的電子噪聲影響。另外，在一些實施 例中，整個殼體組件34可在探測器陣列M周圍形成導(dǎo)電的單件式殼體，以對內(nèi)部構(gòu)件屏蔽 電磁干擾。在某些實施例中，把手接口 62可覆蓋殼體42的上開口端，并且形成殼體組件34 的第一導(dǎo)電端帽62，而第二導(dǎo)電端帽40可覆蓋殼體42的下開口端。可在導(dǎo)電端帽40的內(nèi) 部涂有復(fù)合材料，以使端帽40導(dǎo)電。內(nèi)部涂層可由銅、鎳和/或其它導(dǎo)電金屬組成。圖4示出了圖3中的平板數(shù)字X射線探測器22的后面透視圖。探測器面板組件 46進(jìn)一步包括支承面板72、電子器件70和后部吸震結(jié)構(gòu)。支承面板72對探測器陣列54、 電子器件70和后部吸震結(jié)構(gòu)提供支承。包括數(shù)據(jù)模塊66和掃描模塊68的電子器件70以 及后部吸震結(jié)構(gòu)固定到支承面板72的后側(cè)上。探測器陣列M的后側(cè)固定到支承面板72 的前側(cè)上。也就是說，支承面板72在機(jī)械上使探測器陣列M的成像構(gòu)件與電子器件70隔 開。大體來說，支承面板72可由金屬、金屬合金、塑料、復(fù)合材料或以上材料的組合形 成。在一個實施例中，支承面板72可基本由碳纖維增強(qiáng)的塑料材料或石墨纖維環(huán)氧樹脂復(fù) 合材料形成。在另一個實施例中，支承面板72可基本由復(fù)合材料結(jié)合泡沫芯材形成層壓夾 心構(gòu)造，以便提供輕質(zhì)但硬的組件來用作支承面板72。單獨由復(fù)合材料或由復(fù)合材料結(jié)合 泡沫芯材來構(gòu)造支承面板72會降低重量，同時提供更大的機(jī)械硬度和改進(jìn)的能量吸收能 力。例如，支承面板72的一個實施例包括帶泡沫芯材的石墨纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。復(fù)合材料典型地是增強(qiáng)物和基質(zhì)的組合。諸如樹脂或環(huán)氧樹脂的基質(zhì)材料包圍和 支承增強(qiáng)材料。諸如有機(jī)或無機(jī)纖維或顆粒的增強(qiáng)材料被復(fù)合材料基質(zhì)結(jié)合在一起。對于 纖維增強(qiáng)物而言，單獨的纖維的方向可定成以便控制復(fù)合材料的剛性和強(qiáng)度。另外，復(fù)合材 料可由若干個單獨的層形成，增強(qiáng)物層的定向或?qū)?zhǔn)隨復(fù)合材料的厚度而變化。構(gòu)造可為 層壓型構(gòu)造(僅包含增強(qiáng)物層)或者夾心型構(gòu)造(其中軟芯材嵌在兩組增強(qiáng)物層之間)。 所使用的樹脂可為熱固性的或熱塑性的。在夾心型構(gòu)造中，軟芯材可導(dǎo)致重量進(jìn)一步減輕， 并且可具有用以提高能量吸收能力的金屬或非金屬銷。而且，復(fù)合材料層可使用不同形式 (顆粒、纖維、織物、薄箔等)的多種材料(碳、凱夫拉爾(Kevlar)、鋁箔等)。在一個實施例 中，用于數(shù)字X射線探測器22的復(fù)合材料可由成層式構(gòu)造的碳纖維或者環(huán)氧樹脂與泡沫芯 材構(gòu)造而成。例如，在一個實施例中，后部吸震結(jié)構(gòu)可包括防震座組件，防震座組件包括構(gòu)造 成以便防止電子器件70和探測器陣列M接觸殼體組件34的多個吸震座74，如在名稱為 "Shock Mount Assembly and Detector Including the Same (防震座組件禾口包括防震座 組件的探測器)”的、2009年4月20日提交的共同未決的美國專利申請No. 12/426，416中 更詳細(xì)描述的那樣，該申請由此通過引用而以其整體結(jié)合進(jìn)來。如圖4所示，在一些實施例 中，吸震座74布置成三排三列。可選地，更多或更少的吸震座74可布置成四排三列，例如 十二個吸震座74，或者四排四列，例如十六個吸震座74等。圖5示出了便攜式數(shù)字X射線探測器的橫截面圖。在某些實施例中，吸震座74包 括基部部件76、頂部部件78和絕緣體部件80，其中，絕緣體部件80的至少一部分設(shè)置在基 部部件76和頂部部件78之間。各個吸震座74安裝在殼體組件34和支承面板72之間，并 且具有動態(tài)硬度，該動態(tài)硬度選擇成以便沿三個不同的方向提供動態(tài)硬度，以沿三個維度限制電子器件70和探測器陣列M相對于包圍探測器面板組件46的殼體組件34的運動、偏 轉(zhuǎn)和/或加速。更具體而言，具有設(shè)置在其上的電子器件70的電路板82包括至少一個從 中貫穿的開口，該開口大小設(shè)置成以便使得吸震座74的至少一部分能夠設(shè)置在支承面板 72的附近，并且因此直接固定到支承面板72上。吸震座74的基部部件76聯(lián)接到支承面板 72的后側(cè)上。支承面板72可包括兩個柱螺栓，它們穿過各自在基部部件76中的相應(yīng)的開 口而插入。然后使用例如一對螺母將基部部件76固定到支承面板72上。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，諸 如螺釘或螺栓的其它裝置可用來將基部部件76固定到支承面板72上。在一些實施例中， 吸震座74的頂部部件78可與殼體組件34的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86接合，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86幫助將支承面 板72定位在殼體組件34內(nèi)。另外，可通過諸如螺栓和螺釘?shù)木o固件84將吸震座74固定 到殼體組件；34的殼體42上。在某些實施例中，后部吸震結(jié)構(gòu)可包括在支承面板72的后側(cè)和殼體組件34的內(nèi) 表面之間延伸的熱接合墊88。熱接合墊88用作從電子器件70至殼體組件34的熱導(dǎo)體。 另外，熱接合墊88可用作吸震器。熱接合墊88的導(dǎo)熱性允許去除由探測器面板組件46不 斷產(chǎn)生的熱量。可與圖6 —起考慮的圖5是示出了探測器22的結(jié)構(gòu)的、探測器面板組件的分解縱 截面圖。在某些實施例中，從接收輻射38的殼體42的前側(cè)36到殼體42的后側(cè)，探測器面 板組件46可包括前部吸震結(jié)構(gòu)52、包括成像面板48和探測器面板50的探測器陣列M、反 向散射X射線和反射光吸收層90、支承面板72、設(shè)置在電路板82上的電子器件70，以及包 括吸震座74的后部吸震結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，支承面板72可以以粘接的方式連結(jié)到探測器陣列M上。反向 散射X射線和反射光吸收層90可設(shè)置在探測器陣列M和支承面板72之間。反射光吸收 層90可以以粘接的方式連結(jié)支承面板72和探測器陣列M。圖7示出了圖6所示的反向散 射X射線和反射光吸收層90的詳細(xì)視圖。在一些實施例中，反向散射X射線和反射光吸收 層90可包括粘接劑層92、鉛層94和黑色層96。粘接劑層92可將反向散射X射線和反射 光吸收層90附連到支承面板72上。鉛層94可防止反射光散射或X射線反向散射。X射 線可穿過探測器陣列54，并且不管在探測器陣列M后面存在什么一例如電子器件70或支 承面板72 —都反射回來。反射的X射線可由閃爍器層探測到，被轉(zhuǎn)換成光，并且由探測器 元件中的感光層探測到。鉛層94可吸收穿過探測器陣列M的X射線和任何反向散射X射 線。另外，可發(fā)生光散射。當(dāng)光從鉛反射離開而回到探測器陣列M時發(fā)生光散射。為了防 止光散射，反向散射X射線和反射光吸收層90可包括構(gòu)造成以便吸收反射光的黑色層96。 黑色層96可包括鉛層94上的涂層。在一些實施例中，涂層可包括用來將探測器陣列M固 定到支承面板72上的黑色粘接劑層。在其它實施例中，涂層可包括與透明的粘接劑層一起 設(shè)置在鉛層94上的黑色涂料。在另一個實施例中，黑色層96可設(shè)置在探測器面板50上， 并且粘接劑層將具有黑色層96的探測器面板50粘接到鉛層94上。圖8示出了便攜式數(shù)字X射線探測器22的殼體42的背側(cè)的內(nèi)部視圖。殼體組件 34的殼體42可包括上端98和下端100。殼體42可進(jìn)一步包括對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86。在一些實施 例中，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86可與殼體42模制在一起。備選地，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86可粘接到殼體42上。對 準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86可包括朝向殼體42的上端98而定位的打開部分102和朝向殼體42的下端100 而定位的閉合部分104。對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86的長度106從殼體42的上(端)98沿縱向延伸到殼
10體42的下端100。設(shè)置成通過殼體42的開口 108可位于對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86內(nèi)。如之前在上面提 到的那樣，吸震座74的頂部部件78可與殼體組件34的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86接合，該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86 幫助將支承面板72定位在殼體組件34內(nèi)。在將探測器面板組件46插入殼體組件34中之 后，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86可引導(dǎo)吸震座74的頂部部件78通過打開部分102，并且將之引導(dǎo)到對準(zhǔn)結(jié) 構(gòu)86內(nèi)。可插入探測器面板組件46，直到最前面的吸震座74的頂部部件78與對準(zhǔn)結(jié)構(gòu) 86的閉合部分104接合為止。另外，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86可使防震座組件的吸震座74與設(shè)置在對 準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86內(nèi)的殼體42的開口 108對準(zhǔn)。開口 108的對準(zhǔn)可允許通過防震座組件將探測器 面板組件46固定到殼體組件34上?？墒褂镁o固件將防震座組件的吸震座固定到殼體組件 34上。如圖8所示，在一些實施例中，殼體42包括三個對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86?？蛇x地，取決于吸震 座74的數(shù)量，可能必須有更多或更少的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86。而且，用于吸震座74的開口 108的數(shù) 量可有所變化。如之前所提到的那樣，后部吸震結(jié)構(gòu)可包括熱接合墊88。圖9示出了熱接合墊的 詳細(xì)視圖。熱接合墊88可設(shè)置在位于電子組件(電路板84、電子器件70、電路66)上的電 子器件70上，電子組件固定到支承面板72的后側(cè)上。熱接合墊88可包括可移除的降摩擦 層110。降摩擦層110可由聚酰亞胺薄膜形成。降摩擦層110可使得容易將探測器面板組 件46插入殼體組件34中。在將探測器面板組件46插入和固定到殼體組件34中之后，可 從熱接合墊88上移除降摩擦層110。降摩擦層110可包括延伸部112，延伸部112允許通 過沿與探測器面板組件46插入殼體組件34所沿的方向116相反的方向114拉動該延伸部 112來移除降摩擦層110。圖10-11分別示出了探測器面板組件46的組裝視圖和分解視圖兩者。在某些實施 例中，支承面板72的前側(cè)固定到數(shù)字探測器陣列M的探測器面板50的后側(cè)上。支承面板 72可通過反向散射X射線和反射光吸收層90以粘接的方式連結(jié)到探測器陣列M上。反向 散射X射線和反射光吸收層90可包括鉛層94和/或構(gòu)造成以便吸收反射光的黑色層96。 支承面板72的至少一側(cè)可包括使探測器陣列M的邊緣區(qū)域118暴露的凹部。凹部的長度 和深度可有所變化。而且，支承面板72的側(cè)部可包括不止一個凹部。在一些實施例中，支 承面板72的不止一側(cè)可包括凹部。在一個實施例中，如圖10所示，支承面板72包括使探 測器陣列M的第一邊緣區(qū)域118暴露的、在一側(cè)上的凹部，以及使探測器陣列M的第二邊 緣區(qū)域120暴露的、在另一側(cè)上的相鄰凹部。包括凹部的各側(cè)不需要彼此相鄰。在一些實 施例中，探測器陣列M的第一邊緣區(qū)域118的長度和/或深度可與第二邊緣區(qū)域120有所 不同。除了凹部之外，支承面板72可包括角部延伸部122，以基本共同延伸地支承探測器陣 列M的探測器面板50的所有角部，如圖11所示，包括鄰近暴露邊緣區(qū)域118和120的角 部，如圖10所示。如圖12所示(其是圖10所示的探測器面板組件的概略側(cè)視圖)，探測器陣列M 的暴露邊緣區(qū)域118可容許對該暴露邊緣區(qū)域118進(jìn)行處理。在一些實施例中，暴露邊緣 區(qū)域118的處理可包括將導(dǎo)線124結(jié)合到探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118上。例如，探 測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118可插入使導(dǎo)線124結(jié)合到暴露邊緣區(qū)域118上的結(jié)合裝 置中。導(dǎo)線IM可為柔性的。圖12顯示了其中結(jié)合器1 將連接器124固定到探測器陣 列M的探測器面板50上的一個實施例。如圖12所示，暴露邊緣區(qū)域118的一部分可保持 暴露。這個保持暴露的部分可允許移除同一個或另一個導(dǎo)線124以及將它們重新固定到探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118上，而無需從探測器陣列M上移除支承面板72。將導(dǎo)線 1 放置到暴露邊緣區(qū)域118內(nèi)的深度可有所變化，從而改變保持暴露的暴露邊緣區(qū)域118 的部分。在某些實施例中，暴露邊緣區(qū)域118的處理可將數(shù)字探測器陣列M聯(lián)接到設(shè)置在 支承面板72的后側(cè)上的電子器件70上。結(jié)合到暴露邊緣區(qū)域118上的導(dǎo)線IM可允許電 子模塊和數(shù)字探測器陣列M之間的交互。電子模塊可包括數(shù)據(jù)模塊66和/或掃描模塊 68。在其它實施例中，暴露邊緣區(qū)域118的處理可允許將暴露邊緣區(qū)域118電聯(lián)接到導(dǎo)線 124上，以傳遞來自探測器陣列M的成像數(shù)據(jù)。根據(jù)一個實施例的方法，可組裝上述數(shù)字X射線探測器22。該方法可包括組裝探 測器面板組件46，這包括將電子組件固定到支承面板72的后側(cè)上；將防震座組件聯(lián)接到支 承面板72的后側(cè)上；將反射光吸收層90粘接到支承面板72的前側(cè)上；將探測器陣列M粘 接到反射光吸收層90的前側(cè)上；以及將前部吸震結(jié)構(gòu)52粘接到探測器陣列M的前側(cè)上。 該方法可進(jìn)一步包括將探測器面板組件46插入殼體組件34中，其中，殼體組件34包圍探 測器面板組件46。而且，該方法可包括通過防震座組件將探測器面板組件46固定到殼體組 件34上。在一些實施例中，該方法包括將鋪設(shè)有可移除的降摩擦層110的熱接合墊88設(shè) 置在電子組件的后側(cè)上，以及在將探測器面板組件46插入和固定到殼體組件34中之后，從 熱接合墊88上移除降摩擦層110。根據(jù)另一個實施例的方法，可組裝上述數(shù)字X射線探測器面板組件46。該方法可 包括將探測器陣列M的后側(cè)固定到支承面板72的前側(cè)上，支承面板72包括在該支承面板 72的至少一側(cè)中的凹部，其中，支承面板72的凹部使探測器陣列M的邊緣區(qū)域118暴露。 該方法可進(jìn)一步包括處理探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118。根據(jù)又一個實施例的方法，可組裝和維護(hù)上述數(shù)字X射線探測器面板組件46。該 方法可包括組裝探測器面板組件46，探測器面板組件46包括數(shù)字探測器陣列M ；具有固定 到探測器陣列M的后側(cè)上的前側(cè)的支承面板72，其中，支承面板72的至少一側(cè)包括使探 測器陣列M的邊緣區(qū)域118暴露的凹部，以及通過固定到探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域 118上的導(dǎo)線IM與數(shù)字探測器陣列M交互的電子模塊。該方法可進(jìn)一步包括從探測器 陣列M的暴露邊緣區(qū)域118上移除導(dǎo)線124中的至少一個，而不從探測器陣列M上移除 支承面板72 ；以及將同一個或另一個導(dǎo)線IM重新固定到探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域 118上，而不從探測器陣列M上移除支承面板72。在一些實施例中，該方法可包括將探測 器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118插入結(jié)合裝置中，并且將導(dǎo)線IM結(jié)合到探測器陣列M的 暴露邊緣區(qū)域118上。在上述各種實施例中描述的X射線探測器22是輕質(zhì)的，但是在機(jī)械上是硬的和堅 固的，并且具有改進(jìn)的能量吸收能力。X射線探測器22的結(jié)構(gòu)載荷承載構(gòu)件(殼體組件34 和支承面板7 是由復(fù)合材料制成的。復(fù)合材料提供高的機(jī)械剛性和強(qiáng)度而同時使構(gòu)造是 輕質(zhì)的。所使用的復(fù)合材料的低密度幫助減輕重量，而碳纖維復(fù)合材料的高模量和強(qiáng)度幫 助使構(gòu)造剛性和堅固。殼體組件34的套盒設(shè)計(在至少一個端部上打開，以便插入探測器面板組件46) 提供機(jī)械堅固性，因為不再需要緊固件來將外部封罩的面和側(cè)部保持在一起。另外，該設(shè)計 允許用復(fù)合材料或塑料制造，并且由此減輕重量和提高機(jī)械韌性。
另外，在上述各種實施例中描述的X射線探測器22的新型包裝設(shè)計通過采用前部 吸震結(jié)構(gòu)52 (例如泡沫)和后部吸震結(jié)構(gòu)(例如吸震座74)兩者來使易壞的探測器面板組 件46 (探測器陣列M和讀出電子器件)與外部殼體組件34隔開。使探測器面板組件46 與外部殼體組件34隔開保護(hù)探測器面板組件46不受由于意外落在或撞在硬物上而產(chǎn)生的 外部震動和應(yīng)力。新型包裝設(shè)計的特征提供了組裝X射線探測器22的便利性。當(dāng)將探測器面板組 件46插入殼體組件34中時，對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)86引導(dǎo)吸震座74，并且還使吸震座74對準(zhǔn)，以幫助 將探測器面板組件46固定到殼體組件34上。在前部吸震結(jié)構(gòu)52和熱接合墊88兩者上的 降摩擦層使得容易將探測器面板組件46插入殼體組件中，從而允許緊緊地裝配探測器22 的組件，這減小了探測器22的整體厚度。將探測器陣列M和反向散射X射線和反射光吸 收層90粘接到支承面板72上減少了組裝時間，同時增強(qiáng)了對支承面板72的結(jié)構(gòu)支承。另外，整體的包裝設(shè)計準(zhǔn)備了(provides for)對X射線探測器22進(jìn)行保養(yǎng)和維 護(hù)。殼體組件34的套盒設(shè)計使得容易清潔探測器22。其中支承面板72包括具有使探測器 陣列M的邊緣區(qū)域118暴露的凹部的一側(cè)或多側(cè)的探測器面板組件46的設(shè)計允許更容易 地處理邊緣區(qū)域118。探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118允許設(shè)置在暴露邊緣區(qū)域118上 的連接器1 將支承面板72的一側(cè)上的電子器件70聯(lián)接到位于支承面板72的另一側(cè)上 的數(shù)字探測器陣列M上。另外，暴露邊緣區(qū)域118提供了空間來允許移除連接器IM和將 連接器1 重新固定到探測器陣列M的暴露邊緣區(qū)域118上，而不必從探測器陣列M上 移除支承面板72。而且，支承面板72包括角部延伸部122，以對易壞的探測器陣列M的角 部提供支承，即使是探測器陣列M的暴露邊緣118附近的那些角部。支承面板72、凹部和 角部延伸部122的這些特征避免了探測器陣列M的潛在破裂，并且節(jié)省了組裝數(shù)字X射線 探測器22的時間和資金。本書面描述使用實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人 員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括實現(xiàn)和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的 可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果 這種其它實例具有不異于權(quán)利要求書的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果這種其它實例包括 與權(quán)利要求書的字面語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這種其它實例意圖處于權(quán)利要 求書的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字X射線探測器組件G6)，包括數(shù)字探測器陣列(54)；以及固定到所述探測器陣列(54)上的支承面板(72)，其中，所述支承面板(7 的至少一側(cè) 包括使所述探測器陣列(54)的邊緣區(qū)域(118，120)暴露的凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述支承面板(7 的不止一 側(cè)包括使所述探測器陣列(54)的相應(yīng)的邊緣區(qū)域(118，120)暴露的凹部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述探測器陣列(54)的暴露 邊緣(118，120)電聯(lián)接到導(dǎo)線(124)上，以傳遞來自所述探測器陣列(54)的成像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述支承面板m以粘接的 方式連結(jié)到所述探測器陣列(54)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述支承面板m通過反向 散射X射線和反射光吸收層以粘接的方式連結(jié)到所述探測器陣列(54)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述反向散射X射線和反射 光吸收層包括構(gòu)造成以便分別吸收反向散射X射線和反射光的鉛層(94)和黑色層(96)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測器組件(46)，其特征在于，所述支承面板m包括角部 延伸部(122)，以基本共同延伸地支承所述探測器陣列(54)的所有角部，包括在所述暴露 邊緣區(qū)域(118，120)的附近的角部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)字X射線探測器的探測器組件。在一個實施例中，提供了一種數(shù)字X射線探測器組件(46)，其包括數(shù)字探測器陣列(54)和固定到探測器陣列(54)上的支承面板(72)，其中，支承面板(72)的至少一側(cè)包括使探測器陣列(54)的邊緣區(qū)域(118，120)暴露的凹部。
文檔編號G01T1/16GK102087366SQ20101058532
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者G·V·麥布魯姆, N·R·孔克爾 申請人:通用電氣公司