一種x射線平板探測器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列以及采集讀出電路，其中，所述X射線感光陣列設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。本實(shí)用新型可以提高探測器的耐輻射性能，進(jìn)而提高探測器的使用壽命，延長探測器內(nèi)部芯片的老化時(shí)間。由于探測器內(nèi)部的模擬和數(shù)字芯片的價(jià)格很高，所以延長了探測器的使用壽命也就間接的降低了系統(tǒng)成本。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果良好，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種平板探測器，特別是涉及一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]非晶硅X射線平板探測器的成像過程需要經(jīng)歷“X射線”到“可見光”，然后“電荷圖像”到“數(shù)字圖像”的成像轉(zhuǎn)換過程，通常也被稱作間接轉(zhuǎn)換型平板探測器。是一種以非晶硅光電二極管陣列為核心的X射線影像探測器。在X射線照射下探測器的閃爍體或熒光體層將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅陣列變?yōu)閳D像電信號，通過外圍電路積分讀出及A/D變換，從而獲得數(shù)字化圖像。非晶硅平板探測器具有成像速度快，良好的空間及密度分辨率，高信噪比，直接數(shù)字輸出等顯著優(yōu)點(diǎn)。
[0003]探測器結(jié)構(gòu)中由非晶硅光電二極管陣列完成可見光圖像向電荷圖像轉(zhuǎn)換的過程，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了連續(xù)圖像的點(diǎn)陣化采樣。作為探測器的核心，其性能特征是決定探測器成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素，每一像元由具有光敏性的非晶硅光電二極管及不能感光的開關(guān)二極管，行驅(qū)動(dòng)線和列讀出線構(gòu)成。位于同一行所有像元的行驅(qū)動(dòng)線相連，位于同一列所有像元的列讀出線相連，則構(gòu)成了探測器矩陣的總線系統(tǒng)。
[0004]探測器的外圍電路由時(shí)序控制器、行驅(qū)動(dòng)電路、讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，通信及控制電路組成。在時(shí)序控制器的統(tǒng)一指揮下行驅(qū)動(dòng)將像元的電荷逐行檢出，然后積分轉(zhuǎn)化成電壓信號，該電壓信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，該數(shù)字信號對應(yīng)著非晶硅面板的圖像矩陣，該數(shù)字圖像矩陣通過數(shù)字傳輸接口發(fā)送到上位機(jī)顯示。
[0005]上述平板探測器在設(shè)計(jì)過程中，大部分沒有考慮到高劑量條件下的使用壽命問題，但在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用中，射線的入射劑量相比醫(yī)療領(lǐng)域要大很多，這就導(dǎo)致了在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域使用的平板探測器，很容易被高劑量的設(shè)計(jì)所損壞。本文針對該問題，提出了一種新型的探測器電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使用在高劑量的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)可以避免射線損壞探測器內(nèi)部的電子元器件。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，用以提高探測器的耐輻射性能，進(jìn)而提高探測器的使用壽命，延長探測器內(nèi)部芯片的老化時(shí)間，并間接地降低系統(tǒng)成本。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列以及采集讀出電路，其中，所述X射線感光陣列設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。
[0008]作為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)還包括防護(hù)擋板，所述防護(hù)擋板設(shè)置于所述X射線感光陣列以及采集讀出電路表面，且于X射線照射的有效接收區(qū)域具有照射窗口。
[0009]作為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述防護(hù)擋板的種類包括防護(hù)鎢板。
[0010]作為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述照射窗口與所述X射線感光陣列的形狀與尺寸相同。
[0011]作為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述X射線感光陣列包括非晶硅光電二極管陣列以及位于所述非晶硅光電二極管陣列表面的閃爍體層。
[0012]作為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選方案，所述采集讀出電路包括時(shí)序控制器、行驅(qū)動(dòng)電路、讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、及通信及控制電路。
[0013]如上所述，本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列以及采集讀出電路，其中，所述X射線感光陣列設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。本實(shí)用新型可以提高探測器的耐輻射性能，進(jìn)而提高探測器的使用壽命，延長探測器內(nèi)部芯片的老化時(shí)間。由于探測器內(nèi)部的模擬和數(shù)字芯片的價(jià)格很高，所以延長了探測器的使用壽命也就間接的降低了系統(tǒng)成本。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果良好，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1顯示為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2?圖3顯示為本實(shí)用新型的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)實(shí)施例2中的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖3為圖2于A-A’截面處的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]元件標(biāo)號說明
[0017]10X射線感光陣列
[0018]20采集讀出電路
[0019]30基板
[0020]40防護(hù)擋板

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0022]請參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0023]實(shí)施例1
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例提供本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列10以及采集讀出電路20，其中，所述X射線感光陣列10設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路20設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。
[0025]作為示例，所述X射線感光陣列10包括非晶硅光電二極管陣列以及位于所述非晶娃光電二極管陣列表面的閃爍體層。
[0026]作為示例，所述采集讀出電路20包括時(shí)序控制器、行驅(qū)動(dòng)電路、讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、及通信及控制電路。
[0027]作為示例，所述X射線感光陣列10以及采集讀出電路20固定于基板30上，所述基板包括碳纖維板等。
[0028]具體地，在常規(guī)的電路設(shè)計(jì)中，器件的布局設(shè)計(jì)通常情況下是布滿整塊電路板，同時(shí)需要考慮器件布局的合理位置，部分器件的對稱，器件之間的相互干擾，以及整個(gè)電路板的電源與地平面的合理劃分等。但在工業(yè)X射線無損檢測領(lǐng)域使用的射線劑量相對醫(yī)療領(lǐng)域要大很多，部分IC芯片，如采集讀出電路20在高劑量的長時(shí)間照射下會(huì)嚴(yán)重衰減使用壽命，最終導(dǎo)致器件功能損壞，鑒于以上原因，本實(shí)施例考慮到對電子元器件的射線避讓，所以在元器件的布局設(shè)計(jì)時(shí)候，將射線照射的有效區(qū)域(Actice area)器件布局避讓開，在射線的有效照射區(qū)域內(nèi)避開電子元器件的布局，從而提高整個(gè)電路的使用壽命，但是這種設(shè)計(jì)也存在一個(gè)弊端，由于電子元器件的布局避讓方式，導(dǎo)致電路的外圍布局比較擁擠，器件密度比較高。
[0029]實(shí)施例2
[0030]如圖2?圖3所示，其中，圖3為圖2于A-A’截面處的截面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列10以及采集讀出電路20，其中，所述X射線感光陣列10設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路20設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。
[0031]作為示例，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)還包括防護(hù)擋板40，所述防護(hù)擋板40設(shè)置于所述X射線感光陣列10以及采集讀出電路20表面，且于X射線照射的有效接收區(qū)域具有照射窗口，所述防護(hù)擋板40為具有防止X射線穿透的功能的板材。
[0032]進(jìn)一步地，所述防護(hù)擋板40為防護(hù)鎢板。
[0033]進(jìn)一步地，所述照射窗口與所述X射線感光陣列10的形狀與尺寸相同。
[0034]作為示例，所述X射線感光陣列10包括非晶硅光電二極管陣列以及位于所述非晶娃光電二極管陣列表面的閃爍體層。
[0035]作為示例，所述采集讀出電路20包括時(shí)序控制器、行驅(qū)動(dòng)電路、讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、及通信及控制電路。
[0036]作為示例，所述X射線感光陣列10以及采集讀出電路20固定于基板30上，且所述X射線感光陣列10位于對應(yīng)于所述防護(hù)擋板40的照射窗口處，所述基板包括碳纖維板坐寸ο
[0037]具體地，由于射線的發(fā)射裝置，通常采用的射線源都是錐形射線束，所以在射線發(fā)射的源端，會(huì)有部分射線發(fā)生散射，在該種情況下，即使電路做了元器件的布局避讓，同樣在電路的外圍器件還是會(huì)接受到部分的射線照射。為了解決上述問題，本實(shí)施例在電路的層疊方向上，添加了一層防護(hù)鎢板，防護(hù)鎢板按照圖像的有效接受區(qū)域尺寸裁減，將圖像的外圍區(qū)域做射線防護(hù)，這樣可以達(dá)到很好的射線防護(hù)效果。
[0038]如上所述，本實(shí)用新型提供一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列10以及采集讀出電路20，其中，所述X射線感光陣列10設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路20設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。本實(shí)用新型可以提高探測器的耐輻射性能，進(jìn)而提高探測器的使用壽命，延長探測器內(nèi)部芯片的老化時(shí)間。由于探測器內(nèi)部的模擬和數(shù)字芯片的價(jià)格很高，所以延長了探測器的使用壽命也就間接的降低了系統(tǒng)成本。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果良好，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0039]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)至少包括X射線感光陣列以及采集讀出電路，其中，所述X射線感光陣列設(shè)置于X射線照射的有效接收區(qū)域，所述采集讀出電路設(shè)置于所述X射線照射的有效區(qū)域的外圍區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述X射線平板探測器結(jié)構(gòu)還包括防護(hù)擋板，所述防護(hù)擋板設(shè)置于所述X射線感光陣列采集讀出電路表面，且于X射線照射的有效接收區(qū)域具有照射窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防護(hù)擋板的種類包括防護(hù)鎢板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述照射窗口與所述X射線感光陣列的形狀與尺寸相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述X射線感光陣列包括非晶硅光電二極管陣列以及位于所述非晶硅光電二極管陣列表面的閃爍體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線平板探測器結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述采集讀出電路包括時(shí)序控制器、行驅(qū)動(dòng)電路、讀出電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、及通信及控制電路。
【文檔編號】G01T1/20GK203981890SQ201420368619
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】于祥國, 張曉勇 申請人:上海奕瑞光電子科技有限公司