具有复合树脂中的闪烁体的辐射敏感探测器的制作方法
专利名称：具有复合树脂中的闪烁体的辐射敏感探测器的制作方法
具有复合树脂中的闪烁体的辐射敏感探测器本申请通常涉及辐射敏感探测器。虽然特别应用于计算机断层摄影(CT)系统而 描述本申请，但本申请还可以涉及其他医学和非医学成像应用。计算机断层摄影(CT)系统包括电离辐射源和辐射敏感探测器，该电离辐射源围 绕检查区域旋转并发射横穿检查区域的辐射，该辐射敏感探测器探测横穿检查区域的辐 射。这样的探测器阵列可以包括具有多行和多列元素(探测器元件)的二维辐射感测探测 器阵列。每个元素包括闪烁体元件，该闪烁体元件产生通过吸收X射线而被刺激的光，并且 光耦合至光电传感器的相应的元件。闪烁体元件接收电离辐射并产生指示电离辐射的光， 并且，光电传感器接收光并产生指示光的电信号。对信号进行重建以生成指示检查区域的 体积图像数据。可以处理体积图像数据以生成指示检查区域的一个或多个图像。通常，通过烧结闪烁体粉末或通过在高温和高压下结晶而制造闪烁体。遗憾地，这 些过程可能是微妙的和昂贵的，并且产生要求繁琐的构建的脆性的闪烁体，以形成辐射敏 感探测器的闪烁体像素的阵列。还可以使用不包括烧结和结晶的技术。经由示例，Pham Gia等人(2005年的11月 22日提交的美国专利7，265，357 B2)公开了包括粉状钆硫氧化物(Gd2O2S或G0S)和石蜡的 混合物的闪烁体。遗憾地，GOS具有大约2. 2的折射率(η)，而石蜡具有大约1. 4至1. 6的 折射率。所以，这两种材料之间的折射率不匹配大于27 %，这可能导致粒子边界处的相对大 量的散射，从而降低光效率。如果聚合物具有大于1.7的折射率，则Pham Gia等人的公开是可优选的。为此， Pham Gia等人将0.5%至2.0%之间的纳米粒子二氧化钛(TiO2)与石蜡混合，以提高聚合 物的折射率。将2. 0%的TiO2加至石蜡可以提高聚合物的折射率并且可以降低GOS和聚合 物之间的折射率不匹配，从而不匹配可以不超过25%。然而，这样的不匹配仍然可能导致粒 子边界处的相对大量的散射，从而降低光效率。增加另外的TiO2可能导致提高的散射和浑 浊。本申请的各方面解决上面所提到的问题及其他。根据一个方面，辐射敏感探测器包括光电传感器元件和光耦合至光电传感器元件 的闪烁体。闪烁体包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间的 折射率不匹配小于百分之七(7% )。在另一方面，医学成像系统包括发射横穿检查区域的辐射源和探测横穿检查区域 的辐射的探测器阵列。探测器阵列包括多个光电传感器元件和光耦合至多个光电传感器元 件的闪烁体。闪烁体包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间 的折射率不匹配小于百分之十(10% )。在另一方面，辐射敏感探测器包括具有复合闪烁体材料的光纤叶片形式，复合闪 烁体材料包括嵌入匹配的折射率的树脂的闪烁体粉末。在一个这样的实施例中，光纤叶片 取向为垂直于入射的X射线辐射，从而以高的光谱分辨率探测入射的X射线辐射。在第二 实施例中，该叶片取向为与入射的X射线辐射平行，从而以高的空间分辨率探测入射的X射 线辐射。
在阅读并理解下列详细的说明书的基础上，本领域普通技术人员将意识到本发明 的更进一步的方面。本发明可以采取各种部件和部件的布置的形式，并且可以采取各种步骤和步骤的 布置的形式。附图仅仅用于图解优选实施例的目的，不被解释为限制本发明。
图1图解示例的成像系统；图2图解示例的闪烁体像素；图3图解元素光效率的图表；图4图解示例的方法；图5图解示例的闪烁体；图6图解示例的闪烁体晶片；图7图解与具有高的空间分辨率的耦合的光电传感器的阵列连接的示例的闪烁 体；图8图解具有耦合的光电传感器的示例的多层光谱CT闪烁体。关于图1，计算机断层摄影(CT)系统100包括旋转扫描架部分102，该旋转扫描架 部分102围绕纵轴或ζ轴106的周围的检查区域104旋转。旋转扫描架部分102支撑诸如 χ射线管的χ射线源108，χ射线源108生成并发射横穿检查区域104的辐射。辐射敏感探测器阵列110针对多个投影角或视图而探测源108所发射的辐射，从 而遍及至少一百八十(180)度加上扇形角而获得投影。探测器阵列110生成指示所探测到 的辐射的信号或投影数据。要意识到，探测器阵列110可以是在积分周期期间对指示所探 测到的辐射的电流或电压进行积分的积分探测器或经由两个或更多能量窗而对所探测到 的光子进行能量分解的计数探测器。所图解的探测器阵列110包括耦合至相应的多行118和多列120光电传感器元件 122的多行112和多列114闪烁体像素116。滤波器124至少存在于闪烁体像素116之间。 在一个非限制性的示例中，探测器阵列110可以包括十六(16)行，每行十六(16)个元素， 元素包括闪烁体像素116和相应的光电传感器元件122，从而成为具有二百五十六(256)个 元素的探测器阵列110。还预期其他数量的元素。另外，还可以与多个光电传感器元件一起 采用单个闪烁体像素，反之亦然。辐射照在闪烁体像素116上，闪烁体像素116产生指示辐射的光，并且，光由光电 传感器122接收。可以包括光电二极管、光电元件等的光电传感器122各自产生指示从相 应的闪烁体像素116接收的光的信号。要意识到，所图解的探测器阵列110中的闪烁体像 素116和光电传感器元素122的数量、尺寸、形状、闪烁体像素116和光电传感器元素122 之间的间距等是出于解释的目的而提供并且是非限制的。如以下更详细地所描述的，闪烁体像素116包括复合材料，诸如粉状的闪烁体/树 脂的混合物，其中，粉状的闪烁体和树脂具有基本上匹配的折射率，从而复合物相对于具有 更大的折射率不匹配的混合物而具有相对更高的光效率。例如，折射率不匹配可以小于百 分之十(10%)，诸如小于百分之七(7% )，并且，光效率可以大于百分之五十(50%)。这 样的复合材料可以通过将粉状闪烁体分散在树脂中但不烧结粉末也不通过结晶形成大的 晶体而形成。重建器126重建探测器阵列110所生成的投影数据以生成体积图像数据。体积图像数据指示检查区域104内的对象。计算机用作操作者控制台128。控制台128包括诸如监视器或显示器的人类可读 输出设备以及诸如键盘和鼠标的输入设备。驻存在工作台上的软件允许操作者例如通过图 形用户界面(GUI)控制扫描器100并与扫描器100交互。诸如躺椅的对象支撑130支撑检查区域104中的患者或其他对象。对象支撑130 是可移动的，以便相对于检查区域104而引导对象，同时执行扫描程序。图2示出了示例的闪烁体元件116。所图解的闪烁体元件116具有大约三(3)毫 米(mm)的高度“H”、大约一(l)mm的宽度“W”以及大约一(l)mm的长度“L”。所图解的闪 烁体元件116包括粉状闪烁体以及诸如环硫和聚环硫的树脂的复合材料。复合材料包括按 重量大约为百分之七十(70)的合适的闪烁体。合适的闪烁体的示例包括如US 4，958，080 中所讨论的单晶LYSO(LU1.8Y. 2Si05:Cex)或LSO(Ce2xLu2α_χ)SiO5)。适当的环硫的示例包括US 6，534，589中所讨论的环硫。粉状闪烁体具有大约1. 81的折射率(η)，并且树脂具有大约 1.71的折射率。如此，折射率不匹配是大约百分之五点五(5.5%)。所图解的闪烁体元件 116的光输出效率大于百分之五十(50)。就是说，通过来自粉末的闪烁而发射的光学光子 的多于百分之五十(50)从闪烁体元件的基底出现，以便由光电传感器收集。图3描绘了示 出根据树脂的折射率的包括LYS0(n = 1.81)和树脂的混合物的该几何结构的元素的光输 出效率的图表。图4图解用于形成所图解的闪烁体元件116的示例的方法。在402，获得适量的树 脂和粉状闪烁体。在一个实施例中，这包括获得大约二点五(2. 5)克(g)树脂和大约一点五 (1.5)g LYSO粉末。在404，然后，对树脂和粉状闪烁体进行处理。经由示例，对粉状闪烁体 和树脂进行除气。这可以包括在具有小于三百(300)托的压力的真空下在室温(大约二十 (20)摄氏度)下单独地对粉状闪烁体和树脂进行除气。在406，在大约三十(30)分钟或更 久的除气之后，将粉状闪烁体加到树脂。在一个实例中，在真空下将粉状闪烁体加到树脂。在408，混合粉状闪烁体和树脂。在一个实例中，例如通宵地使用旋转球磨机，或 持续几分钟地使用诸如Synergy Devices Speedmixer的高速离心搅拌机而混合粉状闪烁 体和树脂。在410，对混合物进行处理。经由示例，如在US 6，531，532中所讨论的，可以在 300托或更大的真空下在室温下对混合物进行除气两(2)个小时。在412，将混合物投入玻 璃、聚四氟乙烯(PTFE)、另一合成的含氟聚合物或者与期望的尺寸的晶片相对应的其他材 料模具中。在414，对混合物进行处理。例如，可以在真空下在三十(30)摄氏度对混合物加 热大约十五(15)分钟。在416，然后，在九十(90)摄氏度对混合物进行固化大约四十八(48)小时。在 418，通过以每小时二十(20)摄氏度的速度冷却至室温而对晶片进行退火，以形成闪烁体 晶片。在一个示例中，晶片可以是大约十八(18)mm宽乘以二十五(25)mm长乘以三点五 (3. 5)mm高。在420，使用精密旋转锯等将晶片切成方块，以形成合适的尺寸的闪烁体元件。 例如，在一个实例中，如图2中所示，作为结果的元件116是大约三(3)mm(H)乘以一(1) mm(W)乘以一(l)mm(L)。在另一示例中，作为结果的元素是大约一点五(1. 5)mm乘以一(1) mm乘以一(l)mm。每个元素可以吸收大约百分之九十八(98%)的入射辐射。还预期其他 尺寸。可以在环氧树脂中使用诸如包括微粒子(0.3μ) 二氧化钛(TiO2)的化合物的反射 的未充满的化合物来填充闪烁体元件之间的间隙。
对变化进行讨论。在另一实施例中，可以将诸如包括但不限于硬脂酸、油酸或脂肪酸、氨基酰胺 (aminamide)等的表面活性剂的润湿剂加入粉状闪烁体/树脂的混合物，这可以辅助树脂 中的粉状闪烁体的分散。另外，诸如LiAlH4、NaBH4的还原剂可以被包括在粉状闪烁体/树脂的混合物中，以 缓解由于闪烁体中的辐射所诱导的诸如H20、HCI的小分子的形成而可能发生的染色。在以上所讨论的示例中，粉状闪烁体包括LYS0。在另一实施例中，Lu可以部分地 或完全地被钪(Sc)代替，这可以导致更小的密度的闪烁体材料。在一个实例中，作为结果 的闪烁体材料可以具有相对于LYSO更低的折射率，并且可以改进光收集效率。在其他实施例中，预期其他闪烁体材料。例如，可以另外或可替代地使用一个或多 个下列材料掺铊的碘化铯(CsI (Tl)) (η = 1. 79)、掺铊的碘化钠(NaI (Tl)) (η = 1. 85)、掺纳 的碘化铯(CsI(Na)) (η = 1.84)、其他碱卤、LS0、石榴石(一般公式X3Y2 (ZO4) 3)，其中X是二 价且Z是四价金属离子，或X3Y2 (ZO4)3，其中所有金属离子都是三价( 1. 7 < η < 1. 9) 和/或其他闪烁体材料。尽管CsI (Tl)是吸湿的，并且因而单晶的形式的使用受到限制，但 CsI(Tl)可以纳入复合材料中，借此树脂封闭CsI (Tl)，致使CsI (Tl)难以接近而受到大气 湿度攻击。合适的石榴石的示例包括但不限于掺有Ce3+或Pr3+的石榴石，这些石榴石通常 是快速发射极，因为它们具有小于一百(100)纳秒(ns)的衰减时间，诸如Y3Al5012:Ce、 Lu3Al5O12:Ce、Gd3Al5O12:Ce、(Lu, Y, Gd)3A15012Ce、(Lu, Y, Gd3)Ga5O12:Ce、(Lu, Y, GcD3(Al, Ga) 5012 Ce、Ca3Sc2Si3O12 Ce、(Ca) 3 (Sc，Al) 2Si3012 Ce 、Y3 (Sc，Al) 5012 Ce 、 Lu3 (Sc, Al) 5012 Ce、(Lu，Y) 3 (Sc，Al) 5012 Ce、(Lu，Y) 3 (Sc，Al，Ga) 5012 Ce、Y3Al5O12 Pr、Lu3Al5O12 Pr、 (Lu，Y)3Al5012:Pr以及掺有Nd3+或Er3+的石榴石。其他合适的化合物包括如LnI3:Ce、LnBr3:Ce、LnCl3:Ce、Ln2SiO5:Ce、Ln2Si2O7:Ce、 RbLn2Br7:Ce、M2LnH5:Ce (M = Li、Na、K、Cs、Rb，并且 H = F、Cl)的镧系元素(Ln = Sc、Y、La、 Gd、Lu)的化合物；其他合适的化合物包括相应的掺有Pr3+的材料。其他合适的化合物包 括如SrS:Ce或CaS:Ce的其他材料以及掺有Eu2+的相同的主晶格和主晶格涂层的组合，所 述其他材料可以另外涂有诸如Al203、Si02等的薄的适形的保护涂层。其他合适的粉状闪烁 体包括具有小于十(10)微秒(μ s)的发射衰减时间的激活剂离子。合适的激活剂离子包 括但不限于Ce3+、Nd3+、Pr3+、EU2+、Er3+、Tr。另外，粉状闪烁体可以包括但不限于薄的适形的 保护涂层。在其他实施例中，预期其他树脂。例如，在另一实施例中，树脂包括诸如US 6，534589 Bl中所讨论的环硫的环硫。在另一实施例中，树脂包括诸如US 6，891，017中 所讨论的Essilor环硫的环硫。在另一实施例中，树脂包括诸如US 7，274，024 B2中所讨 论的环氧树脂的具有添加物的环氧树脂。在另一实施例中，树脂包括诸如在US 7，091，307 B2中所讨论的聚合物的包括硫的聚合物。在另一实施例中，树脂包括诸如在美国公开 2006/0022356A17中所讨论的聚碳二亚胺的聚碳二亚胺。图5图解诸如以上所描述的闪烁体复合材料的闪烁体复合材料500与具有防散射 格栅504的闪烁体阵列502连接使用的实施例。防散射格栅504包括可以由相对薄的金属部分形成的防散射板。在所图解的示例中，在聚合之前将闪烁体复合材料500铸造到分隔 件508之间的间隙506中。分隔件508可以涂有反光材料，诸如白漆或其他反光材料的薄 层。可以经由浸渍过程而涂覆这样的层。可替代地，分隔件508可以镀有铝、银或另一种明 亮的金属涂层。图6图解诸如以上所描述的闪烁体复合材料的闪烁体复合材料用于形成“闪烁光 纤”纤维、叶片或薄板602的实施例。在该示例中，在聚合之前首先铸造、滚动或挤压闪烁 体复合材料以形成薄板602，例如一百(100)微米厚。薄板602可以涂有低折射率(例如， η = 1.4)的薄膜。这样的薄膜604可以小于二(2)微米厚。可以通过浸渍、蒸发或其他技 术应用薄膜以提供“荧光光纤”叶片元件。图7图解薄板602与耦合至光电二极管阵列704的闪烁体阵列702结合使用的实 施例。如图所示，在该示例中，薄板602定位在光电二极管706的上方。各自大约九十(90) 微米厚的十(10)块涂层薄板602定位在格栅板708之间，各组五(5)块薄板在相应的光电 二极管706上对齐。这样的闪烁体配置可以将光供给至每个零点五(0. 5)mm宽的光电二极 管。在高清晰度的CT扫描器的该实施例中，如果光电二极管706的有源区域制得足够小， 则CT扫描器的分辨率仅受到焦斑尺寸的限制。在可替代的实施例中，可以可替代地使用数 字光子计数元件。在该情况下，片上开关可以用于在高计数率下将各信道分开。图8图解薄板602在光谱CT配置中使用的实施例。在图8中，χ射线从图的顶部 向下入射，其中，多块薄板602彼此平行并垂直于冲击辐射的方向而对齐。在该配置中，薄 板602将光输出横向地递送至多排光电二极管，这些光电二极管可以是模拟的或数字的。 更具体地，在一系列大约三十个复合材料闪烁体叶片602中吸收入射辐射，每个叶片例如 垂直堆叠为一百(100)微米厚以达到所要求的阻止能力。所发射的荧光受到光纤的约束以 使旁路集中到达光电二极管阵列802的敏感区域，所述光电二极管可以各自为100微米高 或更高。在所图解的用于在光谱CT中使用的实施例中，光电二极管802是多像素光子计数 阵列，由单独的入射光子触发至盖革雪崩效应(Geiger avalancheaction)。作为结果的信 号由脉冲计数电路804处理并且通过读出电子设备806输出。堆叠的甲板的几何结构为与 闪烁体相对的许多二极管提供足够的面积，这提供宽的动态范围(最大计数率/最小计数 率)。在一个实施例中，每个闪烁体薄板602内的横向投影的光路为一(l)mm或更小，许可 粉末和塑料矩阵(matrix)树脂之间的相当程度的折射率不匹配，不具有大量光损失。已经关于优选实施例而描述本发明。在阅读并理解前面的详细的说明书的基础 上，可以对其他进行修改和变更。其意在将本发明构造为包括所有这样的修改和变更，只要 它们落在所附权利要求书及其等同物的范围内。
权利要求
一种辐射敏感探测器，包括光电传感器元件(122)；以及闪烁体(116)，其光耦合至所述光电传感器元件(122)，所述闪烁体(116)包括粉状闪烁体；以及与所述粉状闪烁体混合的树脂，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂之间的折射率不匹配小于7％。
2.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括LYS0。
3.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂具有大约1.71的折射率。
4.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂包括聚环硫、硫基聚合物或聚碳二亚胺 中的一个。
5.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂包括塑料矩阵。
6.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括CsI(Tl) ,NaI (Tl) 以及CsI (Na)的组的材料。
7.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括以下的组的材料 Y3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12Ce、Gd3Al5O12Ce、(Lu, Y, GcO3Al5O12:Ce、(Lu, Y, Gd3)Ga5O12Ce、(Lu, Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5012Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、(Ca) 3(Sc, Al)2Si3012Ce、Y3 (Sc, Al)5012:Ce、Lu3(Sc, Al)5012:Ce、(Lu，Y)3(Sc，AD5O12:Ce、(Lu，Y)3(Sc，Al，Ga)5012Ce、Y3Al5O12:Pr、Lu3Al5012:Pr 以 及(Lu，Y)3Al5012:Pr。
8.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括掺有Nd3+的石榴 石和掺有Er3+的石榴石的组的材料。
9.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括LnI3:Ce、 LnBr3: Ce、LnCl3: Ce、Ln2SiO5: Ce、Ln2Si2O7: Ce、RbLn2Br7: Ce、M2LnH5: Ce 以及掺有 Pr3+ 的对应 的盐的组的材料。
10.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括以下的组的材 料SrS: Ce、涂有 Al2O3 的 SrS: Ce、涂有 SiO2 的 SrS: Ce、CaS: Ce、涂有 Al2O3 的 CaS: Ce 和涂有 SiO2的CaS:Ce，以及掺有Eu2+的相同的主晶格和主晶格涂层的组合。
11.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个闪烁体像素(116)， 其中，每个闪烁体像素(116)与所述多个光电传感器元件(122)中的一个相对应。
12.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是计算机断层摄影扫描器(100)的 一部分。
13.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是光子计数探测器。
14.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是积分探测器。
15.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个光纤叶片，所述光纤 叶片包括平行于入射辐射而堆叠的复合荧光材料并且使所发射的光向下集中至光电二极 管阵列。
16.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个光纤叶片，所述光纤 叶片包括垂直于入射辐射而堆叠的复合荧光材料并且使所发射的光横向地集中至光电二 极管阵列。
17.一种医学成像系统，包括辐射源(108)，其发射横穿检查区域的辐射；探测器阵列(110)，其探测横穿所述检查区域的辐射，所述探测器阵列(110)包括多个光电传感器元件(122)；以及闪烁体(116)，其光耦合至所述多个光电传感器元件(122)，所述闪烁体(116)包括粉状闪烁体；以及与所述粉状闪烁体混合的树脂，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂之间的折射率不匹 配小于I0%o
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂这两者在所发射的 辐射的波长下都具有大约1. 7和大约1. 9之间的折射率。
19.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括具有小于10纳秒的发射衰 变时间的激活剂离子。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述激活剂离子是Ce3+、Nd3+、Pr3+、Eu2+、Er3+、Tl+ 中的一个。
21.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括薄的适形的保护涂层。
22.如权利要求21所述的系统，其中，所述激活剂离子是Ce3+、Nd3+、Pr3+、Eu2+、Er3+、Tl+ 中的一个。
23.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括LYS0，并且，所述树脂包括 环硫、聚碳二亚胺或硫基聚合物中的至少一个。
24.如权利要求17所述的系统，其中，所述闪烁体(116)包括光纤叶片的阵列，所述光 纤叶片包括复合荧光材料，布置为彼此平行并且垂直于所述入射辐射。
25.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括LS0。
26.如权利要求17所述的系统，其中，所述折射率不匹配小于5.5%。
27.一种辐射敏感探测器，包括第一光纤叶片，包括复合闪烁体材料，其具有嵌入匹配的折射率的树脂中的闪烁体粉末，其中，所述第一光 纤叶片取向为垂直于入射的X射线辐射并探测所述入射的X射线辐射。
28.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，还至少包括第二光纤叶片，其中，所述第一 和第二光纤叶片彼此平行地堆叠。
29.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，其中，所述第一光纤叶片中发射的光沿朝 向光电二极管阵列的横向方向横穿所述叶片。
30.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，其中，所述辐射敏感探测器是光谱CT探测 器阵列的一部分。
31.一种辐射敏感探测器，包括第一光纤叶片，包括复合闪烁体材料，其具有嵌入匹配的折射率的树脂中的闪烁体粉末，其中，所述第一光 纤叶片取向为平行于入射的X射线辐射并探测所述入射的X射线辐射。
32.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，还至少包括第二光纤叶片，其中，所述第一 和第二光纤叶片彼此平行地堆叠。
33.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，其中，所述第一光纤叶片中发射的光沿朝向光电二极管阵列的横向方向横穿所述第一光纤叶片。
34.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，其中，所述辐射敏感探测器是高清晰度CT 探测器阵列的一部分。
全文摘要
辐射敏感探测包括光电传感器元件(122)和光耦合至光电传感器元件(122)的闪烁体(116)。闪烁体(116)包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间的折射率不匹配小于7％。在一个非限制性的实例中，复合闪烁体材料可以用于形成布置为常规CT或光谱CT中的高分辨率探测器阵列的光纤叶片。
文档编号G01T1/20GK101903801SQ200880122267
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月21日
发明者C·R·龙达, S·莱韦内 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
具有复合树脂中的闪烁体的辐射敏感探测器本申请通常涉及辐射敏感探测器。虽然特别应用于计算机断层摄影(CT)系统而 描述本申请，但本申请还可以涉及其他医学和非医学成像应用。计算机断层摄影(CT)系统包括电离辐射源和辐射敏感探测器，该电离辐射源围 绕检查区域旋转并发射横穿检查区域的辐射，该辐射敏感探测器探测横穿检查区域的辐 射。这样的探测器阵列可以包括具有多行和多列元素(探测器元件)的二维辐射感测探测 器阵列。每个元素包括闪烁体元件，该闪烁体元件产生通过吸收X射线而被刺激的光，并且 光耦合至光电传感器的相应的元件。闪烁体元件接收电离辐射并产生指示电离辐射的光， 并且，光电传感器接收光并产生指示光的电信号。对信号进行重建以生成指示检查区域的 体积图像数据。可以处理体积图像数据以生成指示检查区域的一个或多个图像。通常，通过烧结闪烁体粉末或通过在高温和高压下结晶而制造闪烁体。遗憾地，这 些过程可能是微妙的和昂贵的，并且产生要求繁琐的构建的脆性的闪烁体，以形成辐射敏 感探测器的闪烁体像素的阵列。还可以使用不包括烧结和结晶的技术。经由示例，Pham Gia等人(2005年的11月 22日提交的美国专利7，265，357 B2)公开了包括粉状钆硫氧化物(Gd2O2S或G0S)和石蜡的 混合物的闪烁体。遗憾地，GOS具有大约2. 2的折射率(η)，而石蜡具有大约1. 4至1. 6的 折射率。所以，这两种材料之间的折射率不匹配大于27 %，这可能导致粒子边界处的相对大 量的散射，从而降低光效率。如果聚合物具有大于1.7的折射率，则Pham Gia等人的公开是可优选的。为此， Pham Gia等人将0.5%至2.0%之间的纳米粒子二氧化钛(TiO2)与石蜡混合，以提高聚合 物的折射率。将2. 0%的TiO2加至石蜡可以提高聚合物的折射率并且可以降低GOS和聚合 物之间的折射率不匹配，从而不匹配可以不超过25%。然而，这样的不匹配仍然可能导致粒 子边界处的相对大量的散射，从而降低光效率。增加另外的TiO2可能导致提高的散射和浑 浊。本申请的各方面解决上面所提到的问题及其他。根据一个方面，辐射敏感探测器包括光电传感器元件和光耦合至光电传感器元件 的闪烁体。闪烁体包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间的 折射率不匹配小于百分之七(7% )。在另一方面，医学成像系统包括发射横穿检查区域的辐射源和探测横穿检查区域 的辐射的探测器阵列。探测器阵列包括多个光电传感器元件和光耦合至多个光电传感器元 件的闪烁体。闪烁体包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间 的折射率不匹配小于百分之十(10% )。在另一方面，辐射敏感探测器包括具有复合闪烁体材料的光纤叶片形式，复合闪 烁体材料包括嵌入匹配的折射率的树脂的闪烁体粉末。在一个这样的实施例中，光纤叶片 取向为垂直于入射的X射线辐射，从而以高的光谱分辨率探测入射的X射线辐射。在第二 实施例中，该叶片取向为与入射的X射线辐射平行，从而以高的空间分辨率探测入射的X射 线辐射。
在阅读并理解下列详细的说明书的基础上，本领域普通技术人员将意识到本发明 的更进一步的方面。本发明可以采取各种部件和部件的布置的形式，并且可以采取各种步骤和步骤的 布置的形式。附图仅仅用于图解优选实施例的目的，不被解释为限制本发明。
图1图解示例的成像系统；图2图解示例的闪烁体像素；图3图解元素光效率的图表；图4图解示例的方法；图5图解示例的闪烁体；图6图解示例的闪烁体晶片；图7图解与具有高的空间分辨率的耦合的光电传感器的阵列连接的示例的闪烁 体；图8图解具有耦合的光电传感器的示例的多层光谱CT闪烁体。关于图1，计算机断层摄影(CT)系统100包括旋转扫描架部分102，该旋转扫描架 部分102围绕纵轴或ζ轴106的周围的检查区域104旋转。旋转扫描架部分102支撑诸如 χ射线管的χ射线源108，χ射线源108生成并发射横穿检查区域104的辐射。辐射敏感探测器阵列110针对多个投影角或视图而探测源108所发射的辐射，从 而遍及至少一百八十(180)度加上扇形角而获得投影。探测器阵列110生成指示所探测到 的辐射的信号或投影数据。要意识到，探测器阵列110可以是在积分周期期间对指示所探 测到的辐射的电流或电压进行积分的积分探测器或经由两个或更多能量窗而对所探测到 的光子进行能量分解的计数探测器。所图解的探测器阵列110包括耦合至相应的多行118和多列120光电传感器元件 122的多行112和多列114闪烁体像素116。滤波器124至少存在于闪烁体像素116之间。 在一个非限制性的示例中，探测器阵列110可以包括十六(16)行，每行十六(16)个元素， 元素包括闪烁体像素116和相应的光电传感器元件122，从而成为具有二百五十六(256)个 元素的探测器阵列110。还预期其他数量的元素。另外，还可以与多个光电传感器元件一起 采用单个闪烁体像素，反之亦然。辐射照在闪烁体像素116上，闪烁体像素116产生指示辐射的光，并且，光由光电 传感器122接收。可以包括光电二极管、光电元件等的光电传感器122各自产生指示从相 应的闪烁体像素116接收的光的信号。要意识到，所图解的探测器阵列110中的闪烁体像 素116和光电传感器元素122的数量、尺寸、形状、闪烁体像素116和光电传感器元素122 之间的间距等是出于解释的目的而提供并且是非限制的。如以下更详细地所描述的，闪烁体像素116包括复合材料，诸如粉状的闪烁体/树 脂的混合物，其中，粉状的闪烁体和树脂具有基本上匹配的折射率，从而复合物相对于具有 更大的折射率不匹配的混合物而具有相对更高的光效率。例如，折射率不匹配可以小于百 分之十(10%)，诸如小于百分之七(7% )，并且，光效率可以大于百分之五十(50%)。这 样的复合材料可以通过将粉状闪烁体分散在树脂中但不烧结粉末也不通过结晶形成大的 晶体而形成。重建器126重建探测器阵列110所生成的投影数据以生成体积图像数据。体积图像数据指示检查区域104内的对象。计算机用作操作者控制台128。控制台128包括诸如监视器或显示器的人类可读 输出设备以及诸如键盘和鼠标的输入设备。驻存在工作台上的软件允许操作者例如通过图 形用户界面(GUI)控制扫描器100并与扫描器100交互。诸如躺椅的对象支撑130支撑检查区域104中的患者或其他对象。对象支撑130 是可移动的，以便相对于检查区域104而引导对象，同时执行扫描程序。图2示出了示例的闪烁体元件116。所图解的闪烁体元件116具有大约三(3)毫 米(mm)的高度“H”、大约一(l)mm的宽度“W”以及大约一(l)mm的长度“L”。所图解的闪 烁体元件116包括粉状闪烁体以及诸如环硫和聚环硫的树脂的复合材料。复合材料包括按 重量大约为百分之七十(70)的合适的闪烁体。合适的闪烁体的示例包括如US 4，958，080 中所讨论的单晶LYSO(LU1.8Y. 2Si05:Cex)或LSO(Ce2xLu2α_χ)SiO5)。适当的环硫的示例包括US 6，534，589中所讨论的环硫。粉状闪烁体具有大约1. 81的折射率(η)，并且树脂具有大约 1.71的折射率。如此，折射率不匹配是大约百分之五点五(5.5%)。所图解的闪烁体元件 116的光输出效率大于百分之五十(50)。就是说，通过来自粉末的闪烁而发射的光学光子 的多于百分之五十(50)从闪烁体元件的基底出现，以便由光电传感器收集。图3描绘了示 出根据树脂的折射率的包括LYS0(n = 1.81)和树脂的混合物的该几何结构的元素的光输 出效率的图表。图4图解用于形成所图解的闪烁体元件116的示例的方法。在402，获得适量的树 脂和粉状闪烁体。在一个实施例中，这包括获得大约二点五(2. 5)克(g)树脂和大约一点五 (1.5)g LYSO粉末。在404，然后，对树脂和粉状闪烁体进行处理。经由示例，对粉状闪烁体 和树脂进行除气。这可以包括在具有小于三百(300)托的压力的真空下在室温(大约二十 (20)摄氏度)下单独地对粉状闪烁体和树脂进行除气。在406，在大约三十(30)分钟或更 久的除气之后，将粉状闪烁体加到树脂。在一个实例中，在真空下将粉状闪烁体加到树脂。在408，混合粉状闪烁体和树脂。在一个实例中，例如通宵地使用旋转球磨机，或 持续几分钟地使用诸如Synergy Devices Speedmixer的高速离心搅拌机而混合粉状闪烁 体和树脂。在410，对混合物进行处理。经由示例，如在US 6，531，532中所讨论的，可以在 300托或更大的真空下在室温下对混合物进行除气两(2)个小时。在412，将混合物投入玻 璃、聚四氟乙烯(PTFE)、另一合成的含氟聚合物或者与期望的尺寸的晶片相对应的其他材 料模具中。在414，对混合物进行处理。例如，可以在真空下在三十(30)摄氏度对混合物加 热大约十五(15)分钟。在416，然后，在九十(90)摄氏度对混合物进行固化大约四十八(48)小时。在 418，通过以每小时二十(20)摄氏度的速度冷却至室温而对晶片进行退火，以形成闪烁体 晶片。在一个示例中，晶片可以是大约十八(18)mm宽乘以二十五(25)mm长乘以三点五 (3. 5)mm高。在420，使用精密旋转锯等将晶片切成方块，以形成合适的尺寸的闪烁体元件。 例如，在一个实例中，如图2中所示，作为结果的元件116是大约三(3)mm(H)乘以一(1) mm(W)乘以一(l)mm(L)。在另一示例中，作为结果的元素是大约一点五(1. 5)mm乘以一(1) mm乘以一(l)mm。每个元素可以吸收大约百分之九十八(98%)的入射辐射。还预期其他 尺寸。可以在环氧树脂中使用诸如包括微粒子(0.3μ) 二氧化钛(TiO2)的化合物的反射 的未充满的化合物来填充闪烁体元件之间的间隙。
对变化进行讨论。在另一实施例中，可以将诸如包括但不限于硬脂酸、油酸或脂肪酸、氨基酰胺 (aminamide)等的表面活性剂的润湿剂加入粉状闪烁体/树脂的混合物，这可以辅助树脂 中的粉状闪烁体的分散。另外，诸如LiAlH4、NaBH4的还原剂可以被包括在粉状闪烁体/树脂的混合物中，以 缓解由于闪烁体中的辐射所诱导的诸如H20、HCI的小分子的形成而可能发生的染色。在以上所讨论的示例中，粉状闪烁体包括LYS0。在另一实施例中，Lu可以部分地 或完全地被钪(Sc)代替，这可以导致更小的密度的闪烁体材料。在一个实例中，作为结果 的闪烁体材料可以具有相对于LYSO更低的折射率，并且可以改进光收集效率。在其他实施例中，预期其他闪烁体材料。例如，可以另外或可替代地使用一个或多 个下列材料掺铊的碘化铯(CsI (Tl)) (η = 1. 79)、掺铊的碘化钠(NaI (Tl)) (η = 1. 85)、掺纳 的碘化铯(CsI(Na)) (η = 1.84)、其他碱卤、LS0、石榴石(一般公式X3Y2 (ZO4) 3)，其中X是二 价且Z是四价金属离子，或X3Y2 (ZO4)3，其中所有金属离子都是三价( 1. 7 < η < 1. 9) 和/或其他闪烁体材料。尽管CsI (Tl)是吸湿的，并且因而单晶的形式的使用受到限制，但 CsI(Tl)可以纳入复合材料中，借此树脂封闭CsI (Tl)，致使CsI (Tl)难以接近而受到大气 湿度攻击。合适的石榴石的示例包括但不限于掺有Ce3+或Pr3+的石榴石，这些石榴石通常 是快速发射极，因为它们具有小于一百(100)纳秒(ns)的衰减时间，诸如Y3Al5012:Ce、 Lu3Al5O12:Ce、Gd3Al5O12:Ce、(Lu, Y, Gd)3A15012Ce、(Lu, Y, Gd3)Ga5O12:Ce、(Lu, Y, GcD3(Al, Ga) 5012 Ce、Ca3Sc2Si3O12 Ce、(Ca) 3 (Sc，Al) 2Si3012 Ce 、Y3 (Sc，Al) 5012 Ce 、 Lu3 (Sc, Al) 5012 Ce、(Lu，Y) 3 (Sc，Al) 5012 Ce、(Lu，Y) 3 (Sc，Al，Ga) 5012 Ce、Y3Al5O12 Pr、Lu3Al5O12 Pr、 (Lu，Y)3Al5012:Pr以及掺有Nd3+或Er3+的石榴石。其他合适的化合物包括如LnI3:Ce、LnBr3:Ce、LnCl3:Ce、Ln2SiO5:Ce、Ln2Si2O7:Ce、 RbLn2Br7:Ce、M2LnH5:Ce (M = Li、Na、K、Cs、Rb，并且 H = F、Cl)的镧系元素(Ln = Sc、Y、La、 Gd、Lu)的化合物；其他合适的化合物包括相应的掺有Pr3+的材料。其他合适的化合物包 括如SrS:Ce或CaS:Ce的其他材料以及掺有Eu2+的相同的主晶格和主晶格涂层的组合，所 述其他材料可以另外涂有诸如Al203、Si02等的薄的适形的保护涂层。其他合适的粉状闪烁 体包括具有小于十(10)微秒(μ s)的发射衰减时间的激活剂离子。合适的激活剂离子包 括但不限于Ce3+、Nd3+、Pr3+、EU2+、Er3+、Tr。另外，粉状闪烁体可以包括但不限于薄的适形的 保护涂层。在其他实施例中，预期其他树脂。例如，在另一实施例中，树脂包括诸如US 6，534589 Bl中所讨论的环硫的环硫。在另一实施例中，树脂包括诸如US 6，891，017中 所讨论的Essilor环硫的环硫。在另一实施例中，树脂包括诸如US 7，274，024 B2中所讨 论的环氧树脂的具有添加物的环氧树脂。在另一实施例中，树脂包括诸如在US 7，091，307 B2中所讨论的聚合物的包括硫的聚合物。在另一实施例中，树脂包括诸如在美国公开 2006/0022356A17中所讨论的聚碳二亚胺的聚碳二亚胺。图5图解诸如以上所描述的闪烁体复合材料的闪烁体复合材料500与具有防散射 格栅504的闪烁体阵列502连接使用的实施例。防散射格栅504包括可以由相对薄的金属部分形成的防散射板。在所图解的示例中，在聚合之前将闪烁体复合材料500铸造到分隔 件508之间的间隙506中。分隔件508可以涂有反光材料，诸如白漆或其他反光材料的薄 层。可以经由浸渍过程而涂覆这样的层。可替代地，分隔件508可以镀有铝、银或另一种明 亮的金属涂层。图6图解诸如以上所描述的闪烁体复合材料的闪烁体复合材料用于形成“闪烁光 纤”纤维、叶片或薄板602的实施例。在该示例中，在聚合之前首先铸造、滚动或挤压闪烁 体复合材料以形成薄板602，例如一百(100)微米厚。薄板602可以涂有低折射率(例如， η = 1.4)的薄膜。这样的薄膜604可以小于二(2)微米厚。可以通过浸渍、蒸发或其他技 术应用薄膜以提供“荧光光纤”叶片元件。图7图解薄板602与耦合至光电二极管阵列704的闪烁体阵列702结合使用的实 施例。如图所示，在该示例中，薄板602定位在光电二极管706的上方。各自大约九十(90) 微米厚的十(10)块涂层薄板602定位在格栅板708之间，各组五(5)块薄板在相应的光电 二极管706上对齐。这样的闪烁体配置可以将光供给至每个零点五(0. 5)mm宽的光电二极 管。在高清晰度的CT扫描器的该实施例中，如果光电二极管706的有源区域制得足够小， 则CT扫描器的分辨率仅受到焦斑尺寸的限制。在可替代的实施例中，可以可替代地使用数 字光子计数元件。在该情况下，片上开关可以用于在高计数率下将各信道分开。图8图解薄板602在光谱CT配置中使用的实施例。在图8中，χ射线从图的顶部 向下入射，其中，多块薄板602彼此平行并垂直于冲击辐射的方向而对齐。在该配置中，薄 板602将光输出横向地递送至多排光电二极管，这些光电二极管可以是模拟的或数字的。 更具体地，在一系列大约三十个复合材料闪烁体叶片602中吸收入射辐射，每个叶片例如 垂直堆叠为一百(100)微米厚以达到所要求的阻止能力。所发射的荧光受到光纤的约束以 使旁路集中到达光电二极管阵列802的敏感区域，所述光电二极管可以各自为100微米高 或更高。在所图解的用于在光谱CT中使用的实施例中，光电二极管802是多像素光子计数 阵列，由单独的入射光子触发至盖革雪崩效应(Geiger avalancheaction)。作为结果的信 号由脉冲计数电路804处理并且通过读出电子设备806输出。堆叠的甲板的几何结构为与 闪烁体相对的许多二极管提供足够的面积，这提供宽的动态范围(最大计数率/最小计数 率)。在一个实施例中，每个闪烁体薄板602内的横向投影的光路为一(l)mm或更小，许可 粉末和塑料矩阵(matrix)树脂之间的相当程度的折射率不匹配，不具有大量光损失。已经关于优选实施例而描述本发明。在阅读并理解前面的详细的说明书的基础 上，可以对其他进行修改和变更。其意在将本发明构造为包括所有这样的修改和变更，只要 它们落在所附权利要求书及其等同物的范围内。
权利要求
一种辐射敏感探测器，包括光电传感器元件(122)；以及闪烁体(116)，其光耦合至所述光电传感器元件(122)，所述闪烁体(116)包括粉状闪烁体；以及与所述粉状闪烁体混合的树脂，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂之间的折射率不匹配小于7％。
2.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括LYS0。
3.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂具有大约1.71的折射率。
4.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂包括聚环硫、硫基聚合物或聚碳二亚胺 中的一个。
5.如权利要求2所述的探测器，其中，所述树脂包括塑料矩阵。
6.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括CsI(Tl) ,NaI (Tl) 以及CsI (Na)的组的材料。
7.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括以下的组的材料 Y3Al5O12:Ce、Lu3Al5O12Ce、Gd3Al5O12Ce、(Lu, Y, GcO3Al5O12:Ce、(Lu, Y, Gd3)Ga5O12Ce、(Lu, Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5012Ce、Ca3Sc2Si3O12:Ce、(Ca) 3(Sc, Al)2Si3012Ce、Y3 (Sc, Al)5012:Ce、Lu3(Sc, Al)5012:Ce、(Lu，Y)3(Sc，AD5O12:Ce、(Lu，Y)3(Sc，Al，Ga)5012Ce、Y3Al5O12:Pr、Lu3Al5012:Pr 以 及(Lu，Y)3Al5012:Pr。
8.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括掺有Nd3+的石榴 石和掺有Er3+的石榴石的组的材料。
9.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括LnI3:Ce、 LnBr3: Ce、LnCl3: Ce、Ln2SiO5: Ce、Ln2Si2O7: Ce、RbLn2Br7: Ce、M2LnH5: Ce 以及掺有 Pr3+ 的对应 的盐的组的材料。
10.如权利要求1所述的探测器，其中，所述粉状闪烁体包括来自包括以下的组的材 料SrS: Ce、涂有 Al2O3 的 SrS: Ce、涂有 SiO2 的 SrS: Ce、CaS: Ce、涂有 Al2O3 的 CaS: Ce 和涂有 SiO2的CaS:Ce，以及掺有Eu2+的相同的主晶格和主晶格涂层的组合。
11.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个闪烁体像素(116)， 其中，每个闪烁体像素(116)与所述多个光电传感器元件(122)中的一个相对应。
12.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是计算机断层摄影扫描器(100)的 一部分。
13.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是光子计数探测器。
14.如权利要求1所述的探测器，其中，所述探测器是积分探测器。
15.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个光纤叶片，所述光纤 叶片包括平行于入射辐射而堆叠的复合荧光材料并且使所发射的光向下集中至光电二极 管阵列。
16.如权利要求1所述的探测器，其中，所述闪烁体(116)包括多个光纤叶片，所述光纤 叶片包括垂直于入射辐射而堆叠的复合荧光材料并且使所发射的光横向地集中至光电二 极管阵列。
17.一种医学成像系统，包括辐射源(108)，其发射横穿检查区域的辐射；探测器阵列(110)，其探测横穿所述检查区域的辐射，所述探测器阵列(110)包括多个光电传感器元件(122)；以及闪烁体(116)，其光耦合至所述多个光电传感器元件(122)，所述闪烁体(116)包括粉状闪烁体；以及与所述粉状闪烁体混合的树脂，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂之间的折射率不匹 配小于I0%o
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体和所述树脂这两者在所发射的 辐射的波长下都具有大约1. 7和大约1. 9之间的折射率。
19.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括具有小于10纳秒的发射衰 变时间的激活剂离子。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述激活剂离子是Ce3+、Nd3+、Pr3+、Eu2+、Er3+、Tl+ 中的一个。
21.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括薄的适形的保护涂层。
22.如权利要求21所述的系统，其中，所述激活剂离子是Ce3+、Nd3+、Pr3+、Eu2+、Er3+、Tl+ 中的一个。
23.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括LYS0，并且，所述树脂包括 环硫、聚碳二亚胺或硫基聚合物中的至少一个。
24.如权利要求17所述的系统，其中，所述闪烁体(116)包括光纤叶片的阵列，所述光 纤叶片包括复合荧光材料，布置为彼此平行并且垂直于所述入射辐射。
25.如权利要求17所述的系统，其中，所述粉状闪烁体包括LS0。
26.如权利要求17所述的系统，其中，所述折射率不匹配小于5.5%。
27.一种辐射敏感探测器，包括第一光纤叶片，包括复合闪烁体材料，其具有嵌入匹配的折射率的树脂中的闪烁体粉末，其中，所述第一光 纤叶片取向为垂直于入射的X射线辐射并探测所述入射的X射线辐射。
28.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，还至少包括第二光纤叶片，其中，所述第一 和第二光纤叶片彼此平行地堆叠。
29.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，其中，所述第一光纤叶片中发射的光沿朝 向光电二极管阵列的横向方向横穿所述叶片。
30.如权利要求27所述的辐射敏感探测器，其中，所述辐射敏感探测器是光谱CT探测 器阵列的一部分。
31.一种辐射敏感探测器，包括第一光纤叶片，包括复合闪烁体材料，其具有嵌入匹配的折射率的树脂中的闪烁体粉末，其中，所述第一光 纤叶片取向为平行于入射的X射线辐射并探测所述入射的X射线辐射。
32.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，还至少包括第二光纤叶片，其中，所述第一 和第二光纤叶片彼此平行地堆叠。
33.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，其中，所述第一光纤叶片中发射的光沿朝向光电二极管阵列的横向方向横穿所述第一光纤叶片。
34.如权利要求31所述的辐射敏感探测器，其中，所述辐射敏感探测器是高清晰度CT 探测器阵列的一部分。
全文摘要
辐射敏感探测包括光电传感器元件(122)和光耦合至光电传感器元件(122)的闪烁体(116)。闪烁体(116)包括粉状闪烁体和与粉状闪烁体混合的树脂。粉状闪烁体和树脂之间的折射率不匹配小于7％。在一个非限制性的实例中，复合闪烁体材料可以用于形成布置为常规CT或光谱CT中的高分辨率探测器阵列的光纤叶片。
文档编号G01T1/20GK101903801SQ200880122267
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月21日
发明者C·R·龙达, S·莱韦内 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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