[发明专利]柔性基底上的双面有机光探测器

说明书

本发明涉及一种用于探测由辐射源(20)发射的电离辐射的探测模块(22)，包括：闪烁体元件(24)，其用于响应于入射电离辐射而发射闪烁光子；第一光敏元件(32a)，其被光学耦合到所述闪烁体元件(24)，以用于捕捉闪烁光子(30)；以及柔性基底(34)，其用于支撑所述第一光敏元件(32a)。本发明还涉及一种包括这样的探测模块(22)的成像设备(10)。

技术领域

本发明涉及一种用于探测由辐射源发射的电离辐射的探测模块。本发明还涉及一种用于提供对象的图像的成像系统。

背景技术

在医学诊断应用中，一个重要问题是基于对电离辐射的探测来生成患者的图像。在该背景下，存在各种成像方法和系统，例如计算机断层摄影(CT)、正电子发射断层摄影(PET)和单光子发射计算机断层摄影(SPECT)。这样的成像系统利用了探测模块，所述探测模块允许基于探测到的辐射来生成图像。因此，探测模块通常包括闪烁探测器(有时也被称为闪烁体)和光传感器(有时也称为被光探测器)，所述闪烁探测器具体是闪烁体晶体或闪烁体晶体的阵列。闪烁体响应于来到的电离辐射(即冲击粒子，例如电子、α粒子、离子或高能光子等)而闪烁，即发射闪光(闪烁光子)。所发射的光子被光传感器捕捉。基于在哪里、何时以及多少闪烁光子被捕捉，能够确定闪烁检测器上的入射电离辐射的时间和空间位置和/或强度。接着，生成与电离辐射交互的目标或成像对象的图像变为可能。

由此，一种技术涉及生成与所捕捉的电离辐射强度相对应的图像。能量解析成像的一个难题是入射电离辐射的可能的高能量带宽。在CT成像的背景下，双层(doubledecker)技术的开发是解决能量解析CT成像问题的一个选项。其他技术例如是计数探测器。这样的双层探测器可以使用例如安装在彼此的顶部的两个闪烁体晶体的堆叠。然后可以通过安装于一个像素的(两个闪烁体晶体)的侧面上的双光电二极管(光传感器)来完成对所发射的闪烁光的探测。两个光电二极管中的每个都旨在收集相邻闪烁体元件的光。

在WO 2012/127403 A2中，公开了一种方法，所述方法包括获得具有两个相对主表面的光传感器基底。所述两个相对主表面之一包括至少一个光传感器元件的至少一个光传感器行，并且所获得的光传感器基底的厚度等于或大于一百微米。所述方法还包括将闪烁体阵列光学耦合到光传感器基底。闪烁体阵列包括至少一个互补闪烁体元件的至少一个互补闪烁体行，并且所述至少一个互补闪烁体行被光学耦合到所述至少一个光传感器行，并且所述至少一个互补闪烁体元件被光学耦合到所述至少一个光传感器元件。该方法还包括减薄被光学耦合到闪烁体的光传感器基底，产生被光学耦合到所述闪烁体且厚度为小于一百微米的量级的经减薄的光传感器基底。

US 2013/0292574 A1公开了一种包括辐射敏感探测器阵列的成像系统。可以在包括安装在基底上的光电二极管二维阵列的光传感器阵列层上提供闪烁体阵列层。报告了光电二极管可以直接被安装在膜上，所述膜例如塑料片或聚酰胺片。备选地，可以在柔性塑料片上印刷薄的光电二极管阵列。

US 2008/0011960 A1涉及一种具有两个面板的放射照相成像装置，两个面板中的每个包括基底、信号感测元件和读出设备的阵列、钝化层以及闪烁磷光体层。

WO 2007/039840 A2涉及一种具有多个探测器元件的X射线探测器阵列。每个探测器元件包括闪烁体、被光学耦合到闪烁体的光探测器以及电路板。电路板可以是包括聚合物基板的柔性电路。然而，这样的探测器的一个问题在于，由于光传感器的有限地面积与闪烁体元件接触，所以效率，即光收集效率，可能受到限制。对此的可能补偿包括在晶体的另一侧应用适合的反射材料，所述材料在材料和组装成本方面是不利的。此外，对电离辐射敏感的面积可能被减小。再者，由将光传感器光学耦合到垂直闪烁体堆叠以及将光传感器封装并连接到块基底而导致的光学串扰(即利用旨在用于对一个闪烁体元件进行读出的光敏元件之外的另一个光敏元件来探测由该闪烁体元件发射的闪烁光子)可能导致更昂贵的高级封装工艺。

发明内容