[实用新型]一种平板探测器模拟前端的散热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及X射线平板探测器设计领域，特别是涉及一种平板探测器模拟前端的散热结构。

背景技术

近年来，照相平板印刷和微电子技术领域的不断进步，使集成基于TFT阵列读出装置的大面积X射线探测器的应用越来越普及。基于TFT的平板系统的电荷收集和读出电子元件紧贴与X射线发生交互作用的材料层，使X光的探测器的结构紧凑，并能实时转化为数字影像，因此X射线探测器正成为医疗辐射成像，工业探伤和安检的中坚力量。

X射线平板探测器的成像过程需要经历X射线到可见光，然后电荷图像到数字图像的成像转换过程，通常也被称作间接转换型平板探测器，是一种以非晶硅光电二极管阵列为核心的X射线影像探测器。

X射线平板探测器普遍采用非晶硅TFT作为感光面，将通过拍摄物体的X射线转换为光生电荷，并通过跨导积分放大器将电荷转换为电压信号，然后通过相关双采样和ADC采样转换为数字图像。作为电路核心部分的模拟前端和ADC电路，集成在一个芯片内并封装在柔性电路板上，单个芯片集成256个通道和4个16bit ADC，工作时器件温升较大，需要对芯片进行散热设计。

现有技术中，对模拟前端芯片进行散热的途径主要有两种：

1、依靠金属或低热阻材料导热进行散热。这种依靠金属或低热阻材料导热方式较为简单。缺点是当外部环境温度较高时，由于散热部件的散热能力受限，芯片的温度会随之升高，影响探测器图像质量甚至使得芯片工作异常。

2、温控散热。利用这种方式对温度敏感器件的表面温度进行控制，是一种常用的调节温度的手段，可以使芯片工作在较为稳定的环境中，提供成像质量。其缺点是，由于使用了TEC(半导体制冷片)，当设定稳定点与实际芯片自然工作温度点相差较远时，需要较大制冷功率，大大增加了探测器的功耗，且使得TEC散热端温度非常高。

因此，提供一种新型的散热结构来对平板探测器模拟前端进行有效散热是本领域技术人员需要解决的课题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种平板探测器模拟前端的散热结构，用于解决现有技术中模拟前端的散热不够、散热功耗大等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种平板探测器模拟前端的散热结构，所述散热结构至少包括：模拟前端芯片、导热层、温度传感器以及半导体制冷片；

所述导热层设置在所述模拟前端芯片和半导体制冷片表面间；

所述温度传感器安装在所述导热层中。

作为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构的一种优化的方案，所述导热层的厚度范围为0.1～0.5mm。

作为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构的一种优化的方案，所述温度传感器为扁平式负温度系数传感器。

作为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构的一种优化的方案，所述导热层为导热硅脂层。

作为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构的一种优化的方案，所述散热结构还包括电路部分，所述电路部分包括温度测量模块、控制模块以及半导体制冷片驱动模块；

所述温度测量模块与所述温度传感器相连，采集并放大所述温度传感器的温度信号；

所述控制模块与所述温度测量模块相连接，对所述温度信号进行数字量化后计算分析，控制所述半导体制冷片驱动模块；

所述半导体制冷片驱动模块与所述控制模块相连，受所述控制模块所控制，从而驱动所述半导体制冷片工作。

作为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构的一种优化的方案，所述控制模块中集成有ADC电路单元，由所述ADC电路单元对所述温度信号进行数字量化。

如上所述，本实用新型的平板探测器模拟前端的散热结构，具有以下有益效果：

1、解决了现有技术中依靠金属或低热阻材料被动散热时，其使用环境温度范围较窄的问题。本实用新型采用主动散热方式，降低了散热部件的热阻，使得模拟前端芯片的温升不再受限于散热部件的散热能力。

2、解决了现有技术中利用温控散热功耗高的问题，本实用新型利用控制模块可以输出控制半导体制冷片的制冷功率。

附图说明

图1显示为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构示意图。

图2显示为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构中电路部分结构示意图。

图3显示为本实用新型平板探测器模拟前端的散热结构中电路部分工作流程示意图。

元件标号说明

1模拟前端芯片

2导热层