[发明专利]杆状固体闪烁器的反光被覆层

说明书

本发明涉及到杆状固体闪烁器，更具体地说，涉及到杆状固体闪烁器的被覆层，这种被覆层被用来改善闪烁器的光输出。

虽然本发明有着更为广泛的用途，但为具体起见，将就计算机X射线断层扫描（CT）装置的场合来描述本发明。

在计算机X射线断层扫描术中使用一有穿透力的辐射束，使之穿过要研究的物体并落在一闪烁检测器阵列上。每一闪烁检测器包括一种当穿透辐射打于其上时能发光的材料以及一个能产生与接收光有关的电信号的光检测器。从闪烁检测器阵列来的电信号经计算机处理，以形成被研究物体这一部分的图象。

当被研究物体是有生命的人体的一部分时，因为提高闪烁检测器的灵敏度就可用降低了的辐照量来完成给定的研究，所以闪烁检测器的灵敏度特别重要。

早期用气体和光电倍增管的闪烁检测器已经让位于用固体光检测器的固体闪烁器。现代的固体闪烁检测器。诸如在美国专利第4，491，732号和第4，525，628号中所述的那样（这些专利所披露的内容在此处用作为背景参考资料），使用一种合适的单晶或多晶闪烁材料制成的平行六面体杆，此闪烁材料与一光检测器诸如光电二极管，正-本-负（PIN）二极管或光敏电阻有着光的耦合。在参考专利中叙述了几种适合用作闪烁杆和光检测器的材料，个别已被使用的材料对本发明不起限制作用。

这些在检测器阵列中的杆状闪烁器互相紧密地排列在一起，成为一个用以接收辐照的面，称为“前表面”。为了检测在一个杆状闪烁器中发射出的光，这些光被传送到一个称为“后表面”的与前表面相对的面。光发射可以发生在被辐照体积的任何地方，而光可向任何方向传播。结果，发射光有很大的可能性向着不是后表面的其它面进行。

杆状闪烁器通常是透明的，在专利中，例如在美国专利第4，535，243号、3，857，036号、4，110，621号中，所示出的一种促使辐照光到达后表面的技术包括：在杆状闪器的一些面上设备镜面反射器。因而，照射在任何一个镜面上的光被反射回杆内。最后，一些反射光到达后表面并被检测出。在此过程中发生了几类损失，使得光输出低于所希达到的值。首先，在靠近反光镜面法线方向入射的光在到达后表面以前要经过多次反射。良好的反光体，例如银，只能反射95%的入射光，而其余的光均被吸收。因此，每次反射约损失5%的光。经过杆表面多次反射后，剩下的光极微。此外，实用的闪烁器材并不是理想透明的。结果，光线在杆的一些面之间反射，每次通过杆的渡越过程中会被吸收掉一些。

一种减少在杆状闪烁器内反射次数的技术是用一种漫反射器，例如二氧化钛涂层，来代替反光镜面。如众所周知，二氧化钛起着光散射器而不是光反射器的作用。例如，射到二氧化钛上的光线通常是以余弦分布再发射出去。因此，撞击能量有大得多的部分以浅的角度被导回杆内，此浅角对于使光能以较少的次数与其它面相互作用即可到达后表面是有效的。漫射器依靠高折射率粒子对光的散射而不是反射。因而，要把大部分的光返转回杆状闪烁器内，就需要相对厚的被覆层。还有，现代的闪烁器阵列中的杆状闪烁器是紧密地排列的，相互之间没有分隔器，而是把闪烁杆表面的被覆层制成基本上是不透明的来抑制杆状闪烁器之间的相互光学干扰。这样做也需要一相对厚的在0.0014英寸量级的涂层。用不透明材料，例如金属，制成的被覆层可以改善不透明度。

涂层厚度的均匀性对阵列的性能是很关键的。为了获得均匀的厚度，在应用此不透明层以前，用磨料以手工来完成此涂层。这种手工操作是很化时间的，而且有损伤产品的危险，从而增大了报废率。

本发明的一个目的是要提供一种杆状闪烁器和一种克服现有技术缺点的被覆层。

本发明的另一个目的是要提供一种有着改进了导光到收集面性能，用于杆状闪烁器的被覆层。

本发明更进一步的目的是要提供一种用于被覆闪烁器的薄膜，这种薄膜改进了杆状闪烁器的光输出。

本发明更进一步的目的是要提供一种把杆状闪烁器进行可反光的被覆的方法。

简要地说，本发明提供了一种用于被覆在杆状闪烁检测器外面的多层膜。此被覆层包括一用于粘贴在闪烁杆外表面上的压敏胶粘层，此压敏胶粘层中包含有一定量的光漫射材料。一透明塑料层把胶粘层和镜面反光层分开。在该镜面反光层的顶部设置有一保护层。光漫射材料和镜面反光层一起把光留驻在杆内，把光以随机的方向导入杆内，阻断相邻杆之间光的相互干扰。由单片薄膜构成的预制件可用来覆盖杆的五个面。

根据本发明的一种实施方案提供了一种用于闪烁杆的被覆层，它包括：一用于粘贴到闪烁杆表面上去的胶粘层，一在此胶粘层外面的镜面反光层以及-在此镜面反光层外面的保护层;此胶粘层包括含有一定量的光漫射材料在内，基本上为透明的胶粘物质。