RU2482514C2

RU2482514C2 - Radiation detector

Info

Publication number: RU2482514C2
Application number: RU2010123014A
Authority: RU
Inventors: Наор ВАЙНЕР; Симха ЛЕВЕН
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2013-05-20

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: radiation detector has an array of photodetector elements, having one or more photodetector elements, one or more display elements adjacent to the array of photodetector elements, light-reflecting material coating lateral sides and top side(s) or sides of said one or more display elements, wherein at least part of the light-reflecting material is a polymer with a refraction index of less than 1.5 and modulus of elasticity of less than 2 GPa and preferably less than 1 GPa.

EFFECT: reduced crosstalk between pixels.

12 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к детектору излучения и использованию светоотражающего материала в детекторе излучения.The present invention relates to a radiation detector and the use of reflective material in a radiation detector.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Детекторы излучения используются, в частности, в сканерах компьютерной томографии (КТ) и будут описываться именно в связи с ними. Однако изобретение также находит применение при получении дифракционных (ДФ) и радиочастотных (РЧ) изображений, рентгеновской флуороскопии, радиографии и других исследовательских системах для медицинских и немедицинских исследований.Radiation detectors are used, in particular, in computed tomography (CT) scanners and will be described precisely in connection with them. However, the invention also finds application in obtaining diffraction (DF) and radio frequency (RF) images, X-ray fluoroscopy, radiography and other research systems for medical and non-medical research.

При получении изображений компьютерной томографией (КТ) обычно используется источник рентгеновского излучения, который создает пучок рентгеновских лучей, пересекающий обследуемую область. Предмет, расположенный в обследуемой области, взаимодействует с рентгеновскими лучами и поглощает часть проходящих рентгеновских лучей. Напротив источника рентгеновского излучения располагается двумерный детектор излучения, включающий в себя матрицу элементов-детекторов, для детектирования и измерения интенсивностей прошедших рентгеновских лучей.When acquiring images by computed tomography (CT), an X-ray source is usually used, which creates a beam of X-rays that crosses the area being examined. An object located in the examined area interacts with x-rays and absorbs part of the passing x-rays. Opposite the X-ray source is a two-dimensional radiation detector, which includes an array of detector elements, for detecting and measuring the intensities of transmitted X-rays.

Как правило, источник рентгеновского излучения и детектор излучения устанавливаются на противоположных сторонах гентри, которая вращается так, чтобы получить проекционные виды предметов в угловом диапазоне. В некоторых конфигурациях источник рентгеновского излучения устанавливается на вращающейся гентри, тогда как детектор излучения устанавливается на стационарной гентри. В любой конфигурации проекционные виды реконструируются с использованием отфильтрованной обратной проекции или другого способа реконструкции, чтобы получить трехмерное изображение предмета или его выбранного участка.As a rule, the X-ray source and radiation detector are mounted on opposite sides of the gantry, which rotates so as to obtain projective views of objects in the angular range. In some configurations, the x-ray source is mounted on a rotating gantry, while the radiation detector is mounted on a stationary gantry. In any configuration, projection views are reconstructed using filtered back projection or another reconstruction method to obtain a three-dimensional image of the subject or its selected area.

Детектор излучения может включать в себя визуализирующую пластину, состоящую из матрицы визуализирующих элементов, таких как сцинтилляционные кристаллы, которые производят вспышки света, называемые сцинтиляционными событиями, в ответ на рентгеновские лучи. Такие детекторы излучения могут также включать в себя матрицу фотодетекторов, такую как фотодиодная матрица, которая располагается в видимости сцинтилляционных кристаллов и производит аналоговые электрические сигналы, указывающие на пространственное расположение и интенсивность сцинтилляционных событий. Визуализирующие пластины, предназначенные для использования в сканерах КТ и при общих медицинских исследованиях, включают в себя комплект пикселей, независимо откликающихся на падающее рентгеновское излучение и генерирующих электрические сигналы, которые используются для получения цифрового изображения. В некоторых детекторах узел сцинтилляторов включает в себя матрицу отдельных кристаллов, которые собраны вместе или вырезаны из общей пластины сцинтиллятора, например, с помощью скрайбирования или других технологий полупроводникового производства.The radiation detector may include an imaging plate consisting of a matrix of imaging elements, such as scintillation crystals, which produce flashes of light, called scintillation events, in response to x-rays. Such radiation detectors may also include a photodetector array, such as a photodiode array, which is visible to the scintillation crystals and produces analog electrical signals indicating the spatial location and intensity of the scintillation events. Imaging plates intended for use in CT scanners and for general medical research include a set of pixels that independently respond to incident X-rays and generate electrical signals that are used to obtain a digital image. In some detectors, the scintillator assembly includes an array of individual crystals that are assembled together or cut from a common scintillator plate, for example, using scribing or other semiconductor manufacturing techniques.

В настоящее время большинство производителей КТ делает матрицы детекторов рентгеновского излучения, в которых каждый детектор содержит один или более сцинтилляторов и один или более фотодиодов. Детекторы рентгеновского излучения содержат испускающие свет блоки кристаллического или керамического материала рентгеновского сцинтиллятора, отделенные друг от друга белыми разделителями или сепараторами и приклеенные к передней поверхности кремниевых фотодиодных матриц. Белые сепараторы или разделители, которые выполнены из светоотражающего материала, обычно содержат эпоксидную смолу, подобранную для радиационной стойкости, с наполнителем диоксидом титана, чтобы сделать его белым. Функция светоотражающего материала заключается в отражении света, произведенного при сцинтилляции, когда рентгеновские лучи поглощаются в объеме сцинтиллятора, вниз в чувствительную область фотодетектирующего элемента, для избежания потерь сверху, или рассеяния по сторонам в соседние диксели (пиксели детектора).Currently, most CT manufacturers make X-ray detector arrays in which each detector contains one or more scintillators and one or more photodiodes. X-ray detectors contain light-emitting blocks of crystalline or ceramic material of the X-ray scintillator, separated from each other by white dividers or separators and glued to the front surface of the silicon photodiode arrays. White separators or separators, which are made of reflective material, usually contain an epoxy resin selected for radiation resistance, with a filler of titanium dioxide to make it white. The function of the retroreflective material is to reflect the light produced by scintillation, when the x-rays are absorbed in the scintillator volume, down into the sensitive area of the photodetecting element, in order to avoid losses from above, or scattering along the sides into adjacent dixels (detector pixels).

Матрица детектора может иметь многие, или даже сотни, детекторных пикселей, или дикселей, и оптически связана с согласованной кремниевой фотодиодной матрицей и наложена на нее. Кремниевая фотодиодная матрица собирает свет, испускаемый сцинтилляторами, и создает электрические заряды, которые электронным образом обрабатываются и используются для отображения характеристик вокселей (элементов объемного изображения) в последующем изображении КТ.The detector matrix may have many, or even hundreds, of detector pixels, or dixels, and is optically coupled to and superimposed on a matched silicon photodiode array. A silicon photodiode array collects the light emitted by scintillators and creates electric charges that are electronically processed and used to display the characteristics of voxels (3D image elements) in a subsequent CT image.

Однако в известных матрицах детекторов рентгеновского излучения имеются проблемы. Поскольку матрицы детекторов рентгеновского излучения увеличиваются в размере, то проблемы согласования теплового расширения между жесткой эпоксидной смолой, имеющей высокий коэффициент теплового расширения (КТР), и хрупкой кремниевой микросхемой, имеющей низкий КТР, могут вызвать расслаивание, особенно когда узел подвергается экстремальным температурам. Это может случиться во время поставки сканера в больницу зимой, когда температуры могут быть ниже -20°C.However, known X-ray detector arrays have problems. As the matrices of X-ray detectors increase in size, the problems of matching thermal expansion between a hard epoxy resin having a high coefficient of thermal expansion (CTE) and a brittle silicon chip having a low CTE can cause delamination, especially when the unit is exposed to extreme temperatures. This can happen when the scanner is delivered to the hospital in winter, when temperatures can be below -20 ° C.

Кроме того, белые сепараторы или разделители, выполненные посредством этой известной технологии, должны быть достаточно толстыми. Эффективность белого отражающего слоя на длине волны λ определяется коэффициентом S_λ рассеяния Кубелки-Мунка, который связан с толщиной d слоя и коэффициентом диффузного отражения R_λ хорошо известной формулойIn addition, white separators or separators made by this known technology should be sufficiently thick. The efficiency of a white reflective layer at a wavelength λ is determined by the Kubelka-Munk scattering coefficient S _λ , which is related to the layer thickness d and the diffuse reflection coefficient R _{λ by the} well-known formula

.

Как правило, коэффициенты рассеяния, не намного превосходящие 2000 см^-1, могут быть достигнуты с использованием эпоксидных смол, показатель преломления которых обычно превышает 1,5. Это означает, что сепаратор с толщиной 100 мкм будет передавать 5% света как перекрестные помехи. Это особенно важно, если желательно уменьшить размер дикселя для улучшения пространственного разрешения КТ-изображения.Typically, scattering coefficients not much higher than 2000 cm ^-1 can be achieved using epoxies, the refractive index of which is usually greater than 1.5. This means that a separator with a thickness of 100 μm will transmit 5% of the light as crosstalk. This is especially important if it is desired to reduce the pixel size to improve the spatial resolution of the CT image.

Кроме того, белые покрытия на внешнем краю матрицы, где место для этих покрытий ограничено, также должны быть относительно толстыми. Покрытие, имеющее толщину 50 мкм, будет терять 9% падающего на него света.In addition, white coatings on the outer edge of the matrix, where space for these coatings is limited, should also be relatively thick. A coating having a thickness of 50 μm will lose 9% of the light incident on it.

Соответственно, изобретение предпочтительно призвано смягчить, облегчить или устранить один или более из вышеупомянутых недостатков, отдельно или в любой комбинации.Accordingly, the invention is preferably intended to mitigate, alleviate or eliminate one or more of the above disadvantages, alone or in any combination.

ЗАДАЧА И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY AND SUMMARY OF THE INVENTION

Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении альтернативы предшествующему уровню техники. В частности, задача настоящего изобретения заключается в предоставлении детектора излучения, который решает вышеупомянутые проблемы предшествующего уровня техники относительно механических свойств, перекрестных помех между пикселями (их взаимного влияния) и/или потребности в относительно толстом слое светоотражающего материала или сепаратора.An object of the present invention is to provide an alternative to the prior art. In particular, an object of the present invention is to provide a radiation detector that solves the aforementioned problems of the prior art regarding mechanical properties, crosstalk between pixels (their mutual influence) and / or the need for a relatively thick layer of reflective material or separator.

Указанная выше задача и некоторые другие задачи намечены решаться в первом аспекте изобретения предоставлением детектора излучения, содержащего:The above task and some other tasks are intended to be solved in the first aspect of the invention by the provision of a radiation detector containing:

- матрицу фотодетектирующих элементов, имеющую один или более фотодетектирующих элементов;- a matrix of photodetecting elements having one or more photodetecting elements;

- один или более визуализирующих элементов, смежных с матрицей фотодетектирующих элементов;- one or more visualizing elements adjacent to the matrix of photodetecting elements;

- светоотражающий материал, покрывающий боковые стороны, а также верхнюю(ие) сторону или стороны упомянутых одного или более визуализирующих элементов, причем по меньшей мере часть светоотражающего материала содержит жесткий, гибкий полимер.- reflective material covering the side sides, as well as the upper (s) side or sides of said one or more imaging elements, wherein at least a portion of the reflective material contains a rigid, flexible polymer.

Гибкость полимера обеспечивает хорошие механические свойства и позволит полимеру изменять свой размер с температурой в соответствии с изменениями в кремниевой микросхеме, не оказывая существенных усилий на эту микросхему. Различное тепловое расширение компонентов детектора оказывается, таким образом, допустимым, не создавая значительных сил расслаивания. Кроме того, гибкость также позволяет собирать эту матрицу на матрице фотодетектирующих элементов, даже когда одна из них не является абсолютно плоской, поскольку они могут быть сжаты вместе для взаимного соответствия.The flexibility of the polymer provides good mechanical properties and allows the polymer to change its size with temperature in accordance with changes in the silicon chip, without exerting significant effort on this chip. The various thermal expansion of the detector components is thus permissible without creating significant delamination forces. In addition, flexibility also allows you to assemble this matrix on a matrix of photodetecting elements, even when one of them is not absolutely flat, since they can be compressed together for mutual correspondence.

Матрица фотодетектирующих элементов преимущественно является полупроводниковой матрицей, например, состоящей из кремниевых фотодиодов. Следует отметить, что обычно визуализирующий(ие) элемент или элементы расположен(ы) на соответственных фотодетектирующих элементах на матрице фотодетектирующих элементов и прикреплен(ы) к ним. Термины "боковые стороны" и "верхняя сторона" следует понимать как обозначающие части визуализирующих элементов, когда они используются для детектирования излучения, такого как падающие сверху рентгеновские лучи. Боковые стороны и верхняя сторона вместе образуют периферийные стороны визуализирующих элементов, за исключением частей визуализирующих элементов, обращенных к фотодетектирующим элементам. Термины "боковые стороны" и "верхняя сторона" имеют их обычные значения, если детектор излучения рассматривается со стороны в положении с фотодетектирующим элементом внизу, т.е. верхняя сторона визуализирующего элемента является стороной, обращенной вверх к падающему излучению, например рентгеновскому излучению, а боковые стороны визуализирующего элемента являются сторонами, обращенными к сторонам, то есть обычно к вертикальным сторонам.The matrix of photodetecting elements is mainly a semiconductor matrix, for example, consisting of silicon photodiodes. It should be noted that typically the imaging element (s) or elements are located (s) on the respective photodetection elements on the matrix of photodetecting elements and attached (s) to them. The terms “sides” and “top side” are to be understood as designating parts of imaging elements when they are used to detect radiation, such as x-rays incident from above. The lateral sides and the upper side together form the peripheral sides of the imaging elements, with the exception of parts of the imaging elements facing the photo-detecting elements. The terms "sides" and "upper side" have their usual meanings if the radiation detector is viewed from the side in the position with the photodetecting element below, i.e. the upper side of the imaging element is the side facing upward to the incident radiation, for example x-ray radiation, and the sides of the visualizing element are the sides facing the sides, that is, usually the vertical sides.

Термин "гибкий полимер" следует понимать как обозначающий полимер, который легко изгибается относительно малыми усилиями, в отличие от материалов, например эпоксидной смолы, которые могли бы расколоться при этих условиях. Полимер по изобретению является также жестким полимером в том смысле, что требуется довольно много энергии для разрушения полимера, т.е. полимер имеет относительно высокую энергию разрыва.The term "flexible polymer" should be understood to mean a polymer that is easily bent by relatively small forces, in contrast to materials, such as epoxy, which could crack under these conditions. The polymer of the invention is also a rigid polymer in the sense that quite a lot of energy is required to break down the polymer, i.e. the polymer has a relatively high burst energy.

Как правило, детектор излучения представляет собой детектор рентгеновского излучения.Typically, a radiation detector is an X-ray detector.

В соответствии с одним аспектом изобретения жесткий, гибкий полимер имеет модуль упругости менее 2 ГПа, а предпочтительно менее 1 ГПа. Кроме того, жесткий, гибкий полимер имеет энергию разрыва более 0,6 Дж/м³. Жесткий, гибкий полимер, имеющий такие механические свойства, выгоден тем, что он допускает различное тепловое расширение компонентов детектора, не создавая больших сил расслаивания.In accordance with one aspect of the invention, a rigid, flexible polymer has an elastic modulus of less than 2 GPa, and preferably less than 1 GPa. In addition, a rigid, flexible polymer has a burst energy of more than 0.6 J / m ³ . A rigid, flexible polymer having such mechanical properties is advantageous in that it allows various thermal expansion of the detector components without creating large delamination forces.

В соответствии с одним аспектом изобретения жесткий, гибкий полимер имеет низкий показатель преломления. Низкий показатель преломления полимера обеспечивает увеличение коэффициента рассеяния ("белизны") и, таким образом, коэффициента отражения светоотражающего материала по сравнению с известными эпоксидными смолами. Тем самым, становится возможным получить светоотражающий материал, имеющий коэффициент рассеяния, превышающий 4000 см^-1, что вдвое больше коэффициента рассеяния подобных эпоксидных смол. Это обеспечивает соответствующее снижение оптических перекрестных помех между дикселями матрицы для данной толщины сепаратора, или же данный уровень оптических перекрестных помех может быть достигнут только с половинной толщиной сепаратора. Таким образом, для данного уровня перекрестных помех, толщина сепаратора может быть уменьшена; это уменьшение будет выгодно для пациентов во время облучения, поскольку более тонкие сепараторы уменьшают дозу облучения пациента, например дозу рентгеновского облучения пациента.In accordance with one aspect of the invention, a rigid, flexible polymer has a low refractive index. The low refractive index of the polymer provides an increase in the scattering coefficient ("whiteness") and, thus, the reflection coefficient of the reflective material in comparison with the known epoxy resins. Thus, it becomes possible to obtain a reflective material having a scattering coefficient in excess of 4000 cm ^-1 , which is twice the scattering coefficient of such epoxy resins. This provides a corresponding reduction in optical crosstalk between the matrix dixels for a given separator thickness, or a given level of optical crosstalk can only be achieved with half the separator thickness. Thus, for a given level of crosstalk, the thickness of the separator can be reduced; this reduction will be beneficial for patients during irradiation, since thinner separators reduce the patient's radiation dose, for example, the patient's x-ray dose.

Использование полимера с высоким коэффициентом отражения в качестве светоотражающего материала и результирующее возможное уменьшение толщины отражающего материала особенно важно вокруг граней матричных блоков, которые должны быть состыкованы друг с другом настолько близко, насколько это возможно. Допуск на внешние размеры каждого блока должен контролироваться очень тщательно, и снижение толщины внешнего слоя светоотражающего материала, даже на несколько десятков микрон, может быть важным потому, что это может способствовать менее дорогостоящей технологии производства и, таким образом, сделать возможными менее дорогостоящие медицинские исследования.The use of a polymer with a high reflectivity as a reflective material and the resulting possible reduction in the thickness of the reflective material is especially important around the faces of the matrix blocks, which should be joined together as close as possible. The tolerance on the external dimensions of each block must be controlled very carefully, and a decrease in the thickness of the outer layer of the retroreflective material, even by several tens of microns, can be important because it can contribute to less expensive manufacturing technology and, thus, make less expensive medical research possible.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения светоотражающий элемент имеет низкий показатель преломления менее 1,5, а предпочтительно менее 1,45. Такие низкие значения показателя преломления гарантируют, что описанные выше проблемы предшествующего уровня техники смягчаются, или даже преодолеваются, и что становится возможным получить светоотражающий материал, имеющий коэффициент рассеяния, превышающий 4000 см^-1, что вдвое больше коэффициента рассеяния подобных эпоксидных смол. Выгодным оказался полимер, имеющий показатель преломления 1,44.In accordance with another aspect of the invention, the reflective element has a low refractive index of less than 1.5, and preferably less than 1.45. Such low refractive index values ensure that the problems of the prior art described above are mitigated, or even overcome, and that it becomes possible to obtain a reflective material having a scattering coefficient of more than 4000 cm ^-1 , which is twice the scattering coefficient of such epoxy resins. A polymer having a refractive index of 1.44 turned out to be advantageous.

В соответствии с другим аспектом изобретения упомянутая часть светоотражающего материала, которая содержит гибкий полимер, имеющий низкий показатель преломления, содержит силиконовую смолу или термопластический фторполимер. Примерами подходящей силиконовой смолы могут быть Nu-Sil LS-6143 и Elastosil RT601, а примером подходящего термопластического фторполимера может быть ПВДФ. Эти примерные материалы имеют показатель преломления менее 1,45, а именно 1,43 или 1,42, и оказались подходящими в качестве светоотражающих материалов в детекторах излучения благодаря их жесткости, гибкости и малому показателю преломления.In accordance with another aspect of the invention, said portion of a retroreflective material that contains a flexible polymer having a low refractive index comprises a silicone resin or a thermoplastic fluoropolymer. Examples of suitable silicone resins are Nu-Sil LS-6143 and Elastosil RT601, and PVDF can be an example of a suitable thermoplastic fluoropolymer. These exemplary materials have a refractive index of less than 1.45, namely, 1.43 or 1.42, and have proven to be suitable as reflective materials in radiation detectors due to their rigidity, flexibility and low refractive index.

В соответствии с другим аспектом изобретения светоотражающий материал также содержит частицы материала-наполнителя, диспергированного в силиконовой смоле или термопластическом фторполимере. Частицы материала-наполнителя предпочтительно содержат частицы TiO₂. Термин "материал-наполнитель" следует понимать как обозначающий материал, который при добавлении к какому-либо материалу увеличивает его коэффициент рассеяния.In accordance with another aspect of the invention, the reflective material also comprises particles of a filler material dispersed in a silicone resin or thermoplastic fluoropolymer. Particles of the filler material preferably contain particles of TiO ₂ . The term “filler material” should be understood to mean a material that, when added to a material, increases its scattering coefficient.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения частицы материала-наполнителя имеют средний размер частицы приблизительно 0,5 мкм. Это обеспечивает соответствующее увеличение коэффициента рассеяния получившегося в результате материала вследствие того, что имеет место рассеяние света от прозрачных частиц TiO₂ на границе раздела между частицами и полимером, в котором они диспергированы. Чем больше частиц TiO₂ в полимере, и чем больше угол преломления света через их границы раздела с полимером, тем большим становится рассеяние.In accordance with another aspect of the invention, the particles of the filler material have an average particle size of approximately 0.5 μm. This provides a corresponding increase in the scattering coefficient of the resulting material due to the fact that light scattering from transparent TiO ₂ particles takes place at the interface between the particles and the polymer in which they are dispersed. The more particles of TiO ₂ in the polymer, and the greater the angle of refraction of light through their interface with the polymer, the greater the scattering.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения упомянутая часть светоотражающего материала содержит светоотражающий материал, покрывающий верхнюю сторону или стороны упомянутых одного или более визуализирующих элементов. Наибольшее улучшение в отношении выдерживания внешних нагрузок достигается, когда верхняя сторона или стороны выполнена или выполнены только из гибкого полимера, поскольку его упругость уменьшит эти нагрузки. Силы теплового сжатия на верхних сторонах намного больше, чем силы теплового сжатия светоотражающего материала в промежутке между визуализирующими элементами, вследствие существенно большей площади верхней стороны или сторон светоотражающего материала по сравнению со светоотражающим материалом на боковых сторонах визуализирующих элементов и в сепараторах в промежутках между смежными визуализирующими элементами.In accordance with a further aspect of the invention, said portion of the retroreflective material comprises a reflective material covering the upper side or sides of said one or more imaging elements. The greatest improvement with respect to withstanding external loads is achieved when the upper side or sides are made or made only of a flexible polymer, since its elasticity will reduce these loads. The thermal compressive forces on the upper sides are much greater than the thermal compressive forces of the retroreflective material in the gap between the imaging elements, due to the significantly larger area of the upper side or sides of the retroreflective material compared to the reflective material on the sides of the imaging elements and in the separators in the spaces between adjacent imaging elements .

Еще в одном аспекте упомянутая часть светоотражающего материала также содержит светоотражающий материал, покрывающий боковые стороны упомянутых одного или более визуализирующих элементов. Если по существу весь светоотражающий материал выполнен из гибкого полимера с низким показателем преломления, то, таким образом, возможно извлечь максимальную пользу из преимуществ использования этого материала.In yet another aspect, said portion of the retroreflective material also comprises a retroreflective material covering the sides of said one or more imaging elements. If substantially all of the retroreflective material is made of a flexible polymer with a low refractive index, then it is thus possible to maximize the benefits of using this material.

Изобретение также относится к детектору излучения, содержащему матрицу фотодетектирующих элементов, имеющую один или более фотодетектирующих элементов; один или более визуализирующих элементов, смежных с матрицей фотодетектирующих элементов; светоотражающий материал, покрывающий боковые стороны, а также верхнюю(ие) сторону или стороны упомянутых одного или более визуализирующих элементов, причем по меньшей мере часть светоотражающего материала содержит полимер, имеющий низкий показатель преломления.The invention also relates to a radiation detector comprising an array of photodetecting elements having one or more photodetecting elements; one or more visualizing elements adjacent to the matrix of photodetecting elements; reflective material covering the sides, as well as the upper (s) side or sides of said one or more imaging elements, wherein at least a portion of the reflective material comprises a polymer having a low refractive index.

Низкий показатель преломления полимера обеспечивает увеличение коэффициента рассеяния ("белизны") и, таким образом, коэффициента отражения светоотражающего материала по сравнению с известными эпоксидными смолами. Тем самым становится возможным получить светоотражающий материал, имеющий коэффициент рассеяния, превышающий 4000 см^-1, что вдвое больше коэффициента рассеяния подобных эпоксидных смол. Это обеспечивает соответствующее снижение оптических перекрестных помех между дикселями матрицы для данной толщины сепаратора, или же данный уровень оптических перекрестных помех может быть достигнут только с половинной толщиной сепаратора. Таким образом, для данного уровня перекрестных помех, толщина сепаратора может быть уменьшена; это уменьшение будет выгодно для пациентов во время облучения, поскольку более тонкие сепараторы уменьшают дозу рентгеновского облучения пациента.The low refractive index of the polymer provides an increase in the scattering coefficient ("whiteness") and, thus, the reflection coefficient of the reflective material in comparison with the known epoxy resins. Thus, it becomes possible to obtain a retroreflective material having a scattering coefficient exceeding 4000 cm ^-1 , which is twice the scattering coefficient of such epoxy resins. This provides a corresponding reduction in optical crosstalk between the matrix dixels for a given separator thickness, or a given level of optical crosstalk can only be achieved with half the separator thickness. Thus, for a given level of crosstalk, the thickness of the separator can be reduced; this reduction will be beneficial for patients during irradiation, since thinner separators reduce the patient's x-ray dose.

В соответствии с аспектом изобретения светоотражающий элемент имеет низкий показатель преломления менее 1,5, а предпочтительно менее 1,45. Такие низкие значения показателя преломления гарантируют, что описанные выше проблемы предшествующего уровня техники преодолеваются и что становится возможным получить светоотражающий материал, имеющий коэффициент рассеяния, превышающий 4000 см^-1, что вдвое больше коэффициента рассеяния подобных эпоксидных смол. Выгодным оказался полимер, имеющий показатель преломления 1,44.In accordance with an aspect of the invention, the reflective element has a low refractive index of less than 1.5, and preferably less than 1.45. Such low refractive index values ensure that the problems of the prior art described above are overcome and that it becomes possible to obtain a retroreflective material having a scattering coefficient in excess of 4000 cm ^-1 , which is twice the scattering coefficient of such epoxy resins. A polymer having a refractive index of 1.44 turned out to be advantageous.

Наконец, изобретение относится к сканеру КТ, содержащему детектор излучения в соответствии с изобретением.Finally, the invention relates to a CT scanner containing a radiation detector in accordance with the invention.

Следует отметить что термины "сепаратор" и "разделитель" повсюду в данном описании используются синонимично. В других документах термин "разделение" может использоваться в том же самом значении. Сепараторы или разделители обычно содержат светоотражающий материал или выполнены из светоотражающего материала.It should be noted that the terms “separator” and “separator” are used synonymously throughout this description. In other documents, the term "separation" may be used in the same meaning. Separators or separators usually contain reflective material or are made of reflective material.

Каждый из различных аспектов настоящего изобретения может быть скомбинирован с любым из других аспектов. Эти и другие аспекты изобретения станут очевидными из описанных ниже вариантов реализации и будет пояснены со ссылкой на эти варианты реализации.Each of the various aspects of the present invention may be combined with any of the other aspects. These and other aspects of the invention will become apparent from the embodiments described below and will be explained with reference to these embodiments.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Детектор излучения и светоотражающий материал для детектора излучения в соответствии с изобретением будут теперь описаны более подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Чертежи показывают один вариант осуществления настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие другие возможные варианты реализации, находящиеся в пределах объема приложенной формулы изобретения.A radiation detector and reflective material for a radiation detector in accordance with the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The drawings show one embodiment of the present invention and should not be construed as limiting other possible implementation options that are within the scope of the attached claims.

Фиг.1 представляет собой вид в перспективе детектора излучения;Figure 1 is a perspective view of a radiation detector;

Фиг.2a - вид в перспективе детектора излучения с вырезанной для наглядности частью светоотражающего материала;Fig. 2a is a perspective view of a radiation detector with a portion of reflective material cut out for clarity;

Фиг.2b - вид детектора излучения в разрезе по линии 2B-2B на Фиг.2a;Fig. 2b is a cross-sectional view of a radiation detector taken along line 2B-2B in Fig. 2a;

Фиг.3a - вид в перспективе альтернативного детектора излучения с вырезанной для наглядности частью светоотражающего материала;Figure 3a is a perspective view of an alternative radiation detector with a portion of reflective material cut out for clarity;

Фиг.3b - вид детектора излучения в разрезе по линии 3B-3B на Фиг.3a; иFig. 3b is a sectional view of a radiation detector taken along line 3B-3B in Fig. 3a; and

Фиг.4 показывает графики коэффициента диффузного отражения полимера с низким показателем преломления и эпоксидной смолы как функции толщины этих полимеров.Figure 4 shows graphs of the diffuse reflectance of a low refractive index polymer and epoxy resin as a function of the thickness of these polymers.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

На Фиг.1 показан вид в перспективе детектора 100 излучения. Детектор 100 излучения представляет собой детектор рентгеновского излучения. Детектор 100 рентгеновского излучения содержит матрицу 120 фотодетектирующих элементов, имеющую один или более фотодетектирующих элементов. Фотодетектирующие элементы могут быть фотодиодами или любым другим материалом, преобразующим свет в электричество. Детектор 100 также содержит визуализирующие элементы в виде сцинтилляционного слоя 150, содержащего один или более элементов-сцинтилляторов. Элементы-сцинтилляторы сцинтилляционного слоя 150 покрыты светоотражающим материалом. На Фиг.1 показано, что сцинтилляционный слой 150 располагается над матрицей 120 фотодетектирующих элементов и прикреплен к ней. Сцинтилляционный слой может быть оптически связан с передней или верхней поверхностью матрицы фотодетекторов с использованием оптического клея. На Фиг.1 компоненты сцинтилляционного слоя, то есть элементы-сцинтилляторы, покрыты и скрыты светоотражающим материалом.1 is a perspective view of a radiation detector 100. The radiation detector 100 is an X-ray detector. The X-ray detector 100 comprises an array 120 of photo-detecting elements having one or more photo-detecting elements. Photodetecting elements can be photodiodes or any other material that converts light into electricity. The detector 100 also contains imaging elements in the form of a scintillation layer 150 containing one or more scintillator elements. The scintillator elements of the scintillation layer 150 are coated with reflective material. Figure 1 shows that the scintillation layer 150 is located above the matrix 120 of photodetecting elements and attached to it. The scintillation layer can be optically coupled to the front or top surface of the photodetector array using optical glue. In Fig. 1, the components of the scintillation layer, i.e., scintillator elements, are coated and hidden by reflective material.

На Фиг.2a показан вид в перспективе детектора 200 излучения с вырезанной для наглядности частью светоотражающего материала, а на Фиг.2b - вид детектора излучения в разрезе, выполненном вертикальной плоскостью по линии 2B-2B на Фиг.2a. Детектор 200 излучения представляет собой пример детектора 100 излучения по Фиг.1; детектор 200 излучения является детектором рентгеновского излучения. На Фиг.2a показана матрица 220 фотодетектирующих элементов, на которой располагается сцинтилляционный слой 250. Сцинтилляционный слой 250 содержит светоотражающий материал 240, а также множество сцинтилляторов 230, например сцинтилляторы из оксисульфида гадолиния (GOS). В примере на Фиг.2a и 2b сцинтилляторы 230 выполнены как коробчатые прямоугольные элементы. Сцинтилляторы 230 могут быть, например, 1 мм шириной и иметь длину до 20 мм. Светоотражающий материал простирается вокруг периферийных сторон сцинтилляторов, то есть их сторон, не обращенных к матрице 220 фотодетектирующих элементов. Светоотражающий материал находится, таким образом, между каждыми двумя смежными сцинтилляторами 230, а также на внешней стороне граней внешних сцинтилляторов и на верхних сторонах всех сцинтилляторов. Внешние поверхности сцинтилляционного слоя являются плоскими, так что светоотражающий материал образует верхнее покрытие 242, а также разделители или сепараторы 241 (см. Фиг.2b). На Фиг.2b показано поперечное сечение, выполненное вертикальной плоскостью по линии 2B-2B на Фиг.2a. На Фиг.2b показан детектор 200 излучения, содержащий матрицу 220 фотодетектирующих элементов, а также сцинтилляционный слой 250 со сцинтилляторами 230 и светоотражающим материалом 240. Верхнее покрытие 242 показано как слой, покрывающий верхние стороны сцинтилляторов 230. Разделители или сепараторы 241 из светоотражающего материала имеются между любыми двумя смежными сцинтилляторами, а также на внешней стороне граней самых крайних сцинтилляторов. Поверхности светоотражающего материала располагаются так, чтобы отражать свет, создаваемый при сцинтилляции, когда рентгеновское излучение поглощается материалом сцинтиллятора, вниз в чувствительную область фотодетектирующего элемента, для избежания потерь вверху, или рассеяния в стороны в соседние диксели. Для упрощения на Фиг.2a и 2b показаны только четыре сцинтиллятора; однако следует отметить, что обычно на каждой матрице фотодетектирующих элементов располагается большее число сцинтилляторов.FIG. 2a shows a perspective view of a radiation detector 200 with a portion of retro-reflective material cut out for clarity, and FIG. 2b is a sectional view of a radiation detector made in a vertical plane along line 2B-2B in FIG. 2a. The radiation detector 200 is an example of the radiation detector 100 of FIG. 1; the radiation detector 200 is an X-ray detector. FIG. 2 a shows a photodetection element array 220 on which the scintillation layer 250 is located. The scintillation layer 250 contains reflective material 240 as well as a plurality of scintillators 230, for example, gadolinium oxysulfide scintillators (GOS). In the example of FIGS. 2a and 2b, the scintillators 230 are designed as box-shaped rectangular elements. Scintillators 230 may, for example, be 1 mm wide and have a length of up to 20 mm. Reflective material extends around the peripheral sides of the scintillators, that is, their sides that are not facing the matrix 220 of photodetecting elements. Reflective material is thus located between every two adjacent scintillators 230, as well as on the outer side of the faces of the external scintillators and on the upper sides of all scintillators. The outer surfaces of the scintillation layer are flat so that the reflective material forms a topcoat 242, as well as separators or separators 241 (see FIG. 2b). Figure 2b shows a cross-section made in a vertical plane along line 2B-2B in Figure 2a. FIG. 2b shows a radiation detector 200 comprising an array of photodetecting elements 220, as well as a scintillation layer 250 with scintillators 230 and reflective material 240. Topcoat 242 is shown as a layer covering the upper sides of scintillators 230. Separators or separators 241 of reflective material are present between any two adjacent scintillators, as well as on the outside of the faces of the outermost scintillators. The surfaces of the retroreflective material are arranged so as to reflect the light generated by scintillation, when the x-ray radiation is absorbed by the scintillator material, down into the sensitive area of the photodetecting element, in order to avoid losses from above, or side scattering to adjacent dixels. For simplicity, only four scintillators are shown in FIGS. 2a and 2b; however, it should be noted that usually on each matrix of photodetecting elements there is a larger number of scintillators.

Светоотражающий материал представляет собой жесткий, гибкий полимер, имеющий низкий показатель преломления, например силиконовую смолу или термопластический фторполимер, содержащий частицы оксида титана (TiO₂). Использование гибкого полимера может быть ограничено материалом, находящимся над верхними гранями (как видно в ориентации на Фиг.2a и 2b) сцинтилляторов, или верхним покрытием 242 из светоотражающего материала, поскольку силы теплового сжатия верхнего покрытия или материала над верхними гранями сцинтилляторов намного больше, чем силы теплового сжатия разделителей или сепараторов 241 из-за намного большей площади верхнего покрытия или материала, покрывающего верхние грани сцинтилляторов, по сравнению с площадью разделителей или сепараторов 241. Когда силиконовая смола или термопластический фторполимер используется только для верхнего покрытия или для материала над верхними гранями сцинтилляторов, оставшаяся часть полимера может быть любым обычным полимером, таким как эпоксидная смола.The reflective material is a rigid, flexible polymer having a low refractive index, for example, a silicone resin or a thermoplastic fluoropolymer containing particles of titanium oxide (TiO ₂ ). The use of a flexible polymer can be limited by the material located above the upper faces (as seen in the orientation in Figs. 2a and 2b) of the scintillators or by the upper coating 242 of reflective material, since the thermal compressive forces of the upper coating or material above the upper faces of the scintillators are much greater than the thermal compression forces of the separators or separators 241 due to the much larger area of the upper coating or material covering the upper faces of the scintillators compared to the area of the separators or separators 241. When the silicon resin or thermoplastic fluoropolymer is used only for the top cover or for the material above the top faces of the scintillators, the remaining part of the polymer may be any conventional resin, such as epoxy resin.

На Фиг.3а показан вид в перспективе альтернативного детектора 300 излучения с вырезанной для наглядности частью светоотражающего материала, а на Фиг.3b показан вид детектора излучения в разрезе, выполненном вертикальной плоскостью по линии 3B-3B на Фиг.3a. Детектор 300 излучения представляет собой другой пример детектора 100 излучения по Фиг.1; детектор 300 излучения также является детектором рентгеновского излучения. Если детектор 200 излучения по Фиг.2a и 2b был однокристальным типа КТ, то детектор 300 излучения по Фиг.3a и 3b является многокристальным типа КТ. На Фиг.3a показана матрица 320 фотодетектирующих элементов, на которой располагается визуализирующий слой 350 в виде сцинтилляционного слоя. Сцинтилляционный слой 350 содержит светоотражающий материал 340, а также множество визуализирующих элементов в виде элементов-сцинтилляторов 330, например сцинтилляторов из GOS. В примере по Фиг.3a и 3b сцинтилляторы 330 выполнены как коробчатые или кубические элементы, имеющие плоские боковые стороны и верхнюю и нижнюю стороны. Такие элементы обозначаются также как "диксели". Элементы-сцинтилляторы 330 могут иметь ширину, например, примерно 1 мм и длину примерно 0,5-1,5 мм, или наоборот. Светоотражающий материал простирается вокруг периферийных сторон сцинтилляторов, то есть всех их граней, не обращенных к матрице 320 фотодетектирующих элементов. Светоотражающий материал, таким образом, присутствует между боковыми гранями любых двух смежных сцинтилляторов 330 и на внешней стороне граней самых крайних сцинтилляторов и на верхней стороне сцинтилляторов. Внешние поверхности сцинтилляционного слоя являются плоскими, так что светоотражающий материал образует верхнее покрытие 342, а также разделители или сепараторы 341 (см. Фиг.3b). На Фиг.3b показано поперечное сечение, выполненное по линии 3b-3b на Фиг.3a. На Фиг.3b показан детектор 300 излучения, содержащий матрицу 320 фотодетектирующих элементов, а также сцинтилляционный слой 350 со сцинтилляторами 330 и светоотражающим материалом 340. Верхнее покрытие 342 показано как слой, покрывающий верхние стороны сцинтилляторов 330. Разделители или сепараторы 341 из светоотражающего материала присутствуют между любыми двумя смежными сцинтилляторами, а также на внешней стороне граней самых крайних сцинтилляторов. Для простоты на Фиг.3a и 3b показаны только четыре сцинтиллятора; однако следует отметить, что обычно на каждой матрице фотодетектирующих элементов располагается большее число сцинтилляторов.Fig. 3a shows a perspective view of an alternative radiation detector 300 with a portion of retro-reflective material cut out for clarity, and Fig. 3b shows a sectional view of a radiation detector made in a vertical plane along line 3B-3B in Fig. 3a. The radiation detector 300 is another example of the radiation detector 100 of FIG. 1; the radiation detector 300 is also an X-ray detector. If the radiation detector 200 of FIGS. 2a and 2b was a single-chip type CT, then the radiation detector 300 of FIGS. 3a and 3b is a multi-chip type CT. FIG. 3 a shows a matrix 320 of photodetection elements on which a visualization layer 350 is arranged as a scintillation layer. The scintillation layer 350 contains reflective material 340, as well as many visualizing elements in the form of scintillator elements 330, for example, GOS scintillators. In the example of FIGS. 3a and 3b, the scintillators 330 are made as box-shaped or cubic elements having flat lateral sides and upper and lower sides. Such elements are also referred to as "dixels". Scintillator elements 330 may have a width of, for example, about 1 mm and a length of about 0.5-1.5 mm, or vice versa. Reflective material extends around the peripheral sides of the scintillators, that is, all of their faces that are not facing the matrix 320 of photodetecting elements. Reflective material is thus present between the side faces of any two adjacent scintillators 330 and on the outside of the faces of the outermost scintillators and on the upper side of the scintillators. The outer surfaces of the scintillation layer are flat so that the reflective material forms a topcoat 342 as well as separators or separators 341 (see FIG. 3b). Fig. 3b shows a cross section taken along line 3b-3b in Fig. 3a. FIG. 3b shows a radiation detector 300 comprising an array of photodetecting elements 320, as well as a scintillation layer 350 with scintillators 330 and reflective material 340. Topcoat 342 is shown as a layer covering the upper sides of scintillators 330. Separators or separators 341 of reflective material are present between any two adjacent scintillators, as well as on the outside of the faces of the outermost scintillators. For simplicity, only four scintillators are shown in FIGS. 3a and 3b; however, it should be noted that usually on each matrix of photodetecting elements there is a larger number of scintillators.

Светоотражающий материал представляет собой жесткий, гибкий полимер, имеющий низкий показатель преломления, например силиконовую смолу или термопластический фторполимер, содержащий частицы оксида титана (TiO₂). Использование гибкого полимера с низким показателем преломления или без него может быть ограничено материалом над верхними гранями (как видно в ориентации на Фиг.3a и 3b) сцинтилляторов или верхним покрытием 342 из светоотражающего материала, поскольку силы теплового сжатия верхнего покрытия или материала над верхними гранями сцинтилляторов намного больше, чем силы теплового сжатия разделителей или сепараторов 341, из-за намного большей площади верхнего покрытия или материала, покрывающего верхние грани сцинтилляторов, по сравнению с площадью разделителей или сепараторов 341. Если силиконовая смола или термопластический фторполимер используется для верхнего покрытия или для материала над верхними гранями сцинтилляторов, оставшаяся часть полимера может быть любым обычным полимером, таким как эпоксидная смола.The reflective material is a rigid, flexible polymer having a low refractive index, for example, a silicone resin or a thermoplastic fluoropolymer containing particles of titanium oxide (TiO ₂ ). The use of a flexible polymer with or without a low refractive index may be limited by the material above the upper faces (as seen in the orientation of FIGS. 3a and 3b) of the scintillators or the upper coating 342 of reflective material, since the thermal compression forces of the upper coating or material above the upper faces of the scintillators much more than the thermal compressive forces of the separators or separators 341, due to the much larger area of the upper coating or material covering the upper faces of the scintillators, compared to the area Dew spacers or separators 341. When the silicone resin or thermoplastic fluoropolymer is used for the top cover or for the material above the top faces of the scintillators, the remaining part of the polymer may be any conventional resin, such as epoxy resin.

Если гибкий полимер используется для верхних граней сцинтилляторов, то он предпочтительно, но не обязательно, имеет низкий показатель преломления, поскольку ограничение толщины материала менее жесткое на верхней грани.If a flexible polymer is used for the upper faces of scintillators, it preferably, but not necessarily, has a low refractive index, since the limitation of the thickness of the material is less stringent on the upper face.

На Фиг.4 показаны графики коэффициента диффузного отражения полимера с низким показателем преломления и эпоксидной смолы как функции толщины этих полимеров. Нижняя кривая на Фиг.4 показывает коэффициент диффузного отражения света с длиной волны 540 нм у покрытий, сделанных при использовании наполнителя диоксида титана, тонко диспергированного в эпоксидной смоле. Эпоксидная смола имеет номинальный показатель преломления 1,538 и коэффициент рассеяния S_λ Figure 4 shows graphs of the diffuse reflectance of a low refractive index polymer and epoxy resin as a function of the thickness of these polymers. The lower curve in Figure 4 shows the diffuse reflectance of light with a wavelength of 540 nm for coatings made using a titanium dioxide filler finely dispersed in epoxy resin. The epoxy has a nominal refractive index of 1.538 and a scattering coefficient S _λ

2000 см^-1 на длине волны λ 540 нм. В сравнении верхняя кривая на Фиг.4 показывает подобное покрытие, сделанное из полимера ПВДФ, который имеет показатель преломления 1,42. Этот полимер ПВДФ имеет коэффициент рассеяния S_λ 6660 см^-1 на длине волны λ 540 нм.2000 cm ^-1 at a wavelength of λ 540 nm. In comparison, the upper curve in FIG. 4 shows a similar coating made from a PVDF polymer that has a refractive index of 1.42. This PVDF polymer has a scattering coefficient S _λ 6660 cm ^-1 at a wavelength of λ 540 nm.

Каждое покрытие выполнено диспергированием тонкого порошка (средний размер частицы примерно 0,5 мкм) в первой части (часть A) полимера до концентрации 70% по весу и деаэрированием перед смешиванием в другой деаэрированной части (часть B) полимера без примешанного порошка. Порошок может быть оксидом титана (TiO₂). Графики на Фиг.4 показывают зависимость коэффициента отражения от толщины покрытия и находятся в хорошем соответствии с приведенной выше формулой Кубелки-Мунка. На Фиг.4 показано, что полимер ПВДФ, имеющий низкий показатель преломления, обеспечивает более высокий коэффициент отражения для любой толщины полимера по сравнению с эпоксидной смолой. Таким образом, использование полимера, имеющего низкий показатель преломления, улучшает коэффициент отражения по сравнению с эпоксидными смолами, имеющими показатель преломления примерно 1,58. Тем самым, оптические перекрестные помехи между дикселями матрицы сцинтилляторов могут быть уменьшены для данной толщины покрытия, или же данный уровень перекрестных помех может быть достигнут с уменьшенной толщиной сепаратора.Each coating was made by dispersing a fine powder (average particle size of about 0.5 μm) in the first part (part A) of the polymer to a concentration of 70% by weight and deaerating before mixing in another deaerated part (part B) of the polymer without mixed powder. The powder may be titanium oxide (TiO ₂ ). The graphs in Figure 4 show the dependence of the reflection coefficient on the coating thickness and are in good agreement with the above Kubelka-Munk formula. Figure 4 shows that a PVDF polymer having a low refractive index provides a higher reflectance for any polymer thickness compared to an epoxy resin. Thus, the use of a polymer having a low refractive index improves the reflectivity compared to epoxies having a refractive index of about 1.58. Thus, the optical crosstalk between the scintillator array dixels can be reduced for a given coating thickness, or this crosstalk level can be achieved with a reduced separator thickness.

Белый полимер может быть нанесен между дикселями вырезанной заготовки сцинтиллятора, предпочтительно в вакууме во избежание воздушных пузырей, в течение 30 минут или около того после приготовления. Предпочтительно делать это, когда рабочая деталь горячая, скажем, 45°C, для снижения вязкости полимера. После этого компонент может быть отожжен для отверждения полимера.A white polymer may be applied between the dixels of the cut scintillator blank, preferably in a vacuum to avoid air bubbles, for 30 minutes or so after preparation. This is preferably done when the workpiece is hot, say 45 ° C, to reduce the viscosity of the polymer. After this, the component can be annealed to cure the polymer.

Альтернативой полимеру ПВДФ является любая силиконовая смола, имеющая подобный показатель преломления. Примеры смол, которые могут быть использованы с этой целью, включают в себя Nu-Sil LS-6143 и Elastosil RT601, но может быть использована любая жесткая, гибкая силиконовая смола, имеющая низкий показатель преломления.An alternative to the PVDF polymer is any silicone resin having a similar refractive index. Examples of resins that can be used for this purpose include Nu-Sil LS-6143 and Elastosil RT601, but any rigid, flexible silicone resin having a low refractive index can be used.

Используемый порошок TiO₂ может быть фирмы Du Pont Ti-pure R-931, который имеет средний размер частиц 0,55 мкм, что близко к длине волны пика эмиссии сцинтиллятора из GOS. Отдельные частицы могут быть покрыты SiO₂ для того, чтобы предотвратить оптический контакт между ними при высоких концентрациях и чтобы допустить рассеяние.The TiO ₂ powder used may be DuPont Ti-pure R-931, which has an average particle size of 0.55 μm, which is close to the wavelength of the emission peak of the scintillator from GOS. Individual particles can be coated with SiO ₂ in order to prevent optical contact between them at high concentrations and to allow scattering.

Хотя настоящее изобретение было описано в связи с конкретными вариантами реализации, оно не должно рассматриваться как ограниченное представленными примерами. Объем настоящего изобретения определяется приложенной формулой изобретения. В контексте формулы изобретения использование глагола "содержит" и его спряжений не исключает другие возможные элементы или этапы. Использование выражений в единственном числе не должно рассматриваться как исключение множественного числа. Использование ссылочных обозначений в формуле изобретения по отношению к показанным на чертежах элементам также не следует рассматривать как ограничение объема изобретения. Кроме того, отдельные признаки, указанные в различных пунктах формулы изобретения, могут быть скомбинированы выгодным образом, и указание этих признаков в различных пунктах формулы изобретения не исключает того, что комбинация признаков может быть возможной и выгодной.Although the present invention has been described in connection with specific embodiments, it should not be construed as limited by the presented examples. The scope of the present invention is defined by the appended claims. In the context of the claims, the use of the verb “contains” and its conjugations does not exclude other possible elements or steps. The use of expressions in the singular should not be construed as an exception to the plural. The use of reference signs in the claims in relation to the elements shown in the drawings should also not be construed as limiting the scope of the invention. In addition, the individual features indicated in the various claims may be combined in an advantageous manner, and the indication of these features in the various claims does not exclude that a combination of features may be possible and advantageous.

Claims

1. A radiation detector comprising
an array of photodetecting elements having one or more photodetecting elements;
one or more visualizing elements adjacent to the matrix of photodetecting elements;
reflective material covering the sides, as well as the upper side (s) of said one or more imaging elements, wherein at least a portion of the reflective material is a polymer with a refractive index of less than 1.5 and an elastic modulus of less than 2 GPa and preferably less than 1 GPa.

2. The radiation detector according to claim 1, wherein the polymer has a burst energy of more than 0.6 J / m ³ .

3. The radiation detector according to claim 1, wherein said refractive index is less than 1.45.

4. A radiation detector according to any one of claims 1 to 3, wherein said part of the reflective material comprises a silicone resin or a thermoplastic fluoropolymer.

5. The radiation detector according to claim 4, wherein said part of the retroreflective material also contains particles of a filler material dispersed in a silicone resin or thermoplastic fluoropolymer.

6. The radiation detector according to claim 5, wherein the particles of the filler material comprise TiO ₂ particles.

7. The radiation detector according to claim 5, wherein the particles of the filler material have an average particle size of about 0.5 microns.

8. The radiation detector according to claim 1, wherein said portion of the retroreflective material comprises a retroreflective material covering the upper (s) side or sides of said one or more imaging elements.

9. The radiation detector of claim 8, wherein said portion of the retroreflective material also comprises a retroreflective material covering the sides of said one or more imaging elements.

10. The radiation detector according to claim 1, wherein said one or more imaging elements comprise scintillators.

11. A CT scanner comprising a radiation detector, the radiation detector comprising
an array of photodetecting elements having one or more photodetecting elements;
one or more visualizing elements adjacent to the matrix of photodetecting elements;
reflective material covering the sides, as well as the upper side (s) of said one or more imaging elements, wherein at least a portion of the reflective material is a polymer with a refractive index of less than 1.5 and an elastic modulus of less than 2 GPa and preferably less than 1 GPa.

12. CT scanner according to claim 11, wherein said refractive index is less than 1.45.