DE10105239A1 - Selbstausrichtendes Interszintillatorreflektorröntgenschutzschild und dessen Herstellungsverfahren - Google Patents
Selbstausrichtendes Interszintillatorreflektorröntgenschutzschild und dessen HerstellungsverfahrenInfo
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Abstract
Eine Szintillatorvorrichtung beinhaltet einen Röntgenstrahlschutzschild. Die Szintillatorvorrichtung weist eine Anordnung von Szintillatorbildelementen auf. Eine Szintillationslicht reflektierende Schicht, die Szintillationsschicht von den Bildelementen reflektiert, ist zumindest zwischen den Szintillatorbildelementen in Interszintillatorbereichen beinhaltet. Eine Rötgenstrahlenabsorptionsschicht wirkt als Röntgenstrahlschutzschild zum Schutz der Abschnitte der Szintillationslicht reflektierenden Schicht vor Röntgenstrahlen. Die Röntgenstrahlenabsorptionsschicht wird selektiv und auf selbstausrichtende Weise in Bereichen über den Interszintillatorbereichen ausgebildet.
Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein Röntgenschutzschild
und ein Verfahren zur Herstellung des Schildes.
Insbesondere betrifft es ein selbstausrichtendes
Röntgenschutzschild zum Schutz eines
Interszintillatorreflektors und ein Verfahren zur
Herstellung eines derartigen Schildes.
Festkörpererfassungseinrichtungen für die
Computertomografieabbildung (CT) verwenden Szintillatoren
zur Umwandlung von Röntgenstrahlen in
Szintillationslicht, welches wiederum mit einer Fotodiode
in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die
Anordnungen der Erfassungseinrichtungen umfassen
typischerweise Szintillatorbildelemente, die durch ein
reflektierendes Material getrennt sind, welches zum
Weiterleiten des Szintillationslichts zu der Diode hin
verwendet wird. Die durch derartige
Erfassungseinrichtungen erforderlichen Szintillatordicken
und Bildelementbreiten führen zu derartigen
Aspektverhältnissen (das Verhältnis von der Höhe zu der
Breite von einem Bildelement), dass im Durchschnitt das
Szintillationslicht an dem reflektierenden Material
mehrmals reflektiert wird, bevor es die Diode erregt. Aus
diesem Grunde sind die als Reflektor verwendbaren
Materialien auf Materialien begrenzt, welche bei den
durch den Szintillator emittierten
Szintillationslichtwellenlängen hoch reflektierend sind.
Geeignete Reflektormaterialien beinhalten
Festkörpermaterialien mit hohem Brechungsindex, wie etwa
in einem gießbaren Niederindexmedium wie etwa Epoxid
ausgebildetes Titandioxid. Ein Nachteil eines derartigen
Systems ist die Verdunkelung der Epoxidmatrix, wenn sie
durch eine Dosis von Röntgenstrahlen getroffen wird, wie
sie üblicherweise bei der CT-Abbildung verwendet wird.
Eine typische Dosis während der Lebensdauer der
Erfassungseinrichtung ist 1 Mrad. Diese Verdunkelung
führt zu einem geringeren Reflexionsvermögen und einer
weniger effizienten Kollektion des Szintillationslichtes,
und somit zu einer Verringerung der Empfindlichkeit der
Röntgenstrahlenerfassungseinrichtung.
Zudem ist die Verdunkelung oftmals nicht homogen über die
Eingangsfläche der Erfassungseinrichtung. Diese mangelnde
Homogenität der Verdunkelung kann zu einer
Bildverschlechterung führen, falls die
Erfassungseinrichtung nicht sauber kalibriert ist.
Zusätzlich zu dem Reflektormaterial selbst ist auch die
Diode unter dem Reflektor ebenfalls empfindlich gegenüber
Strahlung und muss vor dem Röntgenstrahl geschützt
werden.
Derzeitige CT-Erfassungseinrichtungen verwenden einen
Kollimatoraufbau zum Schutz des Reflektorepoxidmaterials
vor einer Beschädigung durch Röntgenstrahlen. Dieser
Aufbau besteht aus schmalen Wolframplättchen, die
senkrecht zu der Ebene des Röntgenfächerstrahles
ausgerichtet sind. Dieser Aufbau wird primär dazu
verwendet, damit den Szintillator erreichende gestreute
Röntgenstrahlen minimiert werden, aber er wird auch zum
Schutz des Reflektormaterials zwischen den Bildelementen
vor den Röntgenstrahlen verwendet. Für die Multischnitt-
Computertomografie, bei der die Erfassungseinrichtung in
zu dem Fächerstrahl paralleler Richtung segmentiert wird,
werden Drähte zum Schutz des Reflektors und der Dioden
verwendet. Diese Drähte werden zwischen den tiefen
Plättchen in den Plättchen hergestellten Rillen
gespannt.
Die Herstellung eines derartigen zweidimensionalen
Kollimators mit Plättchen und Drähten ist komplex. Der
getrennte Aufbau des Kollimators mit schützenden Drähten
und des Szintillator-/Reflektorkörpers erfordert eine
genaue Ausrichtung dieser Vorrichtungen während des
Aufbaus der kompletten Erfassungseinrichtung. Diese
Ausrichtung kann nicht optisch ausgeführt werden, da das
Reflektormaterial zwischen den Szintillatorbildelementen
("Interszintillatorreflektor") durch das das obere der
Bildelemente abdeckende Reflektormaterial verdunkelt wird
("Oberflächenreflektor"). Daher muss entweder eine
Röntgenstrahlenausrichtung oder strenge
Dimensionierungstoleranzen verwendet werden, damit eine
Ausrichtung des Reflektormaterials mit den Schutzdrähten
sichergestellt ist.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Szintillatorenpaket (nachfolgend als
Szintillatorvorrichtung bezeichnet) bereitzustellen, die
eine Szintillatorbildelementanordnung, einen
Interszintillatorreflektor und eine
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht beinhaltet, welche die
vorstehend angeführten Probleme vermeiden oder
reduzieren.
Erfindungsgemäß wird eine Szintillatorvorrichtung
bereitgestellt. Die Szintillatorvorrichtung beinhaltet
eine Anordnung von Szintillatorbildelementen, eine
Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von
Szintillatorlicht von den Szintillatorbildelementen,
wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in
Interszintillatorbereichen zwischen den
Szintillatorbildelementen ausgebildet ist, sowie eine
Röntgenstrahlabsorptionsschicht, die ein hochdichtes
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweist, das in ersten
Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv
ausgebildet ist. Vorzugsweise wird das hochdichte
Material auf selbstausrichtende Weise ausgebildet. Die
Szintillationslichtreflexionsschicht kann eine obere
Oberfläche der Szintillatorbildelemente bedecken.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur
Ausbildung eines Szintillators bereitgestellt. Demzufolge
weist dieses Verfahren die Ausbildung einer
Szintillationslichtreflexionsschicht in
Interszintillatorbereichen zwischen
Szintillatorbildelementen einer Anordnung von
Szintillatorbildelementen und das selektive Ausbilden
einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den
Interszintillatorbereichen auf.
Dieses Verfahren kann zudem versehen sein mit einem
Schritt zur Ausbildung einer
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht über der
Anordnung von Szintillatorbildelementen und
Interszintillatorbereichen, einem Schritt zur selektiven
Belichtung der Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht
durch Strahlung, wodurch erste Präkursorbereiche selektiv
über und selbstausgerichtet zu den
Interszintillatorbereichen und zweite Präkursorbereiche
zwischen den ersten Präkursorbereichen ausgebildet
werden, und einem Schritt zur Entfernung der zweiten
Präkursorbereiche.
Dieses Verfahren kann zudem alternativ versehen sein mit
einem Schritt zur Ausbildung einer Fotoresistschicht über
der Anordnung von Szintillatorbildelementen und
Interszintillatorbereichen, einem Schritt zur selektiven
Belichtung der Fotoresistschicht mit Strahlung, wodurch
erste Resistbereiche selektiv über den
Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche
zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden,
einem Schritt zur Entfernung der ersten Resistbereiche,
die selektiv über den Interszintillatorbereichen
ausgebildet sind, wobei die zweiten Resistbereiche
belassen werden, einem Schritt zur Ausbildung eines
Röntgenstrahlabsorptionsmaterials über den zweiten
Resistbereichen und den Interszintillatorbereichen, und
einem Schritt zur Entfernung der zweiten Resistbereiche
zur selektiven Ausbildung der
Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den
Interszintillatorbereichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann alternativ zudem
versehen sein mit einem Schritt zur Ausbildung einer
Fotoresistschicht über der Anordnung von
Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen,
einem Schritt zur selektiven Belichtung der
Fotoresistschicht durch Strahlung, wodurch erste
Resistbereiche selektiv über den
Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche
zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden,
einem Schritt zur Entfernung der ersten Resistbereiche,
die selektiv über den Interszintillatorbereichen
ausgebildet sind, wobei die zweite Resistbereiche
belassen werden, einem Schritt zur Ausbildung einer
ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial über
den zweiten Resistbereichen und den
Interszintillatorbereichen durch einen Vorgang aus der
Gruppe Plattierung, chemische Gasphasenabscheidung,
Sputtern und Verdampfung, einem Schritt zur Entfernung
der zweiten Resistbereiche und einem Schritt zur
optionalen Ausbildung einer zweiten Schicht aus
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial auf der verbleibenden
ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial
entweder durch einen Plattierungsvorgang oder durch einen
Lötvorgang, wodurch die Röntgenstrahlabsorptionsschicht
über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet
wird.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß eine
Szintillatorvorrichtung bereitgestellt, diese umfasst
dabei eine Anordnung aus Szintillatorbildelementen, eine
Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von
Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen,
wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in
Interszintillatorbereichen zwischen den
Szintillatorbildelementen ausgebildet ist, und eine
Ausrichtungsschicht, die auf selbstausrichtende Weise in
ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen
selektiv ausgebildet ist. Die Szintillatorvorrichtung
kann ein Röntgenstrahlschutzschild umfassen, das über der
Ausrichtungsschicht und zu dieser ausgerichtet
ausgebildet ist.
Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ausbildung
einer Szintillatorvorrichtung bereitgestellt, das
Verfahren umfasst dabei die Schritte: Ausbildung einer
Szintillationslichtreflexionsschicht in
Interszintillatorbereichen zwischen
Szintillatorbildelementen einer Anordnung von
Szintillatorbildelementen, und selektive Ausbildung einer
Ausrichtungsschicht über den Interszintillatorbereichen.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren kann zudem einen
Schritt zur Ausbildung einer Röntgenstrahlenschicht über
der Ausrichtungsschicht und zu dieser ausgerichtet
aufweisen. Dabei kann der Schritt zur selektiven
Ausbildung zudem versehen sein mit einem Schritt zur
Ausbildung einer strahlungsheilbaren Schicht über der
Anordnung von Szintillatorbildelementen und
Interszintillatorbereichen, einem Schritt zur selektiven
Belichtung der strahlungsheilbaren Schicht durch
Strahlung, wodurch erste Bereiche selektiv über und
selbstausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und
zweite Bereiche zwischen den ersten Bereichen ausgebildet
werden, und einem Schritt zur Entfernung der zweiten
Bereiche.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein
Computertomografiesystem bereitgestellt, dieses ist dabei
versehen mit einer Röntgenstrahlenquelle, einer
Szintillatorvorrichtung mit einer Anordnung von
Szintillatorbildelementen, einer
Szintillationslichtreflexionsschicht, die in
Interszintillatorbereichen zwischen den
Szintillatorbildelementen zur Reflexion von
Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen
nach dem Auftreffen von Röntgenstrahlen von der
Röntgenstrahlenquelle auf eines der
Szintillatorbildelemente ausgebildet ist, und einer
Röntgenstrahlabsorptionsschicht mit einem hochdichten
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial, das selektiv auf
selbstausrichtende Weise in einem ersten Bereich über den
Interszintillatorbereichen ausgebildet ist, und eine
Szintillationslichterfassungseinrichtung, die zu dem
Szintillatorfestmaterial zur Erfassung der
Szintillationsstrahlung optisch gekoppelt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2a bis 2c ein Verfahren zur Herstellung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3a bis 3d ein Verfahren zur Herstellung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4a bis 4d ein Verfahren zur Herstellung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem anderen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Fotografie einer
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht aus einem mit Wolfram
gefülltem Epoxid, das über einem
Interszintillatorreflektor in einer Szintillatoranordnung
ausgebildet ist;
Fig. 6 eine stilisierte Perspektive eines Abschnittes
eines CT-Gerätes mit einer Szintillatorvorrichtung mit
einem Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7a bis 7d ein Verfahren zur Herstellung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8a bis 8c ein Verfahren zur Herstellung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Szintillatorvorrichtung 1 mit einer als
Röntgenstrahlenschutzschicht wirkenden
Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die
Szintillatorvorrichtung 1 beinhaltet eine Anordnung 3 aus
Szintillatorbildelementen 3a, 3b, 3c usw. Fig. 1 zeigt
zur vereinfachten Darstellung lediglich einen Bruchteil
der Szintillatorvorrichtung, und allgemein wird die
Anordnung 3 viel mehr Bildelemente beinhalten als die in
der Fig. 1 gezeigten. Die Szintillatorvorrichtung 1
beinhaltet zudem Interszintillatorbereiche 4a, 4b, 4c
usw., die mit Szintillationslicht reflektierendem
Material einer Szintillationslichtreflexionsschicht 5
gefüllt sind. Die Szintillationslichtreflexionsschicht 5
kann sich auch über die Oberseite der
Szintillatorbildelemente erstrecken, die einen
Oberflächenreflexionsschichtabschnitt 6 der
reflektierenden Schicht 5 ausbilden.
Bei Fig. 1 ist die Anordnung 3 eine zweidimensionale
Anordnung. Die Anordnung kann jedoch auch eindimensional
sein. Vorzugsweise enthält die zweidimensionale Anordnung
Szintillatorbildelemente mit quadratischem oder
rechteckigem Querschnitt, wobei die
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht 2 eine Gitterstruktur
mit Abschirmlinien unmittelbar über den
Interszintillatorbereichen 4a, 4b, 4c usw. aufweist. Im
Falle einer eindimensionalen Anordnung würden die
Abschirmlinien der Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2
ebenfalls unmittelbar über den Interszintillatorbereichen
sein.
Bei Fig. 1 ist die als Röntgenstrahlenschutzschicht
wirkende Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 unmittelbar
auf dem Szintillationslicht reflektierenden Material
ausgebildet. Es kann jedoch wünschenswert sein, eine oder
zwei Schichten zwischen die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 und das
Szintillationslicht reflektierende Material einzufügen.
Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem
Szintillationslicht reflektierenden Material, dem
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial und dem Verfahren zur
Abscheidung des Röntgenstrahlabsorptionsmaterials die
Beinhaltung einer Anhaftungs- oder Nukleationsschicht
oder von Schichten zwischen der
Szintillationslichtreflexionsschicht 5 und der
Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 wünschenswert sein.
Das Szintillatormaterial der Szintillatorbildelemente
kann ein beliebiges geeignetes
Röntgenstrahlenszintillatormaterial sein. Geeignete
Szintillatorgastmaterialien beinhalten beispielsweise
Gadoliniumgalliumgranat, Gadoliniumscandiumgalliumgranat,
Gadoliniumscandiumaluminiumgranat,
Lutetiumaluminiumgranat, Yttriumgalliumgranat,
Yttriumgadoliniumoxid, (Y, Gd)2O3, Gd2O2S, CsI; Tl, CsI,
Lutetiumorthosilikat.
Das Szintillationslicht reflektierende Material hängt von
der Wellenlänge des durch den Szintillator emittierten
Lichtes ab. Beispielsweise bei einer sichtbaren
Szintillationsstrahlung kann das Szintillationslicht
reflektierende Material ein Festkörper mit hohem
Brechungsindex wie etwa Titandioxid in einem gießbaren
Niederindexmedium wie etwa Epoxid sein. Silber- und
goldplattierte druckempfindliche Klebstoffe und
dielektrische Multischichtstapel können ebenfalls als
Szintillationslichtreflektoren verwendet werden.
Das Röntgenstrahlabsorptionsmaterial beinhaltet
vorzugsweise ein hochdichtes Material mit guten
Röntgenstrahlabsorptionseigenschaften. Beispiele für
bevorzugte hochdichte Materialien beinhalten hochdichte
Metalle, wie etwa Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium,
Platin, Gold, Blei und Legierungen aus diesen Metallen.
Andere bevorzugte hochdichte Materialien beinhalten
hochdichte Verbindungen, wie etwa Hafniumoxid oder
Wolframoxid.
Die Röntgenstrahlabsorptionsschicht kann lediglich das
hochdichte Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweisen.
Alternativ kann die Röntgenstrahlabsorptionsschicht ein
Verbindungsmaterial sein, welches sowohl hochdichte
Absorptionsmaterialien und andere Materialien aufweist.
Auf jeden Fall sollte das Verbindungsmaterial gute
Röntgenstrahlabsorptionseigenschaften aufweisen. Die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht kann beispielsweise ein
Verbindungsmaterial mit einer Epoxidmatrix sein, die mit
hochdichten Teilchen gefüllt ist. Die hochdichten
Teilchen beinhalten vorzugsweise hochdichte
Metallteilchen, wie etwa Hafnium, Tantal, Wolfram,
Rhenium, Platin, Gold, Blei und Legierungen aus diesen
Metallen. Andere geeignete Materialien beinhalten
hochdichte Verbindungen, wie etwa Hafniumoxid oder
Wolframoxid. Wenn Verbindungsmaterialien für die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht verwendet werden, können
Mischungen aus diesen Materialien zur Optimierung des
Röntgenstrahlenbremsvermögens der Abschirmlinien sowie
zur Steuerung der behandelten Dicke des gefüllten Epoxids
verwendet werden.
Die Dicke der Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 wird von
dem gewählten Röntgenstrahlabsorptionsmaterial und der
beim Betrieb der Szintillatorvorrichtung 1 zu
verwendenden Röntgenstrahlenergie abhängen. Allgemein
kann die Dicke der Röntgenstrahlabsorptionsschicht für
ein Röntgenstrahlabsorptionsmaterial mit größerer Dichte
geringer sein als für ein Material mit einer geringeren
Dichte. Zudem sollte die Dicke der
Röntgenstrahlabsorptionsschicht für höherenergetische
Röntgenstrahlen dicker sein als für niederenergetische
Röntgenstrahlen. Bevorzugte Dicken der
Röntgenstrahlabsorptionsschicht reichen von 0,0001 bis
0,080 Zoll (1 Zoll = 2,5399.10-2 m) Dicke.
Die Breite der Abschirmungslinien der
Röntgenstrahlabsorptionsschicht sollte ausreichend für
den Schutz des Szintillationslichtreflexionsmaterials in
den darunter liegenden Interszintillatorbereichen vor
Röntgenstrahlen sein. Somit sollten die
Abschirmungslinienbreiten allgemein die gleiche oder eine
größere Breite als die der darunter liegenden
Interszintillatorbereiche 4a, 4b, 4c, usw. aufweisen.
Vorzugsweise reichen diese Breiten von 0,002 bis 0,010
Zoll.
Im Betrieb ist jedes Szintillatorbildelement der
Szintillatorvorrichtung an einer (nicht gezeigten)
Fotoerfassungseinrichtung wie etwa einer Fotodiode
optisch gekoppelt. Jedes Szintillatorbildelement kann mit
seiner entsprechenden Fotoerfassungseinrichtung gekoppelt
sein, indem schlicht der Boden des
Szintillatorbildelementes zu seiner entsprechenden
Fotoerfassungseinrichtung benachbart angeordnet wird.
Alternativ kann das Szintillationslicht von dem
Szintillatorbildelement zu seiner entsprechenden
Fotoerfassungseinrichtung über eine optische Faser
weitergeleitet werden.
Die Fig. 2a bis 2c zeigen Schritte bei einem Verfahren
zur Ausbildung einer Szintillatorvorrichtung gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei Fig. 2a wird eine Anordnung 13 aus
Szintillatorbildelementen 13a, 13b, 13c, usw.
bereitgestellt. Zwischen den Szintillatorbereichen der
Bildelemente sind Interszintillatorbereichen 14a, 14b,
14c, 14d, usw. Auf eine zu Fig. 1 ähnliche Weise zeigen
die Fig. 2a bis 2c lediglich einen Bruchteil der gesamten
Anordnung für eine vereinfachte Darstellung und allgemein
wird die Anordnung wesentlich mehr Bildelemente als die
in den Fig. 2a bis 2c gezeigten aufweisen. Eine
Szintillationslicht reflektierende Schicht 15 wird in den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d, usw.
zwischen den Szintillatorbildelementen 13a, 13b, 13c
ausgebildet.
Die Szintillationslicht reflektierende Schicht 15 weist
vorzugsweise ein gießbares Medium mit niedrigem
Brechungsindex auf, wie etwa ein Epoxid, in dem
Festkörperteilchen mit hohem Brechungsindex, wie etwa
Titandioxid, eingebettet sind, wobei die
Titandioxidteilchen und das Epoxid gründlich gemischt
sind. Die Szintillationslicht reflektierende Schicht 15
kann nicht nur bei den Interszintillatorbereichen
ausgebildet sein, sondern ebenso den
Oberflächenreflektorschichtabschnitt 16 über den
Szintillatorbildelementen enthalten. Es ist bevorzugt,
dass die Szintillationslicht reflektierende Schicht 15
die Szintillatorbildelemente bedeckt, weil der
Oberflächenreflektorschichtabschnitt 16 bei der Reflexion
von Szintillationslicht zu den (nicht gezeigten)
Fotoerfassungseinrichtungen hilft, wenn die
Szintillatorvorrichtung verwendet wird.
Sobald die Szintillationslicht reflektierende Schicht 15
ausgebildet ist, wird eine
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 über der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht und der
Anordnung 13 ausgebildet. Die Röntgen
strahlabsorptionspräkursorschicht 17 wird vorzugsweise
aus einem Material ausgebildet, dass, wenn es erst einmal
ausgehärtet ist, die bei der Verwendung der
Szintillatorvorrichtung zur Erfassung von Röntgenstrahlen
verwendeten Röntgenstrahlen absorbiert, und welches somit
die darunter liegenden Bereiche vor diesen
Röntgenstrahlen schützt. Der im Zusammenhang der
vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "ausgehärtet"
oder "aushärtbar" bedeutet, dass sich die Eigenschaften
des aushärtbaren Materiales verändern, wenn es bestimmten
Wellenlängen einer Strahlung ausgesetzt wird. Die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 sollte
vorzugsweise auch ein Material sein, welches durch
Strahlung aushärtbar ist, und welches somit unter
Verwendung von Strahlung selektiv strukturiert werden
kann.
Falls beispielsweise die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 unter
Verwendung von Röntgenstrahlen auszuhärten ist, kann die
Präkursorschicht Materialien, wie etwa durch
Röntgenstrahlen aushärtbare Epoxide oder Harze,
aufweisen. Falls die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 unter
Verwendung von ultravioletter (UV-)Strahlung auszuhärten
ist, dann kann die Präkursorschicht gleichermaßen
Materialien, wie etwa durch UV auszuhärtende Epoxide,
aufweisen. Tatsächlich sind selbstverständlich die durch
UV aushärtbaren Materialien oftmals ebenso durch
Röntgenstrahlen aushärtbar und somit kann ein spezielles
Präkursormaterial sowohl durch Röntgenstrahlen als auch
durch UV aushärtbar sein.
Die Präkursorschicht 17 sollte nicht nur aushärtbar sein,
sondern auch ein hochdichtes Material enthalten, welches
Röntgenstrahlen gut absorbiert. Beispielsweise hochdichte
Metalle wie etwa Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium,
Platin, Gold, Blei sowie Legierungen aus diesen Metallen
können als dieses hochdichte Material verwendet werden.
Andere geeignete Materialien können hochdichte
Verbindungen wie etwa Hafniumoxid oder Wolframoxid sein.
Das hochdichte Material kann in die Präkursorschicht 17
durch viele Verfahren eingeführt werden. Falls
beispielsweise die Präkursorschicht ein aushärtbares
Material, wie etwa ein Epoxid, beinhalten soll, dann
können Teilchen des hochdichten Materials oder der
Materialien mit dem Epoxid vermischt werden. Dabei können
die Teilchen des hochdichten Materials in Pulverform
vorliegen. Vorzugsweise werden die hochdichten Teilchen
mit dem Epoxid gemischt, bevor das Epoxid über die
Anordnung 13 und die Szintillationslicht reflektierende
Schicht 15 angewendet wird, damit eine homogenere
Verteilung der hochdichten Teilchen erreicht wird. Die
Teilchen können jedoch ebenfalls in das Epoxid nach
dessen Aufbringung eingeführt werden.
Bei einem Präkursormaterial, das durch Röntgenstrahlen,
UV oder blaue Strahlung ausgehärtet wird, kann ein UV
oder blau-emittierender Szintillator, wie etwa hochreines
Y2O3 oder Gd2O3, oder Ce-dotierte Oxide, wie etwa
Lutetiumsilikat dem aushärtbaren Material hinzugeführt
werden, damit das aushärtbare Material effizienter
ausgehärtet wird, indem ein Anteil des
Röntgenstrahlenstroms in UV oder blaues Licht umgewandelt
wird. Eine lokale Emission des UV oder blauen Lichts von
diesem Szintillator erlaubt ein UV-- oder Blau-Aushärten
des gefüllten aushärtbaren Materials. Dabei bleibt der
Szintillator in dem gefüllten Epoxid nach dem Aufbau der
Szintillatorvorrichtung und hilft bei der Dämpfung der
verwendeten Röntgenstrahlen und schützt somit die
Szintillationslicht reflektierende Schicht 15 in den
Interszintillatorbereichen.
Eine UV oder blau emittierende
Szintillatorfestkörperschicht kann über dem
Präkursormaterial bereitgestellt werden, damit das
Aushärten des Präkursors in den
Interszintillatorbereichen verbessert wird. Die auf die
Szintillatorschicht auftreffenden Röntgenstrahlen
verursachen eine Emission von Szintillationslicht der
Schicht, und das auf das Präkursormaterial einfallende
Szintillationslicht verbessert die Aushärtung.
Fig. 2b zeigt die selektive Beleuchtung der
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 durch
Röntgenstrahlung. Bei Fig. 2b sind die aushärtenden
Röntgenstrahlen auf die Szintillatorvorrichtung von der
der Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17
gegenüberliegenden Seite gerichtet. Die
Szintillatorbildelemente 13a, 13b, 13c, usw. hindern die
Röntgenstrahlen an ihren Positionen daran, durch die
Szintillatorvorrichtung während dieses
Belichtungsschrittes zu dringen und schirmen somit die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht vor den
belichtenden Röntgenstrahlen ab. Die Szintillationslicht
reflektierende Schicht 15 ermöglicht jedoch den
Röntgenstrahlen das Durchdringen durch die
Präkursorschicht 17. Somit wird die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 die
Röntgenstrahlen in ersten Präkursorbereichen 19 selektiv
absorbieren, die über den mit der Szintillationslicht
reflektierenden Schicht 15 gefüllten
Interszintillatorbereichen angeordnet sind. Die zwischen
den ersten Präkursorbereichen angeordneten zweiten
Präkursorbereiche 18 sind nicht den Röntgenstrahlen
ausgesetzt, oder erfuhren zumindest eine unzureichende
Belichtung für eine Aushärtung. Somit werden die ersten
Präkursorbereiche 19 selbstausgerichtet zu den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d, usw.
ausgebildet, die mit der Szintillationslicht
reflektierenden Schicht 15 gefüllt sind.
Fig. 2b zeigt die selektive Belichtung der
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 durch
Röntgenstrahlung. Alternativ kann UV-Strahlung verwendet
werden, falls das Bildelementmaterial UV-absorbierend
ist, und die Schicht 15 UV-transparent ist. Es ist zu
bevorzugen, dass die die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 belichtende
Strahlung in Richtung entlang der
Interszintillatorbereiche hinreichend kollimiert ist, so
dass eine ausreichende Strahlungsmenge durch die
Interszintillatorbereiche 14a, 14b, 14c, 14d, usw.
wandert, und die Röntgenstrahlabsorptions
präkursorschicht 17 belichtet.
Während Fig. 2b das bevorzugte Verfahren zur Belichtung
der Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 auf zu
den Interszintillatorbereichen selbstausrichtende Weise
zeigt, kann der Belichtungsschritt auch nicht
selbstausrichtend sein. Die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 kann
beispielsweise durch eine Fotomaske von oben belichtet
werden. Die Fotomaske enthält die für die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht gewünschte
Struktur. Dabei wird die Fotomaske nahe der
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht angeordnet. Eine
belichtende Strahlung wird durch die transparenten
Bereiche der Fotomaske gerichtet und trifft auf die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 auf. Dieses
Verfahren ist weniger bevorzugt, weil es eine Ausrichtung
der Fotomaske mit den Interszintillatorbereichen
erfordert.
Fig. 2c zeigt Schritte bei einem Verfahren gemäß diesem
Ausführungsbeispiel, nachdem die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht 17 der
Aushärtungsstrahlung ausgesetzt wurde. Die zweiten
Präkursorbereiche 18 werden entfernt, wobei lediglich die
ersten Präkursorbereiche 19 als die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 verbleiben. Die zweiten
Präkursorbereiche 18 können beispielsweise durch Waschen
der Präkursorschicht 17 mit einer Lösung entfernt werden,
welche die zweiten nicht ausgehärteten Präkursorbereiche
auflöst, aber nicht die durch Strahlung ausgehärteten
ersten Präkursorbereiche. Falls beispielsweise eine
Epoxid-basierte Zusammensetzung als Präkursor verwendet
wird, kann Aceton zum Lösen des nicht ausgehärteten
Epoxids verwendet werden.
Die Fig. 3a bis 3d zeigen Schritte bei einem Verfahren
zur Ausbildung einer Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die
Schritte zur Ausbildung der Anordnung 13 aus
Szintillatorbildelementen 13a, 13b, 13c und der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht 15 sind bei
diesem Ausführungsbeispiel dieselben wie die bei dem
Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2a bis
2c. Nachdem die Szintillationslicht reflektierende
Schicht 15 ausgebildet ist, wird eine für Röntgenstrahlen
empfindliche Fotoresistschicht 27 über der Anordnung 13
und den mit dem Licht reflektierenden Schichtmaterial
gefüllten Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d,
usw. ausgebildet. Die Fotoresistschicht 27 kann durch
bekannte Verfahren ausgebildet werden, wie etwa durch das
in den Kapiteln 12 bis 14 aus "Silicon Processing for the
VLSI Era, Vol. 1: Process Technology" von S. Wolfet al.
Lattice Press, 1986, offenbarte.
Nachdem die Fotoresistschicht 27 ausgebildet ist, wird
die Fotoresistschicht 27 mit Röntgenstrahlung selektiv
belichtet, damit erste Resistbereiche 27a ausgebildet
werden, jedoch zweite Resistbereiche 27b unbelichtet
verbleiben, oder zumindest lediglich leicht belichtet,
wie es in Fig. 3b gezeigt ist. Die Belichtungsstrahlung
ist vorzugsweise von der der Fotoresistschicht 27
gegenüberliegenden Seite auf die Szintillatorvorrichtung
gerichtet. Auf eine dem Verfahren gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2a bis 2c ähnliche Weise
schirmen die Szintillatorbildelemente die zweiten
Resistbereiche 27b vor einer Belichtung durch die
Röntgenstrahlung ab, während die Szintillationslicht
reflektierende Schicht 15 ein Durchdringen der
Röntgenstrahlen und Auftreffen auf die Resistbereiche 27a
erlaubt. Somit absorbiert die Fotoresistschicht 27 die
Röntgenstrahlen selektiv in den ersten Resistbereichen
27a, welche sich über den mit der Szintillationslicht
reflektierenden Schicht 15 gefüllten
Interszintillatorbereichen 14 befinden. Die ersten
Resistbereiche 27a sind somit unvernetzt zu den mit der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht 15 gefüllten
Interszintillatorbereichen selbstausgerichtet. So wie bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis 2c können
UV-emittierende Szintillatoren dem Fotoresist hinzugefügt
werden, damit dessen Empfindlichkeit gegenüber
Röntgenstrahlen verbessert wird.
UV-Licht kann anstatt Röntgenstrahlung zur Belichtung der
Resistschicht verwendet werden, so wie bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis 2c. Allgemein
können die meisten Fotoresiste, die mit UV gehärtet
werden können, ebenfalls mit Röntgenstrahlen gehärtet
werden. Typische Verfahren sind beispielsweise in den
Kapiteln 12 bis 14 in "Silicon Processing for VLSI Era,
Vol. 1: Process Technology" von S. Wolfet al. Lattice
Press, 1986, offenbart. So wie bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a bis 2c kann der
Fotoresist auch durch eine über der Fotoresistschicht 27
angeordnete Fotomaske anstatt durch die
Interszintillatorbereiche belichtet werden.
Fig. 3c zeigt die Schritte bei diesem
Ausführungsbeispiel, nachdem der Fotoresist durch
Strahlung belichtet wurde. Die nicht vernetzten ersten
Resistbereiche 27a werden durch Auflösung und Waschen
entfernt. Gemäß der Entfernung der ersten Resistbereiche
27a, welche die Bereiche über den
Interszintillatorbereichen freilegt, verbleiben die
zweiten Resistbereiche 27b, wie es in Fig. 3c gezeigt
ist. Gemäß der Entfernung der ersten Bereiche wird ein
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 28 in den durch die
Entfernung der ersten Resistbereiche verbleibenden Lücken
ausgebildet. Das Material 28 kann durch viele
Abscheidungstechniken ausgebildet werden. Das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial kann beispielsweise
durch physikalische Abscheidungstechniken, wie etwa
Verdampfung oder Sputtern ausgebildet werden, oder durch
andere Techniken, wie etwa nicht elektrisches Plattieren
oder chemische Gasphasenabscheidung. Da die durch die
Entfernung der ersten Resistbereiche 27a verbleibenden
Lücken zu und über den Interszintillatorbereichen
selbstausgerichtet sind, ist auch das in den Lücken
ausgebildete Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 28 zu und
über den Interszintillatorbereichen 14
selbstausgerichtet.
Fig. 3c und 3d zeigen zusammen eine zweistufige
Plattierungstechnik zur Ausbildung des
Röntgenstrahlabsorptionsmaterials, welches zu und über
den Interszintillatorbereichen 14 selbstausgerichtet ist.
Bei der ersten Stufe gemäß Fig. 3c wird eine dünne
Nukleationsschicht einer
Röntgenstrahlabsorptionsmetallisierung in den Lücken
ausgebildet, beispielsweise durch Plattierung. Die dünne
Metallisation kann ebenso auf zweiten Resistbereichen
zusätzlich zu einer Ausbildung in den Lücken ausgebildet
werden. Nachdem die dünne Nukleationsschicht ausgebildet
ist, werden die zweiten Resistbereiche 27b entfernt.
Jegliche die zweiten Resistbereiche 27b überlagernden
Metallisierung wird durch diese Lift-Off-Technik
ebenfalls entfernt.
Gemäß Fig. 3d wird eine zweite Metallisierungsschicht auf
der ersten dünnen Metallisierung ausgebildet, um die
Dicke der Röntgenstrahlabsorptionsmetallisierung auf
einen geeigneten Wert zu erhöhen, damit die resultierende
Röntgenstrahlabsorptionsschicht 2 als
Röntgenstrahlenschutzschild wirkt. Diese zweite
Metallisierungsschicht kann beispielsweise durch
Elektroplattierung, nicht elektrische Plattierung oder
das Eintauchen der Szintillatorvorrichtung in
geschmolzene Lötsubstanz ausgebildet werden, wie etwa bei
der Elektronikwellenlötung. Der Plattierungsvorgang kann
beispielsweise mit Wolfram, Gold, Platin, Silber, Blei
oder Legierungen aus diesen Metallen über der
Nukleationsschicht 28 durchgeführt werden.
Alternativ kann die zweite Stufe gemäß Fig. 3d
weggelassen werden, und das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial kann in den Lücken
zwischen den Resistbereichen 27b in einem einzigen
Schritt ausgebildet werden, falls die Enddicke des
Röntgenstrahlabsorptionsmaterials nicht dicker als die
Resistschicht 27 sein muss. Neben einem
Plattierungsvorgang kann auch die erste Stufe bei dem
zweistufigen Vorgang durch Verdampfung, Sputtern, oder
chemische Gasphasenabscheidung durchgeführt werden.
Bei einer weiteren Alternative kann die Metallisierung in
den Lücken zwischen den zweiten Resistbereichen durch
einen selektiven Abscheidungsvorgang ausgebildet werden,
der kein Plattierungsvorgang ist, beispielsweise durch
chemische Gasphasenabscheidung. Dabei kann die
Metallisierung in einem einzigen Schritt ausgebildet
werden.
Die Fig. 4a bis 4d zeigen Schritte eines Verfahrens zur
Ausbildung einer Szintillatorvorrichtung gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3a bis 3d in zumindest
zweierlei Hinsicht. Zunächst wird bei diesem
Ausführungsbeispiel das Röntgenstrahlabsorptionsmaterial
vor der Ausbildung der Fotoresistschicht ausgebildet.
Zweitens wird bei diesem Ausführungsbeispiel die
Fotoresistschicht vorzugsweise unter Verwendung einer
Fotomaske belichtet, anstelle dass die
Belichtungsstrahlung durch die Interszintillatorbereiche
gerichtet würde.
Die Schritte zur Ausbildung der Anordnung 13 von
Szintillatorbildelementen 13a, 13b, 13c und der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht 15 bei diesem
Ausführungsbeispiel sind dieselben wie die bei dem
Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der Fig. 2a bis
2c und 3a bis 3d. Nachdem die Szintillationslicht
reflektierende Schicht 15 ausgebildet ist, wird ein
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 30 über der Anordnung 13
und den mit der Licht reflektierenden Schicht 15
gefüllten Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d,
usw. ausgebildet. Geeignete Materialien für das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 30 beinhalten hochdichte
Metalle wie etwa Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium,
Platin, Gold, Blei sowie Legierungen aus diesen Metallen.
Weitere geeignete Materialien beinhalten hochdichte
Verbindungen wie etwa Hafniumoxid oder Wolframoxid. Eine
Fotoresistschicht 27 wird sodann auf dem
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 30 ausgebildet.
Gemäß Fig. 4b wird, nachdem der Fotoresist ausgebildet
ist, die Fotoresistschicht 27 vorzugsweise durch eine
Fotomaske 32 belichtet, welche die Struktur der
endgültigen Röntgenstrahlabsorptionsschicht aufweist, die
wiederum die Bereiche der Szintillationslicht
reflektierenden Schicht 15 in den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 19d, usw.
abschirmt. Die Fotomaske 32 beinhaltet
lichtundurchlässige Bereiche 32a, welche ein Durchdringen
der Belichtungsstrahlung durch die Fotomaske 32
verhindern, und transparente Bereiche zwischen den
lichtundurchlässigen Bereichen 32a, welche ein
Durchdringen der Belichtungsstrahlung ermöglichen. Die
Fotomaske 32 in Fig. 4b ist für die Belichtung eines
negativen Fotoresists geeignet, bei dem nicht belichtete
Fotoresistbereiche sodann entfernt werden. Es kann jedoch
ein positiver Fotoresist und eine Fotomaske verwendet
werden, welche die Bereiche des Fotoresists über den
Bereichen zwischen den Interszintillatorbereichen
belichten, woraufhin der belichtete Fotoresist entfernt
wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4a bis 4d wird die
Fotoresistschicht 27 vorzugsweise durch die Fotomaske 32
anstelle durch die Interszintillatorbereiche belichtet,
weil das Röntgenstrahlabsorptionsmaterial 30
typischerweise die Belichtungsstrahlen blockiert. Wenn
das Röntgenstrahlabsorptionsmaterial für die
Belichtungsstrahlung transparent ist, kann die
Fotoresistschicht 27 belichtet werden, indem die
Belichtungsstrahlung durch die Interszintillatorbereiche
gerichtet wird, wie bei den anderen
Ausführungsbeispielen.
Die Belichtungsstrahlung wird durch die Fotomaske 32 auf
den Fotoresist 27 zur Belichtung einer Struktur in der
Fotoresistschicht 27 der endgültigen
Röntgenstrahlabsorptionsschicht gerichtet.
Im Einzelnen weisen die ersten Resistbereiche 27a der
Fotoresistschicht 27 die Struktur der endgültigen
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht 2 auf. Die ersten
Resistbereiche 27a sind über und zu den mit der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht 15 gefüllten
Interszintillatorbereichen ausgerichtet. Die Bereiche der
Fotoresistschicht 27, welche nicht zu den ersten
Resistbereichen 27a gehören, sind die zweiten
Resistbereiche 27b. Es kann entweder positiver oder
negativer Fotoresist verwendet werden, wie es auf dem
Gebiet der Fotolithografie bekannt ist. Falls positiver
Fotoresist verwendet wird, werden während des
Belichtungsschrittes die zweiten Resistbereiche 27b
belichtet, aber nicht die ersten Resistbereiche 27a.
Falls negativer Fotoresist verwendet wird, werden die
ersten Resistbereiche 27a belichtet, aber nicht die
zweiten Resistbereiche 27b. Auf jeden Fall werden nach
dem Belichtungsschritt die zweiten Resistbereiche 27b
entfernt, wobei die ersten Resistbereiche 27a als
Ätzmaske verbleiben, wie es in Fig. 4c gezeigt ist.
Techniken zur Entfernung der zweiten Resistbereiche sind
bekannt und beispielsweise in den Kapiteln 12 bis 14 aus
"Silicon Processing for the VLSI Era, Vol. 1: Process
Technology" von S. Wolfet al., Lattice Press, 1986,
diskutiert.
Das Röntgenstrahlenabsorptionsmaterial 30 wird sodann
unter Verwendung der ersten Resistbereiche 27a als
Ätzmaske geätzt, und dadurch in die Röntgenstrahlen
absorbierende Schicht 2 strukturiert, wie es in Fig. 4d
gezeigt ist. Geeignete Techniken für den Ätzvorgang
beinhalten nasschemisches Ätzen und trockenchemisches
Ätzen wie etwa Plasmaätzen. Danach werden die ersten
Resistbereiche entfernt und die vervollständigte
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht verbleibt.
Die Fig. 7a bis 7d zeigen Schritte bei einem Verfahren
zur Ausbildung einer Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schritte zur
Ausbildung der Anordnung 13 von Szintillatorbildelementen
13a, 13b, 13c und der Szintillationslicht reflektierenden
Schicht 15 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind
dieselben wie bei dem Verfahren gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2a bis 2c. Nachdem die
Szintillationslicht reflektierende Schicht 15 ausgebildet
ist, wird eine durch Strahlung aushärtbare Schicht 47
über der Anordnung 13 und den mit dem Licht
reflektierenden Schichtmaterial gefüllten
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d usw.
ausgebildet. Die durch Strahlung aushärtbare Schicht 47
kann aus einem beliebigen Material sein, das unter
Strahlung aushärtet, wie etwa durch Röntgenstrahlen, UV
oder blaue Strahlung. Die durch Strahlung aushärtbare
Schicht 47 kann beispielsweise ein Fotoresist, ein durch
Strahlung aushärtbares Epoxid oder eine durch Strahlung
aushärtbare Tinte sein. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
den Fig. 7a bis 7d braucht die durch Strahlung
aushärtbare Schicht 47 nicht ein hochdichtes
Röntgenstrahlenabsorptionsmaterial enthalten, weil die
durch Strahlung aushärtbare Schicht 47 zur Ausbildung
einer Ausrichtungsschicht für eine
Röntgenstrahlenschutzschicht endgültig strukturiert wird.
Falls gewünscht, kann jedoch die durch Strahlung
aushärtbare Schicht 47 hochdichtes
Röntgenstrahlenabsorptionsmaterial beinhalten.
Bei dem Fall eines durch Strahlung aushärtbaren
Schichtmaterials, das durch Röntgenstrahen, UV oder blaue
Strahlung ausgehärtet wird, kann ein UV oder blau
emittierender Szintillator wie etwa hochreines Y2O3 oder
Gd2O3 oder Ce dotierte Oxide, wie etwa Lutetiumsilikat
dem aushärtbaren Material hinzugefügt werden, damit das
aushärtbare Material effizienter aushärtet, indem ein
Bruchteil des Röntgenstrahlenflusses in UV oder blaues
Licht umgewandelt wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den Fig. 2a bis 2c.
Nachdem die durch Strahlung aushärtbare Schicht 47
ausgebildet ist, wird die durch Strahlung aushärtbare
Schicht 47 mit Röntgenstrahlen selektiv belichtet, damit
erste Bereiche 48 selektiv über den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d usw. und zu
diesen selbst ausgerichtet ausgebildet werden, wie es in
Fig. 7b gezeigt ist. Fig. 7b zeigt mit Röntgenstrahlung
belichtete erste Bereiche 48 und nicht belichtete zweite
Bereiche 49. Die belichtende Strahlung wird vorzugsweise
auf die Szintillatorvorrichtung von einer der durch
Strahlung aushärtbaren Schicht 47 gegenüberliegenden
Seite gerichtet, so dass die Szintillatorbildelemente die
zweiten Bereiche 49 vor den belichtenden Röntgenstrahlen
abschirmen. An der Stelle der Röntgenstrahlung kann
entweder UV- oder blaues Licht zur Belichtung der durch
Strahlung aushärtbaren Schicht 47 verwendet werden.
Fig. 7b zeigt die durch die Interszintillatorbereiche
gerichtete Aushärtungsstrahlung. Alternativ kann die
Aushärtungsstrahlung auf die durch Strahlung aushärtbare
Schicht 47 durch eine Fotomaske gerichtet werden, wie es
bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4a bis 4d
dargestellt ist. Dabei können entweder die ersten
Bereiche 48 oder die zweiten Bereiche 49 durch die
Aushärtungsstrahlung belichtet werden. Falls
beispielsweise die durch Strahlung aushärtbare Schicht 47
aus einem positiven Fotoresist ausgebildet ist, dann kann
der zweite Bereich durch Aushärtungsstrahlung belichtet
werden und der zweite Bereich gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 4a bis 4d entfernt
werden.
Fig. 7c zeigt die Schritte zur Entfernung der zweiten
Bereiche 49. Die zweiten Bereiche 49 können durch
Verfahren entfernt werden, wie sie im Hinblick auf die
Ausführungsbeispiele der Fig. 2a bis 2c, 3a bis 3d und
4a bis 4d beschrieben wurden. Fig. 7c zeigt die zweiten
Bereiche 49 entfernt, wobei die ersten Bereiche 48 als
Ausrichtungsschicht 50 verblieben. Alternativ können die
ersten Bereiche 48 entfernt werden, bevor die zweiten
Bereiche entfernt werden und die Ausrichtungsschicht 50
kann aus einem Material ausgebildet werden, das von dem
der ersten Bereiche 48 verschieden ist, indem Material
zwischen die zweiten Bereiche ausgebildet wird. Dabei
kann das zwischen den zweiten Bereichen ausgebildete
Material beispielsweise durch Verfahren wie etwa
Sputtern, nicht elektrisches Plattieren, Verdampfung
sowie chemische Gasphasenabscheidung ausgebildet werden,
wie es im Zusammenhang mit den vorstehenden
Ausführungsbeispielen beschrieben wurde.
Fig. 7d zeigt die Schritte zur Ausbildung einer über und
zu der Ausrichtungsschicht 50 ausgerichteten
Röntgenstrahlenschutzschicht 51. Das Schutzschild 51 kann
beispielsweise Drähte oder Plättchen aufweisen, die
zwischen den Plättchen eines Kollimatoraufbaus gespannt
sind. Die Ausrichtungsschicht 50 erlaubt eine präzise
Ausrichtung des Röntgenstrahlenschutzschildes 51 über der
Ausrichtungsschicht 50 und somit über den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c und 14d. Das
Ausrichtungsschutzschild kann beispielsweise aus Wolfram
ausgebildet sein.
Die Fig. 8a bis 8c zeigen Schritte bei einem Verfahren
zur Ausbildung einer Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel wird eine Röntgenstrahlen
absorbierende aushärtbare Tinte in Verbindung mit einem
Screening-Vorgang zur Ausbildung des
Röntgenstrahlenschutzschildes der Szintillatorvorrichtung
verwendet. Die Schritte zur Ausbildung der Anordnung 13
von Szintillatorbildelementen 13a, 13b, 13c und der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht 15 bei diesem
Ausführungsbeispiel sind dieselben wie die bei dem
Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2a
bis 2c. Nachdem die Szintillationslicht reflektierende
Schicht 15 ausgebildet ist, wird eine Röntgenstrahlen
absorbierende aushärtbare Tinte 62 über den
Interszintillatorbereichen 14a, 14b, 14c, 14d usw.
selektiv ausgebildet.
Gemäß Fig. 8a wird eine Screening-Maske 60 nahe und
selektiv über der Anordnung 13 ausgerichtet, so dass die
Bereiche über den Interszintillatorbereichen durch Löcher
60a in der Screening-Maske 60 belichtet werden. Die
Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare Tinte 62 wird
sodann über der Screening-Maske 60 derart angewendet,
dass die Tinte 62 die Löcher 60a ausfüllt. Die Tinte 62
wird beispielsweise durch Beschaufelung der Tinte über
die Maske zur Füllung der Löcher 60a und zur Entfernung
überschüssiger Tinte 62 verteilt. Somit füllt die Tinte
62 die Löcher in der Screening-Maske 60, wie es in Fig.
8b gezeigt ist.
Die Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare Tinte 62
kann beispielsweise stempeldruckbare funkundurchlässige
Tinte #114-29, hergestellt von Creative Material, Inc.,
sein. Die Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare Tinte
kann eine beliebige aushärtbare Tinte sein, welche nach
der Aushärtung gute Röntgenstrahlen absorbierende
Eigenschaften aufweist. Diesbezüglich kann die
Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare Tinte durch
Mischung hochdichter Teilchen wie etwa Hafnium, Tantal,
Wolfram, Rhenium, Platin, Gold oder Bleiteilchen mit
aushärtbarer Tinte mit schlechteren Röntgenstrahlen
absorbierenden Eigenschaften ausgebildet werden.
Nachdem die Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare
Tinte aufgescreent wurde, wird die Tinte zur Ausbildung
der Röntgenstrahlen absorbierenden Schicht 2 ausgehärtet,
wie es in Fig. 8c gezeigt ist. Die aushärtbare Tinte
kann beispielsweise durch Erwärmung der aushärtbare Tinte
oder Beleuchtung der aushärtbare Tinte mit UV-, blauem
Licht oder Röntgenstrahlen ausgehärtet werden. Falls die
aushärtbare Tinte zum Verlaufen neigt, wird die Screen-
Maske 60 vorzugsweise nach dem Aushärten entfernt.
Anderenfalls kann die Screen-Maske 60 entweder vor oder
nach dem Aushärten entfernt werden. Die Dicke der
Röntgenstrahlen absorbierenden Schicht 2 hängt von den
Röntgenstrahlen absorbierenden Eigenschaften dieser
Schicht ab. Allgemein kann die Röntgenstrahlen
absorbierende Schicht 2 dünner sein, falls die Schicht
gute Röntgenstrahlen absorbierende Eigenschaften hat. Die
Erfinder entdeckten eine bevorzugte Dicke der
Röntgenstrahlenabsorptionsschicht bei annähernd 0,010
Zoll, wenn die Röntgenstrahlen absorbierende aushärtbare
Tinte 62 die stempeldruckbare funkundurchlässige Tinte
#114-29 von Creative Materials, Inc. ist.
Ein Computertomografieabtastsystem (CT) 100 ist in Fig.
6 gezeigt. Dieses CT-Abtastsystem 100 weist eine
zylindrische Umfassung 110 auf, in welcher der Patient
oder das abzutastende Objekt angeordnet wird. Ein
Fasslager 112 umgibt den Zylinder 110 und ist für eine
Rotation um die Zylinderachse konfiguriert. Der Entwurf
des Fasslagers 112 kann die Drehung um eine volle
Umdrehung mit anschließender Rückkehr oder eine
kontinuierliche Drehung vorsehen, was von dem zur
Verbindung der Elektronik auf dem Fasslager an den Rest
des Systems verwendeten System abhängt. Die Elektronik
auf dem Fasslager beinhaltet eine Röntgenstrahlquelle
114, welche vorzugsweise einen fächerförmigen
Röntgenstrahl erzeugt, welches ein
Szintillatorerfassungssystem 116 umgibt, welches auf dem
Fasslager auf der gegenüberliegenden Seite auf dem
Zylinder 110 befestigt ist. Die Fächerstruktur der
Röntgenstrahlquelle ist in der durch die
Röntgenstrahlquelle und das
Szintillationserfassungssystem 116 definierten Ebene
angeordnet.
Das Szintillationserfassungssystem 116 ist sehr schmal
oder dünn in der zu der Ebene des Räntgenfächerstrahls
senkrechten Richtung. Jedes Bildelement 118 des
Szintillationserfassungssystems beinhaltet einen
transparenten festen Barren aus einem
Szintillatormaterial und eine zu diesem
Szintillatorbarren optisch gekoppelte
Fotoerfassungsdiode. Die Bildelemente sind in einer
Anordnung angeordnet, wie sie vorstehend in Verbindung
mit Fig. 1 beschrieben sind. Die Bildelementanordnung
ist Teil einer Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlschild das vorstehend in Hinblick auf Fig.
1 beschrieben wurde.
Der Ausgang jeder Fotoerfassungsdiode ist mit einem
(nicht gezeigten) Operationsverstärker verbunden, der auf
dem Fasslager befestigt ist. Der Ausgang von jedem
Operationsverstärker ist entweder mit individuellen
Drähten 120 oder durch eine andere Elektronik mit dem
Hauptsteuersystem 150 für das Computertomografiesystem
100 verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Leistung für die Röntgenstrahlquelle und die
Signale von der Szintillationserfassungseinrichtung dem
Hauptsteuersystem 150 durch ein Kabel 130 zugeführt. Die
Verwendung des Kabels 130 begrenzt allgemein das
Fasslager auf eine einzige volle Umdrehung, bevor es in
seine Ursprungslage zurückkehrt.
Alternativ können Schleifringe oder optische Übertragung
oder Funkübertragung zur Verbindung der
Fasslagerelektronik an das Hauptsteuersystem 150
verwendet werden, wenn eine kontinuierliche Rotation des
Fasslagers erwünscht ist. Bei CT-Abtastsystemen dieser
Bauart wird das Szintillatormaterial zur Umwandlung
einfallender Röntgenstrahlen in luminiszierendes Licht
verwendet, welches durch die Fotoerfassungsdiode erfasst
und dadurch in ein elektrisches Signal umgewandelt wird,
als eine Einrichtung zur Umwandlung der einfallenden
Röntgenstrahlen in elektrische Signale, welche für eine
Bildextrahierung und andere Zwecke verarbeitet werden
kann.
Bei diesem Beispiel wurde gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2a bis 2c Wolfram-imprägniertes Epoxid als
Röntgenstrahlen absorbierendes Präkursormaterial
verwendet. Eine lineare Anordnung von
HiLight™-Szintillatorbildelementen wurde bereitgestellt,
die (in der Röntgenstrahlrichtung) annähernd 2 mm dick
sind, 1,5 mm breit und 2 mm tief. Die Bildelemente wurden
um 0,010 Zoll mit einer Szintillationslicht
reflektierenden Titanoxid dotierten Epoxidschicht
getrennt. Die Anordnung mit reflektierender Schicht wurde
mit einer Schicht von 85 Gew.-% Wolfram gefülltem Norland
61™ UV-aushärtbarem Epoxid beschichtet. Die Dicke dieser
Epoxidschicht war annähernd 0,030 Zoll. Die der Wolfram
gefüllten Epoxidschicht gegenüberliegende Seite der
Anordnung wurde mit 120 kvp Röntgenstrahlen für insgesamt
50 Sekunden belichtet, was einer insgesamt absorbierten
Dosis von annähernd 15000 Rad in der
Wolfram/Epoxidmischung ausmacht. Die Wolfram-gefüllte
Schicht wurde sodann mit Aceton gewaschen, was zu Linien
von einer Wolfram-gefüllten Zusammensetzung über der
Szintillationslicht reflektierenden Schicht führte, die
annähernd 0,012 Zoll breit und 0,018 Zoll lang waren. Die
Wolfram/Epoxidzusammensetzungslinien sind in der
Fotografie 5 gezeigt, wie sie oberhalb des
Interszintillatorreflektors ausgebildet sind.
Die Bedingungen für dieses zweite Beispiel sind denen des
ersten Beispiels ähnlich. Bei diesem Beispiel war jedoch
die HiLightTM-Szintillatoranordnung mit Reflektorlücken
von 0,004 Zoll zwischen den Bildelementen versehen, wobei
der Szintillator in Röntgenstrahlrichtung 3 mm dick war.
Die gesamte Belichtungsdosis war wiederum annähernd 15000
Rad. Bei diesem Beispiel war der Ablauf von einer Stunde
zwischen dem Ende der Röntgenstrahlbelichtung und dem
Waschen mit Aceton zur Entfernung des nicht belichteten
Epoxids zugelassen, damit das Epoxid noch vollständiger
aushärtet. Dies führte zu Linien der ausgehärteten
Wolfram/Epoxidzusammensetzung, die 0,006 Zoll breit und
0,004 Zoll dick waren.
Gemäß vorstehendem ist eine Szintillatorvorrichtung mit
einem Röntgenstrahlschutzschild beschrieben. Die
Szintillatorvorrichtung weist eine Anordnung von
Szintillatorbildelementen auf. Eine Szintillationslicht
reflektierende Schicht, die Szintillationsschicht von den
Bildelementen reflektiert, ist zumindest zwischen den
Szintillatorbildelementen in Interszintillatorbereichen
beinhaltet. Eine Röntgenstrahlenabsorptionsschicht wirkt
als Röntgenstrahlschutzschild zum Schutz der Abschnitte
der Szintillationslicht reflektierenden Schicht vor
Röntgenstrahlen. Die Röntgenstrahlenabsorptionsschicht
wird selektiv und auf selbstausrichtende Weise in
Bereichen über den Interszintillatorbereichen
ausgebildet.
Vorstehend wurden die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung zum Zwecke der Darstellung beschrieben.
Diese Beschreibung stellt jedoch keine Begrenzung des
Erfindungsbereiches dar. Folglich können zahlreiche
Abwandlungen, Anpassungen sowie Alternativen für den
Fachmann ersichtlich sein, ohne jedoch von der
beanspruchten Erfindung abzuweichen.
Claims (48)
1. Szintillatorvorrichtung mit
einer Anordnung von Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillatorlicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
eine Röntgenstrahlabsorptionsschicht, die ein hochdichtes Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweist, das in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
einer Anordnung von Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillatorlicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
eine Röntgenstrahlabsorptionsschicht, die ein hochdichtes Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweist, das in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
2. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Rötgenstrahlabsorptionsschicht zudem ein Dielektrikum
umfasst, und wobei das hochdichte
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial in dem Dielektrikum
eingestreute Teilchen aufweist.
3. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das
Dielektrikum ein Epoxid ist.
4. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das
hochdichte Röntgenstrahlabsorptionsmaterial ein
hochdichtes Metall aus der Gruppe Hafnium, Tantal,
Wolfram, Rhenium, Platin, Gold, Blei und deren
Legierungen umfasst.
5. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das
hochdichte Röntgenstrahlabsorptionsmaterial ein
Hochdichtes Material aus der Gruppe Hafniumoxid,
Wolframoxid und Bleioxid umfasst.
6. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das
hochdichte Röntgenstrahlabsorptionsmaterial ein
hochdichtes Material aus der Gruppe Hafnium, Tantal,
Wolfram, Rhenium, Platin, Gold, Blei, Legierungen daraus,
Hafniumoxid, Wolframoxid und Bleioxid umfasst.
7. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht zwischen 0,0001 und
0,08 Zoll dick ist.
8. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Röntgenstrahlabsorptionsschicht in den ersten Bereichen
zwischen 0,002 und 0,010 Zoll breit, ist.
9. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Szintillationslichtreflexionsschicht eine obere
Oberfläche der Szintillatorbildelemente bedecken.
10. Szintillatorvorrichtung mit
einer Anordnung von Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillatorlicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht, die ein hochdichtes Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweist, das in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
einer Anordnung von Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillatorlicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht, die ein hochdichtes Röntgenstrahlabsorptionsmaterial aufweist, das in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
11. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung mit den Schritten:
Ausbildung einer Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen Szintillatorbildelementen einer Anordnung von Szintillatorbildelementen; und
selektives Ausbilden einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen.
Ausbildung einer Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen Szintillatorbildelementen einer Anordnung von Szintillatorbildelementen; und
selektives Ausbilden einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen.
12. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten:
Ausbildung einer Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht über der Anordnung von Szintillatorbildeleme nten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht durch Strahlung, wodurch erste Präkursorbereiche selektiv über und selbstausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Präkursorbereiche zwischen den ersten Präkursorbereichen ausgebildet werden, und Entfernung der zweiten Präkursorbereiche.
Ausbildung einer Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht über der Anordnung von Szintillatorbildeleme nten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht durch Strahlung, wodurch erste Präkursorbereiche selektiv über und selbstausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Präkursorbereiche zwischen den ersten Präkursorbereichen ausgebildet werden, und Entfernung der zweiten Präkursorbereiche.
13. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht ein
strahlungsheilbares Epoxid mit hochdichten
Röntgenstrahlabsorptionsteilchen ist.
14. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die
Strahlung bei dem Schritt zur selektiven Belichtung
Röntgenstrahlung oder ultraviolette (UV) Strahlung ist.
15. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der
Schritt zur selektiven Belichtung zudem versehen ist mit
dem Schritt der selektiven Ausrichtung der Strahlung
durch die Interszintillatorbereiche.
16. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht ein
strahlungsheilbares Epoxid mit hochdichten
Röntgenstrahlabsorptionsteilchen ist, und wobei die
Strahlung bei dem Schritt zur selektiven Belichtung eine
Röntgenstrahlung ist.
17. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die
hochdichten Röntgenstrahlabsorptionsteilchen ein
hochdichtes Material aus der Gruppe Hafnium, Tantal,
Wolfram, Rhenium, Platin, Gold, Blei, Legierungen daraus,
Hafniumoxid, Wolframoxid und Bleioxid umfasst.
18. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die
Strahlung eine Röntgenstrahlung ist und die
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht ein ultraviolett
(UV) oder blau emittierendes
Röntgenstrahlszintillatormaterial aufweist.
19. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 18, wobei das UV
emittierende Röntgenstrahlszintillatormaterial Cer
dotiertes Oxid, Y203 oder Gd203 ist.
20. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung ferner versehen ist mit
den Schritten
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen; und
selektive Belichtung der Fotoresistschicht mit Strahlung, wodurch erste Resistbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden.
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen; und
selektive Belichtung der Fotoresistschicht mit Strahlung, wodurch erste Resistbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden.
21. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 20, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten
Entfernung der ersten Resistbereiche, die selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet sind, wobei die zweiten Resistbereiche belassen werden;
Ausbildung eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials über den zweiten Resistbereichen und den Interszintillatorbereichen; und
Entfernung der zweiten Resistbereiche zur selektiven Ausbildung der Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen.
Entfernung der ersten Resistbereiche, die selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet sind, wobei die zweiten Resistbereiche belassen werden;
Ausbildung eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials über den zweiten Resistbereichen und den Interszintillatorbereichen; und
Entfernung der zweiten Resistbereiche zur selektiven Ausbildung der Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen.
22. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 21, wobei das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial über den zweiten
Resistbereichen und Interszintillarorbereichen durch
Verdampfung, Sputtern, nichtelektrisches Plattieren oder
Chemische Gasphasenabscheidung ausgebildet wird.
23. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die
Entfernung der zweiten Resistbereiche ebenso das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial über dem zweiten
Resistbereich entfernt.
24. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung ferner versehen ist mit
den Schritten
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung aus Szintillatorbildeleme nten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Fotoresistschicht durch Strahlung, wodurch erste Resitbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden;
Entfernung der ersten Resistbereiche und Belassung der zweiten Resistbereiche;
selektive Abscheidung eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials zwischen den zweiten Resistbereichen; und
Entfernung der zweiten Resistbereiche, damit die Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet wird.
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung aus Szintillatorbildeleme nten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Fotoresistschicht durch Strahlung, wodurch erste Resitbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden;
Entfernung der ersten Resistbereiche und Belassung der zweiten Resistbereiche;
selektive Abscheidung eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials zwischen den zweiten Resistbereichen; und
Entfernung der zweiten Resistbereiche, damit die Röntgenstrahlabsorptionsschicht über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet wird.
25. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten:
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung von Szintillatorbildeleme ten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Fotoresistschicht durch Strahlung, wodurch erste Resistbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden;
Entfernung der ersten Resistbereiche, die selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet sind, wobei die zweiten Resistbereiche belassen werden;
Ausbildung einer ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial über den zweiten Resistbereichen und den Interszintillatorbereichen durch einen Vorgang aus der Gruppe Plattierung, Chemische Gasphasenabscheidung, Sputtern und Verdampfung;
Entfernung der zweiten Resistbereiche; und
Ausbildung einer zweiten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial auf der ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial durch einen Plattierungsvorgang, einem Sputtervorgang oder durch einen Lötvorgang, wodurch die Röntgenstrahlabsorptionsschicht selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet wird.
Ausbildung einer Fotoresistschicht über der Anordnung von Szintillatorbildeleme ten und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der Fotoresistschicht durch Strahlung, wodurch erste Resistbereiche selektiv über den Interszintillatorbereichen und zweite Resistbereiche zwischen den ersten Resistbereichen ausgebildet werden;
Entfernung der ersten Resistbereiche, die selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet sind, wobei die zweiten Resistbereiche belassen werden;
Ausbildung einer ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial über den zweiten Resistbereichen und den Interszintillatorbereichen durch einen Vorgang aus der Gruppe Plattierung, Chemische Gasphasenabscheidung, Sputtern und Verdampfung;
Entfernung der zweiten Resistbereiche; und
Ausbildung einer zweiten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial auf der ersten Schicht aus Röntgenstrahlabsorptionsmaterial durch einen Plattierungsvorgang, einem Sputtervorgang oder durch einen Lötvorgang, wodurch die Röntgenstrahlabsorptionsschicht selektiv über den Interszintillatorbereichen ausgebildet wird.
26. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 20, zudem mit den
Schritten:
Ausbilden eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials über den Interszintillatorbereichen und den Szintillatorbildelementen vor der Ausbildung der Fotoresistschicht;
Entfernen der zweiten Resistbereiche und Belassen der ersten Resistbereiche, wodurch dritte Bereiche des Röntgenstrahlabsorptionsmaterials selektiv freigelegt werden;
Entfernen der dritten Bereiche des Röntgenstrahlabsorptionsmaterials, wodurch die Röntgenstrahlabsorptionsschicht ausgebildet wird; und
Entfernen der ersten Resistbereiche.
Ausbilden eines Röntgenstrahlabsorptionsmaterials über den Interszintillatorbereichen und den Szintillatorbildelementen vor der Ausbildung der Fotoresistschicht;
Entfernen der zweiten Resistbereiche und Belassen der ersten Resistbereiche, wodurch dritte Bereiche des Röntgenstrahlabsorptionsmaterials selektiv freigelegt werden;
Entfernen der dritten Bereiche des Röntgenstrahlabsorptionsmaterials, wodurch die Röntgenstrahlabsorptionsschicht ausgebildet wird; und
Entfernen der ersten Resistbereiche.
27. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 26, wobei das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial durch Verdampfung,
Sputtern, Plattierung oder Chemische Gasphasenabscheidung
ausgebildet wird.
28. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 27, wobei das
Röntgenstrahlabsorptionsmaterial ein hochdichtes Material
aus der Gruppe Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Platin,
Gold, Blei, Legierungen daraus, Hafniumoxid, Wolframoxid
und Bleioxid umfasst.
29. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 21, wobei der
Schritt zur selektiven Belichtung zudem versehen ist mit
dem Schritt der selektiven Ausrichtung der Strahlung
durch die Interszintillatorbereiche.
30. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung mit einem
Röntgenstrahlenschutzschild nach Anspruch 29, wobei die
Strahlung bei dem Schritt der selektiven Belichtung eine
Röntgenstrahlung ist.
31. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 26, wobei der
Schritt zur selektiven Belichtung zudem versehen ist mit
dem Schritt der selektiven Ausrichtung der Strahlung
durch die Interszintillatorbereiche.
32. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 31, wobei die
Strahlung bei dem Schritt der selektiven Belichtung eine
Röntgenstrahlung ist.
33. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die
Strahlung eine Röntgenstrahlung ist, und der Schritt der
selektiven Belichtung zudem versehen ist mit dem Schritt
Bereitstellung einer ultraviolett (UV) oder blau
emittierenden Festszintillatorschicht über der
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht vor der
selektiven Belichtung der
Röntgenstrahlabsorptionspräkursorschicht durch Strahlung.
34. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 11, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten:
Bereitstellen einer Screening-Maske mit Löchern, die selektiv zu den Interszintillatorbereichen ausgerichtet sind;
Aufbringen einer durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte in den zu den Interszintillatorbereichen selektiv ausgerichteten Löchern; und
Aushärten der durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte.
Bereitstellen einer Screening-Maske mit Löchern, die selektiv zu den Interszintillatorbereichen ausgerichtet sind;
Aufbringen einer durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte in den zu den Interszintillatorbereichen selektiv ausgerichteten Löchern; und
Aushärten der durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte.
35. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 34, wobei der
Schritt zum Aushärten umfasst, dass die durch
Röntgenstrahlen aushärtbare Tinte durch Erwärmung der
durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte oder durch
Beleuchten der durch Röntgenstrahlen aushärtbaren Tinte
mit blauer, ultravioletter (UV) oder Röntgenstrahlung
ausgeheilt wird.
36. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 34, wobei die durch
Röntgenstrahlen aushärtbare Tinte ein hochdichtes Metall
aus der Gruppe Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Platin,
Gold, Blei und deren Legierungen umfasst.
37. Computertomografiesystem mit
einer Röntgenstrahlenquelle;
einer Szintillatorvorrichtung mit einer Anordnung von Szintillatorbildelementen, einer Szintillationslichtreflexionsschicht, die in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen zur Reflexion von Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen nach dem Auftreffen von Röntgenstrahlen von der Röntgenstrahlenquelle auf eines der Szintillatorbildelemente ausgebildet ist, und einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht mit einem hochdichten Röntgenstrahlabsorptionsmaterial, das selektiv auf selbstausrichtende Weise in einem ersten Bereich über den Interszintillatorbereichen ausgebildet ist; und
einer Szintillationslichterfassungseinrichtung, die zu dem Szintillatorfestmaterial zur Erfassung der Szintillationsstrahlung optisch gekoppelt ist.
einer Röntgenstrahlenquelle;
einer Szintillatorvorrichtung mit einer Anordnung von Szintillatorbildelementen, einer Szintillationslichtreflexionsschicht, die in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen zur Reflexion von Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen nach dem Auftreffen von Röntgenstrahlen von der Röntgenstrahlenquelle auf eines der Szintillatorbildelemente ausgebildet ist, und einer Röntgenstrahlabsorptionsschicht mit einem hochdichten Röntgenstrahlabsorptionsmaterial, das selektiv auf selbstausrichtende Weise in einem ersten Bereich über den Interszintillatorbereichen ausgebildet ist; und
einer Szintillationslichterfassungseinrichtung, die zu dem Szintillatorfestmaterial zur Erfassung der Szintillationsstrahlung optisch gekoppelt ist.
38. Szintillatorvorrichtung mit
einer Anordnung aus Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
einer Ausrichtungsschicht, die auf selbstausrichtende Weise in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
einer Anordnung aus Szintillatorbildelementen;
einer Szintillationslichtreflexionsschicht zur Reflexion von Szintillationslicht von den Szintillatorbildelementen, wobei die Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen den Szintillatorbildelementen ausgebildet ist; und
einer Ausrichtungsschicht, die auf selbstausrichtende Weise in ersten Bereichen über den Interszintillatorbereichen selektiv ausgebildet ist.
39. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 38, zudem mit
einem Röntgenstrahlschutzschild, das über der
Ausrichtungsschicht und zu dieser ausgerichtet
ausgebildet ist.
40. Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 39, wobei das
Röntgenstrahlenschutzschild Leitungen oder Plättchen
aufweist.
41. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung mit den Schritten:
Ausbildung einer Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen Szintillatorbildelementen einer Anordnung von Szintillatorbildelementen; und
selektive Ausbildung einer Ausrichtungsschicht über den Interszintillatorbereichen.
Ausbildung einer Szintillationslichtreflexionsschicht in Interszintillatorbereichen zwischen Szintillatorbildelementen einer Anordnung von Szintillatorbildelementen; und
selektive Ausbildung einer Ausrichtungsschicht über den Interszintillatorbereichen.
42. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 41, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten
Ausbilden einer durch Strahlung heilbaren Schicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der durch Strahlung heilbaren Schicht durch Strahlung, wodurch erste Bereiche selektiv über und selbst ausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Bereiche zwischen den ersten Bereichen ausgebildet werden; und
Entfernen der zweiten Bereiche.
Ausbilden einer durch Strahlung heilbaren Schicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen;
selektive Belichtung der durch Strahlung heilbaren Schicht durch Strahlung, wodurch erste Bereiche selektiv über und selbst ausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Bereiche zwischen den ersten Bereichen ausgebildet werden; und
Entfernen der zweiten Bereiche.
43. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 41, zudem mit dem
Schritt
Ausbildung einer Röntgenstrahlenschutzschicht über
der Ausrichtungsschicht und zu dieser ausgerichtet.
44. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 43, wobei der
Schritt zur selektiven Ausbildung zudem versehen ist mit
den Schritten
Ausbildung einer strahlungsheilbaren Schicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen,
selektive Belichtung der strahlungsheilbaren Schicht durch Strahlung, wodurch erste Bereiche selektiv über und selbstausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Bereiche zwischen den ersten Bereichen ausgebildet werden; und
Entfernung der zweiten Bereiche.
Ausbildung einer strahlungsheilbaren Schicht über der Anordnung von Szintillatorbildelementen und Interszintillatorbereichen,
selektive Belichtung der strahlungsheilbaren Schicht durch Strahlung, wodurch erste Bereiche selektiv über und selbstausgerichtet zu den Interszintillatorbereichen und zweite Bereiche zwischen den ersten Bereichen ausgebildet werden; und
Entfernung der zweiten Bereiche.
45. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 44, wobei die
Strahlung Röntgenstrahlung, ultraviolette (UV) oder blaue
Strahlung ist.
46. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 44, wobei die
strahlungsheilbare Schicht eine Fotoresistschicht, ein
strahlungsheilbares Epoxid oder eine strahlungsheilbare
Tinte ist.
47. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 45, wobei die
Strahlung Röntgenstrahlung ist, und die
strahlungsheilbare Schicht einen UV oder blau
emittierenden Röntgenstrahlenszintillator umfasst.
48. Verfahren zur Ausbildung einer
Szintillatorvorrichtung nach Anspruch 44, wobei bei dem
Schritt der selektiven Belichtung die Strahlung selektiv
durch die Interszintillatorbereiche gerichtet ist.
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