KR20100109461A - 디지털 방사선 촬영 검출기 및 그 전자기 차폐 제공 방법 - Google Patents

디지털 방사선 촬영 검출기 및 그 전자기 차폐 제공 방법 Download PDF

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KR20100109461A
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digital radiography
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제프리 알 하우버
스티븐 디 다니엘스
로버트 아센토
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케어스트림 헬스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 디지털 방사선 촬영 검출기는 방사선 노출 에너지에 따라 디지털 이미지 데이터를 형성하는 검출기 패널을 구비한다. 인클로저는 검출기 패널을 수용하고, 전기 전도성 재료로 형성되며, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 둘레를 따라 내측 베이스 표면으로부터 수직으로 연장되는 하나 이상의 측벽을 구비한다. 베이스 자기 차폐물은 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면 중 적어도 하나를 가로지르는 나노결정 재료층으로서 연장된다. 커버는 비전도성 재료로 형성되며, 커버의 내측 표면에 접합되는 금속 합금층의 커버 자기 차폐물을 구비한다. 측벽 자기 차폐물은 하나 이상의 측벽의 하나 이상의 표면을 따라 연장되며, 나노결정 재료 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 구비한다.

Description

디지털 방사선 촬영 검출기 및 그 전자기 차폐 제공 방법{MAGNETIC SHIELDING FOR PORTABLE DETECTOR}
본 발명은 통상적으로 디지털 방사선 촬영 검출기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 휴대 가능한 디지털 방사선 촬영 검출기용 자기 차폐물에 관한 것이다.
디지털 방사선 촬영(digital radiography; DR)은 방사선 노출로부터 이미지 컨텐츠를 얻기 위해 감광성 필름 또는 광자극성 저장 형광체를 사용하는 필름계(film-based) 및 컴퓨터 방사선 촬영(Computed Radiography; CR) 이미징 기술 양자에 대한 변형예로서 점점 더 바람직해지고 있다. 디지털 방사선 촬영의 경우, 방사선 민감층 상에 캡쳐된 방사선 노출 에너지는 픽셀마다 적절한 전자 이미지 디스플레이 디바이스 상에 이후의 리드아웃(read-out) 및 디스플레이를 위한 기억 회로 내에 저장된 전자 이미지 데이터로 변환된다. 디지털 방사선 촬영을 성공시키는 하나의 구동력은 분석 및 진단을 위해 하나 이상의 멀리 떨어진 위치로 데이터 네트워크를 통해 저장된 이미지를 신속하게 시각화하여 통신하는 능력이다. DR 이미징의 경우, 디지털화된 이미지 데이터를 제공하기 위해 필름이 우선 현상되고 검사되며, 그 이후에 멀리 떨어진 위치로 패키징되어 전송되거나 개별 스캐너 장치에 입력되는 경우를 발생시키는 지연 없이, 수행될 수 있다.
평판 디지털 방사선 촬영(DR) 이미징 시스템은 종래의 필름계 또는 이전의 CR 시스템에 비해 다수의 장점을 갖는다. 이들 중 두드러지는 장점은 작업자 또는 기술자가 노출 이후의 임의의 타입의 이미징 매체를 이동시키고, 취급하며, 처리하거나 스캔할 필요 없이 방사선 촬영 이미지 데이터를 얻는 DR 시스템의 능력이다. 그 후에, DR 수신기 패널로부터 직접 다운로드된 데이터는 현지에서 또는 임의의 적절하게 네트워크된 뷰어 스테이션(networked viewer workstation)에서 보고 진단하도록 신속하게 이용 가능하다.
크기, 중량 및 비용과 같은 인자로 인해, 이전의 평판 디지털 방사선 촬영(DR) 이미징 검출기는 그들을 수용하도록 특별히 설계된 테이블 및 월 버키(wall bucky) 구조체에 영구적으로 장착되었다. 보다 최근에는 감소된 크기 및 전력 요건을 제공하는 고체 전자 공학(solid state electronics)에서의 기술적 발전으로 인해, 보다 휴대 가능하고 개선 가능한 타입의 디지털 검출기가 예상된다. 이상적으로, 보다 휴대 가능한 DR 검출기는 이전의 검출기의 데이터 수집 장점을 갖지만, 감소된 중량 및 크기는 ISO-4090 35×43㎝의 표준 카세트 프로파일에 일치하도록 할 수 있다. 이것은 이러한 ISO 표준에도 일치하는 기존의 테이블 또는 월 X-레이 유닛 내로 DR 검출기가 끼워맞춤되도록 허용한다. 이러한 일치는, 현재 사용되는 바와 같이, 기존의 X-레이 테이블 및 월 설비를 업그레이드하거나 수정할 필요를 제거하여, 기존의 필름 및 CR 카세트 설비 X-레이 룸에 대한 대체와 같은 DR 검출의 유용성을 확장시킬 가능성이 있다. 결과적으로, 개선된 DR 검출기는 현재 필름 및 CR 검출기만을 사용하도록 억제되고 있는 시스템과 함께 사용 가능하다.
감소된 크기 및 중량에 추가하여, 무선 통신을 위해 선으로 연결되어 있지 않고 탑재된 배터리 전력을 포함하는 진정으로 휴대 가능한 디지털 검출기를 제공하는 것이 바람직하다. 이들 추가적인 장점의 경우, 휴대 가능한 DR 검출기는 기존의 X-레이 이미징 시스템과 함께 보다 용이하게 사용될 수 있다. 이것은 전력 또는 데이터 케이블을 연결하기 위한 필요에 의해 강요되는 번거로운 요건 및 위험 없이, 필요에 따라 하나의 위치로부터 다른 위치로 용이하게 이동될 수 있는 검출기를 제공하는데 도움을 준다.
DR 기술은 가능한 개선으로서의 가능성을 기존의 이미징 시스템에 제공하여, 감소된 업그레이드 비용으로 진단 정보의 제공시 작업 흐름(workflow), 효율 및 시간 적절함을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 다수의 문제점이 남아서 계속해서 제기된다. 이들 문제점 중에는 이전의 버키 유닛과 같은 가까운 설비로부터의 노이즈(noise)에 관한 어려움이 존재한다. 큰 감지 영역 및 전체의 민감도로 인해, DR 검출기는 그리드 모터(grid motor)와 자동 노출 제어 파워 서플라이와 같은 주변의 전자기원(electromagnetic source)으로부터의 전자파 간섭(Electro Magnetic Interference; EMI)에 특히 민감하다. 외부로부터의 전자파 노이즈는 캡쳐된 X-레이 이미지 데이터의 품질을 방해하며, 임상 진단 적용에서 이들 이미지의 값을 손상시키는 가공물을 도입할 수 있다. 저주파수 자기장은 이러한 타입의 EMI에 대한 차폐시의 어려움으로 인해 특히 문제가 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 타입의 디바이스에 대한 차폐의 문제점을 인식하기 위해, DR 검출기의 구성요소-레벨 구조와 유도된 노이즈의 특성을 우선 고려하는 것이 유용하다. 도 1의 개략적인 다이어그램은 방사선 촬영 이미지 검출기의 대표적인 검지 및 데이터 수집 회로를 도시한다. 방사선 촬영 이미징 검출기 패널(10)은 행렬 매트릭스와 행과 열의 리드아웃 라인(20, 22) 각각으로 배치된 수백 만개의 포토센서를 갖는 배열이다. 각각의 픽셀(14)에 대해서, 포토다이오드와 같은 포토 센서(12)는 수신하는 방사선 에너지의 양에 비례하는 전하(electric charge)를 생성한다. 각각의 센서에 의해 생성된 전하는 전하 증폭기(26)의 배열을 사용하여 리드아웃된다. 각각의 포토센서는 연관된 박막 트랜지스터 또는 TFT(16)를 통해 특정 칼럼 리드아웃 라인에 대한 연결부를 갖는다. 게이트 드라이버(18)의 뱅크(bank)는 포토센서로부터의 전하가 각각의 전하 증폭기(26) 내로 흐르도록 허용하여, 박막 트랜지스터의 소정의 열을 선택적으로 작동시킨다. 그 후에, 전하 증폭기(26)는 신호 버스(signal bus)(30) 상에 제공되고 아날로그 대 디지털(Analog-to-Digital; A/D) 컨버터(28) 및 연관된 멀티플렉서(multiplexer; MUX)(32) 회로를 통해 디지털 값으로 용이하게 변환될 수 있는 전압으로 전하를 변환시킨다. 픽셀 배열에 대한 관련된 지지 회로는 포토센서(12) 쪽으로 바이어스 라인(24)을 제공하는 바이어스 서플라이(32)를 포함한다.
임의의 픽셀(14)에 대해서, 이미지 리드아웃 작동시 포토센서(12)에서 발생되는 전하의 양은 약 수십 피코쿨롱(picocoulomb)이다. 이러한 극히 적은 신호는 패널의 이미징 영역 위에 분포된 긴 칼럼 리드아웃 라인(22)을 통해 이동한다. 일반적인 이미징 검출기 패널(10)에 대해서, 리드아웃 라인(22)은 길이가 43㎝까지일 수 있어서, 유도된 노이즈에 대해 상당한 길이의 경로를 제공한다.
도 2의 개략적인 다이어그램은 각각의 픽셀(14)에 대한 포토센서 리드아웃 전자 기기를 보다 상세하게 도시한다. 여기서, 포토다이오드로서 도시된 개별 포토센서(12)는 칼럼 리드아웃 트레이스 라인(trace line)을 통해 전하 증폭기(26) 쪽으로 신호 경로(52)를 따라 게이트 드라이버(50)의 제어 하에서 TFT(16)에 의해 스위치된다. 회로 트레이스의 고유 저항 및 커패시턴스는 동등 회로(54)로서 점선 안에 포함되어 신호 경로(52) 및 리드아웃 라인(22) 양자에 대해 표시된다. 전하 증폭기(26)는, 스위치(56)가 개방되면 신호를 통합하며, 스위치(68)가 폐쇄되면 상관된 이중 샘플링(Correlated Double Sampling; CDS) 스위치(60) 내의 저장 커패시터(64)에 참조 전하값을 제공한다. 스위치(66)는 일단 픽셀 전하를 나타내는 신호가 얻어지면 전하 증폭기(26)로부터 저장 커패시터(62)로 신호를 제공한다.
변동 자기장 내에 컨덕터가 위치되면, 자기장으로부터의 간섭이 발생한다. 이것은 때때로 전도성 루프를 갖는 필드의 쇄교 플럭스(flux linkage) 내의 변화로서 기술된다. 전도성 루프 내의 변동 플럭스는 유도 전자기력 또는 전압을 야기한다. 컨덕터가 고임피던스와 저전압 신호 경로의 일부이면, 자기 유도 전압은 측정된 신호와 간섭하는 노이즈로서 고유 신호에 더해진다.
도 1 및 도 2의 리드아웃 라인(22)이 변동 플럭스와 링크되면, 검출기의 리드아웃 칼럼 라인 내에 이미지 품질을 저하시키는 유도 에러 전압이 있을 수 있다. 패러데이 법칙에 따르면 유도 전압의 양은 다음 식으로 주어진다.
[식 1]
Figure pat00001
여기서, ε은 볼트(volt) 단위인 유도 전자기력(induced electromagnetic force; emf)이며, φ는 웨버(weber) 단위인 단일 턴을 링크하는 자기 플럭스(magnetic flux)이다.
식 1로부터, 시변(time varing) 자기장을 갖는 컨덕터 내의 유도 전압이 컨덕터를 링크하는 플럭스의 시간 변화율에 직접 비례하는 것이 명백하다. PWM 모터 드라이브와 플라이백 변압기(flyback transformer) 양자는, 예컨대 높은 dφ/dt 값을 발생시키는 매우 높은 펄스화 인덕터 전류를 갖는다. 이들의 주파수는 보통 패러데이 방식 차폐물이 매우 효과적이지 않은 20㎑ 내지 100㎑ 범위 내로 떨어진다. 도 1 및 도 2에 도시된 리드아웃 라인의 길이가 43㎝까지일 수 있기 때문에, 몇몇의 방사선 촬영 이미징 슈트(suit) 내에 잠재적으로 존재하는 외부의 자기장에 상당히 예민할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 디지털 신호로 변환될 수 있는 전압 레벨로 적은 검출된 신호를 정확하게 통합하기 위해, 전하 증폭기(26)의 회로는 검출된 신호에 매우 높은 임피던스를 제공한다. 이러한 고임피던스 회로는 민감성이며, 동시에 신호 내로 노이즈를 도입하는 외부 전기장 및 자기장에 매우 예민하다. 일단 외부 노이즈가 도입되면, 제거하는 것이 어렵거나 불가능할 수 있다. 검출기의 민감성 기기에 외측 전자기 노이즈를 들어가지 않게 하기 위해 취해지는 측정기는 일반적으로 차폐물을 포함한다.
전자 디바이스에 사용되는 일반적인 타입의 차폐물은 패러데이 차폐(Faraday shielding)로 보통 지칭되며, 민감한 고임피던스 전자 기기는 몇몇 종류의 전도성 재료를 갖는 하우징 내부에 둘러싸인다. 패러데이 차폐 기구는 얇은 전도성 코팅이 적용되는 알루미늄 또는 플라스틱 하우징으로 제조된 금속 인클로저일 수 있다. 그 후에, 하우징의 전도성 재료는 전자 기기의 접지와 동일한 접지점에 연결된다. 동축 케이블과 함께 사용되는 동일한 원리를 기본적으로 이용하는 이러한 배열은 외부 전기장으로부터 회로를 효과적으로 차폐한다.
1㎒를 초과하는 주파수에서의 고주파수 자기장은 패러데이 차폐 기술을 이용하여 차폐될 수 있다. 이것은 AC 자기장이 적용된 자기장에 대향하는 인클로저의 전도성 금속 내의 와상 전류(eddy current)를 유도한다는 사실로 인한 것이다.
그러나, 와상 전류의 상쇄는 자기장의 주파수가 특정점 미만으로 감소할 때 점점 비효과적이 된다. 예컨대, 60㎑ 내지 100㎑ 범위 내의 자기장은 전도성 패러데이 차폐로부터 매우 적은 감쇠를 나타낸다. DC 자기장(0㎐)은 와상 전류가 형성되지 않기 때문에 알루미늄 또는 구리 부품을 완전히 통과할 것이다.
실제적으로, 패러데이 차폐는 100㎑ 미만의 자기장 주파수에 대해 거의 값을 갖지 않거나 전혀 갖지 않는다. 따라서, 60㎐ 전력 라인으로부터의 주파수와 같은 이러한 낮은 범위에서의 주파수는 패러데이 차폐가 사용되는 경우에도 고임피던스 전기 회로에 대해 잠재적인 소스의 간섭을 유지한다.
불행하게도, 방사선 촬영 이미징 검출기 사용의 영역 내에 임의의 개수의 저주파수 자기장 소스가 있을 수 있다. 특정 타입의 설비는 저주파수 전자기장을 방출하는 것으로 알려져 있다. X-레이 테이블 및 버키 드로워(drawer) 내에 및 그 주변에 쉽게 제공되는 예시는 전압 서플라이에 제공되는 그리드 모터 구동 유닛과 플라이백 변압기에서 사용되는 PWM 모터 드라이브를 포함한다. 이들 양자의 소스는 20㎑ 내지 100㎑의 주파수 범위 내로 떨어지는 자기장을 발생시키며, 상기 범위는 종래의 패러데이 차폐를 사용하여 효과적으로 차폐되지 않는 범위이다.
설계에 의해, 상당한 레벨의 EMI를 발생시키는 구성요소는 내장형 또는 통합형 DR 시스템에 대해 사용되지 않는다. 개시 스테이지로부터, 이러한 시스템은 신중하게 설계되어, 시스템 구성요소로부터의 가능한 간섭이 제거되거나 적어도 최소화된다. 그러나, 이것은 드물게 필름 또는 CR 매체를 사용하게 처음부터 설계된 이전의 X-레이 시스템을 갖는 경우가 아니다. 결과적으로, 기존의 하드웨어에 대한 개선품으로서 사용되는 휴대 가능한 DR 설비는 중간 주파수 범위 또는 저주파수 범위에서의 EMI의 잠재적인 소스로부터 가능한 한 보호된다. 이러한 보호는 공지되고 예측 가능한 EMI 소스가 존재하는 환경과 EMI가 용이하게 예측되지 않는 조건 양자의 원인이 되며, 발생된 EMI 필드의 상대적 위치 및 강도는 알려지지 않거나 변동될 수 있다.
외측 저주파수 자기장은, 도 3에 도시된 바와 같이, 회로 주변으로 재지향되고 적절하게 설계된 인클로저 내부의 민감성 전기 회로를 둘러쌈으로써 간섭하는 것이 방지될 수 있는 것이 알려져 있다. 이러한 방식으로 저주파수 자기장을 차폐하기에 효과적인 재료는 특정의 바람직한 강자성체 특성을 갖는다. 일반적으로, 수용 가능한 재료는 높은 투과율을 나타내는 니켈-철계 합금과 같은 매우 연자성 재료를 포함한다.
저주파수 자기 차폐를 위해 이용 가능한 상당한 제한된 수의 재료가 존재하며, 이들 재료는 중량 및 실행 가능성에 대해 몇몇의 제한 요소를 갖는다. 퍼멀로이(Permalloy) 및 Mu 금속은 이러한 목적으로 보통 사용되는 차폐 재료의 2가지 예시이다. 이들 재료는 상이한 형상 및 크기의 범위 내에서 이용 가능하다. 시트 형태는 일반적으로 포일(foil)에 대해 약 0.002인치 내지 0.010인치의 두께에서 시트 및 플레이트에 대해 약 0.065인치까지 변한다.
추가적으로, 나노결정 철 합금에 근거한 현재 이용가능한 몇몇의 비교적 신규한 자기 차폐 재료도 존재한다. 나노결정 재료는 10나노미터만큼 작은 입자 크기를 갖는 극히 미세 입자 마이크로구조를 나타낸다. 퍼멀로이 및 Mu 금속과 같은 종래의 연자성 재료는 1㎛를 초과할 수 있는 보다 큰 입자 구조를 갖는다. 결정체 입자 구조의 크기가 감소할 때 재료의 연자성 특성이 저하되고 항자력(coercive force)이 증가하는 경향이 있다는 것이 통상적으로 관찰된다. 그러나, 이러한 관계는 실제로는 100나노미터 미만의 입자 구조에 대해서 반대인 것이 알려져 있다.
차폐 적용에 대해 적절한 고투과율 및 큰 표면적을 갖는 나노결정 재료는 몇몇의 상이한 제조 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 파인메트(FINEMET)(등록상표)의 제조를 위한 하나의 기술은 초당 백만 ℃에서 FE, Si B로 이루어지는 용융 합금과 다른 트레이스 요소의 급속 담금질(quenching)을 이용한다. 이것은 극히 작은 균일한 결정체를 갖는 아몰퍼스(amorphous) 금속의 스트립을 생성한다. 그 후에, 큰 표면적을 성취하기 위해, 이러한 재료의 스트립은 인접한 스트립 사이에서 작은 중첩부를 가져 함께 용접된다. 그 후에, 용접된 스트립은 플라스틱층 사이에서 적층된다. 이러한 재료는 소정의 길이 및 폭으로 편리하게 절단되어 양면 접착 테이프로 구조체에 부착될 수 있는 15인치 폭까지 롤링하는데 이용 가능하다.
또한, 나노결정 미세구조를 갖는 재료는 전착 프로세스시 펄스화된 전기장을 이용하여 생성될 수 있는 것이 알려져 있다. 보통, 금속의 전착은 임의의 배향 및 마이크로미터 단위의 입자 크기를 갖는 결정체를 생성한다. 그러나, 도금 프로세스시 전류를 펄스화함으로써 이러한 프로세스를 수정하는 것은 결정체의 성장 조건을 변경시킴으로써, 보다 작은 입자 크기를 생성한다. 추가적으로, 짧은 지속 기간동안 펄스 전류를 변형적으로 역전시키는 것은 매우 미세한 입자 구조체를 생성하는 것이 알려져 있다. 이것은 전기장이 역전되는 시간동안 전기분해 프로세스가 도금된 구조체 내에 나노포어(nanopore)를 생성한다는 사실로 인한 것이다. 그 후에, 이들 나노포어는 다음에 이어지는 전류 펄스 동안 정리된다. 이것은 결정체 입자의 성장을 나노미터 단위로 제한한다.
고투과율을 나타내는 나노결정 철-니켈 합금은 펄스화된 전착을 이용하여 생성된다. 많은 비율의 철 및 니텔이 이러한 타입의 재료의 벌크(bulk)를 구성하지만, 보다 작은 비율의 다른 요소가 전착된 나노결정 재료의 자기 성능을 증대시키도록 도입될 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, 이러한 작은 변경은 나노결정 철-니켈 합금의 범위 내에서 고려된다.
이와 같은 전착 프로세스를 이용하여, 재료를 형성하기 위해 먼저 절단하고 그 후에 구조체에 접착제를 적용할 필요 없이, 고투과율을 갖는 나노결정 철-니켈 합금층이 생성될 수 있으며, 자기 차폐로서 기능하는 비교적 큰 표면적의 구조체에 직접 적용될 수 있다.
저주파수 자기장 차폐를 위해 사용되는 연자성 재료는 용이하게 자화(magnetize)되고 탈자화된다. 자기장의 플럭스를 제어 또는 채널링(channel)하는데 주로 사용되는 이들 재료는 일반적으로 약 10Am-1 미만의 고유한 보자력(coercivity)을 갖는다. 연자성 재료에 대한 장점의 수치로서 종종 사용되는 매개변수는 재료가 적용되는 자기장에 어떻게 용이하게 반응하는지를 측정하는 비투과율(relative permeability)(μr)이다. 고투과율을 갖는 재료는 저투과율을 갖는 재료보다 낮은 자기 저항(reluctance)을 갖는다. 이러한 타입의 자성 재료는 공기와 경로와 같은 높은 자기 저항 경로가 아닌, 자기장이 따르는 낮은 자기 저항 경로를 제공한다. 비교로서, 공기가 기준으로 사용되어, 소정의 주파수에서 재료의 비투과율이 관습적으로 공기의 비투과율에 대해 표현된다. 공기는 1㎑의 주파수에서 1의 비투과율을 갖는 한편, 특정 Mu 또는 퍼멀로이 금속은 1㎑의 주파수에서 약 5,000 내지 250,000 이상 만큼의 비투과율을 나타낼 수 있다.
퍼멀로이 및 Mu 금속과 같은 고투과성의 재료를 사용하는 자기 차폐 기술은 저주파수 자기장으로부터의 간섭에 민감한 차폐 디바이스에 대해 수년간 개발되어 왔다. 이러한 타입의 적용은, 예컨대 광전자증배관(photomultiplier) 튜브, CRT 또는 캐소드 레이 튜브 및 민감성 광 자이로스코프의 차폐에 대해 사용되어 왔다. 강자성체 재료의 층 형성은 비자성체 재료의 층 사이에서 분리된 연속한 차폐층을 갖는 효과적인 자기 차폐 기술인 것이 알려져 있다. 비자성체 재료는 알루미늄 또는 동(brass), 다양한 플라스틱 또는 공기와 같은 임의의 비철 재료일 수 있다.
층 형성된 차폐물을 갖는 하나의 예시는 도 4의 용기의 단면도에 도시된다. 여리서, 자기 투과율 재료(72)의 층은 비자성체 재료(74)로부터 형성된 용기의 내부 및 외부 벽에 대해 배치된다. 강자성체 재료의 각각의 층은 전체의 감쇠 인자의 원인이 된다. 이러한 이중 층 배열은 단일 층이 2개의 개별 층의 조합된 전체 두께보다 클 수 있는 경우에도 단일 층에 비해 개선된 성능을 제공한다.
도 4를 참조하여 설명된 기술은, 예컨대 미국 특허 제 6,627,810 호에 기술된 바와 같은 민감성 광 자이로스코프를 차폐하기 위해 사용되어 왔다. 이러한 층 형성된 기술을 이용하면, 자성 재료의 개별 층의 개수가 2개로 제한되지 않으며, 각각의 강자성체 차폐층이 다음부터 비자성체 재료층과 분리되는 3개 또는 4개의 별개의 층을 사용하는 적용이 존재한다. 몇몇의 적용에서, 각각의 자기층의 지료는 상이한 투과율 특징을 갖는 상이한 특성을 가질 수 있다. 구조체의 외부 상에 저투과율 재료를 사용하는 것은 다음 층에 대해 필드의 강도를 감소시키는 높은 포화도를 제공한다. 또한, 낮은 비용 또는 큰 내구성과 같은 다른 특징의 장점을 갖는 상이한 층 부분 상에 상이한 자성 재료를 사용하는 것이 유리할 수 있다. 도 4를 참조하면, 예컨대 외부에 대향하는 바와 같은 내부 층 상에 상이한 재료(72)를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
도 4에 대해 기술된 표면 범위 및 층 형성 접근법이 개념 내에서 비교적 복잡하지 않지만, 이러한 접근법이 실제적으로 효과적으로 사용되는 것을 방해하는 상당한 어려움이 존재할 수 있다. 예컨대, 미국 특허 제 6,627,810 호에 기술된 실린더의 비교적 단순한 형상은 사전 형성된 차폐 재료(72)의 적용에 용이하게 적합하다. 그러나, 사전 형성된 차폐물이 사용되더라도, 그 자기 차폐 성능은 굽힘 또는 접힘으로써 재료가 응력을 받는 경우 심각하게 저하될 수 있다. 저투과율 재료 상의 임의 타입의 기계적 응력, 즉 굽힘, 포밍(forming), 전단, 펀칭, 인발 또는 용접시 사용되는 것과 같은 고온을 겪는 것과 같은 것은 재료의 가공 경화를 야기할 수 있다. 도 4의 실시예에서, 예컨대 용기의 내측 및 외측 차폐층은 구조체에 일치시키기 위해 90도 굽힘부를 갖는다.
프린지 효과(fringe effect)는 인클로저 차폐물에 대한 추가적인 문제점을 제기한다. 효과적인 차폐를 위해, 자기 차폐 재료는 바람직하게 프린징을 허용하는 임의의 차폐 세그먼트 사이에 갭이 없이 전체 검출기를 들러싼다. 도 5는 커버 섹션(40) 및 바닥부 베이스 섹션(42)을 갖는 인클로저의 단면을 도시하며, 차폐물의 세그먼트가 커버 섹션(40)을 제 위치에 구비한 경우에도 비연속적인 경우에 프린징이 어떻게 발생할 수 있는지를 도시한다. 검출기의 수명 동안 외측 커넥터에 대해서 뿐만 아니라 내측 구성요소에 대해 접근이 필요할 수 있기 때문에, 프린징은 DR 검출기에 대해 특별한 문제점일 수 있다. 제거 가능한 커버, 케이블 접근 포트 또는 디바이스의 표면 상에 제공되는 구성요소가 있는 곳과 같은 자기 차폐 재료 내의 연속부에 갭 또는 파단점이 존재하는 곳에 프린징이 있을 것이다.
도 4 및 도 5에 도시된 자기 차폐물은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 원통형 구조체 상에 조립하기 전에 급격한 반경 이상의 몇몇의 타입의 굽힘과, 고투과율 재료 상의 인발 또는 용접 작업을 수행하지 않고서는 제조될 수 없다는 것이 주목된다. 자성 재료를 가공 경화하는 임의의 상술된 응력 작업은 유용한 차폐 특성을 실질적으로 손상시키거나 파괴한다. 기계적 응력을 야기하는 임의의 작업 이후에, 재료의 고투과율 및 그에 따라 풀림(annealing) 프로세스에 의해 자기 차폐 특성을 회복하는 것이 필요하다.
이러한 타입의 재료의 풀림은 상당히 복잡하고 고가의 작업일 수 있다. 풀림시, 연성 투과성 합금, 일반적으로 Mu 금속 또는 퍼멀로이는 진공 또는 수소 대기와 같은 제어된 대기 내에서 고온을 겪는다. 가열 사이클시, 자성 재료는 2100 화씨 온도 근처의 온도까지 승온되며, 투과율을 최대화시키기 위해 몇 시간동안 이러한 온도로 유지된 후 제어된 냉각 사이클이 이어진다.
풀림도 문제점을 도입한다. 높은 풀림 온도는 차폐 재료를 상당히 연하게 하여, 사전 제조된 부품의 치수 통합성의 손실을 야기할 수 있다. 제조 후에 높은 풀림 온도를 겪게 되는 부품은 가열 사이클시 과도한 뒤틀림을 방지하기 위해 충분한 두께로 구성된다. 따라서, 예컨대 얇은 포일은 사전 형성된 구조체에 대해 적합하지 않으며, 얇은 포일로부터 형성된 사전 형성된 구조체는 쉽게 말리고 뒤틀리며 풀림 이후에 완전히 쓸모없게 된다. 따라서, 사전 형성된 자기 차폐 구조체를 실행 가능하도록 하기 위해, 사전 제조된 부품은 풀림 프로세스시 치수 공차를 보존하기 위해 충분한 두께를 갖는다. 퍼멀로이 및 Mu 재료에 대해, 이들은 0.002인치 0.004인치의 일반적인 포일 두께보다 매우 큰 재료 두께를 필요로 한다. 이것은 완료되고 차폐된 디바이스에 대해 벌크 및 중량을 추가하며, 몇몇 타입의 설비에 대한 문제점이 있을 수 없더라도, 추가된 벌크 및 중량은 휴대 가능한 DR 검출기를 차폐하기 위해 필요한 것과 양립할 수 없다.
휴대 가능성 및 산업 수용성을 위해, 휴대 가능한 DR 검출기 설계는 상당히 엄격한 치수 프로파일과 중량 요건을 충족시킨다. 이들 2가지 인자는 비교적 얇은 Mu 포일 합금과 다른 임의의 공지된 재료의 사용을 본질적으로 배제한, 가능한 한 경량이고 얇은 임의 타입의 차폐 재료를 필요로 한다. 상술된 바와 같이 몇몇의 타입의 잠재적으로 손상시키는 기계적 응력을 가함이 없이 복잡한 형상 내로 얇은 연성 포일을 사전 형성하는 문제점으로 인해, 개선 가능한 검출기의 상당히 복잡한 내측 및 외측 형상이 차폐 문제점에 더욱 추가되어 사전 제조된 부품에 대한 설계 문제점을 매우 복잡하게 한다. 또한, 얇은 Mu 금속 포일이 사전 형성 및 풀림되지 않고 제공되는 곳에서도, Mu 금속을 복잡한 접힘 구조체에 부착하기 위한 종래의 방법은 인간의 실수에 크게 영향받으며, 실망스러운 제조 수율을 야기할 것이다.
DR 검출기 전체를 둘러싸는 것은 X-레이가 진입하는 검출기의 상부 커버 상에 강자성체 재료층을 필요로 한다. 이러한 재료층은 불행하게도 검출기에 진입하는 X-레이 에너지의 일부를 흡수하며, 검출 양자 효율(quantum efficiency) 또는 DQE를 제한하여, 전체 효율을 감소시킨다. 이것은 환자를 높은 방사선량에 노출시키는 증가된 X-레이 노출 레벨을 잠재적으로 필요로 한다.
요약하면, 종래의 차폐 기술은 다수의 이유로 DR 검출기의 설계와 의도된 기능과 양립할 수 없으며, 이것은 적어도 하기를 포함한다.
(ⅰ) 바람직하지 않은 X-레이 감쇠 레벨. 불행하게도, 효과적인 저주파수 EMI 차폐인 것으로 공지된 종래의 코팅 또는 커버링은 X-레이 신호를 감소시키는 재료로부터 형성되는 경향이 있다. 종래 차폐 배열의 이러한 재료의 사용은 진단 이미지를 얻기 위해 증가된 방사선량을 필요로 한다.
(ⅱ) 초과 중량. 종래의 차폐 재료 자체는 DR 검출기에 상당한 중량을 추가할 수 있으며, 이는 디바이스를 필름 또는 CR 등가물에 대한 대체물로서 덜 휴대성이며 덜 바람직하게 한다.
(ⅲ) 치수 상의 제한. ISO-4090 35×43㎝ 표준 카세트 프로파일 내에 맞추고 충분한 이미징 영역을 제공하기 위해, 차폐 재료는 두께에 있어 제한된다.
(ⅳ) 전체를 둘러쌀 필요성. DR 수신기 패널은 차폐물 내에 완전히 둘러싸인다. 차폐물 부분 사이의 갭은 프린징으로 인해 바람직하지 않다.
(ⅴ) 재료의 가공의 어려움. 이것은 차폐 재료를 형상화하고 이들을 검출기 표면에 적용하는 것에 양자에 적용한다.
곤란한 치수, 중량 및 성능 요건을 충족시키면서 DR 검출기를 효과적으로 차폐하기 위해 종래 차폐 기술로 이들 어려움을 해결하는 것이 불가능하다는 것은, 연구자들이 EMI 문제점에 대응하는 방식에 대해 다른 곳에서 조사했다. 단지 하나의 예시로서, 카우처(Kautzer) 등에게 허여된 "X-레이 검출기 내에 유도된 전자기 노이즈를 감소시키기 위한 방법 및 수단"이라는 명칭의 미국 특허 제 7,091,491 호는 이러한 검출기에 대한 EMI 차폐가 실현 가능하지 않다는 것을 언급하며, 보상에 대한 추가적인 노출 사이클을 샘플링하는 단계를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 기술은 유도된 노이즈 분포가 적어도 어느 정도 일정하며, 많은 타입의 EMI에 대한 경우가 아닌 것을 가정한다.
따라서, 휴대 가능한 DR 검출기는 낮은 중량에 대한 요건과 양립할 수 있고, 치수에 대한 최소 영향을 가지며, 적절한 차폐 성능을 제공하고 실현 가능하게 제조될 수 있는 EMI 차폐를 필요로 한다.
본 발명의 목적은 진단 이미징 기술을 진보시키는 것이다. 이러한 목적을 염두해 둔 상태로, 본 발명은 방사선 노출 에너지에 따라 디지털 이미지 데이터를 형성하는 검출기 패널과; 상기 검출기 패널을 수용하고, 전기 전도성 재료로 형성되며, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 둘레를 따라 상기 내측 베이스 표면으로부터 수직으로 연장되는 하나 이상의 측벽을 구비하는 인클로저와; 상기 인클로저의 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면 중 적어도 하나를 가로지르는 나노결정 재료층으로서 연장되는 베이스 자기 차폐물과; 비전도성 재료로 형성되는 커버로서, 상기 커버의 내측 표면에 접합되는 금속 합금층의 커버 자기 차폐물을 구비하는, 상기 커버와; 상기 하나 이상의 측벽의 하나 이상의 표면을 따라 연장되며, 상기 나노결정 재료 또는 상기 금속 합금 중 적어도 하나를 구비하는 측벽 자기 차폐물을 포함하는 디지털 방사선 촬영 검출기를 제공한다.
본 발명의 특징은 휴대 가능한 DR 검출기의 내측 및 외측 표면에 차폐 재료를 적용하기 위한 다수의 재료 및 기술을 적용하는 것이다.
본 발명의 장점은 감소된 중량 및 크기를 갖는 휴대 가능한 DR 검출기 검출기에 대한 EMI 차폐를 제공하는 것이다. 이것은 휴대 가능한 DR 검출기가, 저주파수 자기장의 소스를 갖거나 그렇지 않으면 간섭하여 종래의 DR 검출기의 사용을 방해할 수 있는 기존의 X-레이 설비를 갖는 개선물로서 사용되는 것을 허용한다.
이들 목적은 도시적인 예시의 방법으로만 되어 있으며, 이러한 목적은 본 발명의 하나 이상의 실시예의 좋은 예시일 수 있다. 개시된 발명에 의해 고유하게 성취되는 다른 바람직한 목적 및 장점은 당업자에게 발생하거나 명백할 수 있다. 본 발명은 첨부된 특허청구범위에 의해 한정된다.
본 발명의 상술한 그리고 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 하기의 보다 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 도면의 요소는 서로에 대해 반드시 비례하는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 감소된 중량 및 크기를 갖는 휴대 가능한 DR 검출기 검출기에 대한 EMI 차폐를 제공할 수 있다.
도 1은 방사선 이미지 검출기의 대표적인 검지 및 데이터 수집 회로를 도시하는 개략적인 다이어그램,
도 2는 방사선 이미지 검출기 내의 단일 포토다이오드에 대한 일반적인 신호 경로를 도시하는 개략적인 다이어그램,
도 3은 자기 차폐물의 효과를 도시하는 개략적인 다이어그램,
도 4는 다층 차폐 배열의 단면 측부도,
도 5는 프린지 효과를 나타내는 다층 차폐 배열의 단면 측부도,
도 6은 상대적인 위치를 나타내도록 분리된 DR 검출기의 구성요소의 단면 측부도,
도 7은 DR 검출기용 케이싱 및 리드(lid)의 단면도,
도 8a 내지 도 8f는 일 실시예에서 차폐물 재료를 DR 검출기용 인클로저에 적용하기 위한 순서를 도시하는 도면,
도 9a는 본 발명의 일 실시예에서의 DR 검출기용 차폐 배열의 단면 측부도,
도 9b는 DR 검출기용 차폐 배열의 변형적인 실시예의 단면 측부도,
도 9c는 DR 검출기용 차폐 배열의 다른 변형적인 실시예의 단면 측부도,
도 10a는 차폐된 커버를 구비한 DR 검출기용 차폐 배열을 사용하는 실시예의 단면 측부도,
도 10b는 차폐된 커버를 구비한 DR 검출기용 차폐 배열의 다른 실시예의 단면 측부도,
도 11은 도시된 측벽용 차폐 배열을 구비한 DR 검출기용 인클로저의 에지를 도시하는 분해 사시도,
도 12는 일 실시예에 따른 층 형성된 차폐물을 갖는 DR 검출기의 후방으로부터 본 분해 사시도,
도 13은 차폐물 장착을 위한 백킹 조립체의 측부 및 평면도,
도 14는 측벽 차폐물을 인클로저에 부착하기 위한 단계의 순서를 도시하는 도면,
도 15는 측벽 차폐물을 인클로저에 부착하기 위해 사용되는 기구를 도시하는 도면.
하기는 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이며, 참조부호는 동일한 참조부호가 몇몇의 도면 각각에서 동일한 구조체의 요소를 나타내도록 도면에 기재되었다.
배경기술 부분에서 주목된 바와 같이, 고임피던스 감지 회로는, 특히 입력 신호 라인이 자기 플럭스를 링크하는 경우 낮은 주파수의 자기장에 매우 민감하게 될 수 있다. DR 패널 구성 및 기능의 특성에 의해, 고임피던스 리드아웃 회로는 검출기의 에지 근처에 주로 위치될 것으로 예상된다.
본 개시의 문맥에서, 용어 "상부" 및 "바닥부" 또는 "수직"은 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 방사선 촬영 검출기 또는 그 구성요소의 특정 배향을 한정하는데 사용되는 것이 아니라, 서로에 대한 대향 표면 또는 다른 특징부의 위치 관계를 나타내는 것으로 주로 의도된다.
본 개시의 문맥에서, "고투과율(high permeability)"은 1㎑에서 적어도 2500 이상인 비투자율(relative magnetic permeability)로서 정의된다. 배경기술 재료에서 주목된 바와 같이, 비투과율값은 안정된 상태에서 공기의 투과율값과 투과율을 비교한다.
본 개시의 문맥에서, 2개의 표면은 서로의 약 90 +/-12도 내의 각도로 배치될 때 대체로 수직인 것으로 고려된다.
차폐물이 본 발명의 실시예에서 어떻게 제공되는지를 이해하기 위해, 우선 DR 검출기 패널이 어떻게 구성되는지와 DR 검출기 패널 및 그 구성요소의 전체 형상을 고려하는 것이 유용하다. 도 6의 사시도는 내측 구성요소가 명백하게 도시되어 있지 않은 상태로, DR 검출기(104)를 수용하는데 사용되는 인클로저(92) 및 커버(80)를 도시한다. 알루미늄 인클로저(92)는 검출기 하우징의 후면 및 측면을 형성하는 5면 상자이며, 폭 및 높이 치수를 한정하는 베이스(70)를 구비한다. 4개의 측벽은 베이스(70)로부터 수직으로 연장되고, 베이스(70)의 둘레를 따라 인클로저(92)의 내측 표면의 방향으로 연장되어 인클로저(92)의 깊이 치수를 한정한다. 확대부(F)에서 도시된 코너(36)에서의 인클로저(92)의 작은 부분은 이용 가능하고 상대적으로 실행 가능성이 있는 제한된 개수의 재료를 고려했을 때 차폐 문제점의 비교적 복잡성을 생각하게 한다. 5면 상자로서, 인클로저(92)는 차폐 재료로 덮이는 11개의 평면을 가지며, 베이스(70)의 상부 및 바닥부 표면과, 4개의 외측 측벽(44)과, 4개의 내측 측벽(46)과, 이들 측벽 사이에서 커버(80)를 안착시키는데 사용되는 상부 에지(38)를 포함한다. 또한, 일 실시예에서, 이들 상이한 표면은 코너(36)에서 특히 복잡한 상태로 인클로저(92)를 따라 교차부에서 서로 대체로 수직이다. 3개의 수직 표면이 교차하는 4개의 각각의 코너(36)에 16개의 점이 존재한다. 따라서, 비교적 단순한 구조물로 보이지만, 인클로저(92)의 5면 상자 형상은 Mu 포일 및 포일 또는 시트 형태의 다른 타입의 경량 차폐물을 적용하기 위한 저항성 표면을 실제적으로 제공한다. 패스너, 데이터 커넥터, 교체 가능 또는 재충전 가능한 구성요소 및 다른 디바이스에 대해 접근을 위한 추가적인 포트에 대한 필요성이 이러한 문제점에 대해 복잡성을 더욱 추가시킨다.
이러한 차폐 프로세스의 상대적인 어려움은 휴대성에 대한 요건과 차폐 재료 자체의 결점에 의해 더욱 복잡해진다. 배경기술 부분에서 먼저 주목된 바와 같이, 가장 양호하게 적용가능한 경량 차폐 재료 중에서 공지되어 있는 얇은 Mu 금속 포일은 생산 조립시 취급하기 어려울 수 있다. 따라서, 적절한 경량의 EMI 차폐를 DR 검출기(104)에 대해 제공하는 작업이 특히 저항성인 것이 명백할 수 있다. 이후의 일련의 도면은 DR 검출기 패널의 구성을 상세하게 도시하며, DR 검출기(104)용 EMI 차폐가 일 실시예에서 어떻게 제공되는지를 도시한다.
도 7은 일반적인 구성요소가 명백함을 위해 조립된 위치로부터 수직으로 오프셋된 상태로, EMI 차폐 이전에 DR 검출기의 에지부의 내측 구성요소의 단면 측부도를 도시한다. 도 7에 도시된 배열은 (도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 E-E에서 본) 에지 단면의 일부만을 도시한다.
검출기 커버(80)는 일반적으로 X-레이에 다소 투명한 구조적 강성 재료로 제조된다. 이러한 재료는, 예컨대 탄소 섬유 재료일 수 있다. 일반적으로 20미크론 내지 50미크론 두께의 알루미늄으로 제조되는 전도성 필름(82)은 커버(80)의 내부에 적층될 수 있다. 이러한 필름은 패러데이 차폐물의 일부로서 기능하며, 검출기의 전기 접지 회로에 연결된다. 다음에, 폼(foam)과 같은 재료의 압축성 층(84)은 상부 커버(80)와 신틸레이터(scintillator)(86) 사이에 위치된다. 신틸레이터(86)는 X-레이로 활성화될 때 광자(photon)를 방출하는 발광 형광체(luminescent phosphor) 재료를 포함한다. 형광체 재료는 검출기 포토센서(12)(도 1)의 민감도 내의 파장을 갖는 방출된 광자를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 포토다이오드 배열과 연관된 리드아웃 회로는 신틸레이터(86) 아래의 유리 패널(88) 상에 형성된다. 신틸레이터(86)는 높은 광 커플링 효율(optical coupling efficiency)을 유지하기 위해 유리 패널(88)과 매우 근접하게 접촉한다. 신틸레이터(86) 위의 폼 층(84)은 유리 패널(88)에 대해 압축함으로써 이것을 보장한다. 유리 패널(88)은 비교적 파손되기 쉬우며, 파손을 방지하도록 보호된다. 따라서, 두꺼운 지지층(90)이 유리에 적층되어, 유리를 보호하도록 기능한다. 지지층(90)은, 예컨대 알루미늄, 티타늄 또는 마그네슘일 수 있다.
도 7을 더욱 참조하면, 알루미늄 인클로저(92)는 검출기의 패러데이 차폐물의 일부이기도 하며, 모든 구성요소가 함께 조립될 때 상부 커버(80)의 내부 상에서 전도성 필름(82)과 전기 접촉한다. 알루미늄 인클로저(92)의 후면에 유리 지지부(90)를 확고하게 유지하기 위한 패스너 또는 다른 디바이스가 제공된다. 간략함을 위해, 이들 구조의 상세한 설명이 본원에 도시되지 않지만, 전자 디바이스 조립체 분야에서 당업자에게 잘 알려져 있다.
또한, 도 7은 좌측에 3개의 구성요소, 즉 플렉스 케이블(flex cable)(94)과, 주문형 집적 회로(Application-Specific Integrated Circuit, ASIC)(96) 및 회로 기판(98)을 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 회로 요소, 즉 전하 증폭기(26)와, 멀티플렉서(multiplexer, MUX)(32) 및 A/D 컨버터 회로(28)는 도 6의 회로 기판(98) 상에 위치설정된다. 전하 증폭기와 같은 몇몇의 회로는 ASIC(96) 자체 내에 위치된다. 플렉스 케이블(94)은 유리 패널 상의 도 1 및 도 2에 도시된 칼럼 리드아웃 라인(22)과 ASIC(96) 내의 전하 증폭기 사이의 연결부로서 기능한다. 플렉스 케이블(94)은 검출기 내의 모든 전하 증폭기 쪽으로의 고임피던스 신호 라인을 포함한다. 따라서, 도 7의 배열을 가정하면, 플렉스 케이블(94) 및 ASIC(96)는 자기장으로부터의 간섭에 매우 민감한 구성요소이며, 몇몇의 타입의 차폐물을 필요로 한다.
본 발명의 장치 및 방법은, 감지 회로 구성요소를 보호하는 것을 돕고, 감소된 레벨의 X-레이 감쇠와, 종래의 해결책에 대한 감소된 중량과, 거의 인식할 수 없거나 전혀 인식할 수 없는 검출기 치수의 증가와, DR 수신기 패널 구성요소를 둘러싸는 것을 제공하는, 다중 층으로 형성되어 중첩된 차폐 배열을 제공한다. 이를 위해, 본 발명의 실시예는 휴대 가능한 DR 적용을 위해 효과적인 차폐 해결책을 제공하는 중첩된 배열 내의 다중 차폐물 재료를 사용한다. 다수의 실시예에서 이들 목적을 충족시키기 위해, 재료의 상이한 배열은 인클로저(92)와 그 상부 커버의 상이한 표면 위에 사용된다.
도 8a 내지 도 8f의 부분 조립 순서는 일 실시예에서 차폐물 재료의 다중 부품이 인클로저(92)의 다수의 표면 위에 어떻게 층 형성되는지를 도시한다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 제 1 차폐 세그먼트(112)는 2mil의 두께를 갖는 Mu 금속을 표현하는 '0.002 Mu'로 형성된다. 내측 측벽층을 형성하기 위해, 차폐 세그먼트(112)는 인클로저(92)의 하나의 내측 측벽(46)에 적용되며, 내측 측벽(46)을 따라 인클로저(92)의 둘레의 일부를 따라 연장되도록 접히고, 또한 측벽의 상부 에지를 따라 연장되도록 접힌다. 도 8c 및 도 8d에 도시된 바와 같이, 유사한 프로세스는 차폐 세그먼트(112)를 중첩하고 따라서 측벽의 적어도 하나의 표면을 따라 연장되는 측벽 자기 차폐물(134)을 형성하여, 외측 측벽(44)에 차폐 세그먼트(110)를 선택적으로 적용한다. 그 후에, 도 8e 및 도 8f는 차폐 세그먼트(110 및 112)의 에지를 중첩한, 인클로저(92)의 상부 및 바닥부 표면에 차폐 세그먼트(116 및 114)의 적용을 도시한다. 도 8f는 베이스(70)의 내측 및 외측 표면 상에 차폐 세그먼트(116, 114)를 각각 구비하고, 내측 및 외측 베이스 표면 중 적어도 하나를 가로질러 연장됨으로써 도 8d의 측벽 자기 차폐물(134)과 커플링되는 베이스 자기 차폐물(136)을 형성하는 차폐된 인클로저(92)를 도시한다.
도 9a의 단면도는 도 8a 내지 도 8f의 실시예를 위해 사용되는 차폐 재료층의 중첩된 배열을 도시한다. 상이한 자성 재료는 이러한 실시예와 내측 및 외측 표면에 조합하여 적층되거나 적용되는 것으로 도시된다. 도 9a에서, 제 1 재료는 2mil, 즉 0.002인치의 두께를 갖는 Mu 금속을 표현하는 '0.002 Mu'이며, 차폐 세그먼트(110 및 112)를 형성하는데 사용된다. 차폐 세그먼트(114 및 116)를 형성하는 제 2 재료는 홍콩 히타치 금속(Hitachi Metals, HK)의 파인메트(등록상표)와 같은 연자성 특성을 갖는 나노결정 재료의 적용된 층을 사용한다.
도 9b 및 도 9c는 (도 6에 도시된 바와 같이 E-E에서 본) DR 검출기(104)의 하나의 에지에 대한 단면 측부도를 다시 사용하여 변형적인 실시예에서의 차폐물 적용을 도시한다. 도 9b에서, EMI 차폐를 위해 전착(electrodeposition)이 사용된다. 나노결정 철-니켈 합금의 전착층은 차폐 세그먼트(116 및 114)를 제공하며, 에지(38)를 따라 또한 외측 측벽(44)을 따라 내측 측벽(46) 위로 계속된다. 그 후에, 이러한 연속된 코팅된 차폐물은 이들이 교차하는 위치를 중첩하고 또한 이들이 적용되는 차폐 세그먼트(114 및 116)도 중첩하는 '0.002 Mu'의 차폐 세그먼트(112 및 110)에 의해 인클로저(92)의 에지를 따라 부가된다.
도 9c의 변형적인 실시예에서, 나노결정 철-니켈 합금의 직접 전착층은 차폐 세그먼트(110 및 112)에 대한 제 1 자성 재료로서 기능하며, '0.002 Mu'의 제 1 자성 재료를 대신한다. 차폐 세그먼트(114 및 116)를 형성하는 제 2 재료는 파인메트(등록상표)와 같은 나노결정 시트 재료층을 사용한다. 변형적으로, 도 9b의 실시예에서와 같이, 차폐 세그먼트(114 및 116)는 차폐 세그먼트(112)로부터 차폐 세그먼트(116)로 및 차폐 세그먼트(110)로부터 차폐 세그먼트(114)로 연속하는 차폐 세그먼트를 형성하는 추가적인 직접 전착 나노결정 철-니켈 합금층을 사용할 수 있다. 시트 형태인 하나 이상의 나노결정 재료층은 다른 실시예의 전착층 상에 적용될 수 있다.
이러한 방식으로 덮여 씌워져 적용된 상이한 차폐 재료의 사용은 DR 수신기 패널의 제조성, 중량 및 비용을 개선하는 것뿐 아니라 자기 차폐 성능을 개선하는 것을 돕는다. 2mil의 Mu 금속층은 양호한 자기 특성과 보다 두꺼운 Mu 금속보다 감소된 중량을 가지며, 양호한 성능을 갖는다. 제 1 차폐 재료, 즉 '0.002 Mu'의 각각의 부품은 양면 감압 접착 테이프를 사용하는 알루미늄 인클로저(92)에 부착될 수 있다. 제 2 차폐 재료는, 시트 형태인 나노결정 재료의 경우에서와 같이,양면 감압 접착 테이프를 사용하는 알루미늄 인클로저(92)에 부착된다.
각각의 차폐 세그먼트와 인접한 차폐 세그먼트 사이의 경계면은 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같은 중첩 구역이다. 도 9a 및 도 9b는 Mu 금속의 내측 차폐 세그먼트(112)가 나노결정 재료의 이웃하는 차폐 세그먼트(116)와 중첩하는 중첩 구역 1(120)을 도시한다. 또한, Mu 금속의 외측 차폐 세그먼트(110)가 나노결정 재료의 이웃하는 차폐 세그먼트(114)와 중첩하는 중첩 구역 2(122)가 도 9a 및 도 9b에 도시된다.
도 9c는 전착된 나노결정 철-니켈 합금의 내측 차폐 세그먼트(112)가 나노결정 재료로 이루어진 나노결정 재료의 이웃하는 차폐 세그먼트(116)와 중첩하는 중첩 구역 1(120)을 도시한다. 변형적으로, 중첩 구역 2(122)에서, 전착된 나노결정 철-니켈 합금의 내측 차폐 세그먼트(112)가 나노결정 재료의 이웃하는 차폐 세그먼트(114)와 중첩한다. 내측 차폐 세그먼트(110)와 내측 차폐 세그먼트(112) 양자가 전착된 나노결정 철-니켈 합금으로 이루어지는 경우에, 중첩 구역은 없으며, 전착 상태로 나노결정 철-니켈 합금이 연속 표면을 형성한다. 상술된 바와 같이, 실시된 바와 같은 중첩 구역은 프린징 필드의 양을 감소시키는데 필요하다.
'0.002 Mu' 차폐를 사용하는 실시예에서 도시된 바와 같이, Mu 금속의 내측 및 외측 차폐 세그먼트(112 및 110)는 개별 부품으로서 존재한다. 이것이 실제적인 배열이며, 이는 알루미늄 인클로저(92)의 측부 에지 주위에 재료의 단일 부품을 굽히고 부착하는 것이 통상적으로 제조 관점으로부터 실제적이 아니기 때문이다. 그 후에, 인클로저(92)의 외부 및 내부 표면의 넓은 평평한 영역은 파인메트(등록상표)와 같은 시트 차폐 재료 또는 전착된 철-니켈 합금 나노결정 재료의 층으로 덮인다.
파인메트(등록상표)와 같은 나노결정 재료는 고투과성을 제공하지만, Mu 금속의 중량의 약 57%만의 중량을 갖는다. 추가적으로, 플라스틱 시트 사이에 적층된 파인메트(등록상표) 재료는 보다 저렴하며, Mu 금속보다 취급하기 용이하다. 나노결정 철-니켈 합금의 경우에, 추가된 중량은 동일한 두께에 대한 Mu 금속과 실질적으로 동일하지만, 직접 전착에 의한 재료의 적용은 개선된 제조성을 갖는 고투과성의 층을 제공하며, 특히 주목된 복잡한 형상이 알루미늄 인클로저(92)의 구조에서 보다 용이해진다. 따라서, 도 9a 내지 도 9c의 차폐 배열은 구역을 중첩하고, 중량, 비용 및 제조성을 최적화한 상태로 상이한 타입의 자성 재료를 사용하는 실질적으로 연속하는 자기 차폐물을 제공한다.
완전한 자기 차폐를 구비한 조립된 DR 검출기가 도 10a에 도시된다. 일 실시예에서 차폐 세그먼트(118), 즉 커버 자기 차폐물을 형성하는 공칭적으로 0.001인치 두께의 Mu 금속층이 상부 커버의 내부 표면에 부착된다. 효과적인 EMI 보호를 위해, 차폐 세그먼트(118)는 알루미늄 인클로저(92)의 측벽을 덮는 중첩 구역(124)에서 차폐 세그먼트(110)의 Mu 금속의 다른 층과 접촉하여 중첩하며, 이는 차폐 비연속부에서 발생할 수 있는 프린징을 감소시키거나 방지하기 위한 것이다. X-레이 흡수를 감소시키기 위해, 차폐 세그먼트(118)로서 사용되는 Mu 금속은 가능한 한 얇은 것이 바람직하지만, 적절한 차폐를 제공하기 위해 충분한 두께이어야 한다. 1mil의 Mu 금속을 사용하는 것은 커버 자기 차폐물에 대해 필요한 자기 차폐를 성취하는 한편, X-레이 흡수를 감소시키고 제조성을 허용한다.
완전한 차폐물을 갖는 조립된 검출기의 변형적인 실시예가 도 10b에 도시되어 있다. 여기에서, 공칭적으로 0.001인치의 두께를 갖는 Mu 금속층도 제공되며, 상기 Mu 금속층은 상부 커버 차폐 세그먼트(118)의 내부 표면에 부착된다. 이러한 실시예에서, 도 10a에 도시된 바와 같은 0.002 Mu 금속 대신에 나노결정 철-니켈 합금층이 펄스화된 전착에 의해 내측 측벽(46)과 외측 측벽(44)에 적용된다. 도 10a의 실시예와 유사한 방식으로, 차폐 세그먼트(118)는, 차폐 비연속부에서 발생할 수 있는 프린징을 감소시키거나 방지하기 위해, 알루미늄 인클로저(92)의 측벽을 덮는 중첩 구역(124) 내의 차폐 세그먼트(110, 112)의 다른 나노결정 철-니켈 합금층과 접촉하여 중첩한다.
이것은 전기적으로 전도성이기 때문에, 차폐 세그먼트(118)도 고주파수 EMI 보상을 위한 패러데이 차폐의 일부로서 기능할 수 있다. 이것은 도 7에 도시된 전도성 필름(82)에 대한 필요성을 제거한다. 알루미늄 인클로저(92)는 DR 검출기의 회로 접지에 전기적으로 연결되고, 그 후에 접지 연결부는, 상부 에지를 따르는 접착제 또는 다른 비전도성 재료가 없는 한, 중첩 구역(124) 내의 Mu 금속 경계면에서 성취된다.
Mu 금속은 양자 모두 양호한 전도체인 철 및 니켈로 구성된다. 그러나, 시간이 흐르면, 중첩 구역(124) 내의 경계면의 Mu 금속과 알루미늄의 상이한 층 사이에서 접촉 저항을 증가시키는 산화물이 형성될 수 있는 가능성이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 또한 부식으로 인한 이러한 경계면에서의 오옴 저항(ohmic resistance)을 감소시키기 위해, Mu 금속은 얇은 무전해(electro-less) 니켈층으로 도금될 수 있다.
도 10a 또는 도 10b에서 DR 검출기(104)의 하나의 에지에 대해 도시된 차폐 배열은 인클로저(92) 및 커버(80) 양자를 포함하는 DR 검출기(104)의 전체 표면적으로 연장된다. 인접한 차폐 세그먼트의 각각의 경계면에서, 도 9a 내지 도 9c 및 도 10a 또는 도 10b에 도시된 바와 같이 중첩이 제공된다.
도 11의 사시도는 부분적인 분해도에서 차폐 세그먼트(110 및 112)의 Mu 금속이 일 실시예에서 외측 보호 범퍼(106)를 따라 어떻게 끼워맞춤되는지를 도시한다. 인클로저(92) 내에 드릴링 가공된 탭핑 구멍(126)은 차폐 세그먼트(110 및 112) 내의 대응하는 천공부와 매칭된다. 커버(80)를 장착하고 DR 검출기(104)의 패키징을 완전하게 하기 위해 스크류 구멍(126)이 사용된다. 범퍼(106)는 검출기에 대한 낙하 충격 보호 디바이스로서 기능한다. 또한, 범퍼(106)는 외부 에지 상의 노출된 Mu 금속 차폐 세그먼트(110)에 대한 보호 커버로서 기능한다. 이러한 특정한 배열은 검출기의 독특한 특징부가 위치되는 영역 내에 약간의 변형을 갖는 검출기 하우징의 4개의 모든 에지 상에서 사용될 수 있다. [명백함을 위해, 나노결정 재료 차폐 세그먼트(114, 116)는 본 도면에 도시되지 않는다.]
도 12의 사시도는 DR 검출기(104)의 후면을 도시하며, 본 도면으로부터 외측 차폐물의 배열을 도시한다. 외측 차폐 세그먼트 에지 차폐물은 조립될 때 액자와 유사한 구조를 형성하는 인접한 에지에서 형성하기 위해 45도 각도로 절단된다. 그 후에, 나노결정 재료는 모든 Mu 금속 에지 차폐물을 중첩하는 알루미늄 인클로저(92)의 후방 표면에 적용된다. 모든 차폐 재료는 적절한 감압 접착제로 또는 나노결정 철-니켈 합금의 경우에 직접 펄스화된 전착의 프로세스를 통해 알루미늄 인클로저(92)에 부착된다. 그 후에, 탄성중합체 범퍼(106)는 외부 에지 둘레에 감싸지고, PSA의 다른 층과 부착된다.
제조, 부착 과정
도 8a 내지 도 12를 참조하여 기술된 차폐 배열이 DR 검출기(104) 주위에 실질적으로 연속적인 EMI 차폐를 제공할 수 있지만, Mu 금속 및 나노결정 시트 재료의 상이한 층을 적용하는 실시예로 이러한 차폐 배열을 얻는 것에 대해 상당히 큰 제조상의 문제점이 있을 수 있다. 차폐 세그먼트(110 및 112)를 제공하기 위해, 예컨대 적합한 배열로 얇은 2mil의 Mu 금속 포일 스트립을 취급하고 정확하게 부착하는 작업은 다루기 어렵고 실수하기 쉬울 수 있다. PSA가 사용되는 경우, 예컨대 포일 형상은 PSA 층이 포일 상에 적층된 후에 정확하게 굽혀진다. 조립시에, PSA의 상부 보호층은 점착성의 표면을 노출시키도록 조심스럽게 접어 올려진다. 이러한 작업 단독으로는 포일을 손상시키는 상당한 위험을 초래한다. 또한, 접착제층이 일단 노출되면, 굽혀진 포일은 제 위치에 가압될 때 알루미늄 인클로저(92)에 정확하게 정렬된다. 접착제 접촉부에서의 임의의 우연한 포일의 오정렬은 포일 세그먼트를 쉽게 손상시키고 시간 소모적인 재작업 및 청소를 필요로 할 수 있다. 이것은 DR 검출기(104)에 자기 차폐물을 제공하는 가능성에 상당한 영향을 준다.
이러한 어려움을 극복하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 얇고 정교한 Mu 포일을 위한 지지층을 제공한다. 이러한 지지층은 저장시 포일에 대해 보호 백킹(protective backing)을 형성하고, 인클로저(20) 하우징의 측부로의 포일의 정렬과 적용을 보조한다.
도 13의 측부 및 상면도는 상술된 바와 같은 차폐 세그먼트(110 또는 112)를 형성하는데 사용될 금속 포일층(402)에 대한 지지 백커(support backer)(400)를 제공하는 포일 적용 장치(410)의 에지부를 도시한다. 일 실시예에서, 지지 백커(400)는 강성의 백킹을 제공하고 손상 가능성을 감소시켜 취급이 용이한 돌출한 특징부를 허용하는 15mil의 스테인레스 스틸 시트로 이루어진다. 양면 PSA의 접착제 시트(406)가 지지 백커(400)의 상부 상에 층 형성된다. 일 실시예에서, 접착제 시트(406)의 상부 및 바닥부 표면은 상이한 접착 특성을 갖는다. 지지 백커(400)와 접촉하는 접착제 시트(406)의 바닥부 표면은 비교적 하이-택(high-tack) 접착제이다. 위의 다음 층과 접촉하는 대향 표면은 포일층(402)에 부착하는 비교적 로우-택(low-tack) 접착제이다. 이러한 로우-택 접착제는 포일층(402)이 최종 조립시 지지 백커(400)로부터 용이하게 분리될 수 있도록 선택된다. 접착제층(404)은 내측 및 외측 표면 양자 상에 하이-택 접착제를 갖는 PSA의 다른 층이다. 이러한 PSA 층은 인클로저(92)의 알루미늄 하우징에 Mu 금속을 궁극적으로 고정시키는 접착제층으로서 기능한다. 이러한 PSA 층의 상부 표면 위에 임시적으로 적용되는 추가적인 보호 커버는 도시되지 않으며, 이러한 커버는 최종 조립시에 분리된다. 변형적으로, PSA 층(404)은 적용시 인클로저에 포일층을 부착하기 위해 샌드위치 구조로부터 제거되고 인클로저의 외측 측벽의 표면에 직접 적용될 수 있다. 그 후에, 적용의 용이함을 위해, 포일 적용 장치(410)의 이러한 샌드위치 구조는 인클로저(92)에 적용되기 위해 소정의 패턴으로 절단된다. 이러한 작업은, 예컨대 레이저 절단과 같은 다수의 상이한 기술을 사용하여 실행될 수 있다. 슬롯(418) 및 다른 특징부는 포일 적용 장치(410)의 정렬을 돕는데 사용될 수 있다.
도 14는 일 실시예에서 인클로저(92)의 외측 측벽(44)에 차폐 세그먼트(110)를 적용하기 위한 순서를 도시한다. 이러한 순서가 시작되기 전에, 접착제층(404) 위의 임시적인 보호 커버는 제거된다. 초기 정렬 단계(420)에서, 탭핑 구멍 내에 안착된 정렬 핀(412)이 포일 적용 장치(410)의 초기 위치설정을 제공하는 것을 도우며, 상부 에지 표면을 따르는 부착이 얻어진다. 감싸는 단계(430 및 440)에서, 포일 적용 장치(410)는 상부 에지를 중심으로 피봇되어 외부 표면에 금속 재료를 부착한다. 포일 적용 장치(410) 샌드위치 구조가 상부 에지(38)를 중심으로 굽혀질 때, 로우-택 접착제 시트(406)는 스테인레스 스틸 백커로부터 Mu 금속을 해제시킨다. 동시에, 포일-하우징 경계면에서의 하이-택 접착제층(404)은 신속하게 고정된다. 단계(450 및 460)에서, 포일 적용 장치(410)는 바닥부 표면을 따라 차폐 세그먼트를 부착하기 위해 인클로저(92) 에지의 하측 코너를 중심으로 피봇된다. 버클링 또는 공기 포켓을 방지하기 위해 포일 적용 장치(410)가 하우징에 대해 견고하게 정렬되고 고정되도록, 각각의 단계에서의 굽힘 및 접힘시 주의해야 한다. 포일 적용 장치(410)의 최종 영역이 인클로저(92)에 대해 가압될 때, 지지 백커(400)는 인클로저(92) 하우징으로부터 완전히 분리되어 폐기된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 차폐 세그먼트(112)는 내부 표면 굽힘부에 일치하도록 사전 형상화되며, 고정 장치 접근법을 사용하여 적용된다. 이러한 실시예에서, 양면 PSA(132)는 인클로저(92)의 에지를 따라 내측 표면에 적용되어서, 상부 에지(38)에 있는 정렬 핀(412)에 의해 안내되어, 정렬 기구(130)가 제 위치 내로 직접 미끄러질 수 있다. 중첩 구역(124)(도 10a)에서의 중첩 접힘부는 정렬 핀(412)을 제거하고 정렬 기구(130)의 에지를 사용하는 것과 같은 최종 단계로서 제공될 수 있다.
Mu 금속 차폐 세그먼트(110 및 112)가 제 위치에 고정되면, 도 8e에 이미 도시된 바와 같이, 그 후에 평평한 차폐 세그먼트(116 및 114)가 적용될 수 있다. 그 후에, 커버(80)는 DR 검출기(104)의 내측 구성요소의 설비를 따르는 인클로저(92)에 장착될 수 있다.
EMI 차폐를 위한 하나의 다른 문제는 케이블 연결부, 신호 전송, 패스너 등을 허용하는 외측 개구부에 대한 필요성에 관한 것이다. 예컨대, 도 11은 임의의 타입의 차폐 재료를 사용하여 용이하게 덮일 수 없는 인클로저(92) 내의 접근 포트(100)를 도시한다. 이러한 고유의 문제점을 보상하기 위해, 본 발명의 실시예는 차폐 재료의 적용 이전에 초기 제조를 따르는 인클로저(92)의 표면에 차폐 코팅을 적용한다. 일 실시예에서, 이것은 0.001인치의 두께를 갖고 대략 80%의 니켈과 20%의 철로 이루어지며 코발트와 같은 다른 소량의 재료를 갖는 전착된 코팅이다.
12 : 포토센서 14 : 픽셀
20, 22 : 리드아웃 라인 26 : 전하 증폭기
28 : A/D 컨버터 회로 32 : 멀티플렉서
36 : 코너 38 : 에지
44 : 외측 측벽 46 : 내측 측벽
70 : 베이스 80 : 커버
82 : 전도성 필름 86 : 신틸레이터
92 : 인클로저 94 : 플렉스 케이블
96 : ASIC 98 : 회로 기판
104 : 디지털 방사선 촬영 검출기
110, 112, 114, 116, 118 : 차폐 세그먼트
124 : 중첩 구역 134 : 측벽 자기 차폐물
136 : 베이스 자기 차폐물

Claims (20)

  1. 디지털 방사선 촬영 검출기에 있어서,
    방사선 노출 에너지에 따라 디지털 이미지 데이터를 형성하는 검출기 패널과,
    상기 검출기 패널을 수용하고, 전기 전도성 재료로 형성되며, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 둘레를 따라 상기 내측 베이스 표면으로부터 수직으로 연장되는 하나 이상의 측벽을 구비하는 인클로저(enclosure)와,
    상기 인클로저의 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면 중 적어도 하나를 가로지르는 나노결정(nanocrystalline) 재료층으로서 연장되는 베이스 자기 차폐물(base magnetic shield)과,
    비전도성 재료로 형성되는 커버로서, 상기 커버의 내측 표면에 접합되는 금속 합금층의 커버 자기 차폐물(cover magnetic shield)을 구비하는, 상기 커버와,
    상기 하나 이상의 측벽의 하나 이상의 표면을 따라 연장되며, 상기 나노결정 재료 또는 상기 금속 합금 중 적어도 하나를 구비하는 측벽 자기 차폐물을 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노결정 재료는 하나 이상의 표면에 전착(electrodeposit)되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노결정 재료는 하나 이상의 표면에 접착식으로 접합되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 합금 및 나노결정 재료 사이의 적어도 하나의 교차점은 중첩부인
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 자기 차폐물은 0.002인치 미만의 두께를 갖는 포일(foil)인
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측벽 자기 차폐물은 0.005인치 미만의 두께를 갖는 금속 포일인
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노결정 재료는 니켈-철 합금을 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 합금은 니켈-철 합금 포일인
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽 자기 차폐물은 상기 베이스 자기 차폐물 중 적어도 하나의 부분과 연속하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 합금 및 상기 나노결정 재료 양자는 1㎑에서 적어도 2500 이상의 비투자율(relative magnetic permeability)을 갖는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  11. 디지털 방사선 촬영 검출기에 있어서,
    방사선 노출 에너지에 따라 디지털 이미지 데이터를 형성하는 검출기 패널과,
    상기 검출기 패널을 수용하고, 전기 전도성 재료로 형성되며, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 둘레를 따라 상기 내측 베이스 표면으로부터 수직으로 연장되는 하나 이상의 측벽을 구비하는 인클로저와,
    상기 인클로저를 둘러싸고 나노결정 재료의 하나 이상의 세그먼트를 포함하는 제 1 자기 차폐물과,
    비전도성 재료로 형성되는 커버로서, 상기 커버가 제 위치에 고정될 때 상기 인클로저의 제 1 자기 차폐물의 일부와 중첩하도록 연장되는 금속 합금의 제 2 자기 차폐물을 구비하는, 상기 커버를 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노결정 재료의 하나 이상의 세그먼트 중 적어도 하나는 전착되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 나노결정 재료의 하나 이상의 세그먼트 중 적어도 하나는 접착식으로 접합되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 인클로저의 하나 이상의 측벽의 하나 이상의 표면에 접착식으로 접합되는 상기 금속 합금의 하나 이상의 세그먼트를 더 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  15. 디지털 방사선 촬영 검출기에 있어서,
    방사선 노출 에너지에 따라 디지털 이미지 데이터를 형성하는 검출기 패널과,
    상기 검출기 패널을 수용하고, 전기 전도성 재료로 형성되며, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 둘레를 따라 상기 내측 베이스 표면으로부터 수직으로 연장되는 하나 이상의 측벽을 구비하는 인클로저와,
    상기 내측 및 외측 베이스 표면을 따라 연장되고 베이스 자기 차폐물을 형성하는 하나 이상의 나노결정 재료층과,
    측벽 자기 차폐물로서 상기 측벽의 적어도 하나의 표면과 일치하도록 접착식으로 접합되는 자기 금속 합금의 적어도 제 1 세그먼트로서, 상기 측벽 및 베이스 자기 차폐물은 교차부에서 중첩되는, 상기 자기 금속 합금의 적어도 제 1 세그먼트와,
    비전도성 재료로 형성되고 내측 표면에 접합된 상기 금속 합금의 커버 자기 차폐물을 구비하는 커버로서, 상기 커버 자기 차폐물은 상기 커버가 제 위치에 고정될 때 상기 인클로저의 측벽 자기 차폐물의 일부와 중첩하도록 연장되는, 상기 커버를 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 나노결정 재료층 중 적어도 하나는 상기 인클로저에 접착식으로 접합되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 금속 합금의 제 1 세그먼트는 0.005인치 이하의 두께를 가지며, 상기 커버 자기 차폐물은 0.002인치 이하의 두께를 갖는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 자기 금속 합금의 제 1 세그먼트는 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive), 에폭시 및 열경화(heat-cured) 접착제로 이루어지는 그룹으로부터 취해진 접착제를 사용하여 접착식으로 접합되는
    디지털 방사선 촬영 검출기.
  19. 디지털 방사선 촬영 검출기의 전자기 차폐를 제공하는 방법에 있어서,
    검출기 패널용 인클로저를 형성하는 단계로서, 상기 인클로저는 전기 전도성 재료로 형성되고, 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 갖는 베이스와, 상기 베이스의 둘레를 따라 상기 내측 베이스 표면으로부터 연장되는 복수의 측벽을 구비하며, 각각의 측벽은 내벽 표면과 외벽 표면을 갖는, 상기 인클로저 형성 단계와,
    적어도 상기 내측 베이스 표면 및 외측 베이스 표면을 따라 연장되는 하나 이상의 나노결정 재료층의 베이스 자기 차폐물을 형성하는 단계와,
    상기 측벽의 하나 이상의 표면과 일치하도록 자기 금속 합금의 하나 이상의 세그먼트를 접착식으로 접합하고 측벽 자기 차폐물을 중첩부에서 상기 베이스 자기 차폐물과 결합시킴으로써 측벽 자기 차폐물을 형성하는 단계와,
    비전도성 재료의 커버를 형성하고 상기 금속 합금의 커버 자기 차폐물을 내측 표면에 접합하는 단계로서, 상기 커버 자기 차폐물은 상기 커버가 제 위치에 고정될 때 상기 인클로저의 측벽 자기 차폐물의 일부와 중첩하도록 연장되는, 상기 커버 형성 및 커버 자기 차폐물 접합 단계를 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기의 전자기 차폐 제공 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 측벽 자기 차폐물 형성 단계는,
    해제 가능한 접착제를 사용하여 상기 자기 금속 합금의 길이를 지지 백킹(support backing)에 부착하는 단계와,
    상기 자기 금속 합금의 길이를 상기 측벽의 상부 에지를 따라 정렬하는 단계와,
    상기 지지 백킹을 상기 상부 에지를 중심으로 선회시켜 상기 자기 금속 합금의 길이의 제 1 부분을 상기 측벽을 따라 부착하는 단계와,
    상기 지지 백킹을 상기 측벽이 상기 베이스와 만나는 코너를 중심으로 선회시켜 상기 자기 금속 합금의 길이의 제 2 부분을 상기 측벽에 부착하는 단계와,
    상기 자기 금속 합금의 길이를 상기 지지 백킹으로부터 해제시키는 단계를 더 포함하는
    디지털 방사선 촬영 검출기의 전자기 차폐 제공 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101579684B1 (ko) * 2014-06-11 2015-12-23 주식회사 베타젠 비파괴검사용 방사선 차폐장치
JP2017068161A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 日本軽金属株式会社 Ｘ線撮影装置用筺体

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8217482B2 (en) * 2007-12-21 2012-07-10 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared proximity sensor package with reduced crosstalk
US8577404B2 (en) * 2008-07-15 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Prioritization of group communications at a wireless communication device
US8021043B2 (en) * 2009-03-30 2011-09-20 Carestream Health, Inc. Magnetic shielding for portable detector
US8420999B2 (en) * 2009-05-08 2013-04-16 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Metal shield and housing for optical proximity sensor with increased resistance to mechanical deformation
US8779361B2 (en) * 2009-06-30 2014-07-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical proximity sensor package with molded infrared light rejection barrier and infrared pass components
US8957380B2 (en) * 2009-06-30 2015-02-17 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared attenuating or blocking layer in optical proximity sensor
US9525093B2 (en) 2009-06-30 2016-12-20 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared attenuating or blocking layer in optical proximity sensor
US8143608B2 (en) * 2009-09-10 2012-03-27 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Package-on-package (POP) optical proximity sensor
US8350216B2 (en) * 2009-09-10 2013-01-08 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Miniaturized optical proximity sensor
US8716665B2 (en) 2009-09-10 2014-05-06 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Compact optical proximity sensor with ball grid array and windowed substrate
US9733357B2 (en) * 2009-11-23 2017-08-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Infrared proximity sensor package with improved crosstalk isolation
US8841597B2 (en) 2010-12-27 2014-09-23 Avago Technologies Ip (Singapore) Pte. Ltd. Housing for optical proximity sensor
JP5711567B2 (ja) * 2011-02-28 2015-05-07 キヤノン株式会社 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影のための装置
US11778794B2 (en) * 2012-01-20 2023-10-03 Software Defined Technologies, Inc Biopolymer-based electromagnetic interference shielding matertals
CN102956938B (zh) * 2012-12-12 2015-07-08 张家港保税区灿勤科技有限公司 一种大功率高隔离介质双工器
US9633771B2 (en) * 2013-01-13 2017-04-25 I-Blades, Inc. Magnetic coupling device
JP6033162B2 (ja) * 2013-05-13 2016-11-30 日立造船株式会社 遮蔽体および電子線容器滅菌設備
JP6381295B2 (ja) * 2014-05-27 2018-08-29 キヤノン株式会社 撮影装置
US9958558B2 (en) * 2016-04-14 2018-05-01 Carestream Health, Inc. Wireless digital detector housing with inscribed circuitry
DE102017101399A1 (de) * 2017-01-25 2018-07-26 Sick Ag Sensoranordnung
WO2019032434A1 (en) * 2017-08-08 2019-02-14 Everspin Technologies, Inc. MULTI-LAYER FRAME HOUSINGS FOR INTEGRATED CIRCUITS HAVING A MAGNETIC SHIELD INTEGRATED THEREIN, AND ASSOCIATED METHODS
US10506994B2 (en) * 2017-08-29 2019-12-17 General Electric Company Apparatus for a radiographic device
CN108732428B (zh) * 2018-09-07 2024-05-07 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 差分式电磁屏蔽材料检测装置及其检测方法
JP7160705B2 (ja) * 2019-01-28 2022-10-25 株式会社東芝 電磁波減衰体及び電子装置
CN110231063A (zh) * 2019-05-30 2019-09-13 江阴市富仁高科股份有限公司 一种检测油气的气体流量计
CN110112840B (zh) * 2019-06-14 2023-10-03 青岛大学 一种基于复合屏蔽层构成的无线电能传输磁耦合器
US20220317320A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Varex Imaging Corporation X-ray detectors with plastic housings
US20240085578A1 (en) * 2021-04-01 2024-03-14 Varex Imaging Corporation X-ray detectors with plastic housings

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331285A (en) * 1980-03-24 1982-05-25 Hewlett-Packard Company Method for fabricating a magnetic shielding enclosure
JPS59158016A (ja) 1983-02-28 1984-09-07 ティーディーケイ株式会社 電磁シ−ルド材料
US4647714A (en) * 1984-12-28 1987-03-03 Sohwa Laminate Printing Co., Ltd. Composite sheet material for magnetic and electronic shielding and product obtained therefrom
US4890083A (en) * 1988-10-20 1989-12-26 Texas Instruments Incorporated Shielding material and shielded room
JPH1126981A (ja) 1997-07-04 1999-01-29 Hitachi Metals Ltd シールド部材
JP2002331609A (ja) 2001-05-09 2002-11-19 Koyo Sangyo Co Ltd 磁気シールド材料
US6627810B2 (en) * 2001-06-19 2003-09-30 Honeywell International Inc. Magnetic shield for optical gyroscopes
US6952268B2 (en) * 2002-08-21 2005-10-04 Honeywell International Inc. Magnetic shield for a fiber optic gyroscope
JP4072443B2 (ja) * 2003-02-05 2008-04-09 シャープ株式会社 受光センサ
US7091491B2 (en) * 2004-05-14 2006-08-15 General Electric Company Method and means for reducing electromagnetic noise induced in X-ray detectors
JP2006092722A (ja) * 2004-08-27 2006-04-06 Showa Denko Kk 磁気ディスク用基板および磁気ディスクの製造方法
JP4892894B2 (ja) * 2005-08-31 2012-03-07 株式会社島津製作所 光または放射線検出ユニットの製造方法、およびその製造方法で製造された光または放射線検出ユニット
US7521128B2 (en) * 2006-05-18 2009-04-21 Xtalic Corporation Methods for the implementation of nanocrystalline and amorphous metals and alloys as coatings
US8021043B2 (en) * 2009-03-30 2011-09-20 Carestream Health, Inc. Magnetic shielding for portable detector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101579684B1 (ko) * 2014-06-11 2015-12-23 주식회사 베타젠 비파괴검사용 방사선 차폐장치
JP2017068161A (ja) * 2015-10-01 2017-04-06 日本軽金属株式会社 Ｘ線撮影装置用筺体

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