用于辐射捕获设备的结构化表面零件、制造这样的零件的方法以及X射线探测器技术

在诸如X射线设备或CT扫描器的传统辐射捕获设备中，使用通过机械处理(例如通过切割和研磨)制造的结构化表面零件(例如闪烁体阵列)。为了修改闪烁材料的闪烁属性，执行诸如像烧结等的高温循环的另外的制造步骤以便恢复或者至少改善闪烁属性。本申请提出了使用利用光敏混合物以形成逐层结构的增材制造来形成具有包含闪烁体或者其他辐射相关颗粒的粘合剂中颗粒结构的结构化表面零件。因此，能够省去诸如烧结的随后制造步骤。所述结构化表面零件是可弯曲的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辐射捕获设备的结构化表面零件、制造这样的零件的方法以及X射线探测器
本专利技术涉及一种能够被使用在安全或医学应用中的辐射捕获设备中(例如X射线设备或CT扫描器中)的结构化表面零件。本专利技术还涉及一种制造这样的表面零件的相关联的方法以及一种包括所讨论的表面零件的X射线探测器。
技术介绍
在诸如X射线设备或CT扫描器的辐射捕获设备中，存在针对结构化表面零件的若干应用。例如，X射线设备通常具有闪烁体，该闪烁体由X射线辐照并且将X射线辐射转换为可见光，接着该可见光由光电二极管转换为电荷。然而，也存在这样的应用，其中例如准直器用于通过仅允许例如平行的X射线通过来调制一连串X射线。作为进一步的应用，可以在射束路径中布置去除X射线谱的一部分的滤波器。这些传统的结构化表面零件具有的共同之处在于，它们通过机械处理(例如通过切割和研磨)来制造。例如，在闪烁体的情况下，这具有必须在相对硬的材料上执行切割和研磨的缺点，这导致相对较慢的生产以及对应的高生产成本。然而，诸如将闪烁材料注入模具中的备选制造工艺也例如在可实现的表面结构的准确性方面具有缺点。US2007/0138409公开了一种形成X射线转换屏幕的方法。该方法使用将包括腔的闪烁材料层注模到闪烁材料层中的模具。通过重复的注模，建立磷光体层。腔可以被填充有像素单元分隔材料或者被涂敷有诸如溅射金属的反射材料以光学地隔离每个像素。WO2015/118533公开了一种用于制造三维闪烁体材料的工艺。在表面区域上形成闪烁体配方的样式，其中，该配方包括可聚合到聚合物中的至少一种预聚物以及至少一种光引发剂。对形成所述样式的所述至少一种预聚物的聚合接着受到影响。然后，在所聚合的样式上的另外的样式被形成。重复这些步骤以提供三维结构。US2009/0039562A1公开了一种用于生产针对辐射类型的防散射网格或准直器的方法，该防散射网格或准直器由具有可预见的几何结构的至少一个基体形成，该可预见的几何结构具有在该基体的两个相对表面之间延伸的用于辐射类型的主辐射的传输通道或狭缝。使用注模技术或者借助于立体光刻的技术，由强烈吸收辐射类型的结构材料形成基体。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服上面提及的缺点并且提供能够理想地利用较少努力制造的可应用于辐射捕获设备的改善的表面零件。本专利技术的目的通过所附独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中包含另外的实施例。根据第一方面，提供一种可应用于辐射捕获设备的结构化表面零件，特别是在这样的设备中(例如在X射线设备或CT扫描器中)的要被辐照的结构化表面零件。在本说明书中，“结构化表面零件”可以特别地被理解为具有例如网格状表面、像素化表面等的零件。其也可以具有辐射谱滤波或辐射屏蔽属性。所述结构化表面零件包括：-布置区域，其限定所述结构化表面零件的至少一个表面区域。在本说明书中，布置区域可以是虚拟或物理区域，其可以是平的或弯曲的。-被布置在所述布置区域上(优选地被布置在所述表面区域内)的多个突起，其中，所述突起包括至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物。在本说明书中，具有“辐射相关属性”的颗粒可以被特别地理解为能够通过辐射激活并且相应地做出反应(或者屏蔽或者吸收辐射)的颗粒。在下文中，这样的颗粒也可以被称为辐射相关颗粒。这些颗粒和/或固化光敏成分最初(例如在制造结构化表面零件之前或开始时)可以被分散在粘合剂中，其中，粘合剂中颗粒结构被形成，并且理想地，至少大部分被保留在当前的结构化表面零件中。突起可以以网格被布置，其中，突起可以被连接到彼此，或者可以形成例如像素的阵列，其中，突起被个体地布置，优选地具有到彼此的均匀距离。突起的高度尺寸可以取决于应用而变化，其中，例如，在闪烁体应用中，0.1到10mm、优选地0.1到5mm、更优选地0.1到2mm的高度已经证明是特别有利的。在例如辐射屏蔽应用的情况下，高度尺寸可以适合于辐射的类型，其中，0.5到100mm的高度是有利的。-另外，在(例如以一角度取向)远离表面区域指向或垂直于表面区域的方向上，突起也可以包括若干层，一个层在另一个层之上。这些层中的全部或至少大部分可以包含固化光敏成分的至少部分。理想地，个体层是一致的，但是个体层在面积上可以比其他层稍微小或大。结构化表面零件是可弯曲的和/或柔性的。例如，这可以通过将不可聚合材料添加到可聚合材料来实现。材料的这些组合可以被分散在粘合剂中，或者这些材料的组合可以形成粘合剂。备选地或额外地，布置区域可以具有允许结构化表面零件可弯曲和/或柔性的材料属性。弯曲可以选择性地进行，即，其可以以不同的弯曲角度来回弯曲，并且可以重复许多次以使结构化表面零件适合各种成像任务。因此，在弯曲性和柔性下，可以理解，取决于相应的成像任务，结构化表面零件的形状可以被改变若干次。该表面零件的有利效果在于，可以使用诸如3D打印(例如立体光刻)的增材制造工艺，其允许结构化表面零件在用于安全或医学应用的辐射捕获设备中的立即使用。特别地，由于颗粒可以存在于粘合剂中颗粒结构中并且通过使用光敏成分来形成突起的逐层布置，不会要求例如烧结的进一步热处理或高温循环，如在先前的机械制造工艺中必要的以在施加辐射相关颗粒之后去除粘合材料和/或恢复或改善这些颗粒的起始属性。因此，粘合剂中颗粒结构中的颗粒的辐射相关属性在结构的形成期间不会改变，在随后的热处理将被施加的情况下更是如此。因此，可以克服上面提及的缺点中的至少一个。另外，在表面零件制造工艺本身之前，可以针对每个特定的辐照应用制定并且定制起始材料混合物的属性。另外，在个体布置的突起的情况下并且与先前的铸造工艺相比，可以使个体突起之间的间隙特别小。这在使用结构化表面零件作为闪烁体时尤其有利，这是因为这样具有特别高的效率。因此，例如，可以实现个体突起之间的0.04到0.4mm的相对小间隙。在实施例中，光敏成分选自或者组合自：丙烯酸酯单体、低聚物和改性丙烯酸酯。这些起始材料尤其适合于光聚合，其也被称为立体光刻。该成分可以被分散在起始材料混合物中或者其部分中，并且由于其固化属性适合于通过例如UV激光束的光容易地固化，该UV激光束作为由微控制器或其他计算单元控制的光源。任选地，粘合剂是有机粘合剂并且可以尤其选自或者组合自：丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯和硅酮。材料混合物的成分中的至少一些最初可以以粉末形式，其接着可以被分散在粘合剂中或者与粘合剂混合，由此创建可以被光聚合的例如膏体、悬浮物等形式的有机-无机系统。具体地，辐射相关颗粒最初可以被分散在粘合剂中并且另外还可以在结构化表面零件的使用中被保留在粘合剂中颗粒结构中。在实施例中，粘合剂材料和光敏成分材料可以相同。这简化了起始材料混合物的制备和供应。在这种情况下，粘合剂材料可以具有光聚合属性并且可以仍然适合于构建具有辐射相关颗粒的粘合剂中颗粒结构。任选地，光敏材料混合物在初始状态中包含优选地以粉末形式被分散在粘合剂中或者与粘合剂混合的至少一种闪烁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辐射捕获设备(100)的要被辐照的结构化表面零件(140、150、180、190)，包括：/n布置区域(141、151、181、191)，其限定所述结构化表面零件(140、170)的表面区域，/n被布置在所述布置区域(141、151、181、191)中的多个突起(142、152、182、192)，其中，所述突起(142、152、182、192)包括至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物，/n其中，在远离所述表面区域指向或垂直于所述表面区域的方向上，所述突起(142、152、182、192)的所述光敏材料混合物包括若干层(143、153、173)，一个层在另一个层之上，并且/n其中，所述结构化表面零件(140、150、180、190)是可弯曲的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 EP 17207421.31.一种用于辐射捕获设备(100)的要被辐照的结构化表面零件(140、150、180、190)，包括：
布置区域(141、151、181、191)，其限定所述结构化表面零件(140、170)的表面区域，
被布置在所述布置区域(141、151、181、191)中的多个突起(142、152、182、192)，其中，所述突起(142、152、182、192)包括至少包含具有辐射相关属性的颗粒、粘合剂以及固化光敏成分的光敏材料混合物，
其中，在远离所述表面区域指向或垂直于所述表面区域的方向上，所述突起(142、152、182、192)的所述光敏材料混合物包括若干层(143、153、173)，一个层在另一个层之上，并且
其中，所述结构化表面零件(140、150、180、190)是可弯曲的。


2.根据权利要求1所述的结构化表面零件(140、150、180、190)，
其中，弯曲性属性是通过将不可聚合材料与所述光敏成分进行组合来调节的。


3.根据权利要求1或2所述的结构化表面零件(190)，其中，具有辐射相关属性的所述颗粒包括被分散在所述光敏成分和/或所述粘合剂中或者与所述光敏成分和/或所述粘合剂混合的至少一种闪烁材料。


4.根据权利要求3所述的结构化表面零件(190)，
其中，相应突起(192)的第一层(196)包含第一闪烁材料并且相同突起(192)的第二层(197)包含第二闪烁材料。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的结构化表面零件(190)，
其中，基底(191)限定所述结构化表面零件(190)的所述布置区域或所述表面区域。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的结构化表面零件(190)，
其中，所述结构化表面零件是闪烁体阵列(190)，其中，所述突起是各自具有闪烁属性的个体像素(192)，并且其中，所述像素(192)至少部分地由反射器(194、195)覆盖。


7.根据权利要求6所述的结构化表面零件(190)，
其中，所述反射器包括被布置在所述相应像素(192)的至少最外层上并且背对着所述基底(191)的至少一个顶部反射器层(194)。

【专利技术属性】
技术研发人员：O·J·维默斯，J·W·M·雅各布斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL