过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法、X射线探测器技术

本发明专利技术提供一种过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法、及一种X射线探测器。制备方法包括将金属粉末材料、粘结剂、分散剂、消泡剂及溶剂中的两种或两种以上相混合以制备成浆料，将浆料涂布于基材上形成X射线吸收材料层后进行干燥，其中，浆料中，金属粉末材料的质量百分比为1～80％，粘结剂的质量百分比为1～60％，分散剂的质量百分比为0～20％，消泡剂的质量百分比为0～20％，溶剂的质量百分比为1～80％。本发明专利技术可制备线密度大的滤线栅，同时可提高材料的利用率，降低生产成本。基于本发明专利技术制备的滤线栅，具有较高的线密度，且可以提高对杂散X射线的过滤效果。采用本发明专利技术的滤线栅的X射线探测器，其成像质量可以显著提高。其成像质量可以显著提高。其成像质量可以显著提高。

【技术实现步骤摘要】
过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法、X射线探测器


[0001]本专利技术涉及X射线探测
，特别是涉及一种过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法，及一种X射线探测器。

技术介绍

[0002]在X射线成像系统中，由于康普顿散射效应的发生，入射光子的方向会发生改变，使得入射光子在X射线探测器上对应位置的像素不能接收到相应的X射线，而其他像素除接收到自己对应的入射光子外还能接收到非该点产生的散射光子，使得其探测值偏离真实值。由于探测器接收到的光子并不全是透射光子，造成图像模糊、灰雾以及产生伪影。一般情况下，物体厚度超过10cm就需要考虑散射的影响。滤线栅可以有效过滤散射的X射线，提高X射线医疗器械的拍片质量。
[0003]通常当滤线栅的高度H越大，间隙材料的宽度D越小，滤除杂散X射线的效果越好，但X射线的透过率会下降，射线的剂量需要提高。线密度(指每厘米/英寸内包含的线对数)为80L/cm、栅格比(指滤线栅的高度H与间隙材料的宽度D的比值)Ratio＝10:1的滤线栅，其吸收材料铅箔的宽度为25μm，间隙材料铝箔的宽度为100μm。如果Ratio值小于10时，吸收材料铅箔的宽度更小。通常为了达到对杂散X射线有较好过滤的效果，通常用纯度为99.99％的铅锭进行轧制成一定厚度的铅箔，得到滤线栅用的吸收材料。但纯铅的质地较软，当铅箔的厚度达到25μm时，在轧制过程中容易发生膜材表面的褶皱，不能制备幅宽较大(＞35cm)的卷材，否则影响产品的良率。同时纯铅的拉伸强度很低(25℃下为14000kPa)，在卷材牵引的过程中容易发生断膜，不易于加工。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法，及一种X射线探测器，用于解决现有技术中为了达到对杂散X射线有较好的过滤效果，通常用纯度为99.99％的铅锭进行轧制成一定厚度的铅箔，得到滤线栅用的吸收材料，但因纯铅的质地较软，当铅箔的厚度达到25μm时，在轧制过程中容易发生膜材表面的褶皱，不能制备幅宽较大(＞35cm)的卷材，否则影响产品的良率，同时纯铅的拉伸强度很低(25℃下为14000kPa)，在卷材牵引的过程中容易发生断膜，不易于加工等问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种过滤杂射X射线的滤线栅的制备方法，包括：
[0006]将金属粉末材料、粘结剂、分散剂、消泡剂及溶剂中的两种或两种以上相混合以制备成浆料，将所述浆料涂布于基材上形成X射线吸收材料层后进行干燥，其中，所述浆料中，所述金属粉末材料的质量百分比为1～80％，所述粘结剂的质量百分比为1～60％，所述分散剂的质量百分比为0～20％，所述消泡剂的质量百分比为0～20％，所述溶剂的质量百分比为1～80％。
[0007]可选地，所述金属粉末材料包括纳米级的钨、铋、钼、铅、锑和锡中的一种或多种。
[0008]可选地，所述粘结剂包括聚丙烯酰胺、丙烯酸树脂、环氧树脂和硅烷偶联剂中的一种或多种。
[0009]可选地，所述分散剂包括聚酯磷酸酯、羧甲基纤维素钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
[0010]可选地，所述溶剂包括离子水、乙醇、乙二醇、丙酮、异丙醇、1，3丁二醇、苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种。
[0011]可选地，采用辊涂覆、丝网印刷和挤压涂覆方法中的一种或多种将所述浆料涂布于基材上形成所述X射线吸收材料层。
[0012]可选地，所述基材包括铝箔。
[0013]更可选地，所述铝箔的厚度为40～150μm，所述X射线吸收材料层的厚度为5～50μm。
[0014]本专利技术还提供一种过滤杂射X射线的滤线栅，所述滤线栅包括无聚焦效果的平行栅和具有焦点的聚焦栅中的一种，所述滤线栅基于上述任一方案中所述的制备方法制备而成，所述滤线栅的线密度≥80L/cm。
[0015]本专利技术还提供一种X射线探测器，所述X射线探测器包括如上述任一方案中所述的过滤杂射X射线的滤线栅。
[0016]如上所述，本专利技术的过滤杂射X射线的滤线栅及其制备方法、X射线探测器，具有以下有益效果：本专利技术将具有较高吸收性的金属粉末材料溶解于溶剂中，经涂覆工艺涂布于基材表面以制备可过滤杂散X射线的滤线栅，可以使吸收材料的厚度不受金属箔材的加工制约，理论上可以做到厚度在10μm以下的涂层，同时可提高材料的利用率，降低生产成本。基于本专利技术制备的滤线栅，具有较高的线密度，可以提高对杂散X射线的过滤效果。采用本专利技术的滤线栅的X射线探测器，其成像质量可以显著提高。
附图说明
[0017]图1显示为一次辐射透过率与滤线栅的线密度的关系图。
[0018]图2显示为本专利技术的过滤杂射X射线的滤线栅的制备方法中将原料混合以制备浆料的示意图。
[0019]图3显示为本专利技术的制备方法中，将浆料涂布于基材上的示意图。
[0020]图4显示为本专利技术制备的过滤杂射X射线的滤线栅的结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0022]请参阅1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
[0023]在X射线成像系统中，由于康普顿散射效应的发生，入射光子的方向会发生改变，使得入射光子在X射线探测器上对应位置的像素不能接收到相应的X射线，而其他像素除接收到自己对应的入射光子外还能接收到非该点产生的散射光子，使得其探测值偏离真实值。由于探测器接收到的光子并不全是透射光子，造成图像模糊、灰雾以及产生伪影。一般情况下，物体厚度超过10cm就需要考虑散射的影响。而滤线栅可以有效过滤散射的X射线，提高X射线医疗器械的拍片质量，因而滤线栅的应用越来越广。
[0024]从图1可知，通常滤线栅的栅格比越大，入射光子的一次辐射透射率越小(透射率为装有滤线栅时X射线透过率/无滤线栅时X射线透过率)，即对散射X射线的过滤效果越好。现有技术中为了达到对杂散X射线有较好过滤的效果，通常用纯度为99.99％的铅锭进行轧制成一定厚度的铅箔，得到滤线栅用的吸收材料，因纯铅的质地较软，当铅箔厚度达到25μm时，在轧制过程中容易发生膜材表面的褶皱，不能制备幅宽较大(＞35cm)的卷材，否则影响产品的良率；同时纯铅的拉伸强度很低(25℃下为14000kPa)，在卷材牵引的过程中容易发生断膜，不易于加工。现有技术中采用轧制方法制作30μm厚度铅箔的良率很低，同时幅宽最大只能到35mm，这些都提高了生产难度和生产成本。为此，本专利技术提供了一种改善方案。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过滤杂射X射线的滤线栅的制备方法，其特征在于，包括：将金属粉末材料、粘结剂、分散剂、消泡剂及溶剂中的两种或两种以上相混合以制备成浆料，将所述浆料涂布于基材上形成X射线吸收材料层后进行干燥，其中，所述浆料中，所述金属粉末材料的质量百分比为1～80％，所述粘结剂的质量百分比为1～60％，所述分散剂的质量百分比为0～20％，所述消泡剂的质量百分比为0～20％，所述溶剂的质量百分比为1～80％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属粉末材料包括纳米级的钨、铋、钼、铅、锑和锡中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚丙烯酰胺、丙烯酸树脂、环氧树脂和硅烷偶联剂中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括聚酯磷酸酯、羧甲基纤维素钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾杨建，邱承彬，
申请(专利权)人：上海酷聚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：