專利名稱:X線探測(cè)方法及x線探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X線探測(cè)方法及X線探測(cè)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，用于X線探測(cè)的技術(shù)主要為基于TFT(Thin FilmTransistor)的平板探測(cè)器(TFT Based Flat Panel Detector)技術(shù)。常用的TFT的平板檢測(cè)器技術(shù)可分為直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩類。
直接轉(zhuǎn)換的TFT技術(shù)平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)主要是由非晶硒層(amorphous Selemium，a-Se)加薄膜半導(dǎo)體陣列(Thin Film Transistorarray)構(gòu)成的平板檢測(cè)器。TFT陣列與非晶硒半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)換層的結(jié)合構(gòu)成覆蓋層，由于非晶硒是一種光電導(dǎo)材料，這個(gè)覆蓋層直接捕捉和轉(zhuǎn)換X射線為電信號(hào)，通過(guò)TFT檢測(cè)陣列，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換、處理獲得數(shù)字化圖像在顯示器上顯示。
間接轉(zhuǎn)換的TFT技術(shù)平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)主要是由閃爍體或熒光體層加具有光電二極管作用的非晶硅層(amorphous Silicom，a-Si)再加TFT陣列構(gòu)成的平板檢測(cè)器。此類平板的閃爍體或熒光體層經(jīng)X射線曝光后，可以將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，而后由具有光電二極管作用的非晶硅層變?yōu)閳D像電信號(hào)，經(jīng)過(guò)TFT陣列其后的過(guò)程則與上述基于TFT直接轉(zhuǎn)換的技術(shù)相似，最后獲得數(shù)字圖像。
然而，基于TFT技術(shù)的平板探測(cè)器價(jià)格昂貴，而且難以降低。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種X線探測(cè)方法，避免使用TFT技術(shù)，可明顯降低成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的X線探測(cè)方法包括以下步驟(1)利用感光板捕獲X線，將X線轉(zhuǎn)換成電荷；(2)利用電極使得感光板內(nèi)的電荷形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；(3)利用步驟(2)中的電壓信號(hào)控制液晶層處于與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)；(4)利用可見(jiàn)光讀取液晶層所處狀態(tài)的信息，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
本發(fā)明的另一目的是提供基于上述X線探測(cè)方法的一種新型X線探測(cè)器。
為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本發(fā)明提供的X線探測(cè)器包括兩玻璃基片，兩玻璃基片之間順序設(shè)置電極、感光板、彩色濾色膜、反射層、液晶層及電極，兩玻璃基片外部相對(duì)液晶層設(shè)置可見(jiàn)光讀取器件。
本發(fā)明的又一目的是提供基于上述X線探測(cè)方法的另一種新型X線探測(cè)器。
為實(shí)現(xiàn)上述又一目的，本發(fā)明提供的X線探測(cè)器包括兩玻璃基片，兩玻璃基片之間順序設(shè)置電極、感光板、彩色濾色膜、發(fā)光層、液晶層及電極，兩玻璃基片外部相對(duì)液晶層設(shè)置可見(jiàn)光讀取器件。
本發(fā)明沒(méi)有使用TFT技術(shù)，所以可以有效降低X線探測(cè)器的成本，并可以達(dá)到與基于TFT技術(shù)的探測(cè)器同樣的效果。本發(fā)明運(yùn)用了非接觸式電荷讀取技術(shù)，即根據(jù)液晶對(duì)電壓的透光特性，利用可見(jiàn)光來(lái)讀出感光板內(nèi)的電荷信號(hào)，避免了對(duì)感光板的物理?yè)p傷及性能的影響。
圖1為感光板捕獲X線并產(chǎn)生電荷的原理圖；圖2為感光板內(nèi)產(chǎn)生的電荷在電極控制下積累在感光板兩端的原理圖；圖3為本發(fā)明X線探測(cè)方法中利用電信號(hào)控制液晶層處于與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)的示意圖；圖4為本發(fā)明X線探測(cè)方法中采用反射層進(jìn)行可見(jiàn)光反射，來(lái)讀取液晶層所處狀態(tài)信息的示意圖；圖5為本發(fā)明X線探測(cè)方法中采用彩色濾色膜阻止可見(jiàn)光進(jìn)入感光板內(nèi)的示意圖；圖6為本發(fā)明X線探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明如下10 感光板 20 液晶層31 電極 32 電極40 反射層 50 濾色膜61 玻璃基片 62 玻璃基片80 可見(jiàn)光讀取器件具體實(shí)施方式
如圖1所示，感光板具有如下特性捕獲X線，并將X線轉(zhuǎn)換為電荷(空穴和電子)存儲(chǔ)起來(lái)，在有效的工作區(qū)間內(nèi)，轉(zhuǎn)換出來(lái)的電荷信號(hào)和輸入的X線成正比。其中，感光板可以由碲鋅鎘(CdZnTe)、非晶硒(a-Se)或碘化汞(HgI)等材料制作。
如圖2所示，在感光板的兩端設(shè)置電極31、32。在電極31、32的作用下，感光板10內(nèi)曝光后產(chǎn)生的空穴和電子分別向感光板10兩端移動(dòng)，從而形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。
本發(fā)明利用液晶的物理特性，即當(dāng)有電壓作用時(shí)，液晶分子排列變的有秩序，使光線容易通過(guò)；沒(méi)有電壓作用時(shí)，液晶分子排列混亂，阻止光線通過(guò)。如圖3所示，本實(shí)施例在感光板10一端下方設(shè)置一液晶層20，從而利用感光板10內(nèi)電荷形成的電壓信號(hào)控制液晶層20處于與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)。其中，液晶層20可以設(shè)置在感光板10下方一定范圍內(nèi)，該一定范圍應(yīng)當(dāng)保證感光板10內(nèi)電荷形成的電壓信號(hào)能夠控制設(shè)置于其內(nèi)的液晶層20的液晶分子的排列。
如圖4所示，本發(fā)明在液晶層20與感光板10之間設(shè)置一反射層40，用于接收外界可見(jiàn)光源的可見(jiàn)光，并反射可見(jiàn)光，使其穿過(guò)液晶層20，從而形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光信號(hào)。利用反射板40反射可見(jiàn)光穿過(guò)液晶層20，其目的是利用可見(jiàn)光來(lái)讀取液晶層20對(duì)應(yīng)捕獲的X線所處狀態(tài)的信息，使其由可見(jiàn)光信號(hào)來(lái)表示。
上述實(shí)施例中，反射層40可以由一發(fā)光層替代，即使得發(fā)光層發(fā)出的可見(jiàn)光直接穿過(guò)液晶層20，從而形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光信號(hào)。利用發(fā)光層發(fā)出的可見(jiàn)光直接穿過(guò)液晶層20，其目的也是利用可見(jiàn)光來(lái)讀取液晶層20對(duì)應(yīng)捕獲的X線所處狀態(tài)的信息，使其由可見(jiàn)光信號(hào)來(lái)表示。
如圖5所示，由于感光板10對(duì)于可見(jiàn)光同樣具有光電特性，而且即使是使用反射層40，也不能完全阻止可見(jiàn)光進(jìn)入感光板10內(nèi)，所以，本發(fā)明在反射層40(或發(fā)光層)與感光板10之間設(shè)置一彩色濾色膜(Black Matrix)50，用于阻止可見(jiàn)光進(jìn)入感光層10內(nèi)。
結(jié)合參閱圖6，本發(fā)明還提供可見(jiàn)光讀取器件80，用于將上述可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
綜上所述，本發(fā)明提供的X線探測(cè)方法，主要包括以下步驟(1)利用感光板捕獲X線，將X線轉(zhuǎn)換成電荷；(2)利用電極使得感光板內(nèi)的電荷形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；(3)利用步驟(2)中的電壓信號(hào)控制液晶層處于與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)；
(4)利用可見(jiàn)光讀取液晶層所處狀態(tài)的信息，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
如圖6所示，本發(fā)明提供一種X線探測(cè)器，其包括兩玻璃基片61、62，兩玻璃基片之間順序設(shè)置電極31、感光板10、彩色濾色膜50、反射層40、液晶層20及電極32，兩玻璃基片61、62外部相對(duì)液晶層20設(shè)置可見(jiàn)光讀取器件80。
本發(fā)明提供另一種X線探測(cè)器，與上述X線探測(cè)器的區(qū)別在于用發(fā)光層替代反射層40。
以上所揭露的實(shí)施例，僅為本發(fā)明總體構(gòu)思的具體示例，對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，一些不需創(chuàng)造性勞動(dòng)即可想到的，及基于本發(fā)明所做的簡(jiǎn)單變更，仍應(yīng)當(dāng)不脫本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種X線探測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟(1)利用感光板捕獲X線，將X線轉(zhuǎn)換成電荷；(2)利用電極使得感光板內(nèi)的電荷形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)；(3)利用步驟(2)中的電壓信號(hào)控制液晶層處于與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)；(4)利用可見(jiàn)光讀取液晶層所處狀態(tài)的信息，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求
1所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(1)中使用的感光板由碲鋅鎘(CdZnTe)、非晶硒(a-Se)或碘化汞(HgI)制作。
3.如權(quán)利要求
1所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(2)中所述的電壓信號(hào)是感光板內(nèi)產(chǎn)生的空穴和電子在電極控制下分別向感光板的兩端積累形成的。
4.如權(quán)利要求
1所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(3)是通過(guò)將液晶層設(shè)置在感光板一端，并保證所述電壓信號(hào)可以對(duì)液晶層內(nèi)分子的排列產(chǎn)生作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
5.如權(quán)利要求
1所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(4)是通過(guò)使得可見(jiàn)光從液晶層透過(guò)，形成可見(jiàn)光信號(hào)，再將可見(jiàn)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求
5所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(4)是通過(guò)在液晶層與感光板之間設(shè)置發(fā)光層來(lái)實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求
5所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(4)是通過(guò)在液晶層與感光板之間設(shè)置反光層來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求
6或7所述的X線探測(cè)方法，其特征在于步驟(4)還包括提供一彩色濾色膜，并利用彩色濾色膜阻止可見(jiàn)光進(jìn)入感光板內(nèi)。
9.一種X線探測(cè)器，其特征在于包括兩玻璃基片，兩玻璃基片之間順序設(shè)置電極、感光板、彩色濾色膜、反射層、液晶層及電極，兩玻璃基片外部相對(duì)液晶層設(shè)置可見(jiàn)光讀取器件。
10.一種X線探測(cè)器，其特征在于包括兩玻璃基片，兩玻璃基片之間順序設(shè)置電極、感光板、彩色濾色膜、發(fā)光層、液晶層及電極，兩玻璃基片外部相對(duì)液晶層設(shè)置可見(jiàn)光讀取器件。
專利摘要
本發(fā)明涉及X線探測(cè)方法及X線探測(cè)器。本發(fā)明利用感光板捕獲X線并將其轉(zhuǎn)換為電荷，利用電極使得產(chǎn)生的電荷形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，再利用該電壓信號(hào)控制液晶層形成與捕獲的X線對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)光透過(guò)狀態(tài)，再利用可見(jiàn)光讀取液晶層所處狀態(tài)的信息，獲取電信號(hào)。本發(fā)明沒(méi)有使用TFT技術(shù)，所以可以有效降低X線探測(cè)器的成本，并可以達(dá)到與基于TFT技術(shù)的探測(cè)器同樣的效果。本發(fā)明運(yùn)用了非接觸式電荷讀取技術(shù)，即根據(jù)液晶對(duì)電壓的透光特性，利用可見(jiàn)光來(lái)讀出感光板內(nèi)的電荷信號(hào)，避免對(duì)感光板的物理?yè)p傷及性能的影響。
文檔編號(hào)G01T1/16GK1996051SQ200610124398
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月20日
發(fā)明者鄒魯民 申請(qǐng)人:珠海友通科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan