具体技术细节
[0005] 本发明要解决的技术问题在于,针对基于泰伯劳干涉仪的X射线相衬成像技术中器件较多,且现有将X射线吸收光栅与荧光屏融合的方法存在荧光屏亮度不足,图像信噪比低、器件成品率低的问题,提供一种具有X射线吸收光栅功能,同时X射线荧光屏亮度不被吸收光栅结构限制的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏及其制作方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,包括以下步骤:
[0007] S1、光栅微结构制作:在基底上的一表面制作光栅槽或光栅孔,光栅槽或光栅孔排列形成光栅槽阵列或光栅孔阵列;
[0008] S2、X射线强吸收重金属填充:向光栅槽或光栅孔内填充X射线强吸收重金属;
[0009] S3、清洗干燥:对基底上相对于所述光栅微结构的另一表面进行清洗,除去表面残留的重金属,然后干燥;
[0010] S4、沉积蒸镀预处理:将基底放置于真空炉内,将基底相对光栅微结构的另一表面朝下,下方放有X射线荧光材料,将基底进行预热处理;
[0011] S5、沉积蒸镀:将X射线荧光材料进行加热,使X射线荧光材料受热蒸发,均匀沉积于基底表面,形成荧光层,结束蒸镀,冷却至室温,得到具有吸收光栅功能的X射线荧光屏。
[0012] 进一步地,优选在步骤S1中,所述基底选用硅基底、塑料基底或金刚石基底。
[0013] 进一步地,优选步骤S2之后还包括S11、清洗干燥:采用有机溶剂、水清洗所述光栅微结构,然后干燥;所述有机溶剂选用乙醇或丙酮,所述清洗为超声清洗或振荡清洗。
[0014] 进一步地,优选步骤S2中,所述X射线强吸收重金属选用铋、金锡合金、钨、金、铱或铅,向光栅槽或光栅孔内填充X射线强吸收重金属的方法包括微铸造法、金属颗粒填充法、电镀法以及原子层沉积法。
[0015] 进一步地,优选在S2步骤之前还包括S20、基底表面改性:对基底表面的光栅槽或光栅孔内壁面进行改性处理,得到一层改性处理薄膜。
[0016] 进一步地,优选在S3步骤中,所述清洗包括使用有机溶剂进行超声清洗并使用与所述X射线强吸收重金属反应的溶液反应以除去残留重金属,所述有机溶剂为丙酮或酒精。
[0017] 进一步地,优选在步骤S4中,所述X射线荧光材料为针柱状结构的CsI(Tl)、硫氧化钆、钙钛矿X射线荧光材料中的至少一种;所述基底的预热温度为100‑300℃。
[0018] 进一步地,优选在步骤S5中,X射线荧光材料的加热温度高于200℃。
[0019] 进一步地,优选在步骤S5中,得到荧光层后还包括S51、荧光层封装:将基底置于干燥环境下,对荧光层进行封装,使荧光层表面覆盖一层薄膜保护层,所述薄膜保护层材料选自PMMA或PET。
[0020] 本发明还提供一种具有吸收光栅功能的X射线荧光屏,包括基底,所述基底的一表面设有光栅槽或光栅孔,光栅槽或光栅孔排列形成光栅槽阵列或光栅孔阵列,所述光栅槽或光栅孔中填充有X射线强吸收重金属材料;所述基底相对于光栅槽或所述光栅孔的另一表面设有荧光层,所述荧光层由X射线荧光材料蒸镀沉积形成。
[0021] 本发明的有益效果:本发明的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏,充分利用基底的两个面,将吸收光栅功能与荧光屏功能结合在一个器件上,在一面通过制作光栅槽阵列或孔阵列,向其内部填充X射线吸收重金属形成吸收光栅,而在另一面上通过蒸镀方法制作X射线荧光屏,解决了现有将X射线吸收光栅与荧光屏融合的方法存在荧光屏亮度不足,图像信噪比低、器件易破碎的问题。本发明通过对器件结构改进,在保留吸收光栅功能的同时,提升了荧光屏亮度,有助于提高图像信噪比,提高器件成品率。
法律保护范围
涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项
1.一种具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、光栅微结构制作:在基底(100)上的一表面制作光栅槽(1)或光栅孔,光栅槽(1)或光栅孔排列形成光栅槽阵列或光栅孔阵列;
S2、X射线强吸收重金属(2)填充:向光栅槽(1)或光栅孔内填充X射线强吸收重金属(2);
S3、清洗干燥:对基底(100)上相对于所述光栅微结构的另一表面进行清洗,除去表面残留的重金属,然后干燥;
S4、沉积蒸镀预处理:将基底(100)放置于真空炉内,将基底(100)相对光栅微结构的另一表面朝下,下方放有X射线荧光材料,将基底(100)进行预热处理;
S5、沉积蒸镀:将X射线荧光材料进行加热,使X射线荧光材料受热蒸发,均匀沉积于基底(100)表面,基底(100)形成荧光层(3),结束蒸镀,冷却至室温,得到具有吸收光栅功能的X射线荧光屏。
2.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在步骤S1中,所述基底(100)选用硅基底(100)、塑料基底(100)或金刚石基底(100)。
3.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,步骤S1之后还包括S11、清洗干燥:采用有机溶剂、水清洗所述光栅微结构,然后干燥;所述有机溶剂选用乙醇或丙酮,所述清洗为超声清洗或振荡清洗。
4.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,步骤S2中,所述X射线强吸收重金属选用铋、金锡合金、钨、金、铱或铅,向光栅槽(1)或光栅孔内填充X射线强吸收重金属(2)的方法包括微铸造法、金属颗粒填充法、电镀法以及原子层沉积法。
5.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在S2步骤之前还包括S20、基底(100)表面改性:对基底(100)表面的光栅槽(1)或光栅孔内壁面进行表面改性处理,得到一层改性薄膜。
6.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在S3步骤中,所述清洗包括使用有机溶剂进行超声清洗并使用与所述X射线强吸收重金属(2)反应的溶液以除去残留重金属,所述有机溶剂为丙酮或酒精。
7.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在步骤S4中,所述X射线荧光材料为针柱状结构的CsI(Tl)、硫氧化钆、钙钛矿X射线荧光材料中的至少一种;所述基底(100)的预热温度为100‑300℃。
8.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在步骤S5中,X射线荧光材料的加热温度高于200℃。
9.根据权利要求1所述的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法,其特征在于,在步骤S5中,得到荧光层(3)后还包括S51、荧光层(3)封装:将基底(100)置于干燥环境下,对荧光层(3)进行封装,使荧光层(3)表面覆盖一层薄膜保护层(4),所述薄膜保护层(4)材料选自PMMA或PET。
10.一种具有吸收光栅功能的X射线荧光屏,采用权利要求1‑9任意一项的具有吸收光栅功能的X射线荧光屏的制作方法获取,包括基底(100),其特征在于,所述基底(100)的一表面设有光栅槽(1)或光栅孔,光栅槽(1)或光栅孔排列形成光栅槽(1)阵列或光栅孔阵列,所述光栅槽(1)或光栅孔中填充有X射线强吸收重金属(2);所述基底(100)相对于光栅槽(1)或所述光栅孔的另一表面设有荧光层(3),所述荧光层(3)由X射线荧光材料蒸镀沉积形成。