X-ray pixel detector device and fabrication method

Details X-ray pixel detector device and fabrication method X-ray pixel detector device and fabrication method

G - Physics

01

T

G01T 1/20 (2006.01)

Patent

CA 2360931

A method and a device are disclosed for producing an X-ray pixel detector, i.e. an imaging detector for X-ray photons, the detector presenting high efficiency combined with high resolution for obtaining a high image quality detector while at the same time minimizing the X-ray dose used. The application is particularly important whenever the X-ray photon absorption distance is much longer than the required pixel size. The arrangement according to the present invention presents a structure based on light-guiding of secondarily produced photons within a scintillating pixel detector in conjunction with, a CCD or a CMOS pixel detector. The structure according to the invention presents a matrix (8) having deep pores (10) fabricated by high-aspect ratio silicon etching techniques producing very thin walls and with a pore spacing less or equal to the size of a pixel (2) of the image detector used. The pore matrix is subsequently filled by melting a scintillating material into the pores such that, in each pore, a single scintillating block is formed. The silicon matrix (8) may further utilize a reflective layer to increase light guiding down to the image detector chip.

L'invention concerne une méthode et un dispositif de production d'un détecteur de pixels par rayons X, tel qu'un détecteur d'images pour photons radiographiques). Ce détecteur associe une grande efficacité à une haute résolution pour constituer un détecteur à haute qualité d'image pouvant réduire au minimum la dose de rayons X émise. Cette application est particulièrement importante lorsque la distance d'absorption du photon radiographique est beaucoup plus grande que la taille des pixels requise. Le dispositif de l'invention présente une structure basée sur le guidage optique de photons secondaires produits à l'intérieur d'un détecteur de pixels scintillant, corrélativement à un détecteur de pixels CCD ou CMOS. La structure présente une matrice (8) qui comporte des pores profonds (10) réalisés par des techniques de gravure d'un silicium à grand allongement produisant des parois très minces avec un espacement des pores inférieur ou égal à la taille d'un pixel (2) du détecteur d'images utilisé. La matrice porique est ensuite remplie par fusion d'un matériau scintillant à l'intérieur des pores, de manière à former un bloc scintillant unique dans chaque pore. La matrice de silicium (8) peut en outre utiliser une couche réfléchissante pour augmenter le guidage optique vers la puce du détecteur d'images.

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