Brevet FR2724758A1 — publié le 19960322

SCINTILLATEUR D'UN CONVERTISSEUR DE RAYONNEMENT A STRUCTURE A AIGUILLES L'invention concerne des scintillateurs d'un conver- tisseur de rayonnement à structure à aiguilles. Les convertisseurs de rayonnement de ce type sont utilisés dans le domaine du diagnostic médical par imagerie, et sont mis en oeuvre dans des intensificateurs d'images radiographiques, des détecteurs radiographiques, des prises de vue radiographiques en tant que feuilles I( d'intensificateur, dans des systèmes de mémorisation d'images fluorescentes et dans des appareils de prise de vues. Dans ces convertisseurs, un rayonnement à haute énergie est absorbé dans le scintillateur et converti en rayonnement lumineux. La lumière luminescente engendrée par absorption de quanta dans la substance fluorescente se propage également dans une certaine mesure latéralement dans le scintillateur, cet effet augmentant avec l'épaisseur de couche de la substance fluorescente. La propagation latérale de la lumière altère la fonction de transmission de modulation du système d'imagerie ou limite son pouvoir de résolution. C'est la raison pour laquelle il y a lieu de canaliser la lumière, à savoir d'empêcher dans une large mesure une propagation latérale de la lumière. Un écran fluorescent d'entrée d'un amplificateur d'images plates à deux étages comportant différentes cellules, qui sont remplies d'une substance fluorescente et qui comportent extérieurement un revêtement en aluminium destiné à éviter la sortie latérale de la lumière et à canaliser la lumière, est connu par EP 0 242 024 A2. Des écrans fluorescents radiographiques qui sont réalisés avec un revêtement fluorescent, et dont les cellules ont une structure circulaire, carrée ou en nid d'abeille, sont connus par DE-AS 28 07 572 ainsi que par DE-AS 33 25 035. Par DE-AS 42 23 861, on sait que la matière de conversion du rayonnement peut être en CsI, CsI: Tl, CsI: Na, ZnCdS: Ag, Gd202S: Tb. Un procédé destiné à la fabrication d'un scintillateur est décrit dans DE 689 06 478 T2, selon lequel les aiguilles de la matière du scintillateur sont notamment formées par croissance sur une structure en nid d'abeille, cette dernière étant engendrée par le fait que la surface d'un support en aluminium est soumise à une anodisation électrochimique dans un milieu chimique. En ce qui concerne le scintillateur connu par DE 41 24 875 Al, une couche de remplissage ayant des propriétés de réflexion ou de collimation du rayonnement est prévue entre les aiguilles du scintillateur ou les blocs de substances fluorescentes. Des couches métalliques en A1 ou en Au, ou une couche d'oxyde en TiO2, MgO ou A1203, sont connues en tant que couches de remplissage réfléchissantes. Pour la collimation du rayonnement, des couches de remplissage en matière de collimation absorbant sont connues, par exemple en Pb ou en W. L'invention vise à réaliser un scintillateur d'un convertisseur de rayonnement du type mentionné en introduction, de telle sorte que les propriétés de guide de lumière soient améliorées. Cet objectif est atteint selon l'invention par un scintillateur caractérisé par le fait qu'une matière colorante est introduite dans les intervalles entre les aiguilles. L'avantage de l'invention réside dans le fait que la matière colorante contenue dans les intervalles entre les aiguilles entrave la propagation latérale de la lumière du scintillateur. Ce moyen améliore la durée moyenne de vie. Il est avantageux que la matière colorante dissoute dans des hydrocarbures évaporables pénètre par diffusion dans les intervalles entre les aiguilles, car de cette 1) façon le colorant dissous dans l'hydrocarbure peut pénétrer profondément dans les intervalles entre les aiguilles par effet de capillarité. Après pénétration du colorant, l'hydrocarbure peut être évaporé, par exemple par chauffage. Si le scintillateur doit être utilisé en liaison avec un capteur CCD, il est avantageux que le scintillateur soit en CsI: T1 et la matière colorante en une matière organique très dispersée et que, dans un autre agencement ou en variante, la matière colorante ait ) de préférence une couleur rouge et/ou bleue. Afin d'accélérer le processus de fabrication d'un scintillateur selon l'invention, la matière colorante est avantageusement introduite dans le scintillateur à partir de deux surfaces de ce dernier situées l'une en face de l'autre. Pour améliorer le découplage de la lumière, il est avantageux que les deux surfaces situées l'une en face de l'autre soient usinées avec enlèvement de matière après l'introduction du colorant. D'autres avantages et détails de l'invention découlent de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, prise en relation avec le dessin annexé, dans lequel: la figure 1 représente une partie d'un scintil- lateur selon l'invention; et la figure 2 représente un diagramme spectral à titre d'explication. La figure 1 représente une partie d'un convertisseur de rayonnement 1 selon l'invention. Ce scintillateur 1 a une structure à aiguilles, comportant des aiguilles 2 qui sont voisines les unes des autres. Une matière colorante 3 est introduite selon l'invention dans les intervalles entre les aiguilles. Cela peut être effectué de façon I( préférée par le fait que la matière colorante 3 est dissoute dans des hydrocarbures évaporables et que, après que le scintillateur 1 a été dissocié du substrat nécessaire à sa fabrication, cette solution est appliquée sur au moins une surface, de préférence sur les deux surfaces 4, 5, situées l'une en face de l'autre, du scintillateur 1. Cette solution pénètre ainsi par diffusion dans les intervalles entre les aiguilles. Dans le mode de réalisation, un capteur CCD 6 est associé au scintillateur 1, lequel scintillateur 1 capte le rayonnement lumineux engendré par l'absorption du rayonnement et émis par la surface 5, et le convertit en signaux électriques. Il est en l'occurrence avantageux que le scintillateur 1 soit en CsI: T1 et la matière colorante en une matière organique très dispersée, et qu'elle ait une couleur rouge et/ou bleue. Etant donné que la lumière émise par le scintillateur présente un spectre continu avec un barycentre dans le domaine lumineux vert, la transmission de la lumière verte du scintillateur est entravée de façon optimale par les deux couleurs faisant office de filtre chromatique, ce qui ressort de la figure 2. Sur la figure 2, une courbe de transmission de la couleur bleue est identifiée par le repère 7, celle de la lumière verte du scintillateur par le repère 8, et celle de la couleur rouge par le repère 9. Apres que les intervalles entre les aiguilles ont été comblés par de la matière colorante 3, il est avantageux pour l'amélioration du découplage de la lumière que les surfaces 4, 5 soient usinées avec enlèvement de matière pour retirer le colorant. En raison de la meilleure résolution du scintil- lateur 1 et de son meilleur comportement d'amortissement, le scintillateur 1 selon l'invention peut être utilisé de façon particulièrement avantageuse pour la réalisation d'images numériques, notamment en matière de mammographie ou de diagnostic dentaire. Il peut en outre être prévu qu'un système à fibres optiques soit disposé entre le scintillateur 1 et le capteur CCD 6. Liste des repères 1 Scintillateur 2 Aiguilles 3 Matière colorante 4, 5 Surfaces 6 Détecteur CCD 7, 8, 9 Diagramme spectral 7 2724758 REVENDICATIONS 1. Scintillateur (1) d'un convertisseur de rayonnement à structure à aiguilles (2), > caractérisé par le fait qu'une matière colorante (3) est introduite dans les intervalles entre les aiguilles. 2. Scintillateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière colorante (3) dissoute dans des hydrocarbures évaporables est diffusée I( dans les intervalles entre les aiguilles. 3. Scintillateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le scintillateur (1) est en CsI: T1 et la matière colorante (3) en une matière organique très dispersée. 4. Scintillateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la matière colorante (3) a une couleur rouge ou bleue. 5. Scintillateur selon l'une des revendications 1 2 caractérisé par le fait que la matière colorante (3) est introduite dans le scintillateur (1) à partir de deux surfaces (4, 5) de ce dernier situées l'une en face de l'autre. 6. Scintillateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les deux surfaces (4, 5) situées l'une en face de l'autre sont usinées avec enlèvement de matière après l'introduction du colorant (3).