МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ ДЕТЕКТОР РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЙ РЕНТГЕНОЛЮМИНОФОР ДЛЯ НЕГО, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО СЦИНТИЛЛЯТОРА И ДЕТЕКТОРА В ЦЕЛОМ

1. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения, включающий плоский многоэлементный сцинтиллятор, преобразующий в видимый свет рентгеновское излучение, падающее на внешнюю поверхность сцинтиллятора, и матрицу фотоприемников, оптически контактирующую с выходной поверхностью сцинтиллятора и преобразующую оптическое излучение, выходящее с внутренней поверхности сцинтиллятора, в электрический сигнал, отличающийся тем, что указанный многоэлементный сцинтиллятор детектора выполнен в виде дискретного набора гетерофазных люминесцирующих элементов, размещенных в ячейках сетки, выполненной из поглощающего рентгеновское излучение и отражающего свет металла, шаг, сечение и толщина перемычки которой имеют геометрические размеры каждого отдельного люминесцентного элемента и совпадают с шагом матрицы фотоприемников, при том, что тыльная поверхность указанной металлической сетки содержит зеркальный отражающий слой, тогда как на фронтальной поверхности формируется многоэлементная полупроводниковая матрица, каждый элемент которой находится в контакте с элементами люминесцентного детектора, одновременно возбуждаемыми рентгеновским излучением с энергией от 30 до 140 кэВ.
2. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что металлическая сетка выполнена из элементов с атомными номерами от N=24 до N=74, при том, что геометрический размер ячейки сетки составляет от 0,08 до 0,28 мм, а толщина перемычки составляет от 0,03 до 0, 16 мм.
3. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что его рентгеночувствительный слой выполнен в виде многоэлементной мозаики, образованной из слоя рентгенолюминофора ячейками металлической сетки, выполненной из элементов с атомными номерами от 24 до 74.
4. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что тыльная сторона его покрыта двухслойной зеркальной металлической пленкой толщиной от 2000 до 6000 Ǻ, при том, что непосредственно на детекторе находится слой металлического серебра толщиной до 1000 Ǻ, поверх которого формируется зеркальный слой алюминия толщиной до 5000 Ǻ.
5. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, витки и сетки которого покрыты зеркальным металлическим слоем серебра толщиной до 2000 Ǻ, формируемым гальваническим методом.
6. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что при создании ячеистой, многоэлементной конструкции рентгеночувствительного слоя детектора используются металлические тканые, мотанные или гальванические сетчатые полотна, имеющие площадь "живого сечения" более 48%, преимущественно более 61% при количестве проволок на единицу длины основы свыше 3 на миллиметр.
7. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлических сетчатых полотен в них используются тканые сетки из нержавеющей стали, никеля, бронзы с "живым сечением" до 64,5%, а также мотаные сетки из тонкой вольфрамовой проволоки с "живым сечением" до 85%.
8. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что его рентгеночувствительный слой представляет собой дисперсную среду, состоящую из поликарбоната с показателем преломления n=1,59-1,60, при том, что полимер обволакивает дисперсную фазу из зерен редкоземельного рентгенолюминофора с показателем преломления n=2,2.
9. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.8, отличающийся тем, что при его изготовлении используют литьевой метод, заключающийся в распределении жидкой суспензии рентгенолюминофора в растворе полимерного связующего по поверхности матрицы фотоприемников, при том, что в качестве подобного полимера используется поликарбонат с молекулярной массой М=10000-15000 углеродных единиц, растворенный в органическом низкокипящем растворителе, например метиленхлориде, при содержании порошкового рентгенолюминофора в суспензии от 20 до 65% по массе к массе полимера.
10. Редкоземельный рентгенолюминофор, включающий активированные соединения редких элементов, отличающийся тем, что гетерофазные дискретные люминесцентные элементы его содержат монокристаллические микрозерна редкоземельного люминофора на основе мультилигандных оксисульфидов элементов из группы гадолиний, лютеций, европий, диспрозий, висмут и рений, при том, что в основе кислород частично заменен галогеном, а сера - азотом, и имеющих стехиометрическую формулу
2
2-x
x/2
x/2
1+y
-1
-3
(ΣMe)O(Hal)N S,
+3
+3
+3
+3
+3
+7
где ΣMe=Gd, Lu, Dy, Eu, Bi, Re,
-1
1
-1
-1
Hal=F, или Cl, или Br, или I, при значении индексов:
0,001<×≤0,08, 0,001≤Y≤0,01,
при том, что зерна указанного люминофора выполнены в виде объемных многогранников, окруженных дисперсной фазой полимерного связующего при массовом соотношении между ними от 20 до 65%.
-1
-1
11. Способ получения рентгенолюминофора методом соосаждения редкоземельных соединений с последующей термообработкой в расплаве, состоящего из редкоземельных ионов и ионов с d-оболочками (Bi, Re, Br, Cl и J), отличающийся тем, что процесс синтеза проводят в две стадии, из них на первой стадии формируют оксигалогениды элементов, составляющих катионную подгруппу путем взаимодействия исходных соосажденных оксидов РЗЭ, Bi и Re с галогенидами аммония при температуре от Т=400°С до Т=700°С в течение 1-4 часов, после чего получаемый продукт подвергается повторной термической обработке в расплаве щелочных халькогенидов при молекулярном соотношении между ними от 1:1 до 1:3 при температурах от Т=800°С до Т=1200°С в течение времени от 2 до 8 ч с последующим выщелачиванием получаемого продукта водой и растворами минеральных кислот.
12. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что формирование его рентгеночувствительного слоя проводится непосредственно на матрицу фотоприемников, поверх которой закрепляется сеточное металлическое полотно таким образом, что оптические центры фотоприемников находятся на линии, проходящей через центры "живого сечения" каждой ячейки сетчатого полотна.
13. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что рентгеночувствительный слой сформирован на отдельной пластине, выполненной из прозрачного для рентгеновского излучения материала, поверх которой закреплено сеточное металлическое полотно и которая в свою очередь прикреплена вплотную к матрице фотоприемников стороной, содержащей сетку с ячейками, заполненными рентгенолюминофором, таким образом, что оптические центры фотоприемников находятся на линии, проходящей через центры "живого сечения" каждой ячейки сетчатого полотна.
14. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что его контраст изображения превышает 50% при разрешающей способности более 4 пар линий на 1 миллиметр, при том, что изображение на нем может быть сформировано рентгеновским и гамма излучениями с энергией от 20 до 240 кэВ, а также пучками холодных нейтронов.
15. Многоэлементный детектор рентгеновского излучения по п.1, отличающийся тем, что его матрица фотоприемников выполнена из слоев аморфного или поликристаллического кремния методами оптической фотолитографии и химического травления.