本发明涉及射线探测，特别是一种线性柱状闪烁体阵列基板及其制备方法。
背景技术：
1、随着近年来x射线应用的发展，包括但不限于数字化x射线探测器在内的射线探测设备被越来越多的应用于各种领域(例如：医疗和工业)。数字化x射线探测器的核心部件为射线感应模组，射线感应模组中的感应体能够在被射线照射后吸收射线的能量，产生感应粒子，感应体将感应粒子传输给射线探测设备的接收单元(例如光电二极管像素)，射线探测设备能基于感应粒子来对x射线进行探测。
2、但现有射线感应模组中的感应体存在制造工艺繁琐，生产成本较高的问题，从而限制了x射线探测设备在各种领域中的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种线性柱状闪烁体阵列基板及其制备方法，它利用闪烁体材料受到x射线激发会产生光子，产生的光子数量与x射线的强弱呈正相关的特性，设计了用于感应x射线的线性柱状闪烁体阵列基板，具有制造工艺简单，生产成本低的优势，基于线性柱状闪烁体阵列基板的工作原理，为设计不同于现有工作原理的新型的射线感应模组(x射线传感器)提供了先决基础。
2、本发明的技术方案是：线性柱状闪烁体阵列基板，包括固化胶条和对称粘接固定在固化胶条两侧表面的碳纤维条a和碳纤维条b；固化胶条内部嵌设有柱状闪烁体阵列，柱状闪烁体阵列包括等距平行布置的多条柱状闪烁体，所有柱状闪烁体的两端分别贯通至固化胶条两侧厚度面，柱状闪烁体的折射率大于固化胶条的折射率。
3、本发明的技术方案是：一种制备上述的线性柱状闪烁体阵列基板的方法，步骤如下：
4、s01，制备基板雏形：
5、所述基板雏形包括固化胶条和对称粘接固定在固化胶条两侧表面的碳纤维条a和碳纤维条b；固化胶条内部嵌设有丝线阵列，丝线阵列包括等距平行布置的多根金属丝线，所有金属丝线两端分别贯通至固化胶条两侧厚度面；
6、s02，清除丝线阵列：清除基板雏形中的丝线阵列，得到基板雏体，基板雏体中去除了丝线阵列所形成的孔洞即为通道阵列；
7、s03，填充闪烁体：在基板雏体的通道阵列中填入闪烁体，即得到线性柱状闪烁体阵列基板。
8、本发明进一步的技术方案是：s01步骤中的金属丝线为铜丝。
9、本发明进一步的技术方案是：s01步骤详细展开如下：
10、a、在绕丝棒上绕制丝线阵列：将金属丝线在绕丝棒的外圆面上绕制形成螺旋体，确保螺旋体中的任意相邻两根金属丝线间隔相等；
11、b、碳纤维条a与金属丝线粘固：取宽度不超过凹槽宽度，长度不超过螺旋体轴向长度的碳纤维条a备用，将碳纤维条a在一侧表面通过胶水粘接固定在螺旋体的外表面上并位于凹槽上端，确保碳纤维条a的长度方向平行于螺旋体的轴向方向，确保碳纤维条a的两侧边沿不超出凹槽的两侧边沿，确保胶水填充满螺旋体中任意相邻两根金属丝线之间的间隙；
12、c、沿裁断金属丝线：待胶水固化后，沿凹槽的两侧边沿将金属丝线裁断，得到丝线阵列与碳纤维条a的粘接联合体；
13、d、碳纤维条b与金属丝线粘固：准备与b分步骤中碳纤维条a形状尺寸相同的碳纤维条b备用，将碳纤维条b在一侧表面通过胶水粘接固定在粘接联合体的丝线阵列上，碳纤维条b和碳纤维条a对称布置在丝线阵列的两侧，确保胶水填充满粘接联合体任意两根金属丝线之间的间隙，待胶水固化后，即形成基板雏形；
14、e、抛光打磨基板雏形：对基板雏形含有金属丝线端头的两端面进行抛光打磨，以去除残留的固态胶，并使丝线阵列中的所有金属丝线的端部整齐光滑。
15、本发明进一步的技术方案是：s01步骤的a分步骤中，借助丝线绕制装置完成金属丝线的绕制；丝线绕制装置包括平移动力组件、旋转动力组件和绕丝筒；平移动力组件包括轴座a、丝杆、导向杆、螺母、导向轮和电机a；丝杆两端转动安装在轴座a上；导向杆两端固定安装在轴座a上并平行于丝杆布置；螺母螺纹连接在丝杆上并与导向杆滑动配合；导向轮转动安装在螺母上端；电机a的机轴与丝杆一端连接以驱动丝杆转动，进而带动螺母沿丝杆做往复直线移动；旋转动力组件包括轴座b、连接件、绕丝棒和电机b；绕丝棒一端转动安装在轴座b上，另一端通过连接件与电机b的机轴连接，绕丝棒上设有沿轴向布置的凹槽；电机b的扭矩通过连接件传递至绕丝棒以驱动绕丝棒转动；绕丝筒转动安装在螺母上端；金属丝线一端绕制在绕丝筒上，另一端经过导向轮后，固定连接在连接件上，金属丝线随着绕丝棒的转动，在绕丝棒的外圆面上绕圈或退绕。
16、本发明进一步的技术方案是：连接件包括依次固定连接的机轴连接段和凹槽嵌入段，连接件通过机轴连接段与电机b的机轴固定连接，连接件通过凹槽嵌入段与绕丝棒的凹槽插接，连接件通过凹槽嵌入段将电机b的扭矩传递至绕丝棒上。
17、本发明进一步的技术方案是：s02步骤中，采用电解法或化学试剂腐蚀法去除丝线阵列；化学试剂腐蚀法操作如下：a、将基板雏形悬吊在溶液槽中；b、在溶液槽中加入刻蚀溶液，待丝线阵列中的所有金属丝线完全溶解后，即得到基板雏体；c、将基板雏体从溶液槽中取出并晾干。
18、本发明进一步的技术方案是：s02步骤的a分步骤中，借助悬吊振动装置完成基板雏形的悬吊；悬吊振动装置包括溶液槽、振动马达和绳子；溶液槽为上端敞口的槽形容器，溶液槽上端固定连接有绳架；绳子上端系在绳架上，下端垂落在溶液槽内腔中；振动马达安装在溶液槽内腔中；基板雏形呈水平布置在溶液槽的内腔中，基板雏形两端分别与振动马达和绳子连接；启动振动马达，带动基板雏形振动，从而加快金属丝线溶解的速度。
19、本发明进一步的技术方案是：s03步骤详细展开如下：
20、a、配置闪烁体溶液：以碘化铯晶体粉末为溶质，以饱和二甲基亚砜溶液为溶剂，取100-150体积份数的溶剂与50-75重量份数的溶质混合搅拌，得到饱和闪烁体溶液；所述体积份数单位为ml，所述重量分份数的单位为g；再用过滤精度为1-5um的液体过滤袋将饱和闪烁体溶液中未溶解的溶质过滤掉；
21、c、将闪烁体溶液填入通道阵列：将晾干的基板雏体放入过滤后的饱和闪烁体溶液中，通过超声震荡加快饱和闪烁体溶液流入通道阵列的速度，直至填满通道阵列；
22、d、加热闪烁体溶液使其结晶：给基板雏体的碳纤维条a或碳纤维条b施加电压，由于碳纤维条a和碳纤维条b均为具有一定阻值的碳纤维材质，因此施加电压后会将电能转化为热能，进而加热位于通道阵列中的饱和闪烁体溶液，使其结晶；控制电压使得碳纤维条a和碳纤维条b均加热至60-80℃；
23、e、抛光清洗基板雏体：待晶体填满通道阵列后，将基板雏体从饱和闪烁体溶液中取出，对基板雏形体进行抛光，去除基板雏体表面残留的晶体，再用乙醇将基板雏体表面擦洗干净，即获得线性柱状闪烁体阵列基板。
24、本发明进一步的技术方案是：s03步骤详细展开如下：
25、a、配置闪烁体溶液：以无水碘化钠粉末作为溶质，以无水乙醇作为溶剂，取38-42重量份数的溶质和95-105重量份数的溶剂混合搅拌，同时加热至78±2℃，使无水碘化钠粉末充分溶解，得到饱和闪烁体溶液；所述重量份数单位为g；在保持上述加热温度的同时，用过滤精度为4-5um的液体过滤袋将饱和闪烁体溶液中未溶解的溶质过滤掉；
26、b、将闪烁体溶液填入通道阵列：在保持上述加热温度的同时，将晾干的基板雏体放入过滤后的饱和闪烁体溶液中，通过超声震荡加快饱和闪烁体溶液流入通道阵列的速度，直至填满通道阵列；
27、c、冷却闪烁体溶液使其结晶：将上述放有基板雏体的饱和闪烁体溶液隔冰水冷却，使位于通道阵列中的饱和闪烁体溶液结晶；
28、d、抛光清洗基板雏体：待晶体填满通道阵列后，将基板雏体从饱和闪烁体溶液中取出，对基板雏形体进行抛光，去除基板雏体表面残留的晶体，再用常温乙醇将基板雏体表面擦洗干净，即获得线性柱状闪烁体阵列基板。
29、本发明与现有技术相比具有如下优点：
30、1、其利用闪烁体材料受到x射线激发会产生光子，产生的光子数量与x射线的强弱呈正相关的特性，设计了用于感应x射线的线性柱状闪烁体阵列基板，具有制造工艺简单，生产成本低的优势，基于线性柱状闪烁体阵列基板的工作原理，为设计不同于现有工作原理的新型的射线感应模组(x射线传感器)提供了先决基础。
31、2、丝线绕制装置可将金属丝线绕制成不同dpi的螺旋体，并且能够确保螺旋体符合金属丝线等距布置的要求，这使得最终制备所得的线性柱状闪烁体阵列基板中，柱状闪烁体阵列符合柱状闪烁体等距布置的要求，以便线性柱状闪烁体阵列基板与cis(接触式图像传感器)组装后能正常发挥效用。
32、以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
1.线性柱状闪烁体阵列基板，其特征是：包括固化胶条和对称粘接固定在固化胶条两侧表面的碳纤维条a和碳纤维条b；固化胶条内部嵌设有柱状闪烁体阵列，柱状闪烁体阵列包括等距平行布置的多条柱状闪烁体，所有柱状闪烁体的两端分别贯通至固化胶条两侧厚度面，柱状闪烁体的折射率大于固化胶条的折射率。
2.一种制备如权利要求1所述的线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是，步骤如下：
3.如权利要求2所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s01步骤中的金属丝线为铜丝。
4.如权利要求3所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s01步骤详细展开如下：
5.如权利要求4所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s01步骤的a分步骤中，借助丝线绕制装置完成金属丝线的绕制；丝线绕制装置包括平移动力组件、旋转动力组件和绕丝筒；平移动力组件包括轴座a、丝杆、导向杆、螺母、导向轮和电机a；丝杆两端转动安装在轴座a上；导向杆两端固定安装在轴座a上并平行于丝杆布置；螺母螺纹连接在丝杆上并与导向杆滑动配合；导向轮转动安装在螺母上端；电机a的机轴与丝杆一端连接以驱动丝杆转动，进而带动螺母沿丝杆做往复直线移动；旋转动力组件包括轴座b、连接件、绕丝棒和电机b；绕丝棒一端转动安装在轴座b上，另一端通过连接件与电机b的机轴连接，绕丝棒上设有沿轴向布置的凹槽；电机b的扭矩通过连接件传递至绕丝棒以驱动绕丝棒转动；绕丝筒转动安装在螺母上端；金属丝线一端绕制在绕丝筒上，另一端经过导向轮后，固定连接在连接件上，金属丝线随着绕丝棒的转动，在绕丝棒的外圆面上绕圈或退绕。
6.如权利要求5所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：连接件包括依次固定连接的机轴连接段和凹槽嵌入段，连接件通过机轴连接段与电机b的机轴固定连接，连接件通过凹槽嵌入段与绕丝棒的凹槽插接，连接件通过凹槽嵌入段将电机b的扭矩传递至绕丝棒上。
7.如权利要求6所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s02步骤中，采用电解法或化学试剂腐蚀法去除丝线阵列；化学试剂腐蚀法操作如下：a、将基板雏形悬吊在溶液槽中；b、在溶液槽中加入刻蚀溶液，待丝线阵列中的所有金属丝线完全溶解后，即得到基板雏体；c、将基板雏体从溶液槽中取出并晾干。
8.如权利要求7所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s02步骤的a分步骤中，借助悬吊振动装置完成基板雏形的悬吊；悬吊振动装置包括溶液槽、振动马达和绳子；溶液槽为上端敞口的槽形容器，溶液槽上端固定连接有绳架；绳子上端系在绳架上，下端垂落在溶液槽内腔中；振动马达安装在溶液槽内腔中；基板雏形呈水平布置在溶液槽的内腔中，基板雏形两端分别与振动马达和绳子连接；启动振动马达，带动基板雏形振动，从而加快金属丝线溶解的速度。
9.如权利要求8所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s03步骤详细展开如下：
10.如权利要求8所述的制备线性柱状闪烁体阵列基板的方法，其特征是：s03步骤详细展开如下：
