CN106950587A - 一种带有有效光导的闪烁晶体探测器 - Google Patents

一种带有有效光导的闪烁晶体探测器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，包括电路板，其特征在于，电路板的上部设置有光电探测器阵列，光电探测器阵列的上部设置有光导，光导的上部设置有下层闪烁晶体阵列，下层闪烁晶体阵列的上部设置有上层闪烁晶体阵列。该装置解决了现有的闪烁晶体探测器***的空间分辨率是由单个闪烁晶体单元的大小来决定的。这种小尺寸的闪烁晶体单元就限制了一个闪烁晶体单元粘连一个光点探测器的设计。因为光电探测器的尺寸不能够加工成太小，另外***还需要大量的读取通道，同时光电探测器阵列的有效探测面积是小于整个探测器实际包装尺寸的，这就造成了有许多探测盲区，造成使用麻烦的问题。

Description

一种带有有效光导的闪烁晶体探测器
技术领域
本发明涉及一种闪烁晶体探测器，具体涉及一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，属于核医学影像探测器领域。
背景技术
在核医学影像成像设备中，闪烁晶体探测器是一种比较常见的探测器。在这种探测器中，伽马光子或者其他的电离辐射被高密度的闪烁晶体吸收。常见的的闪烁晶体材料有氧正硅酸镥晶体, 氧正硅酸镥钇晶体, 碘化钠晶体、碘化铯晶体等。伽马光子的能量被闪烁晶体吸收然后转化成可见光。可见光随后被粘合在闪烁晶体上的光电探测器探测到。常见的用于核医学影像的光电探测器有光电倍增管, 雪崩式光电二极管、盖革模式的雪崩光电二极管，也称作硅晶体光电倍增器或者多像素光子计数器。核医学影像的探测器的空间分辨率是指伽马光子在探测器中的作用位置的精确度。一种制作高空间分辨率的探测器方法是把闪烁晶体分成很小的探测器单元。但现有的闪烁晶体探测器***的空间分辨率是由单个闪烁晶体单元的大小来决定的。这种小尺寸的闪烁晶体单元就限制了一个闪烁晶体单元粘连一个光点探测器的设计。因为光电探测器的尺寸不能够加工成太小，另外***还需要大量的读取通道，同时光电探测器阵列的有效探测面积是小于整个探测器实际包装尺寸的，这就造成了有许多探测盲区，造成使用麻烦的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服的现有的闪烁晶体探测器***的空间分辨率是由单个闪烁晶体单元的大小来决定的规律。通过减小晶体尺寸来提高空间分辨率的办法不可行的。因为光电探测器的尺寸不能够加工成太小，另外***还需要大量的读取通道，同时光电探测器阵列的有效探测面积是小于整个探测器实际包装尺寸的，这就造成了有许多探测盲区，造成使用麻烦的问题，提供一种带有有效光导的闪烁晶体探测器。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，包括电路板，所述电路板的顶部设置有光电探测器阵列，所述光电探测器阵列的顶部设置有光导，所述光导的顶部设置有下层闪烁晶体阵列，所述下层闪烁晶体阵列的顶部设置有上层闪烁晶体阵列。
作为本发明的一种优选技术方案，下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5均采用由众多闪烁晶体元素构成，闪烁晶体为元素但不限于氧正硅酸镥晶体，光导3采用连续介质构成，光电探测器阵列2采用由众多光电探测器组成。
作为本发明的一种优选技术方案，下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5相互错位放置。
作为本发明的一种优选技术方案，光导3的厚度是下层闪烁晶体阵列4的一半或者更少，光导3的厚度是上层闪烁晶体阵列5的一半或者更少。
作为本发明的一种优选技术方案，闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5均采用某一种掺杂物，有效光导3需要采用另外一种掺杂物。
作为本发明的一种优选技术方案，闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5可以采用但不限于氧正硅酸镥晶体或者氧正硅酸镥钇晶体构成, 光导3可以采用氧正硅酸镥钆晶体构成。有利于闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5以及光导3材质稳定。
本发明所达到的有益效果是：该装置是一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，通过在闪烁晶体阵列和光电探测器阵列之间加上光导，能够使伽马光子作用后产生的光信号能够更均匀的散播到光电探测器阵列上，提高了不同闪烁晶体阵列单元的区分度，提高了***的空间分辨率，同时提供了光子在闪烁晶体中作用的深度信息，减小了***的平行误差，提供了一种带有有效光导的闪烁晶体探测器。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构平面图；
图中：1、电路板；2、光电探测器阵列；3、光导；4、下层闪烁晶体阵列；5、上层闪烁晶体阵列。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，本发明提供一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，包括电路板1，其特征在于，电路板1的顶部设置有光电探测器阵列2，光电探测器阵列2的顶部设置有光导3，光导3的顶部设置有下层闪烁晶体阵列4，下层闪烁晶体阵列4的顶部设置有上层闪烁晶体阵列5。
下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5均采用由众多闪烁晶体元素构成，闪烁晶体为元素但不限于氧正硅酸镥晶体，光导3采用连续介质构成，光电探测器阵列2采用由众多光电探测器组成。连结下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5和光电探测器阵列4以便已达到更好的光电传导效果
下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5相互错位放置。有利于效率的提高。
光导3的厚度是下层闪烁晶体阵列4的一半或者更少，光导3的厚度是上层闪烁晶体阵列5的一半或者更少。有利于提高采集信息的准确度。
闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5均采用某一种掺杂物，有效光导3需要采用另外一种掺杂物。有利于光电探测器阵列2和光导3传导效果好。
闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5可以采用但不限于氧正硅酸镥晶体或者氧正硅酸镥钇晶体构成, 光导3可以采用氧正硅酸镥钆晶体构成。有利于闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5以及光导3材质稳定。
该装置是一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，闪烁晶体阵列至少由两层构成，当需要用该装置时，通过在下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5和光电探测器阵列2之间加上光导3，能够使伽马光子作用后产生的光信号能够更均匀的散播到光电探测器阵列2上，提高了下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5单元的区分度，提高了***的空间分辨率。对于在有效光导3中作用的伽马光子，它所产生的光信号会有一半向上传播，然后被涂在下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5单元表面的反光材料反射回来。根据光学定律，反射光所聚合的位置正是伽马光子如果在下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5作用位置的镜面反射位置，伽马光子在有效光导3中产生的光信号和伽马光子在下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5中作用产生的光信号在光电探测器上的分布相似，这样就能够很好的精确确定事件在光导3中的发生位置。如果下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5和有效光导3采用不同光子发射性质的闪烁晶体材料，通过测量闪烁晶体材料的不同发射性质，就可以确定伽马光子是在哪层的作用位置，这样就能够确定伽马光子在探测器中作用的深度信息，从而减少***的平行误差。对于有多层闪烁晶体阵列的探测器，通过光信号分享解码和下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5和有效光导3采用不同发射性质的材料，同样可以提供额外的伽马光子在下层闪烁晶体阵列4和上层闪烁晶体阵列5中作用的深度信息，从而提高***的空间分辨率。
本发明所达到的有益效果是：该装置是一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，通过在闪烁晶体阵列和光电探测器阵列之间加上光导，能够使伽马光子作用后产生的光信号能够更均匀的散播到光电探测器阵列上，提高了不同闪烁晶体阵列单元的区分度，提高了***的空间分辨率，同时提供了光子在闪烁晶体中作用的深度信息，减小了***的平行误差提供了一种带有有效光导的闪烁晶体探测器。本发明设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，包括电路板（1），其特征在于，所述电路板（1）的上部设置有光电探测器阵列（2），所述光电探测器阵列（2）的上部设置有光导（3），所述光导（3）的上部设置有下层闪烁晶体阵列（4），所述下层闪烁晶体阵列（4）的上部设置有上层闪烁晶体阵列（5）。
2.根据权利要求1所述的一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，其特征在于，所述下层闪烁晶体阵列（4）和所述上层闪烁晶体阵列（5）均采用由众多闪烁晶体元素构成，所述闪烁晶体为元素但不限于氧正硅酸镥晶体，所述光导（3）采用连续介质构成，所述光电探测器阵列（2）采用由众多光电探测器组成。
3.根据权利要求1所述的一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，其特征在于，所述下层闪烁晶体阵列（4）和所述上层闪烁晶体阵列（5）相互错位放置。
4.根据权利要求1所述的一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，其特征在于，所述光导（3）的厚度是所述下层闪烁晶体阵列（4）的一半或者更少，所述光导（3）的厚度是所述上层闪烁晶体阵列（5）的一半或者更少。
5.根据权利要求1所述的一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，其特征在于，所述闪烁晶体阵列（4）和所述上层闪烁晶体阵列（5）均采用某一种掺杂物，所述有效光导（3）需要采用另外一种掺杂物。
6.根据权利要求1所述的一种带有有效光导的闪烁晶体探测器，其特征在于，所述闪烁晶体阵列（4）和所述上层闪烁晶体阵列（5）采用但不限于氧正硅酸镥晶体或者氧正硅酸镥钇晶体构成, 所述光导（3）可以采用氧正硅酸镥钆晶体构成。
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