專利名稱：一種用于輻射成像的閃爍探測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閃爍探測器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種具有良好位置分辨的能力的閃爍探測裝置。
背景技術(shù)：
目前，核成像是以探測放射性射線的位置和能量信息為基礎(chǔ)，在醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境評價、科學(xué)研究等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。比如，在醫(yī)學(xué)診斷中，正電子發(fā)射斷層成像(PET)的使用尤為廣泛。正電子發(fā)射斷層成像是通過探測標定有正電子放射性同位素的生物分子分布來進行生物功能性成像，常用于癌癥的早期診斷以及依據(jù)癌變組織的生物學(xué)形態(tài)來制定 治療方案，另外還用于心臟疾病及腦疾病的診斷及治療。PET探測器裝置大多是采用閃爍體陣列耦合光探測器件來探測從被診斷者發(fā)出的射線信息，如何有效的分辨從不同的閃爍體條發(fā)出的閃爍光是制作エ藝的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)方案中閃爍體陣列中各個閃爍體條之間用反光材料隔離開，閃爍體陣列與光探測器件之間用玻璃纖維拉制成的光錐來進行光耦合。此方案的優(yōu)點在干，組裝方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在閃爍體陣列的面積與光電探測器件的有效面積相差不大的情況下能得到很好的效果，但該方案由于光錐拉制エ藝的限制，決定了錐比不能過大。也就是說，當(dāng)閃爍體陣列的面積比光探測器件的有效面積大很多的時候，就需要較大錐比的光錐去耦合，這種情況下，光錐邊緣特別是角落的光傳輸效率就會比中間低很多，這樣會造成閃爍體陣列邊緣特別是角落的閃爍體條的光只有較少的一部分能傳輸?shù)焦馓綔y器件上，使這部分閃爍體條難以被分辨，同時光錐的成本也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于輻射成像的閃爍探測裝置，能有效的將大面積的閃爍體陣列和小面積的光探測器件進行耦合，減小閃爍體陣列之間的死區(qū)，并節(jié)約光探測器件的使用數(shù)量，從而提高性能并降低成本。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種用于輻射成像的閃爍探測裝置，所述閃爍探測裝置包括閃爍體陣列、光傳輸器件和光探測器件，所述閃爍體陣列用于接收放射性射線并發(fā)出閃爍光，所述閃爍體陣列包括多個獨立的閃爍體単元，其中，所述閃爍體単元之間采取如下光隔離方式每四個獨立的閃爍體單元組合在一起，并由所述光傳輸器件的ー個光傳輸通道耦合到所述光探測器件上；所述四個獨立的閃爍體単元之間由反光層隔開；光傳輸器件，包含多個光傳輸通道，該光傳輸器件的第一端連接至所述閃爍體陣列，用以接收并傳輸從所述閃爍體陣列發(fā)出的閃爍光；光探測器件，連接至所述光傳輸器件的第二端，用于收集從所述光傳輸器件傳輸過來的閃爍光。
所述光傳輸器件為光纖陣列,且ー根光纖為ー個光傳輸通道。所述光纖陣列中的光纖為不帶包層的裸纖芯，或具有ー個或多個包層。所述光纖陣列的光纖表面由光反射材料包裹。所述光傳輸器件為錐形光導(dǎo)陣列，且ー個錐形光導(dǎo)為ー個光傳輸通道。所述錐形光導(dǎo)的材料為光學(xué)玻璃或石英玻璃或塑料或其他對閃爍光透過率高的物質(zhì)。各個錐形光導(dǎo)之間的縫隙為空氣層或反光層或帶空氣層的反光層。所述光探測器件為位置靈敏型光探測器件，或多個單通道光探測器件所組成的光探測器件組。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，所述閃爍探測裝置包括閃爍體陣列、光傳輸器件和光探測器件，所述閃爍體陣列包括多個獨立的閃爍體単元，其中，所述閃爍體單元之間采取如下光隔離方式每四個獨立的閃爍體單元組合在一起，并由所述光傳輸器件的一個光傳輸通道耦合到所述光探測器件上；所述四個獨立的閃爍體単元之間由反光層隔開。該閃爍探測裝置能有效的將大面積的閃爍體陣列和小面積的光探測器件進行耦合，減小閃爍體陣列之間的死區(qū)，并節(jié)約光探測器件的使用數(shù)量，從而提高性能并降低成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖I為本發(fā)明實施例所提供用于輻射成像的閃爍探測裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供閃爍探測裝置的光探測器件面的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進ー步地詳細描述，如圖I所示為本發(fā)明實施例所提供用于輻射成像的閃爍探測裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖I中的閃爍探測裝置包括閃爍體陣列、光傳輸器件和光探測器件，所述閃爍體陣列用于接收放射性射線并發(fā)出閃爍光，所述閃爍體陣列包括多個獨立的閃爍體單元，如圖I中閃爍體陣列包括10*10的閃爍體單元，在圖中用方塊表示，如圖I中閃爍體單元1、2、3、4，所述閃爍體單元之間采取如下光隔離方式每四個獨立的閃爍體單元組合在一起，并由所述光傳輸器件的ー個光傳輸通道耦合到所述光探測器件上，在圖I中用圓形表示光傳輸通道，如圖I中光傳輸通道5，從圖I中可知閃爍體単元1、2、3、4組合在一起，并由光傳輸通道5耦合設(shè)置到光探測器件上，最終整個10*10的閃爍體単元均采用相同的方式耦合設(shè)置到光探測器件上，形成本發(fā)明實施例所述的閃爍探測裝置。、
另外，上述四個獨立的閃爍體単元之間均由反光層隔開，在圖I中粗黑線代表反光層，如圖I中的反光層7和6上述光傳輸器件包含多個光傳輸通道，該光傳輸器件的第一端連接至所述閃爍體陣列，用以接收并傳輸從所述閃爍體陣列發(fā)出的閃爍光。上述光探測器件連接至所述光傳輸器件的第二端，用于收集從所述光傳輸器件傳輸過來的閃爍光。在具體實現(xiàn)過程中，上述光傳輸器件為光纖陣列，且ー根光纖為ー個光傳輸通道。該光纖陣列中的光纖可以為不帶包層的裸纖芯，或具有ー個或多個包層。另外，上述光纖陣列的光纖表面還可以由光反射材料進行包裏。在具體實現(xiàn)過程中，上述光傳輸器件還可以為錐形光導(dǎo)陣列，且ー個錐形光導(dǎo)為ー個光傳輸通道，各個錐形光導(dǎo)之間為空氣層或者包含反光層。上述光傳輸器件還可以為其他材料的多通道光導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的多通道光導(dǎo)均可以滿足要求。另外，具體實現(xiàn)中，上述光探測器件可以為位置靈敏型光探測器件，當(dāng)然也可以為其他類型的光探測器件，如多個單通道光探測器件所組成的光探測器件組，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其他光探測器件均可以滿足要求。通過本發(fā)明實施例所述結(jié)構(gòu)的實施，就可以能有效的將大面積的閃爍體陣列和小面積的光探測器件進行耦合，減小閃爍體陣列之間的死區(qū)，并節(jié)約光探測器件的使用數(shù)量，如圖2所示為本發(fā)明實施例所提供閃爍探測裝置的光探測器件面的示意圖，圖2中圓形代表光傳輸通道，方框代表光探測器件的有效探測面積。由圖2可知本發(fā)明只需要通過較少的光傳輸通道(閃爍體単元數(shù)量的四分之一)就可以將大面積的閃爍體陣列和小面積的光探測器件進行耦合，且邊緣與中心的光傳輸效率一致，花在光傳輸上的成本較低，減小了閃爍體陣列之間的死區(qū)，從而提高了性能并降低了成本。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述閃爍探測裝置包括閃爍體陣列、光傳輸器件和光探測器件，所述閃爍體陣列用于接收放射性射線并發(fā)出閃爍光，所述閃爍體陣列包括多個獨立的閃爍體單元，其中，所述閃爍體單元之間采取如下光隔離方式 每四個獨立的閃爍體單元組合在一起，并由所述光傳輸器件的一個光傳輸通道耦合到所述光探測器件上； 所述四個獨立的閃爍體單元之間由反光層隔開； 光傳輸器件，包含多個光傳輸通道，該光傳輸器件的第一端連接至所述閃爍體陣列，用以接收并傳輸從所述閃爍體陣列發(fā)出的閃爍光； 光探測器件，連接至所述光傳輸器件的第二端，用于收集從所述光傳輸器件傳輸過來的閃爍光。
2.如權(quán)利要求I所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述光傳輸器件為光纖陣列，且一根光纖為一個光傳輸通道。
3.如權(quán)利要求2所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述光纖陣列中的光纖為不帶包層的裸纖芯，或具有一個或多個包層。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述光纖陣列的光纖表面由光反射材料包裹。
5.如權(quán)利要求I所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述光傳輸器件為錐形光導(dǎo)陣列，且一個錐形光導(dǎo)為一個光傳輸通道。
6.如權(quán)利要求5所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述錐形光導(dǎo)的材料為光學(xué)玻璃或石英玻璃或塑料或其他對閃爍光透過率高的物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求5所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，各個錐形光導(dǎo)之間的縫隙為空氣層或反光層或帶空氣層的反光層。
8.如權(quán)利要求I所述的用于輻射成像的閃爍探測裝置，其特征在于，所述光探測器件為位置靈敏型光探測器件，或多個單通道光探測器件所組成的光探測器件組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于輻射成像的閃爍探測裝置。所述閃爍探測裝置包括閃爍體陣列、光傳輸器件和光探測器件，所述閃爍體陣列包括多個獨立的閃爍體單元，其中，所述閃爍體單元之間采取如下光隔離方式每四個獨立的閃爍體單元組合在一起，并由所述光傳輸器件的一個光傳輸通道耦合到所述光探測器件上；所述四個獨立的閃爍體單元之間由反光層隔開。該閃爍探測裝置能有效的將大面積的閃爍體陣列和小面積的光探測器件進行耦合，減小閃爍體陣列之間的死區(qū)，并節(jié)約光探測器件的使用數(shù)量，從而提高性能并降低成本。
文檔編號G01T1/20GK102636803SQ20121005392
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者唐浩輝, 帥磊, 莊凱, 朱美玲, 李婷, 李道武, 王寶義, 王曉明, 章志明, 馬創(chuàng)新, 魏龍, 黃先超 申請人:中國科學(xué)院高能物理研究所