一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器，所述光導(dǎo)包括：入光面與出光面平行，所述入光面與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等；光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫，所述切縫以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體輸出至光導(dǎo)的可見光在光信號(hào)傳輸?shù)姆较蛏?，限制在一定的區(qū)域內(nèi)，光導(dǎo)可以將閃爍晶體輸出的可見光精確的分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域內(nèi)，減少入射到光電轉(zhuǎn)換器的器壁上的可見光，提高了探測器的分辨率。
【專利說明】一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)探測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器。

【背景技術(shù)】
[0002]正電子發(fā)射型斷層顯像-計(jì)算機(jī)斷層掃描(Positron EmissionTomography-Computed Tomography, PET-CT)設(shè)備以及單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(Single-Photon Emission Computed Tomography, SPECT)設(shè)備都是當(dāng)今典型的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備。其中，探測器作為PET-CT或SPECT的核心部件，主要用于探測放射性核素衰變過程中所釋放出的正電子與電子湮滅后所產(chǎn)生的Y光子。
[0003]探測器主要包括閃爍晶體以及光電轉(zhuǎn)換器。閃爍晶體可以是單獨(dú)的大塊晶體，也可以是多個(gè)小塊晶格所組成的晶體陣列，主要用于將Y光子轉(zhuǎn)換成可見光。光電轉(zhuǎn)換器可以是光電倍增管或光電二極管等，主要用于將可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。PET-CT設(shè)備的工作原理:放射性核素衰變過程中釋放出正電子，正電子與電子湮滅產(chǎn)生一對能量相等并且方向相反的Y光子，Y光子進(jìn)入閃爍晶體后，會(huì)使閃爍晶體發(fā)生電離，激發(fā)出可見光，投射到四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器上的可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。每個(gè)光電轉(zhuǎn)換器上所產(chǎn)生的電信號(hào)的強(qiáng)度與其所接收到的可見光的強(qiáng)度成正比，根據(jù)各個(gè)光電轉(zhuǎn)換器所輸出的電信號(hào)的強(qiáng)度獲得Y光子的能量以及Y光子入射到閃爍晶體的位置。
[0004]Y光子入射到閃爍晶體激發(fā)出可見光，可見光投射到四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器上，當(dāng)激發(fā)出的可見光光子精確的投射到四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器時(shí)，各個(gè)光電轉(zhuǎn)換器所輸出的電信號(hào)可以精確反映光電轉(zhuǎn)換器應(yīng)該接收到的可見光光子的數(shù)量，則探測器的分辨率就高。
[0005]現(xiàn)有的探測器中，閃爍晶體和光電轉(zhuǎn)換器直接耦合，閃爍晶體可見光的輸出面與光電轉(zhuǎn)換器可見光的接收面的面積相同。由于光電轉(zhuǎn)換器的器壁無法接收可見光的光子，從閃爍晶體投射到各個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的器壁可見光的光子無法被接收，各個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的有效受光區(qū)域受限，光電轉(zhuǎn)換器可接收到的可見光的光子減少，光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號(hào)減弱，所得的Y光子的能量以及Y光子入射到閃爍晶體的位置不精確，導(dǎo)致探測器的分辨率降低。
[0006]目前，本領(lǐng)域常用的提高探測器分辨率的方法是減小閃爍晶體的尺寸，閃爍晶體減少，生成可見光的閃爍晶體的最小晶格變小，會(huì)使閃爍晶體內(nèi)各個(gè)晶格所激發(fā)的可見光產(chǎn)生串?dāng)_，增大了閃爍晶體分光的復(fù)雜度；并且，減小閃爍晶體的尺寸，會(huì)導(dǎo)致與原有閃爍晶體相比，減小尺寸的閃爍晶體邊緣位置激發(fā)的可見光會(huì)減弱，也會(huì)導(dǎo)致降低探測器分辨率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器，無需減小閃爍晶體的尺寸即可提高探測器的分辨率。
[0008]一種用于輻射探測器的光導(dǎo)，所述光導(dǎo)包括:
[0009]入光面與出光面平行，所述入光面與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等；
[0010]光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫，所述切縫以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0011]可選的，所述光導(dǎo)還包括:
[0012]光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角為倒角，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，所述倒角將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
[0013]可選的，
[0014]最靠近光導(dǎo)側(cè)面的四條切縫的切縫深度與光導(dǎo)的厚度相同，將光導(dǎo)切割為一個(gè)中心光導(dǎo)塊，四個(gè)邊緣光導(dǎo)塊以及四個(gè)頂角光導(dǎo)塊。
[0015]一種光導(dǎo)的制備方法，所述光導(dǎo)用于對探測器中閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，所述方法包括:
[0016]根據(jù)閃爍晶體的出光面確定光導(dǎo)入光面的尺寸，根據(jù)所有光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和確定光導(dǎo)出光面的尺寸；
[0017]對確定尺寸后的光導(dǎo)的所有表面做表面處理；
[0018]利用光導(dǎo)的折射率以及預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率確定光導(dǎo)的分光比率；
[0019]利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)，所述切縫參數(shù)包括切縫深度以及每兩條切縫之間的切縫距離；
[0020]利用所述切縫參數(shù)對表面處理后的光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0021]可選的，所述方法還包括:
[0022]對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行倒角處理，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使倒角處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
[0023]可選的，所述利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)包括:
[0024]根據(jù)閃爍晶體的晶體尺寸、晶體反射率以及晶體折射率建立閃爍晶體模型，根據(jù)表面處理后的光導(dǎo)建立光導(dǎo)模型；
[0025]利用分光比率計(jì)算理論切縫參數(shù)，所述理論切縫參數(shù)包括理論切縫深度以及每兩個(gè)對稱切縫之間的理論切縫距離；
[0026]調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖；
[0027]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫參數(shù)作為切縫參數(shù)。
[0028]可選的，所述調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖包括:
[0029]調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一理論切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖；
[0030]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫深度作為切縫深度；
[0031]調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0032]可選的，所述調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖包括:
[0033]調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一理論切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖；
[0034]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第三預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫距離作為切縫距離；
[0035]調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0036]可選的，所述方法還包括:
[0037]模擬設(shè)置不同調(diào)制倒角參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖，所述倒角參數(shù)包括角度和弧面；
[0038]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第四預(yù)設(shè)值時(shí)的倒角參數(shù)；
[0039]則對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角做倒角處理包括:
[0040]對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角利用所述倒角參數(shù)做倒角處理。
[0041]一種輻射探測器，所述探測器包括:
[0042]閃爍晶體、至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器以及本發(fā)明所述的光導(dǎo)；
[0043]所述閃爍晶體為單獨(dú)的大塊晶體或由至少兩個(gè)小塊晶格所組成的晶體陣列，所述閃爍晶體與光導(dǎo)通過光學(xué)耦合介質(zhì)直接耦合；
[0044]所述光導(dǎo)的入光面與所述閃爍晶體的出光面尺寸相同，所述光導(dǎo)的出光面與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和的尺寸相同，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的切縫；
[0045]所述光導(dǎo)與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器通過光學(xué)耦合介質(zhì)直接耦合；
[0046]所述閃爍晶體用于激發(fā)出可見光，并將激發(fā)出的可見光輸出至光導(dǎo)；
[0047]所述光導(dǎo)用于將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光到至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器；
[0048]至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，用于將所接收到的可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
[0049]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明有如下有益效果:
[0050]本發(fā)明提供了一種光導(dǎo)及其制備方法、輻射探測器，所述光導(dǎo)包括:入光面與出光面平行，所述入光面與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等；光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫，所述切縫以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體輸出至光導(dǎo)的可見光在光信號(hào)傳輸?shù)姆较蛏?，限制在一定的區(qū)域內(nèi)，光導(dǎo)可以將閃爍晶體輸出的可見光精確的分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域內(nèi)，減少入射到光電轉(zhuǎn)換器的器壁上的可見光，提高了探測器的分辨率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)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(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0052]圖1為本發(fā)明一種用于輻射探測器的光導(dǎo)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖2為本發(fā)明光導(dǎo)的入光面二維方向上切縫實(shí)例示意圖；
[0054]圖3為本發(fā)明光導(dǎo)一維方向上切縫示意圖；
[0055]圖4為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例二流程圖；
[0056]圖5為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例三流程圖；
[0057]圖6為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例四流程圖；
[0058]圖7為本發(fā)明不同備選切縫深度下的閃爍晶體位置圖；
[0059]圖8為本發(fā)明不同備選切縫距離下的閃爍晶體位置圖；
[0060]圖9為本發(fā)明不同倒角參數(shù)下的閃爍晶體位置圖；
[0061]圖10為本發(fā)明一種輻射探測器實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0062]本發(fā)明公開了一種光導(dǎo)制備方法和輻射探測器，制備設(shè)置有切縫的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，提高探測器的分辨率。
[0063]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0064]實(shí)施例一
[0065]圖1為本發(fā)明一種用于輻射探測器的光導(dǎo)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，所述光導(dǎo)包括:
[0066]入光面101與出光面102平行，所述入光面101與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面102與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等。
[0067]光導(dǎo)的入光面101用于接收探測器的晶體陣列輸出的可見光，將接收到的可見光進(jìn)行分光后，從出光面102輸出至探測器的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。光導(dǎo)的入光面101和出光面102的尺寸可以相等，也可以不相等。
[0068]光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫103，所述切縫103以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫103將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0069]圖1所示的切縫103 —共有10條，其中過光導(dǎo)上表面和下表面中心點(diǎn)的兩條切縫的切縫深度為0，圖中只畫出其中切縫深度不為O的8條切縫，如圖2和圖3所示，最靠近光導(dǎo)側(cè)面的四條切縫的切縫深度與光導(dǎo)的厚度相同，將光導(dǎo)切割為一個(gè)中心光導(dǎo)塊201，四個(gè)邊緣光導(dǎo)塊202以及四個(gè)頂角光導(dǎo)塊203。
[0070]圖2為本發(fā)明光導(dǎo)的入光面二維方向上切縫實(shí)例示意圖。圖2所示的光導(dǎo)一維方向上的切縫有5條，其中與垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線重合的切縫的深度為Omm0
[0071]圖3為本發(fā)明光導(dǎo)一維方向上切縫示意圖，切縫301的切縫深度為3mm，切縫302的切縫深度為1.263mm，切縫303的切縫深度為0mm，切縫304的切縫深度為1.263mm，切縫305的切縫深度為3mm。切縫303與垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線重合，切縫301和切縫305以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱分布，切縫302和切縫304以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱分布，切縫301和切縫305的切縫深度相等，切縫302和切縫304的切縫深度相等。切縫301與切縫305的切縫距離為24.6mm,切縫302與切縫304的切縫距離為13.44mm。
[0072]其中，所述表面處理包括毛面處理或拋光處理，還可以對光導(dǎo)的側(cè)面涂不透光的介質(zhì)。
[0073]可選的，所述光導(dǎo)還包括:
[0074]光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角為倒角，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，所述倒角將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
[0075]所述預(yù)設(shè)反光介質(zhì)包括聚四氟乙烯反射膜、氧化鎂或氧化鈦。除此以外，還可以采用硫酸鋇或ESR反光膜等其他的反光介質(zhì)，這里不再一一贅述。
[0076]所述光導(dǎo)的材料包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅膠或聚氨酯。除此以外，還可以采用玻璃或聚甲基苯烯酸甲酯等材料，這里不再一一贅述。
[0077]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明有如下有益效果:
[0078]入光面與出光面平行，所述入光面與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等；光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫，所述切縫以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體輸出至光導(dǎo)的可見光在光信號(hào)傳輸?shù)姆较蛏?，限制在一定的區(qū)域內(nèi)，光導(dǎo)可以將閃爍晶體輸出的可見光精確的分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域內(nèi)，減少入射到光電轉(zhuǎn)換器的器壁上的可見光，提高了探測器的分辨率。
[0079]實(shí)施例二
[0080]圖4為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例二流程圖，所述光導(dǎo)用于對探測器中閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，所述方法包括:
[0081]步驟401:根據(jù)閃爍晶體的出光面確定光導(dǎo)入光面的尺寸，根據(jù)所有光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和確定光導(dǎo)出光面的尺寸。
[0082]Y光子入射到閃爍晶體后激發(fā)出可見光，閃爍晶體將可見光傳輸至光導(dǎo)?？梢姽庠陂W爍晶體上射出的面為閃爍晶體的出光面，可見光在光導(dǎo)上入射的面為光導(dǎo)的入光面。閃爍晶體的出光面的尺寸與光導(dǎo)入光面的尺寸相等，這樣可以使從閃爍晶體出射的可見光全部入射到光導(dǎo)內(nèi)。
[0083]可見光經(jīng)過光導(dǎo)分光后，傳輸至探測器的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器中。一般情況下，探測器有四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，組成一個(gè)2X2的光電轉(zhuǎn)換器陣列，每個(gè)光電轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)接收四分之一個(gè)光導(dǎo)出光面射出的可見光。也可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置2X3或3X3等結(jié)構(gòu)的光電轉(zhuǎn)換器陣列。光導(dǎo)出光面的尺寸與多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器入光面的和的尺寸相等，這樣可以使從光導(dǎo)出射的可見光盡可能的被光電轉(zhuǎn)換器接收。
[0084]當(dāng)閃爍晶體的出光面的尺寸與多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器入光面的和的尺寸相等時(shí)，光導(dǎo)的入光面尺寸與出光面尺寸相等，此時(shí)，光導(dǎo)是一個(gè)長方體結(jié)構(gòu)；若閃爍晶體出光面的尺寸大于多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器入光面的和的尺寸時(shí)，光導(dǎo)的入光面尺寸大于出光面尺寸，此時(shí)，光導(dǎo)是一個(gè)四棱臺(tái)。
[0085]舉例說明，當(dāng)閃爍晶體的尺寸為38mmX38mmX30mm的長方體時(shí),若多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和尺寸為38mmX 38mm,則光導(dǎo)的尺寸可以設(shè)置為38mmX 38mmX 3mm,光導(dǎo)沿著光傳輸?shù)姆较虻暮穸炔挥迷O(shè)置很厚，只要滿足對可見光的分光需求即可，以減少可見光在傳輸過程中的光損失，并且節(jié)省光導(dǎo)材料。
[0086]步驟402:對確定尺寸后的光導(dǎo)的所有表面做表面處理。
[0087]對光導(dǎo)的所有面的表面做表面處理，為了防止可見光入射到光導(dǎo)的表面發(fā)生全反射，一部分可見光無法從光導(dǎo)出射，導(dǎo)致光損失。對光導(dǎo)的所有表面做表面處理后，可見光入射到光導(dǎo)的各個(gè)表面為漫反射，從而可以使入射到光導(dǎo)的可見光輸出至光電轉(zhuǎn)換器。
[0088]步驟403:利用光導(dǎo)的折射率以及預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率確定光導(dǎo)的分光比率。
[0089]分光比率與光導(dǎo)的材質(zhì)以及所采用的分光預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的材質(zhì)有關(guān)，光導(dǎo)的材質(zhì)可以用光導(dǎo)的折射率描述，預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的材質(zhì)可以用預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率描述。分光比率用于描述光導(dǎo)對可見光的分光能力。分光比率越精確，則光導(dǎo)對可見光的分光能力越高。
[0090]步驟404:利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)，所述切縫參數(shù)包括切縫深度以及每兩條切縫之間的切縫距離。
[0091]可以利用分光比率確定光導(dǎo)沿可見光的傳輸方向上的切縫深度，以及每兩條切縫之間的切縫距離。
[0092]光導(dǎo)上的切縫的個(gè)數(shù)，在一維方向上一般情況下為單數(shù)，其中一條切縫與垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線重合，其它的切縫以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心兩兩對稱分布。其中，以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱的兩條切縫的切縫深度相同。每兩條切縫之間的切縫距離，一般情況下，指的是以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱的兩條切縫之間的距離。
[0093]距離光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心最遠(yuǎn)的兩條對稱的切縫的深度與光導(dǎo)在光傳輸方向上的厚度相等，因此，距離光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心最遠(yuǎn)的兩條對稱的切縫將光導(dǎo)切割成9塊。也就是說，切縫至少將光導(dǎo)切割成9塊小光導(dǎo)，每塊小光導(dǎo)的各個(gè)表面做表面處理。
[0094]舉例說明:圖2為本發(fā)明光導(dǎo)的入光面二維方向上切縫實(shí)例示意圖，圖2所示的光導(dǎo)一維方向上的切縫有5條，其中與垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線重合的切縫的深度為Omm。
[0095]圖3為本發(fā)明光導(dǎo)一維方向上切縫示意圖，切縫301的切縫深度為3mm，切縫302的切縫深度為1.263mm，切縫303的切縫深度為0mm，切縫304的切縫深度為1.263mm，切縫305的切縫深度為3mm。切縫303與垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線重合，切縫301和切縫305以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱分布，切縫302和切縫304以垂直于光導(dǎo)的入光面和出光面的中垂線為中心對稱分布，切縫301和切縫305的切縫深度相等，切縫302和切縫304的切縫深度相等。切縫301與切縫305的切縫距離為24.6mm,切縫302與切縫304的切縫距離為13.44mm。
[0096]利用分光比率確定切縫參數(shù)，可以根據(jù)分光比率計(jì)算出切縫參數(shù)，還可以采用模擬等方法對計(jì)算得到的切縫參數(shù)進(jìn)一步的調(diào)整，得到優(yōu)化的切縫參數(shù)。
[0097]步驟405:利用所述切縫參數(shù)對表面處理后的光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0098]利用確定好的切縫參數(shù)對光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)。其中，所述預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)包括:聚四氟乙烯反射膜、氧化鎂、氧化鈦、雙組份膠或硫酸鋇。這里需要說明的是，反光介質(zhì)并不僅限于本實(shí)施例所給的上述幾種反光介質(zhì)，還可以是加強(qiáng)鏡面反光膜(Enhanced Specular Reflector, ESR)等其他反光介質(zhì),這里不再--贅述。
[0099]進(jìn)行切縫處理后的光導(dǎo)，可以將閃爍晶體激發(fā)出的可見光精確的分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。由于切縫中填充了反光介質(zhì)，從閃爍晶體入射到光導(dǎo)后，會(huì)限制在入射位置所在的兩個(gè)切縫所限制的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行傳輸，不會(huì)被折射或反射到其他的區(qū)域內(nèi)傳輸；而且光導(dǎo)對可見光的分光會(huì)使輸出的可見光入射到光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域內(nèi)，減少入射到光電轉(zhuǎn)換器的器壁上的可見光。因此，光導(dǎo)將可見光精確的分光至所應(yīng)接收的光電轉(zhuǎn)換器。各個(gè)光電轉(zhuǎn)換器所接收到的可見光的比率精確度提高，可以精確的確定可見光在閃爍晶體所產(chǎn)生的位置，提高探測器的對符合事件的定位精度。
[0100]這里需要說明的是，步驟403和步驟404不限定非要在步驟401和步驟402之后執(zhí)行，也可以先執(zhí)行步驟403和步驟404，確定切縫參數(shù)，再執(zhí)行步驟401和402。
[0101]實(shí)施例三
[0102]圖5為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例三流程圖，實(shí)施例三與實(shí)施例二相比，對光導(dǎo)增加倒角處理，所述方法包括:
[0103]步驟501:根據(jù)閃爍晶體的出光面確定光導(dǎo)入光面的尺寸，根據(jù)所有光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和確定光導(dǎo)出光面的尺寸。
[0104]所述光導(dǎo)用于對探測器中閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0105]步驟502:對確定尺寸后的光導(dǎo)的所有表面做表面處理。
[0106]步驟503:利用光導(dǎo)的折射率以及預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率確定光導(dǎo)的分光比率。
[0107]步驟504:利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)。
[0108]所述切縫參數(shù)包括切縫深度以及每兩條切縫之間的切縫距離。
[0109]步驟505:利用所述切縫參數(shù)對表面處理后的光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)。
[0110]切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0111]步驟501至步驟505與實(shí)施例二中步驟401至步驟405類似，參考實(shí)施例二中的描述，這里不再贅述。
[0112]步驟506:對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行倒角處理，倒角外表面涂反光介質(zhì)。
[0113]進(jìn)行倒角處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
[0114]對光導(dǎo)側(cè)面的四條邊緣線與光導(dǎo)的出光面所成的四個(gè)角進(jìn)行倒角處理，采用預(yù)設(shè)的倒角參數(shù)，所述倒角參數(shù)包括倒角角度以及倒角弧面。光導(dǎo)做倒角處理后，可以將傳輸?shù)焦鈱?dǎo)邊角的光反射到光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域，可以提高邊角位置可見光的有效接收，提高探測精度。光導(dǎo)側(cè)面的四條邊緣線與出光面成四個(gè)角，可以根據(jù)實(shí)際需要對其中的任意一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行倒角處理。其中，倒角可以是圓錐形、三角形或圓弧形。
[0115]這里需要說明的是，步驟506不僅限于在步驟505之后執(zhí)行，還可以在步驟502之后的任意一個(gè)步驟前執(zhí)行。
[0116]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明還有如下有益效果:
[0117]倒角處理后的光導(dǎo)可以將傳輸?shù)焦鈱?dǎo)邊角的光反射到光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域，可以提聞邊角位置可見光的有效接收，提聞探測精度。
[0118]實(shí)施例四
[0119]圖6為本發(fā)明一種光導(dǎo)的制備方法實(shí)施例四流程圖，實(shí)施例四與實(shí)施例二相比，采用模擬的方法利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)，所述方法包括:
[0120]步驟601:根據(jù)閃爍晶體的出光面確定光導(dǎo)入光面的尺寸，根據(jù)所有光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和確定光導(dǎo)出光面的尺寸。
[0121]步驟602:對確定尺寸后的光導(dǎo)的所有表面做表面處理。
[0122]步驟603:利用光導(dǎo)的折射率以及預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率確定光導(dǎo)的分光比率。
[0123]步驟601至步驟603與實(shí)施例二類似，參考實(shí)施例二的描述，這里不再贅述。
[0124]步驟604:根據(jù)閃爍晶體尺寸、晶體反射率以及晶體折射率建立閃爍晶體模型，根據(jù)表面處理后的光導(dǎo)建立光導(dǎo)模型。
[0125]根據(jù)實(shí)際的閃爍晶體的晶體尺寸設(shè)置閃爍晶體模型的尺寸，根據(jù)閃爍晶體所選擇的材質(zhì)確定閃爍晶體模型中的晶體反射率以及晶體折射率。根據(jù)步驟601確定的光導(dǎo)的尺寸確定光導(dǎo)模型的尺寸，根據(jù)光導(dǎo)所選的材質(zhì)確定光導(dǎo)模型的光導(dǎo)折射率與光導(dǎo)反射率。根據(jù)步驟602對光導(dǎo)進(jìn)行表面處理的【具體實(shí)施方式】確定光導(dǎo)模型中的光導(dǎo)面的反射率。
[0126]閃爍晶體模型以及光導(dǎo)模型是根據(jù)實(shí)際的閃爍晶體以及光導(dǎo)所建立的物理模型。閃爍晶體模型模擬一個(gè)閃爍晶體陣列，由NXN個(gè)晶格組成，其中，N ^ 2。
[0127]步驟605:利用分光比率計(jì)算理論切縫參數(shù)。
[0128]所述理論切縫參數(shù)包括理論切縫深度以及每兩個(gè)對稱切縫之間的理論切縫距離。理論切縫深度是指根據(jù)分光比率計(jì)算得到的切縫在光的傳輸方向上的深度。理論切縫距離是指根據(jù)分光比率計(jì)算得到的每兩條對稱的切縫之間的相對距離。
[0129]分光比率可以計(jì)算出理論切縫參數(shù)，按照理論切縫參數(shù)對光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，可以在一定程度上提聞光電轉(zhuǎn)換器對可見光的有效接收，在一定范圍內(nèi)提聞探測器的探測精度。因此，需要根據(jù)所建立的閃爍晶體模型以及光導(dǎo)模型對理論切縫參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
[0130]步驟606:調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0131]所述調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)有兩種可能的實(shí)施方式:
[0132]第一種可能的實(shí)施方式，先調(diào)整理論切縫深度，再調(diào)整理論切縫距離:
[0133]調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一理論切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0134]先調(diào)整理論切縫深度，理論切縫距離不變，當(dāng)模擬出的閃爍晶體的位置圖中，兩列晶格的距離比較近時(shí)，將兩列晶格對應(yīng)的切縫調(diào)淺；相應(yīng)的，兩列晶格的距離較遠(yuǎn)時(shí)，將兩列晶格對應(yīng)的切縫調(diào)深。
[0135]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫深度作為切縫深度。
[0136]閃爍晶體位置圖的位置解碼精度用于描述閃爍晶體位置圖的清晰度，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置第二預(yù)設(shè)閾值，按照實(shí)際需要選取閃爍晶體位置圖的清晰度高的即可。如圖7 (a)和圖7 (b)所示，不同備選切縫深度下的閃爍晶體位置圖，選取圖7 (b)的備選切縫深度作為切縫深度。
[0137]調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0138]確定好切縫深度后，保持切縫深度不變，調(diào)整理論切縫距離，兩列晶格的距離比較近時(shí)，調(diào)整兩列晶格對應(yīng)的切縫遠(yuǎn)離光導(dǎo)的中垂線；相應(yīng)的，兩列晶格的距離較遠(yuǎn)時(shí)，調(diào)整兩列晶格對應(yīng)的切縫靠近光導(dǎo)的中垂線。
[0139]第二種可能的實(shí)施方式，先調(diào)整理論切縫距離，再調(diào)整理論切縫深度:
[0140]調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一理論切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0141]先調(diào)整理論切縫距離，保持理論切縫深度不變，調(diào)整方法與第一種可能的實(shí)施方式類似，這里不再贅述。
[0142]獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第三預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫距離作為切縫距離。
[0143]閃爍晶體位置圖的位置解碼精度用于描述閃爍晶體位置圖的清晰度，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置第三預(yù)設(shè)閾值，按照實(shí)際需要選取閃爍晶體位置圖的清晰度高的即可。如圖8 (a)和圖8 (b)所示，不同備選切縫距離下的閃爍晶體位置圖，選取圖8 (b)的備選切縫距離作為切縫距離。
[0144]調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
[0145]確定好切縫距離后，保持切縫距離不變，調(diào)整理論切縫深度，調(diào)整方法與第一種可能的實(shí)施方式類似，這里不再贅述。
[0146]步驟607:獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫參數(shù)作為切縫參數(shù)。
[0147]閃爍晶體位置圖的位置解碼精度用于描述閃爍晶體位置圖的清晰度，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置第一預(yù)設(shè)閾值，按照實(shí)際需要選取閃爍晶體位置圖的清晰度高的即可，以所選取的閃爍晶體位置圖對應(yīng)的備選切縫參數(shù)作為切縫參數(shù)。
[0148]步驟608:模擬設(shè)置不同調(diào)制倒角參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖，所述倒角參數(shù)包括角度和弧面，獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第四預(yù)設(shè)值時(shí)的倒角參數(shù)。
[0149]閃爍晶體位置圖的位置解碼精度用于描述閃爍晶體位置圖的清晰度，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)置第四預(yù)設(shè)閾值，按照實(shí)際需要選取閃爍晶體位置圖的清晰度高的即可，獲取所選取的閃爍晶體位置圖對應(yīng)的倒角參數(shù)。如圖9 (a)和圖9 (b)所示,不同倒角參數(shù)下的閃爍晶體位置圖，選取圖9 (b)所對應(yīng)的倒角參數(shù)。
[0150]這里需要說明的是，步驟603至步驟608也可以在步驟601或步驟602之前執(zhí)行，不僅限于在步驟602之后執(zhí)行，并且，步驟608可以在步驟605之前執(zhí)行，并不僅限于在步驟607之后執(zhí)行。可選的，步驟608也可以選擇不執(zhí)行。
[0151]步驟609:利用所述切縫參數(shù)對表面處理后的光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
[0152]步驟610:對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角利用所述倒角參數(shù)做倒角處理，倒角外表面涂反光介質(zhì)，使倒角處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
[0153]步驟609與步驟610與實(shí)施例一類似，參考實(shí)施例一的描述，這里不再贅述。
[0154]步驟609和步驟610執(zhí)行的順序不進(jìn)行限定，也可以先執(zhí)行步驟510，在執(zhí)行步驟609。
[0155]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明還有如下有益效果:
[0156]采用模擬的方法確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)以及倒角參數(shù)，與實(shí)驗(yàn)確定切縫參數(shù)以及倒角參數(shù)相比，減少了實(shí)驗(yàn)材料的損耗，縮短了研發(fā)光導(dǎo)的時(shí)間，提高了實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)的效率。
[0157]實(shí)施例五
[0158]圖10為本發(fā)明一種輻射探測器實(shí)施例五結(jié)構(gòu)示意圖，所述探測器包括:
[0159]一種輻射探測器，其特征在于，所述探測器包括:
[0160]閃爍晶體1001、至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器1002以及本發(fā)明實(shí)施例二至實(shí)施例四所述的方法制備的光導(dǎo)1003。
[0161]所述閃爍晶體1001為單獨(dú)的大塊晶體或由至少兩個(gè)小塊晶格所組成的晶體陣列，由至少兩個(gè)小塊晶格組成的晶體陣列需要做封裝處理，各個(gè)小塊晶格的側(cè)面需要涂反光介質(zhì)。所述閃爍晶體1001與光導(dǎo)1003通過光學(xué)稱合介質(zhì)直接I禹合。
[0162]所述光導(dǎo)1003的入光面與所述閃爍晶體1001的出光面尺寸相同,所述光導(dǎo)1003的出光面與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器1002的入光面的和的尺寸相同，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了反光介質(zhì)的切縫1004。光導(dǎo)1003的入光面與出光面都是四邊形，并且兩個(gè)面互相平行。
[0163]所述光導(dǎo)1003與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器1002通過光學(xué)耦合介質(zhì)直接耦合。
[0164]其中，所述耦合介質(zhì)包括硅油或環(huán)氧樹脂光學(xué)用膠。這里需要說明的是，耦合介質(zhì)并不僅限于本實(shí)施例所給的上述幾種耦合介質(zhì)，還可以是紫外固化光學(xué)用膠或硅凝膠等其他耦合介質(zhì)，這里不再一一贅述。閃爍晶體1001與光導(dǎo)1003之間的耦合介質(zhì)以及光導(dǎo)1003與光電轉(zhuǎn)換器之間的耦合介質(zhì)可以相同，也可以不同。
[0165]所述閃爍晶體1001用于激發(fā)出可見光，并將激發(fā)出的可見光輸出至光導(dǎo)1003。
[0166]當(dāng)閃爍晶體1001是NXN的晶體陣列時(shí)，閃爍晶體中的每一個(gè)晶格的各個(gè)表面都進(jìn)行表面處理，以避免可見光在晶格中發(fā)生全反射，造成可見光損失。并且，對每個(gè)晶格的可見光傳輸方向的各個(gè)表面涂預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，以防止各個(gè)晶格中所傳輸?shù)目梢姽猱a(chǎn)生串?dāng)_，影響光導(dǎo)的分光精度。
[0167]所述閃爍晶體的材質(zhì)包括鍺酸鉍(BGO)，硅酸釔镥(LYSO)，摻鈰硅酸镥(LS0)，硅酸釓(GS0)，碘化鈉(NaI)或(氟化鋇)BaF2。這里需要說明的是，閃爍晶體的材質(zhì)并不僅限于上述幾種，還可以采用氟化銫(CsF) 等其他材質(zhì)制備閃爍晶體，這里不再一一贅述。
[0168]所述光導(dǎo)1003用于將閃爍晶體1001所激發(fā)出的可見光分別分光到至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器1002。
[0169]所述光導(dǎo)1003是利用實(shí)施例一至實(shí)施例三中所述的方法所制備的光導(dǎo)，光導(dǎo)1003上有利用切縫參數(shù)進(jìn)行切縫處理后的切縫，切縫中填充了預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)。光導(dǎo)的各個(gè)表面進(jìn)行表面處理，以避免可見光在光導(dǎo)中傳輸發(fā)生全反射，造成可見光的損失。其中，光導(dǎo)1003中的切縫，可以先切縫，再向切縫中填充反光材料；也可以是直接采用反光材料對光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理。
[0170]其中，切縫將光導(dǎo)至少分成9塊，I個(gè)中心光導(dǎo)塊，4個(gè)邊緣光導(dǎo)塊和4個(gè)邊角光導(dǎo)塊，中心光導(dǎo)塊的尺寸大于其余8個(gè)光導(dǎo)塊的尺寸。光導(dǎo)塊的個(gè)數(shù)小于晶體陣列中晶格的個(gè)數(shù)，并且每個(gè)光導(dǎo)塊的尺寸大于I個(gè)晶格的尺寸。
[0171]可選的，光導(dǎo)1003側(cè)面與出光面所成的四個(gè)角中，其中的任意一個(gè)或多個(gè)利用倒角參數(shù)進(jìn)行倒角處理，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)。所述倒角的形狀包括圓錐形、三角形或圓弧形等。
[0172]其中，所述制備光導(dǎo)的材質(zhì)包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、硅膠或聚氨酯。這里需要說明的是，制備光導(dǎo)的材質(zhì)并不僅限于上述幾種材質(zhì)，還可以采用玻璃或聚甲基苯烯酸甲酯等其他材質(zhì)制備光導(dǎo)，這里不再一一贅述。
[0173]其中，所述預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)包括聚四氟乙烯反射膜、氧化鎂、氧化鈦、雙組份膠或硫酸鋇。這里需要說明的是，反光介質(zhì)并不僅限于本實(shí)施例所給的上述幾種反光介質(zhì)，還可以是加強(qiáng)鏡面反光膜(Enhanced Specular Reflector,ESR)等其他反光介質(zhì),這里不再--
贅述。切縫中所填充的預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)可以相同，也可以不同，可以根據(jù)實(shí)際情況具體選擇。
[0174]至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器1002，用于將所接收到的可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
[0175]所述光電轉(zhuǎn)換器1002包括光電倍增管或發(fā)光二極管。這里需要說明的是，光電轉(zhuǎn)換器1002并不僅限于本實(shí)施例所給的上述幾種光電轉(zhuǎn)換器，還可以是半導(dǎo)體器件等其他光電轉(zhuǎn)換器，這里不再一一贅述。
[0176]由上述內(nèi)容可知，本發(fā)明所提供的輻射探測器具有以下有益效果:
[0177]本發(fā)明所提供的輻射探測器中，閃爍晶體的出光面與光導(dǎo)的入光面耦合，光導(dǎo)的出光面與多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器耦合，光導(dǎo)將閃爍晶體激發(fā)產(chǎn)生的可見光進(jìn)行精確分光，使可見光盡可能的入射到光電轉(zhuǎn)換器的有效接收區(qū)域內(nèi)被接收，減少了入射在光電轉(zhuǎn)換器的器壁上的可見光，提高了輻射探測器的探測精度。
[0178]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輻射探測器的光導(dǎo)，其特征在于，所述光導(dǎo)包括: 入光面與出光面平行，所述入光面與探測器晶體陣列的出光面尺寸相等，所述出光面與探測器多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的面積和的尺寸相等； 光導(dǎo)的所有表面都做了表面處理，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的多個(gè)切縫，所述切縫以光導(dǎo)入光面與出光面的中垂線為軸對稱分布，所述切縫將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其特征在于，所述光導(dǎo)還包括: 光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角為倒角，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，所述倒角將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光導(dǎo)，其特征在于， 最靠近光導(dǎo)側(cè)面的四條切縫的切縫深度與光導(dǎo)的厚度相同，將光導(dǎo)切割為一個(gè)中心光導(dǎo)塊，四個(gè)邊緣光導(dǎo)塊以及四個(gè)頂角光導(dǎo)塊。
4.一種光導(dǎo)的制備方法，其特征在于，所述光導(dǎo)用于對探測器中閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，所述方法包括: 根據(jù)閃爍晶體的出光面確定光導(dǎo)入光面的尺寸，根據(jù)所有光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和確定光導(dǎo)出光面的尺寸； 對確定尺寸后的光導(dǎo)的所有表面做表面處理； 利用光導(dǎo)的折射率以及預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)的反射率確定光導(dǎo)的分光比率； 利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)，所述切縫參數(shù)包括切縫深度以及每兩條切縫之間的切縫距離； 利用所述切縫參數(shù)對表面處理后的光導(dǎo)進(jìn)行切縫處理，并在切縫中填充預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使切縫處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光至探測器中的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行倒角處理，倒角外表面涂有預(yù)設(shè)的反光介質(zhì)，使倒角處理后的光導(dǎo)將閃爍晶體邊緣所激發(fā)出的可見光反射至光電轉(zhuǎn)換器所接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述分光比率確定光導(dǎo)的切縫參數(shù)包括: 根據(jù)閃爍晶體的晶體尺寸、晶體反射率以及晶體折射率建立閃爍晶體模型，根據(jù)表面處理后的光導(dǎo)建立光導(dǎo)模型； 利用分光比率計(jì)算理論切縫參數(shù)，所述理論切縫參數(shù)包括理論切縫深度以及每兩個(gè)對稱切縫之間的理論切縫距離； 調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖； 獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫參數(shù)作為切縫參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖包括: 調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一理論切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖； 獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫深度作為切縫深度； 調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整理論切縫參數(shù)獲得多個(gè)備選切縫參數(shù)，模擬設(shè)置不同調(diào)制切縫參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖包括: 調(diào)整理論切縫距離獲得多個(gè)備選切縫距離，模擬設(shè)置不同備選切縫距離，同一理論切縫深度的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖； 獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第三預(yù)設(shè)值時(shí)的備選切縫距離作為切縫距離； 調(diào)整理論切縫深度獲得多個(gè)備選切縫深度，模擬設(shè)置不同備選切縫深度，同一切縫距離的光導(dǎo)模型對閃爍晶體 模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 模擬設(shè)置不同調(diào)制倒角參數(shù)的光導(dǎo)模型對閃爍晶體模型所輸出的可見光進(jìn)行分光后所獲得的閃爍晶體的位置圖，所述倒角參數(shù)包括角度和弧面； 獲取閃爍晶體位置圖的位置解碼精度不小于第四預(yù)設(shè)值時(shí)的倒角參數(shù)； 則對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角做倒角處理包括: 對表面處理后的光導(dǎo)側(cè)面的邊緣線與光導(dǎo)出光面所成的四個(gè)角中的任意一個(gè)或多個(gè)角利用所述倒角參數(shù)做倒角處理。
10.一種輻射探測器，其特征在于，所述探測器包括: 閃爍晶體、至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器以及利用權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的光導(dǎo)； 所述閃爍晶體為單獨(dú)的大塊晶體或由至少兩個(gè)小塊晶格所組成的晶體陣列，所述閃爍晶體與光導(dǎo)通過光學(xué)耦合介質(zhì)直接耦合； 所述光導(dǎo)的入光面與所述閃爍晶體的出光面尺寸相同，所述光導(dǎo)的出光面與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器的入光面的和的尺寸相同，光導(dǎo)上設(shè)置有填充了預(yù)設(shè)反光介質(zhì)的切縫；所述光導(dǎo)與所述至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器通過光學(xué)耦合介質(zhì)直接耦合； 所述閃爍晶體用于激發(fā)出可見光，并將激發(fā)出的可見光輸出至光導(dǎo)； 所述光導(dǎo)用于將閃爍晶體所激發(fā)出的可見光分別分光到至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器； 至少四個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，用于將所接收到的可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。
【文檔編號(hào)】G01T1/202GK104049270SQ201310598497
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】梁國棟, 吳國城, 徐寶偉, 付長青, 趙健 申請人:沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司