[发明专利]用于射线探测器的晶体模块及其制造方法和射线探测器

说明书

技术领域

本发明涉及射线探测领域，尤其是涉及用于射线探测器的晶体模块的设计 及其制造方法、和具有所述晶体模块的射线探测器。

背景技术

射线成像是利用射线束通过被测对象(例如不同形状的工件、人体的器官 等)投影在探测器阵列上，通过电子器件的处理和读出和计算机数据采集和分 析系统，使被测对象的内部结构的图像重现在计算机屏幕等上的一项技术。

射线成像，既可以对被测对象进行射线的外照射，围绕其扫描得到的大量 射线吸收数据来重建其断层图像的装置，也可以先让生物体接受某种放射性药 物，这些药物聚集在某个部位中或参与体内某种代谢过程，再对生物体中的放 射性核素的浓度分布和代谢进行成像。

无论利用哪种工作原理，射线探测器均是射线成像系统中必需的组成部分 之一。目前，公知的进行γ射线探测的多边形或环形等晶体探测器设计，为提 高探测效率或者使之与其他机械、电子等模块进行空间接合，射线探测器的晶 体模块需要进行切割形成斜面，即构成晶体模块的每一个晶体子模块均要切割 为规则的五边形截面。

如图1所示为现有技术示中晶体子模块的示意图。从图1中可以看到，为 达到晶体模块间或晶体模块和机械、电子模块的无缝或微缝匹配，传统的斜面 设计需要将晶体模块1的截面切割成如图1所示的五边形，与光放大装置2 使用光学耦合剂3填充缝隙进行耦合。在这样的技术方案中，需要对晶体模块 的每一个晶体条4进行符合特定角度的切割和研磨，以使得研磨后的各晶体条 4的顶面与光放大装置进行匹配，从而满足射线探测的要求。

但是，从如上所述的晶体模块的形成过程可见，主要存在如下所述的缺陷：

第一，晶体条会有不可避免的切割损伤率、切割错误率和角料比例，导致 的一定比例的晶体条报废，尤其是作为探测器设计主要成本的探测器晶体条， 如常用的BGO、LSO、LYSO等，都比较脆，切割过程中容易受到损伤。这就 提高了晶体探测器的设计成本。

第二，切割斜面的过程涉及到大部分(部分方案是全部)晶体，切割过程 复杂而耗时，对机械加工的角度精确度要求较高，提高了寻找可配合的机加工 的门槛和成本，延长了设计周期。

综上所述，现有技术中晶体条的切割工艺要求高，切割量大，设计成本高， 制造时间长。

发明内容

因此，本发明需要提供一种用于射线探测器的晶体模块，尽量减少或者避 免晶体模块的切割，从而达到节约成本和省时的目的。

本发明的另一目的在于提供一种所述晶体模块的制造方法。

本发明的再一目的在于提供一种射线探测器，所述射线探测器具有上述的 晶体模块。

为了解决上述中的至少一个技术问题，提供了一种用于射线探测器的晶体 模块，所述晶体模块包括多层叠置的晶体子模块，所述晶体子模块由多个晶体 条沿着晶体条的宽度方向排列而成，其中多个晶体条中包括中心晶体条和在所 述中心晶体条两侧的侧晶体条，且位于所述中心晶体条的两侧的侧晶体条对 称，所述中心晶体条的长度大于所述侧晶体条的长度，且所述相邻的侧晶体条 的内侧晶体条的长度大于位于外侧的晶体条的长度；所述中心晶体条沿着垂直 于所述晶体子模块的叠置方向的截面为等腰梯形，位于所述中心晶体条的顶面 的、所述等腰梯形边的长度大于位于所述中心晶体条的底面的、所述等腰梯形 边的长度；所述侧晶体条具有长方体形状，且所述侧晶体条顶面与所述中心晶 体条顶面的相应侧边位于同一斜面上。

由此，该晶体模块组装后其外形表面不平行，无论射线探测器设计是多边 形、环形，还是任意需要晶体模块外表面不平行的探测器设计，在同样的几何 条件下都大大减少了的晶体模块的所需的切割量，并且保证了晶体模块和光放 大装置探测表面间是平面耦合，最大的减少了耦合空隙。

根据本发明的一方面，所述各侧晶体条底面的、沿着所述晶体子模块的叠 置方向的两条边中的、远离所述中心晶体条的一边与所述中心晶体条底面位于 同一平面上。

根据本发明的一方面，所述晶体条为BGO晶体、LSO晶体或者LYSO晶 体。

根据本发明的另一方面，所述构成晶体子模块的各侧晶体条具有相同的宽 度，且由大于1的奇数个晶体条形成所述晶体子模块。

根据本发明的另一方面，所述晶体模块具有7、9、11层晶体子模块，所 述晶体子模块分别由7、9、11个晶体条构成。