[实用新型]一种锥形闪烁晶体模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种闪烁晶体模块，主要应用于影像核医学诊断、工业在线无损检测以及高能粒子探测等领域。

背景技术

闪烁晶体指一大类能够将X射线、γ射线或其它高能粒子转化成可见光的晶体材料。作为γ相机、正电子发射断层成像（Positron Emission Tomography，以下简称PET）和计算机断层成像（Computed Tomography，以下简称CT）等的关键部件，闪烁晶体能够将高能粒子，如γ射线、X射线转化为低能可见光光子并传输到与其耦合的光电转换器件上转换为电信号，电信号通过后端电路处理得到系统所需信息，最终重建得到图像。因此，闪烁晶体的类型、尺寸等参数以及闪烁晶体与光电转换器件的耦合方式，直接决定了系统的空间分辨率以及系统灵敏度等性能（C. Eijk, “Inorganic scintillators in medical imaging,” Physics in Medicine and Biology, vol. 47, pp. R85-R106, 2002；R. Pani, MN Cinti, F. De Notaristefani, R. Pellegrini and P. Bennati, “Imaging performance of LaCl₃:Ce scintillation crystals in SPECT,” IEEE Nuclear Science Symposium & Medical Imaging Conference record, vol. 4, pp.2293-2287, 2004），如高原子序数、高密度的闪烁晶体能够更加有效的阻滞高能粒子，从而提高系统灵敏度；高光输出的闪烁晶体能够提高电信号的信噪比，使得后端处理电路能够获取更加准确的能量信息、时间信息和位置信息等。

在实际应用中，通常希望采用大接收面积的闪烁晶体模块来扩大闪烁晶体阻滞高能粒子的范围，以增加单位时间内其接收的高能粒子数目，提高系统灵敏度，并减小数据采集缺失角度，提高图像重建质量（Sara St James, Yongfeng Yang, Spencer L Bowen, Jinyi Qi and Simon R Cherry, “ Simulation study of spatial resolution and sensitivity for the tapered depth of interaction PET dete

为了解决该问题，通常利用光导纤维或者光锥将闪烁晶体模块与光电转换器件耦合，使得所有闪烁晶体模块的输出光信号能够传输到光电转换器件的有效探测面上。然而，当闪烁晶体模块输出的光信号通过光导纤维或光锥后，光信号的能量信息会由于传输过程中的衰减而损失，同时造成时间信息恶化，进而影响系统成像质量（Chatziioannou. A., Shao. Y., Doshi. N., Meadors. K., Silverman. R., Cherry. S., “Evaluation of optical fiber bundles for coupling a small LSO crystal array to a multi-channel PMT,” IEEE Nuclear Science Symposium & Medical Imaging Conference record, vol. 3, pp. 1483-1487, 1999）。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种锥形闪烁晶体模块，该锥形闪烁晶体模块能够有效解决无光导纤维或光锥传导时大尺寸闪烁晶体模块与光电转换器件直接耦合所存在的数据采集缺失问题，从而提高系统灵敏度和图像重建质量，同时该模块有潜力通过一定的计算方法得到高能粒子在闪烁晶体模块中发生能量沉积产生可见光的深度位置信息，能够进一步提高系统的图像重建质量；该加工方法能够对闪烁晶体实现高精度切割和加工，克服现有不规则形状闪烁晶体模块的加工难问题，获得高精度的锥形闪烁晶体模块。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种锥形闪烁晶体模块，所述闪烁晶体模块外观立体形状为锥形台，锥形台的顶面与底面相互平行，顶面为矩形，顶面面积大于底面面积；在平行于顶面的横截面上，所述闪烁晶体模块由阵列的m×n个晶体条拼接粘合构成，其中，m为顶面长度方向的晶体条个数，m大于或等于1，m为整数，n为顶面宽度方向的晶体条个数，n大于或等于1，n为整数，m和n不同时为1，每个晶体条的顶面与构成闪烁晶体模块的锥形台的顶面在同一平面上。