[发明专利]优化从固态探测器中的闪烁器晶体提取光的方法

权利要求书

1.一种光器件，包括：

光传输元件(50，50’)；

光敏元件(52)，光学耦合至所述光传输元件(50，50’)的输出面；

超材料(62)，折射率小于1，设置于所述光传输元件(50，50’)的一 个或多个面(72)上。

2.根据权利要求1所述的光器件，其中，所述光传输元件(50，50’) 包括闪烁材料，所述闪烁材料将γ射线转换为特征频率或频谱的光。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的光器件，还包括：

围绕所述超材料层(62)的金属层(64)。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的光器件，其中，所述超材料层 覆盖所述光传输元件(50，50’)的光学耦合至所述光敏元件(52)的表面。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的光器件，还包括：

设置于所述光传输元件(50，50’)的光输出面的光子晶体(80)。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的光器件，其中，所述超材料层 包括：

多个杆(70)，所述多个杆的尺寸制作为以所述光传输元件(50，50’) 传输的光的频率或频谱谐振。

7.根据权利要求6所述的光器件，其中，所述杆(70)在多个方向上 取向为与多个偏光性的光起反应。

8.根据权利要求6和7中的任一项所述的光器件，其中，所述特征频 率或频谱的光的波长在400-540nm的范围内。

9.根据权利要求8所述的光器件，其中，所述杆的长度为约100-160nm。

10.根据权利要求1-9中的任一项所述的光器件，其中，所述光敏元 件(52)包括硅光电倍增管(SiPM)。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的光器件，其中，所述超材料 具有接近零的折射率。

12.一种辐射探测器，包括：

根据权利要求1-11中的任一项所述的光器件的阵列。

13.根据权利要求12所述的辐射探测器，其中，所述阵列的所述闪烁 光传输元件(50)的除所述光输出面以外的面覆盖有所述超材料层(62)， 并且还包括设置于相邻的闪烁光传输元件的所述超材料层之间的金属箔层 (64)以防止光学串扰。

14.一种辐射探测器，包括：

闪烁光传输元件(50)的阵列，每个闪烁光传输元件(50)具有输出 面和多个其它面；

超材料(62)，覆盖每个所述其它面；

固态光敏元件(52)的阵列，光学耦合至所述输出面。

15.根据权利要求14所述的辐射探测器，还包括：

超材料光学耦合层(54)，光学耦合于所述闪烁光传输元件和所述固态 光敏元件之间。

16.一种核扫描仪，包括：

多个根据权利要求12-15中的任一项所述的辐射探测器；

重建处理器(40)，其将所述光敏元件(52)生成的电信号重建为电子 图像表示；

图像存储器(42)，其存储所述电子图像表示；

视频处理器(44)，其选择所存储的图像表示的部分，并编排它们的格 式以在监视器(48)上呈现人可读的显示。

17.一种制造光器件的方法，包括：

将光传输元件(50，50’)与光敏元件(52)光学耦合；

利用超材料(62)涂覆所述光传输元件(50，50’)的表面，所述超材 料配置为在所述光传输元件传输的光的频率或频谱处的折射率小于1，并且 优选地接近0。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述光传输元件包括闪烁器， 所述闪烁器在被辐射撞击时发射光，并且所述方法还包括利用金属层(64) 覆盖所述超材料。