[发明专利]一种采用特殊光传导器的辐射成像闪烁探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测器。尤其是涉及一种辐射成像闪烁探测装置。

背景技术

现有技术中的辐射成像是以探测放射性射线的位置、能量和时间信息为基础，在医学诊断、环境评价、科学研究等领域都有着广泛应用。辐射成像装置的关键部件之一就是探测器，目前，用于辐射成像的探测器主要有气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器等，其中闪烁探测器的应用尤为广泛。

一般的闪烁探测器由闪烁体1与光电转换器件2组成。闪烁体1用来接收射线并转化为闪烁光，光电转换器件2用来将闪烁光信号转化为电信号，通过对此电信号的识别来得知射入闪烁体1并发生作用的射线的能量、位置以及时间信息，从而进行图像重建。构成闪烁探测器的最直接的方法是，将闪烁体1通过光耦合剂与光探测器件2的光接收面直接相连（见图1）。然而，特别是大型的成像设备中，往往需要几十个甚至几百个这样的探测器组成一个大面积的环状或平面型的探测器系统。由于光探测器2的边缘总是有探测死区或者是灵敏度较差的地方，因此这种闪烁体1与光电倍增管2直接相连的探测器结构，很难避免各个探测器单元之间的探测死区的存在，特别是在使用多个探测器单元组成大面积的平面探测器的情况下，探测死区更是难以避免。

现有技术中也有在闪烁体1与探测器2之间加一光导3的设计，如在设计小动物正电子断层扫描仪MicroPETII时，使用了形状为立方形和平行六边形的光导，使三个探测器可以紧密相连，构成一个基本无探测死区的探测器模块（Module）（见图2），或者如中国实用新型专利CN2574603Y中的正电子断层成像装置的探测器（如图3），但是由于一般的光导材料在传输闪烁光的过程中，闪烁光会有分散，因此入射射线的位置信息被削弱。而且，一般的光探测器无位置分辨能力，因此，很难从光探测器阳极上得到的信号中提取出入射射线的位置信息。现有技术中也有使用光纤光导将闪烁光引入到光探测器，此光纤光导一般由玻璃纤维束拉制而成，如中国发明专利ZL200510105211.2中公开的一种用于核成像装置的位置灵敏闪烁探测器，然而此方案由于光纤光导拉制工艺的限制，决定了闪烁体阵列的面积与光探测器的有效面积不能相差过大，因为相差太大的话，光导的透光率会下降很多，射线的位置分辨会变差，而且光导边缘的透光率会比中间低很多，这样处于闪烁体阵列边缘的闪烁体更是难以分辨。另外，此方案的成本较高。

由此，一种能够有效降低探测死区、结构简单的探测装置成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种用于辐射成像的闪烁探测装置，包括：

闪烁体阵列（1），所述闪烁体阵列（1）包含多个闪烁体单元（11），其用于接收放射性射线并发出闪烁光；

光传导器组件（3），所述的光传导器组件（3）的第一端连接至该闪烁体阵列（1），用以接收并传输从所述闪烁体单元（11）发出的闪烁光；

光探测器件（2），其连接至该光传导器组件（3）的第二端，以收集从该光传导器组件（3）传输来的闪烁光；

其中，所述光传导器组件（3）是由光传导元件（31）阵列组成，每一所述光传导元件（31）独立形成一个所述光传输通道；

光传导器组件（3）中的多个光传导元件（31）与闪烁体阵列（1）中的多个闪烁体单元（11）非一一对应，并且光传导器组件（3）中的光传导元件（31）的数量少于闪烁体阵列（1）中的闪烁体单元（11）的数量。

本发明采用简单结构实现大面积的闪烁体阵列与小有效面积的光探测器件的耦合，有效防止大面积闪烁体阵列在探测时形成探测死区的缺陷；并采用少于闪烁体单元数量的光传输通道传输所有闪烁体单元发出的闪烁光，有效保留了其能量、位置和时间信息，从而在保留传统技术优点的基础上大幅度降低成本。通过上述结构，闪烁体阵列的面积可以比光探测器件的有效面积大很多，并且探测器具有易于制造，成本低廉的特点。

附图说明

图1为现有技术的闪烁探测装置结构示意图；

图2为现有技术的闪烁探测装置的又一结构示意图；

图3为现有技术的闪烁探测装置的另一结构示意图；

图4为本发明的闪烁探测装置的结构示意图；

图5a为本发明的闪烁探测装置的光传导器组件光传导元件在第一端的平面示意图；

图5b为本发明的闪烁探测装置的闪烁体阵列的闪烁体单元平面示意图；

图5c为本发明的闪烁探测装置的闪烁体单元与光传导元件的位置示意图；

图6为本发明的闪烁探测装置的又一实施方式的光传导元件的端面图。