[实用新型]一种大面积位置灵敏探测器

说明书

技术领域

本实用新型属于探测技术领域，涉及一种探测器，尤其涉及应用于伽玛射线成像领域的一种大面积位置灵敏探测器。

背景技术

伽玛射线成像是以探测放射性射线的位置与能量为基础，在核应急、医学诊断、环境评价、科学研究等领域得到了广泛应用。伽玛射线成像装置的关键部件之一就是探测器，目前，用于伽玛射线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，其中闪烁体探测器的应用尤为广泛。

闪烁探测器的一般由闪烁体与光电倍增管组成。闪烁体为接收伽玛射线后能发光的晶体材料，可以是单独的块状晶体，或由多个晶体单元组成的阵列。光电倍增管通常由光阴极、若干个打拿极和阳极组成。闪烁体发出的闪烁光被光阴极上收集到，由于光电效应在光阴极打出光电子，这些光电子受极间电场聚焦和加速，打在打拿极上，产生多个二次电子，这些二次电子同样在电场的作用下，在下一级打拿极上打出更多的电子，这样经过多级倍增，最后在阳极上就可收集到一个强的电流信号。

传统的位置灵敏探测器(如图1)一般由闪烁体和光电倍增管通过光耦合剂组成，此种结构的优点在于闪烁体发出的闪烁光几乎可以无损失地被光电倍增管的光阴极收集，有利于探测器的能量分辨能力与位置分辨能力。但是在伽玛射线成像中，有时需要将多个探测器组成一个大面积探测器系统，由于光电倍增管的边缘，总是有探测死区或者是灵敏度较差的地方，因此这种晶体与光电倍增管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。

目前常用的位置灵敏探测器(如图2)是由闪烁体阵列、光导、硅光电倍增管阵列通过光耦合剂耦合而成。此种结构的优点在于结构紧凑，整个探测器的体积可以做到很小；多个探测器组成一个大面积探测器系统死区较少。但是硅光电倍增管有效探测面积小，要做成大面积探测器成本较高，同时硅光电倍增管存在温度敏感，稳定性较差的特点。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种大面积位置灵敏探测器。

本实用新型的技术方案为：

一种大面积位置灵敏探测器，其特征在于，包括闪烁体阵列、光导、光电倍增管阵列、固定板以及前端电子学电路板；其中，

所述闪烁体阵列，用于探测伽玛射线并产生光信号；

所述光导分别与闪烁体阵列、光电倍增管阵列耦合，用于将所述光信号耦合入所述光电倍增管阵列；

所述光电倍增管阵列，用于将通过光导传输过来的光信号转换为电信号；

所述固定板，用于固定所述光电倍增管阵列；

所述前端电子学电路板与所述光电倍增管阵列连接，用于接收并处理所述电信号。

进一步的，所述固定板设有多个通孔，分别与所述光电倍增管阵列中的光电倍增管对应，所述光电倍增管阵列中的光电倍增管分别插入所述固定板中对应的通孔，使所述光电倍增管阵列中的光电倍增管之间间距一致。

进一步的，所述固定板的表面和通孔内部均涂有一层高反光材料。

进一步的，所述光导的入射面和出光面均涂有硅脂，所述光导的入射面通过硅脂与所述闪烁体阵列耦合，所述光导的出光面通过硅脂与所述光电倍增管阵列耦合。

进一步的，所述闪烁体阵列中的闪烁体单元外形为正方体，所述闪烁体的一个端面露出作为出光面，另一端面和四个侧面上覆盖有高反膜或反光材料。

进一步的，所述闪烁体阵列的六个面中除出光面外其他五个面覆盖有高反膜。

进一步的，所述光导由4块a mm×a mm、4块a mm×b mm、1块b mm×b mm的光导单元组成“井”形；其中，b大于a。

进一步的，所述a为所述闪烁体阵列中闪烁体单元的尺寸1.5倍。

进一步的，所述光导的材料为有机玻璃，所述光导的厚度为10～30mm。

进一步的，所述光电倍增管阵列中的光电倍增管为CR173光电倍增管。

本实用新型的大面积位置灵敏探测器包括：闪烁体阵列、光导、光电倍增管阵列、固定板以及前端电子学电路板。

所述闪烁体阵列包括多个闪烁体单元，用于探测伽玛射线并产生光信号。

所述光导由透光率很高的特殊材料制成，用于将闪烁体发出的闪烁光传至光电倍增管，且保留入射射线的位置信息。

所述光电倍增管阵列包括多个光电倍增管，用于接收闪烁光并将光信号转化为电信号输出。