[发明专利]一种用于闪烁体探测器的光导制作方法

说明书

本发明涉及一种用于闪烁体探测器的光导制作方法，包括以下步骤：选取块状光导；确定块状光导的光通道结构；根据光通道结构中第一方向的光通道信息，按照第一方向对块状光导的第一表面进行切割，得到第一光导结构；在第一光导结构中的每一个切割槽中形成反射层；根据光通道结构中第二方向的光通道信息，按照第二方向对具有反射层的第一光导结构进行切割，得到第二光导结构；在第二光导结构中的每一个切割槽中形成反射层，得到用于闪烁体探测器的光导。该方法避免后续的抛光和拼接过程，降低加工难度，提高了加工精度和效率。可以采用工业化方式实现，加工的一致性和均匀性得到保证，提高了生产工艺标准化，有效降低生产成本。

技术领域

本发明涉及传感器技术，特别是一种用于闪烁体探测器的光导制作方法及光导、闪烁体探测器。

背景技术

闪烁体探测器已经有100多年的历史，是一种使用非常广泛、技术相当成熟的探测器，其由闪烁体、光导、光敏元件、电子学和电源系统组成。闪烁体探测器是利用一些材料在受到辐射时会产生荧光的原理，将这些荧光输入到光电转换器件放大处理，通过电子学和软件对电信号的分析就能得到辐射事例的信息。我们一般称受到射线照射而发光的物质为闪烁体，光敏元件对闪烁体受到射线照射而发出的光进行光电信号转换。通过改变闪烁体和光电转换器的组合，闪烁探测器可满足快时间响应，高探测效率，大面积灵敏，高能量分辨，高位置分辨等不同物理需求，即能测粒子的能量，又能测粒子的数量，应用十分广泛。

为了节约、降低电子学读出成本，大量闪烁体仅使用少量光敏探测器来测量，这就需要通过光导将几十甚至上百根闪烁体与少量光敏元件连接，通过光导内部特殊设计的反射结构，让不同闪烁体发出的光以不同权重比例进入到几个光敏探测器中。所以光导是该类闪烁体探测器的核心部件。

光导传统的制作方法是根据闪烁体数目以及探测器位置切割出对应数量的光通道，如196个闪烁体用全覆盖的64路光敏探测器进行测量的话，大概光导只用加工8刀，但这个探测器价格是单路光敏探测器的10倍，时间分辨比单路光敏探测器差很多，若采用多个单路光敏探测器，则光导要加工20刀。由于探测器成本远大于光导成本，所以在不增加探测器成本的前提下，增加光导加工复杂度可以平衡成本和性能的关系，即成本低而性能相对高。

现有的光导加工方法，是先将光导根据所需光通道数量进行切割成若干个较小的光导体，对所述光导体进行表面加工、涂敷反射材料，再进行拼接，最后外封反射层。然而，由于每一次切割所形成的光导体其尺寸大小不一，拼接时，为保证拼接面平整，每个拼接面都需要重新抛光；在这过程中存在不可避免的错误损坏率，因此工作量巨大，工时消耗长，生产成本高。

综上所述现有光导加工技术有以下缺点和难点：

1、每次切割形成的光导体尺寸、外形不同，加工工作量大，工时较长；

2、探测器面积不变情况下，随着闪烁体尺寸越小，所需加工的光通道数量大幅增加，加工精度越高，难度越高，工时消耗越大；

3、大量工艺手工操作，均匀性、一致性难以控制；

4、拼接完成后，还要在精确控制光通道尺寸的情况下，进行抛光、外封反射层等，该过程若发生失误，之前的工作全部报废。

因此，现有的光导制作方法比较复杂，工作量大，加工难度大，设计和生产成本高，加工制造周期长，生产流程和工艺较难形成标准化。

本发明的光导制作方法能有效解决以上问题，提高生产效率。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种用于闪烁体探测器的光导制作方法。

为了达到上述目的，本发明的闪烁体探测器的光导制作方法，包括以下步骤：

步骤一、选取适于所述闪烁体探测器中闪烁体阵列的块状光导，其具有第一表面、第二表面及所述第一表面和第二表面之间的厚度T，所述块状光导的结构与所述闪烁体阵列的结构匹配；