一种晶体探测器制造技术

本实用新型专利技术提供一种晶体探测器，包括晶体块、反射包裹膜、SiPM传感器、光电二极管、探测通道选择开关和中央控制器，所述晶体块为圆柱形结构，所述SiPM传感器和所述光电二极管安装在所述晶体块的外表面，所述反射包裹膜分别设置在除晶体块与SiPM传感器、光电二极管连接面外的其他外表面，此设置可加强探测器探测能量分辨率，所述探测通道选择开关与所述SiPM传感器、光电二极管均为电性连接，所述中央控制器的输入端与所述探测通道选择开关电性连接，所述中央控制器的输出端与所述SiPM传感器和光电二极管均为电性连接。设置的SiPM传感器和光电二极管保证晶体探测器探测范围，能够实现对高放射性活度与低放射性活度的晶体探测。

A crystal detector

The utility model provides a crystal detector, including a crystal block, a reflection wrapping film, a SiPM sensor, a photodiode, a detection channel selection switch and a central controller. The crystal block is a cylindrical structure. The SiPM sensor and the photodiode are installed on the outer surface of the crystal block, and the reflective wrapping film is used. The detection channel selection switch is electrically connected with the SiPM sensor and photodiode, and the input end of the central controller is selected and the detection channel is selected. The output terminal of the central controller is electrically connected with the SiPM sensor and the photodiode. The set of SiPM sensors and photodiodes ensure the detection range of the crystal detector and realize the detection of high radioactivity and low radioactivity.

【技术实现步骤摘要】
一种晶体探测器
本技术涉及晶体的
，具体涉及一种晶体探测器。
技术介绍
在放射性探测方面最为方便适用高效的探测手段为闪烁晶体连接光电转化器件进行分析测量，闪烁晶体反射率与光收集率界定了放射性射线探测的能量分辨率和探测宽度范围，特别是在利用多阵列闪烁体成像方面能量分辨率或闪烁晶体对光子计数要求。目前现有技术普遍采用光电倍增管(PMT)和SIPM作为弱光单光子计数探测器，但常常无法满足强放射性活度的探测，引起弱光单光子技术探测器的饱和。在核医学核素成像或放射性计数过程当中，特别是前端放射性核素合成过程当中，对放射性核素的质量控制尤其重要，而最新合成放射性核素放射性活度可达到居里级别，经闪烁体释放出来的光子数足以饱和弱光单子计数探测器探测的数值，随着放射性核素在自然衰变过程中的放射性活度降低，后期才能被弱光单子计数探测器所使用。
技术实现思路
鉴于此，本技术的主要目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种晶体探测器。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种晶体探测器，包括晶体块、反射包裹膜、SiPM传感器、光电二极管、探测通道选择开关和中央控制器，所述晶体块为圆柱形结构，所述SiPM传感器和所述光电二极管安装在所述晶体块的外表面，所述反射包裹膜分别设置在除晶体块与SiPM传感器、光电二极管连接面外的其他外表面，所述探测通道选择开关与所述SiPM传感器、光电二极管均为电性连接，所述中央控制器的输入端与所述探测通道选择开关电性连接，所述中央控制器的输出端与所述SiPM传感器和光电二极管均为电性连接。优选地，所述SiPM传感器和所述光电二极管以晶体块为中心对称设置。优选地，所述晶体块由单个或多个闪烁体晶体晶条组成。优选地，所述闪烁体晶体晶条的外表面设置有全反射膜。优选地，所述晶体块与所述SiPM传感器和光电二极管之间均通过高透光粘结剂相连接。优选地，所述高透光粘结剂为光学胶。与现有技术相比，本技术提供了一种晶体探测器，具备的优点和有益效果是：(1)通过设置有SiPM传感器和光电二极管相结合，使得晶体探测器对高、低放射性活度可兼容，有效扩大了放射性活度检测的范围，从而实现晶体探测器适用范围更广。(2)通过反射包裹膜和高透光粘结剂的使用，有效增强了光的采集以提高探测能量的分辨率和探测效率，成本小且结构简单。附图说明图1是本技术的一种晶体探测器的结构示意图；图2是本技术的一种晶体探测器的电路原理连接图；图3是本技术的一种晶体探测器的工作过程流程图。图中：1-晶体块；2-反射包裹膜；3-SiPM传感器；4-光电二极管；5-探测通道选择开关；6-中央控制器。具体实施方式为了更好的理解本技术，下面结合具体实施例和附图对本技术进行进一步的描述。如图1、图2和图3所示，本技术提供一种晶体探测器，包括晶体块1、反射包裹膜2、SiPM传感器3、光电二极管4、探测通道选择开关5和中央控制器6，所述晶体块1为圆柱形结构，所述SiPM传感器3和所述光电二极管4安装在所述晶体块1的外表面，所述反射包裹膜2分别设置在除晶体块1与SiPM传感器3、光电二极管4连接面外的其他外表面，所述探测通道选择开关5与所述SiPM传感器3、光电二极管4均为电性连接，所述中央控制器6的输入端与所述探测通道选择开关5电性连接，所述中央控制器6的输出端与所述SiPM传感器3和光电二极管4均为电性连接。进一步地，所述SiPM传感器3和所述光电二极管4以晶体块1为中心对称设置，该对称安装能够保证SiPM传感器3和光电二极管4吸收到的光子数量相等且对称。进一步地，所述晶体块1由单个或多个闪烁体晶体晶条组成。进一步地，所述闪烁体晶体晶条的外表面设置有全反射膜。该全反射膜的设置能够提高光子收集率和探测器的工作效率。进一步地，所述晶体块1与所述SiPM传感器3和光电二极管4之间均通过高透光粘结剂相连接。进一步地，所述高透光粘结剂为光学胶。高透光的粘结剂能够提高光收集率和晶体探测器的探测效率。在本实施例中所述探测通道选择开关5为TI信号选通类电子开关，型号可以是CD4051B-Q1、CD4052B-Q1、CD4053B-Q1或者是LMD18400N/NOPB，用于根据电平的高低来确定所选通的信号通路，即对探测光子的传感器是SiPM传感器3或光电二极管4进行选择和判断。在本实施例中所述中央控制器6还包括有A/D转换模块、D/A转换模块，所述中央控制器6可采用FPGA可编程逻辑门控制、DSPIC33系列或者PIC32系列，中央控制器6用于对晶体探测器进行信号预设、信号放大器、模数转换后的信号处理，以及通过中央处理器6信号输出端电平的高低实现对信号通道进行选择。在本实施例中所述SiPM传感器3和所述光电二极管4的信号双通道输入端分别电性连接于所述中央控制器6的信号输入端，所述中央控制器6的信号输出端与所述探测通道选择开关5电性连接。本技术的工作过程和工作原理为：由于SiPM传感器3和光电二极管4为双通道输入端，探测通道选择开关5的电平高低将决定最终输出信号通道方式。探测通道选择开关5设置为自动切换模式的电子开关，其低电平代表输出信号通道为SiPM信号通道模式，高电平代表输出信号通道为光电二极管信号通道模式，该电子开关默认初始电平为低电平，即初始化为SiPM通道模式，低计数范围时使用SiPM传感器3测量，高计数范围时使用光电二极管4测量。此电子开关控制电压为低电平时，SiPM传感器3接收到的光子信号经信号输入端进入中央控制器6中，对信号进行接收并处理；反之，此电子开关控制电压为高电平时，光电二极管将接收的光子信号经信号输入端进入中央控制器6中，中央控制器6对信号进行分析和处理，并将接收到的信号数值与用户所设定的阈值进行比较，如大于或等于预设阈值，中央控制器6的信号输出端将低电平信号反馈于电子开关，如小于预设阈值，中央控制器6的信号输出端将高电平信号反馈于电子开关，从而实现对晶体探测器的探测模式进行选择与切换，即SiPM传感器3与光电二极管4二者择其一的探测模式。由于本技术的一种晶体探测器通过设置有SiPM传感器3结合光电二极管4作为可供高低放射性活度光子探测传感器与设置的探测通道选择开关5相互配合，有效增强了放射性活度检测的范围，能够实现晶体探测器对高、低放射性活度的光子可兼容。通过反射包裹膜和高透光粘结剂的使用，有效增强了光的采集以提高探测能量的分辨率和探测效率。应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上对本技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体探测器，其特征在于：包括晶体块(1)、反射包裹膜(2)、SiPM传感器(3)、光电二极管(4)、探测通道选择开关(5)和中央控制器(6)，所述晶体块(1)为圆柱形结构，所述SiPM传感器(3)和所述光电二极管(4)安装在所述晶体块(1)的同一外表面，所述反射包裹膜(2)分别设置在除晶体块(1)与SiPM传感器(3)、光电二极管(4)连接面外的其他外表面，所述探测通道选择开关(5)与所述SiPM传感器(3)、光电二极管(4)均为电性连接，所述中央控制器(6)的输入端与所述探测通道选择开关(5)电性连接，所述中央控制器(6)的输出端与所述SiPM传感器(3)和光电二极管(4)均为电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种晶体探测器，其特征在于：包括晶体块(1)、反射包裹膜(2)、SiPM传感器(3)、光电二极管(4)、探测通道选择开关(5)和中央控制器(6)，所述晶体块(1)为圆柱形结构，所述SiPM传感器(3)和所述光电二极管(4)安装在所述晶体块(1)的同一外表面，所述反射包裹膜(2)分别设置在除晶体块(1)与SiPM传感器(3)、光电二极管(4)连接面外的其他外表面，所述探测通道选择开关(5)与所述SiPM传感器(3)、光电二极管(4)均为电性连接，所述中央控制器(6)的输入端与所述探测通道选择开关(5)电性连接，所述中央控制器(6)的输出端与所述SiPM传感器(3)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：林振华，伯努瓦·瓦特傅依，卢国能，张庆泽，
申请(专利权)人：天津华放科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津,12