柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备制造技术

本发明专利技术提供一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备，探测器模块包括：第一闪烁体层；第一柔性PD阵列，贴置于第一闪烁体层一表面，包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，第一柔性PD阵列与第一闪烁体层构成低能探测结构；第二闪烁体层，位于低能探测结构一侧；第二柔性PD阵列，贴置于第二闪烁体层一表面，包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，第二柔性PD阵列与第二闪烁体层构成高能探测结构；第二柔性PD阵列及第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备。通过上述方案，将高能探测结构和低能探测结构合二为一，简化读出电路的设计和连接，基于柔性PD阵列，各PD模块对位和调节简单，无需将探测器模块化即可让每个PD单元吸收几乎等量射线。

Flexible dual energy detector module and detector and detection device based on it

The invention provides a flexible dual-energy detector module and a detector and detection device based on it. The detector module includes: a first scintillator layer; a first flexible PD array attached to a surface of the first scintillator layer, including a number of first flexible PD units arranged in an array, a first flexible PD array and a first scintillator layer structure. The second scintillator layer is located on the side of the low-energy detection structure; the second flexible PD array is attached to the surface of the second scintillator layer, including several second flexible PD units arranged in an array; the second flexible PD array and the second scintillator layer constitute a high-energy detection structure; the second flexible PD array and the first flexible PD array. The PD array is based on the same flexible substrate. By combining the high-energy detection structure with the low-energy detection structure, the design and connection of the readout circuit are simplified. Based on the flexible PD array, each PD module is easy to align and adjust, and each PD unit can absorb almost the same amount of radiation without modularizing the detector.

【技术实现步骤摘要】
柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备
本专利技术属于光电探测
，特别是涉及一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备。
技术介绍
X射线辐射成像利用X射线短波长、易穿透的性质，不同物质对X射线吸收不同的特点，通过探测透过物体的X射线的强度来成像。传统的双能X射线阵列探测器由高、低能两个探测器组成，其中，每个探测器包括一个闪烁体层和一个光电二极(PD)管阵列。靠近X射线源的为低能探测器，主要吸收低能X射线，高能探测器位于低能探测器后边，主要吸收X射线能谱中的高能部分。现有技术中，沿着X射线方向，高、低能阵列探测器PD像素单元是重叠的，要求精确对位，对来自同一方向的X射线同时成像，分别读出，经信号处理合成成像，识别被检物体材料和外形尺寸等。然而，高、低双能探测器分别固定于各自PCB基板上，并与主PCB板连接，每个基板需要独立的支撑和结构定位装置，难以做到精确对位，从而影响探测器的分辨识别能力。另外，从球管射出的X射线经过准直器形成扇形出射束，为了尽可能使每一个PD单元接受垂直入射的X射线，长条形的高、低能探测器被分成小的PD阵列模块，每个模块包含一定数量的线阵列PD单元。具体的，依次调节PD阵列模块位置和倾斜度，使之成弧线排列，各PD模块中心尽量与入射的X射线垂直。然而，由于PD模块不能太小，那样将增加各模块对位和缝隙衔接的难度，各模块的调节将变得很复杂，PD模块也不能太大，否则中心和两端PD接收的X射线强度差异显著，增加图像后期处理难度。因此，提供一种柔性双能探测器模块，以及基于所述柔性双能探测器模块的探测器及探测设备，以解决现有技术中的上述技术问题实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器、探测设备，用于解决现有技术中读出电路设计和连接复杂，各探测结构PD阵列对位和调节难，难以保证各PD单元吸收等量吸收射线以及探测器模块设置不灵活等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种柔性双能探测器模块，所述柔性双能探测器模块包括：第一闪烁体层，用于将低能射线转换成可见光；第一柔性PD阵列，贴置于所述第一闪烁体层一表面，用于吸收所述第一闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第一柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，且所述第一柔性PD阵列与所述第一闪烁体层构成低能探测结构；第二闪烁体层，位于所述低能探测结构远离射线源的一侧，所述第二闪烁体层用于将高能射线转换成可见光；第二柔性PD阵列，贴置于所述第二闪烁体层一表面，用于吸收所述第二闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第二柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，且所述第二柔性PD阵列与所述第二闪烁体层构成高能探测结构；其中，所述第二柔性PD阵列及所述第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备，所述第一柔性PD单元及所述第二柔性PD单元均设置于所述柔性基底上，且所述低能探测结构及所述高能探测结构沿所述射线源的射线发射方向依次排布且对应设置。作为本专利技术的一种优选方案，所述柔性基底包括透明且可弯曲的薄膜基底，所述薄膜基底选自于PI基底、PET基底及玻璃基底中的至少一者。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一柔性PD单元与所述第二柔性PD单元具有相同的结构，均包括依次设置于所述柔性基底表面的透明的下电极、中间活性层以及透明的上电极。作为本专利技术的一种优选方案，所述下电极包括透明ITO薄膜电极；所述上电极包括透明ITO薄膜电极；所述中间活性层包括无机材料活性层及有机材料活性层中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的下表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的下表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的下表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的上表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的上表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的下表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的上表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的上表面。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一闪烁体层的材料选自于Tl掺杂的CsI、CdWO4、GOS及ZnSe构成的群组中的至少一种；所述第二闪烁体层的材料选自于Tl掺杂的CsI、CdWO4、GOS及ZnSe构成的群组中的至少一种。作为本专利技术的一种优选方案，所述第一闪烁体层与所述第二闪烁体层的材料及厚度中至少一者不同。作为本专利技术的一种优选方案，所述低能探测结构与所述高能探测结构之间还设置有一低能射线滤波片。作为本专利技术的一种优选方案，所述低能探测结构、所述低能射线滤波片及所述高能探测结构依次贴置设置。作为本专利技术的一种优选方案，所述柔性双能探测器模块还包括一PCB板，且所述PCB板上设置有一连接结构，所述第一柔性PD阵列及所述第二柔性PD阵列与所述连接结构电连接，以将所述第一柔性PD阵列及所述第二PD柔性阵列转换的电信号引出。作为本专利技术的一种优选方案，所述柔性双能探测器模块还包括一柔性电路板，所述PCB板上设置有数据读出电路及所述处理电路，其中，所述第一柔性PD阵列及所述第二柔性PD阵列之间通过线路相连接，并通过所述柔性电路板与所述连接结构相连接，以实现与所述读出电路及所述处理电路的电连接。本专利技术还提供一种柔性双能探测器，所述柔性双能探测器包括一个如上述任意一项方案所述的柔性双能探测器模块。本专利技术还提供一种柔性双能探测器，所述柔性双能探测器包括至少两个如上述任意一项方案所述的柔性双能探测器模块，且各所述柔性双能线阵探测模块无缝拼接在一起。本专利技术还提供一种柔性双能探测设备，所述柔性双能探测设备包括如上述任意一项方案所述的柔性双能探测器。作为本专利技术的一种优选方案，所述柔性双能探测设备还包括支撑臂架、传送装置及射线源，用于作为辐射成像检测，其中，所述柔性双能探测器设置于所述支撑臂架上，待测物置于所述传送装置上并随所述传送装置移动，所述射线源发射的射线经由所述待测物并自所述低能探测结构射向所述高能探测结构，以对所述待测物进行检测。如上所述，本专利技术的柔性双能探测器模块、探测器及探测设备，具有以下有益效果：本专利技术提供一种柔性双能探测器模块以及基于该模块的探测器和探测设备，本专利技术将传统的高能探测结构和低能探测结构合二为一，简化了读出电路的设计和连接，并基于柔性PD阵列的设计，利用柔性探测器轻薄、可弯曲的特性，使得各PD模块对位和调节变得简单，另外，将柔性探测器模块固定在与X射线源等距离的弧线上，无需将线阵探测器模块化即可让每个PD单元吸收几乎等量的X射线，获得均匀而高质量的图像，简化后期处理，显著提高双能X射线探测器的材料识别能力，进一步，选择透明电极材料制作柔性PD阵列，闪烁体层可根据需要位于PD阵列之上或之下，使双能探测器系统设计更灵活。附图说明图1显示为本专利技术实施例一提供的柔性双能探测器模块的结构示意图。图2显示为本专利技术实施例一提供的第一PD阵列的结构示意图。图3显示为本专利技术实施例一提供的另一柔性双能探测器模块的结构示意图。图4显示为本专利技术实施例一提供的再一柔性双能探测器模块的结构示意图。图5显示为本专利技术实施例一提供的又一柔性双能探测器模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性双能探测器模块，其特征在于，所述柔性双能探测器模块包括：第一闪烁体层，用于将低能射线转换成可见光；第一柔性PD阵列，贴置于所述第一闪烁体层一表面，用于吸收所述第一闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第一柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，且所述第一柔性PD阵列与所述第一闪烁体层构成低能探测结构；第二闪烁体层，位于所述低能探测结构远离射线源的一侧，所述第二闪烁体层用于将高能射线转换成可见光；第二柔性PD阵列，贴置于所述第二闪烁体层一表面，用于吸收所述第二闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第二柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，且所述第二柔性PD阵列与所述第二闪烁体层构成高能探测结构；其中，所述第二柔性PD阵列及所述第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备，所述第一柔性PD单元及所述第二柔性PD单元均设置于所述柔性基底上，且所述低能探测结构及所述高能探测结构沿所述射线源的射线发射方向依次排布且对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种柔性双能探测器模块，其特征在于，所述柔性双能探测器模块包括：第一闪烁体层，用于将低能射线转换成可见光；第一柔性PD阵列，贴置于所述第一闪烁体层一表面，用于吸收所述第一闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第一柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，且所述第一柔性PD阵列与所述第一闪烁体层构成低能探测结构；第二闪烁体层，位于所述低能探测结构远离射线源的一侧，所述第二闪烁体层用于将高能射线转换成可见光；第二柔性PD阵列，贴置于所述第二闪烁体层一表面，用于吸收所述第二闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第二柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，且所述第二柔性PD阵列与所述第二闪烁体层构成高能探测结构；其中，所述第二柔性PD阵列及所述第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备，所述第一柔性PD单元及所述第二柔性PD单元均设置于所述柔性基底上，且所述低能探测结构及所述高能探测结构沿所述射线源的射线发射方向依次排布且对应设置。2.根据权利要求1所述的柔性双能探测器模块，其特征在于，所述柔性基底包括透明且可弯曲的薄膜基底，所述薄膜基底选自于PI基底、PET基底及玻璃基底中的至少一者。3.根据权利要求2所述的柔性双能探测器模块，其特征在于，所述第一柔性PD单元与所述第二柔性PD单元具有相同的结构，均包括依次设置于所述柔性基底表面的透明的下电极、中间活性层以及透明的上电极。4.根据权利要求3所述的柔性双能探测器模块，其特征在于，所述下电极包括透明ITO薄膜电极；所述上电极包括透明ITO薄膜电极；所述中间活性层包括无机材料活性层及有机材料活性层中的至少一种。5.根据权利要求3所述的柔性双能探测器模块，其特征在于，所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的下表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的下表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的下表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的上表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的上表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的下表面；或者所述第一柔性PD阵列设置于所述第一闪烁体层的上表面，所述第二柔性PD阵列设置于所述第二闪烁体层的上表面。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳纯方，方志强，王锋，
申请(专利权)人：上海奕瑞光电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31