复合探测装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种复合探测装置，其包括：探测单元，其包括依次设置的塑料闪烁体、无机闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，其中，塑料闪烁体用于接收从目标样品发出的放射性射线并产生对应的第一可见光信号，无机闪烁晶体阵列用于接收从目标样品发出的放射性射线并产生对应的第二可见光信号，光电转换器阵列用于将第一可见光信号和第二可见光信号分别转换为第一电信号和第二电信号；信号处理单元，其用于对第一电信号和第二电信号进行处理以确定放射性射线的类型；以及成像单元，其用于根据信号处理单元的信号处理结果对目标样品进行成像。通过利用本申请实施例提供的复合探测装置，可以实现同时探测β射线和高能量的γ射线的目的。

Compound detection device

The embodiment of the present application discloses a composite detection device, which comprises a detection unit comprising a plastic scintillator, an inorganic scintillator crystal array and an optoelectronic converter array arranged in turn. The plastic scintillator is used to receive radioactive rays emitted from the target sample and generate a corresponding first visible light signal, and the inorganic scintillator crystal array is used to receive the radiation emitted from the target sample. The photoelectric converter array is used to convert the first visible light signal and the second visible light signal into the first electric signal and the second electric signal respectively; the signal processing unit is used to process the first electric signal and the second electric signal to determine the type of the radioactive ray; and the imaging unit is used to process the signal according to the signal processing. The signal processing results of the unit are used to image the target sample. The purpose of simultaneously detecting beta rays and high energy gamma rays can be realized by utilizing the composite detection device provided in the embodiment of the present application.

【技术实现步骤摘要】
复合探测装置
本申请涉及辐射探测领域，特别涉及一种复合探测装置。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。辐射探测器可以广泛地应用于核医学、安检、天体物理学、放射自显影等领域。目前，在放射自显影领域，现有的辐射探测器主要包括以下几种类型：(1)使用塑料闪烁体和电荷耦合器件(CCD)的辐射探测器，该辐射探测器主要使用β射线的放射性同位素核素(例如，14C、35S、32P等)等来作为放射性示踪剂，其空间分辨率可达到数十微米，但该辐射探测器的动态探测范围较小，灵敏度较低，无法对能量超过30keV的γ射线进行检测，其不适用于对具有较高能量的γ射线进行探测，并且成本较高。(2)使用荧光磷屏技术的辐射探测器，该辐射探测器主要进行β射线和较低能量(例如，511keV以下)的γ射线探测，但该辐射探测器也不适用于对具有较高能量(例如，高于511keV)的γ射线进行探测。
技术实现思路
本申请实施例的目的是提供一种复合探测装置，以实现同时对β射线和高能量(即，高于511keV的能量)的γ射线进行探测的目的。为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种复合探测装置，其包括：探测单元，其包括依次设置的塑料闪烁体、无机闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，所述塑料闪烁体用于接收从目标样品发出的放射性射线并产生对应的第一可见光信号，所述无机闪烁晶体阵列用于接收从所述目标样品发出的放射性射线并产生对应的第二可见光信号，所述光电转换器阵列用于将所述第一可见光信号和所述第二可见光信号分别转换为第一电信号和第二电信号，其中，所述塑料闪烁体与所述无机闪烁晶体阵列通过第一结构连接，所述无机闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过第二结构连接；信号处理单元，其用于对所述光电转换器阵列产生的所述第一电信号和所述第二电信号进行处理以确定所述放射性射线的类型，所述放射性射线的类型包括β射线和γ射线；以及成像单元，其用于根据所述信号处理单元的信号处理结果对所述目标样品进行成像。优选地，所述塑料闪烁体的厚度为0.01mm～5mm，其长度和宽度均为5mm～50mm。优选地，当所述目标样品的厚度为20μm～100μm时，位于所述目标样品两侧的相对的两个所述塑料闪烁体之间的间距为1mm～10mm。优选地，所述无机闪烁晶体阵列中相邻的两个无机闪烁晶体之间的间隙为0.05mm～0.9mm，并且每个所述无机闪烁晶体的厚度均为0.01mm～10mm。优选地，所述无机闪烁晶体阵列中的与所述塑料闪烁体和所述光电转换器阵列接触的两个表面中的至少一个表面被抛光。优选地，所述光电转换器阵列包括硅光电倍增器、光电倍增管、电荷耦合器件和/或雪崩光电二极管。优选地，所述第一结构和所述第二结构均包括粘接结构或者承接结构与粘接结构的组合。优选地，所述粘接结构由光学胶水、硅胶、AB胶和/或UV胶组成，所述承接结构包括光学光导、光学玻璃或光纤。优选地，所述承接结构被部分切割或全切割，并且所述承接结构的切割缝隙的宽度均为0.1mm～0.5mm。优选地，所述承接结构为单层结构或者为小于10层的多层结构，并且所述承接结构的总厚度为0.1mm～10mm。优选地，所述探测单元还包括：信号复用电路，其用于对所述光电转换器阵列产生的所述第一电信号和所述第二电信号进行信号复用处理并将处理后的所述第一电信号和所述第二电信号发送给所述信号处理单元。优选地，所述信号处理单元包括：采样子单元，其用于根据预设电压阈值对所述第一电信号和所述第二电信号进行采样，以记录所述第一电信号和所述第二电信号的下降沿衰减时间；确定子单元，其用于根据所述第一电信号和所述第二电信号的下降沿衰减时间来确定所述放射性射线的类型。优选地，所述信号处理单元包括：第一子单元，其用于将所述第一电信号分为第一路电信号A和第二路电信号A，将所述第二电信号分为第一路电信号B和第二路电信号B，并且对所述第一路电信号A和所述第一路电信号B的时间进行延迟处理，对所述第二路电信号A和所述第二路电信号B的幅度进行衰减处理；第二子单元，其用于对比所述第一路电信号A的幅度与所述第二路电信号A的幅度并记录所述第一路电信号A的幅度与所述第二路电信号A的幅度相等时的第一时间点，以及对比所述第一路电信号B的幅度与所述第二路电信号B的幅度并记录所述第一路电信号B的幅度与所述第二路电信号B的幅度相等时的第二时间点；第三子单元，其用于根据所述第一时间点和所述第二时间点来确定所述放射性射线的类型。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过利用塑料闪烁体和无机闪烁晶体阵列的组合来探测从目标样品发出的放射性射线，这可以实现同时对β射线和高能量(例如，高达1000keV)的γ射线进行探测的目的，从而扩大了其动态探测范围，也扩大了复合探测装置的应用范围，还提高了成像的空间分辨率。另外，通过利用信号处理单元来确定所探测到的放射性射线的类型，可以准确地确定出目标样品中所产生的衰变事件，从而可以更好地辅助医学研究。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的一种复合探测装置的结构示意图；图2是探测单元的框架示意图；图3是探测单元的结构示意图；图4是探测单元的另一种结构示意图；图5是利用MVT采样方法确定探测到放射性射线的对象的示意图；图6是利用CFD方法确定探测到放射性射线的对象的示意图；图7是目标样品为大鼠脑部组织时所获得的图像；图8是传输单元的框架示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是用于解释说明本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，并不希望限制本申请的范围或权利要求书。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置在”另一个元件上，它可以直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“连接/耦合”至另一个元件，它可以是直接连接/耦合至另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“连接/耦合”可以包括电气和/或机械物理连接/耦合。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或元件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、步骤或元件的存在或添加。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意的和所有的组合。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而并不是旨在限制本申请。另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请的实施例中，目标样品可以是指注入有放射性化合物(即，其上标记有放射性核素的化合物)的组织切片、生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合探测装置，其特征在于，所述复合探测装置包括：探测单元，其包括依次设置的塑料闪烁体、无机闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，所述塑料闪烁体用于接收从目标样品发出的放射性射线并产生对应的第一可见光信号，所述无机闪烁晶体阵列用于接收从所述目标样品发出的放射性射线并产生对应的第二可见光信号，所述光电转换器阵列用于将所述第一可见光信号和所述第二可见光信号分别转换为第一电信号和第二电信号，其中，所述塑料闪烁体与所述无机闪烁晶体阵列通过第一结构连接，所述无机闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过第二结构连接；信号处理单元，其用于对所述光电转换器阵列产生的所述第一电信号和所述第二电信号进行处理以确定所述放射性射线的类型，所述放射性射线的类型包括β射线和γ射线；以及成像单元，其用于根据所述信号处理单元的信号处理结果对所述目标样品进行成像。

【技术特征摘要】
1.一种复合探测装置，其特征在于，所述复合探测装置包括：探测单元，其包括依次设置的塑料闪烁体、无机闪烁晶体阵列和光电转换器阵列，所述塑料闪烁体用于接收从目标样品发出的放射性射线并产生对应的第一可见光信号，所述无机闪烁晶体阵列用于接收从所述目标样品发出的放射性射线并产生对应的第二可见光信号，所述光电转换器阵列用于将所述第一可见光信号和所述第二可见光信号分别转换为第一电信号和第二电信号，其中，所述塑料闪烁体与所述无机闪烁晶体阵列通过第一结构连接，所述无机闪烁晶体阵列与所述光电转换器阵列通过第二结构连接；信号处理单元，其用于对所述光电转换器阵列产生的所述第一电信号和所述第二电信号进行处理以确定所述放射性射线的类型，所述放射性射线的类型包括β射线和γ射线；以及成像单元，其用于根据所述信号处理单元的信号处理结果对所述目标样品进行成像。2.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，所述塑料闪烁体的厚度为0.01mm～5mm，其长度和宽度均为5mm～50mm。3.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，当所述目标样品的厚度为20μm～100μm时，位于所述目标样品两侧的相对的两个所述塑料闪烁体之间的间距为1mm～10mm。4.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，所述无机闪烁晶体阵列中相邻的两个无机闪烁晶体之间的间隙为0.05mm～0.9mm，并且每个所述无机闪烁晶体的厚度均为0.01mm～10mm。5.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，所述无机闪烁晶体阵列中的与所述塑料闪烁体和所述光电转换器阵列接触的两个表面中的至少一个表面被抛光。6.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，所述光电转换器阵列包括硅光电倍增器、光电倍增管、电荷耦合器件和/或雪崩光电二极管。7.根据权利要求1所述的复合探测装置，其特征在于，所述第一结构和所述第二结构均包括粘接结构或者承接结构与粘接结构的组合。8.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛明，花城，姜浩，肖鹏，谢庆国，
申请(专利权)人：苏州瑞派宁科技有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32