一种基于大块晶体的新型PET探测器模块制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于大块晶体的新型PET探测器模块，包括包括闪烁晶体和设置在闪烁晶体上下两个底面的4个SiPM阵列，SiPM阵列输出信号通过连接器或者线缆连接至后端信号读出单元；闪烁晶体，闪烁晶体为长方体，闪烁晶体四周非设置有SiPM阵列的四个侧面以及上下底面未铺设SiPM阵列的部位均为反射层；SiPM阵列，包括设置于上底面且之间存在间距D的SiPM阵列A和SiPM阵列B，以及设置于下底面且之间存在间距D的SiPM阵列C和SiPM阵列D形成出光面，上底面和下底面的SiPM阵列摆放位置相互垂直；每个SiPM阵列均由上下两路2*N个SiPM组成。本实用新型专利技术仅使用一层较厚的大块晶体，加工成本及晶体损耗低，光损失低，光子收集率高，通过使用较少的SiPM芯片获得准确的三维位置信息。用较少的SiPM芯片获得准确的三维位置信息。用较少的SiPM芯片获得准确的三维位置信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大块晶体的新型PET探测器模块


[0001]本技术主要涉及PET探测领域，尤其涉及一种基于大块晶体的新型PET探测器模块。

技术介绍

[0002]PET探测器的功能是检测每一个入射到闪烁晶体内部的伽马射线的位置信息，一般探测器只能检测伽马射线发生的平面位置X,Y坐标，特殊的探测器可以检测伽马射线在Z方向上对应的反应深度DOI 信息，能量信息(探测到的总光子数)和时间信息(什么时候出现的信号)。
[0003]如15mm厚度的探测器，计算DOI深度，多个薄层晶体片叠加方案针对每一层都需要独立计算X,Y坐标，因此需要的模数转换器通道数更多，Z坐标(DOI信息)是离散化的，每一层只有一个DOI深度值；
[0004]此外，多个薄层晶体的构造，加工成本、晶体损耗和光损失率高。
[0005]已公开中国专利技术专利，申请号CN201780078918.X，专利名称：闪烁检测器以及相关联的闪烁检测器环和方法，申请日：2017-10-26，本技术涉及光子传感器在基于闪烁晶体的伽马射线检测器上的新颖布置，该伽马射线检测器利用了闪烁光在闪烁检测器衬底内的全内反射。本专利技术提供了改善的空间分辨率(包括相互作用深度(DOI) 分辨率)，同时保留能量分辨率和检测效率，这在小动物或人的正电子发射断层造影术(PET)或依赖于高能量伽马射线检测的其他技术中尤其有用。此外，新的几何结构有助于减少所需的读出信道的总数目，且消除了进行复杂和重复的切割和抛光操作以形成像素化晶体阵列的需要，该需要是当前PET检测器模块中的标准。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的上述缺陷，本技术提供一种基于大块晶体的新型PET探测器模块，包括包括闪烁晶体1和设置在所述闪烁晶体1 上下两个底面的4个SiPM阵列2，所述SiPM阵列2输出信号通过连接器或者线缆连接至后端信号读出单元；
[0007]闪烁晶体1，所述闪烁晶体1为长方体，所述闪烁晶体1四周非设置有SiPM阵列2的四个侧面以及上下底面未铺设SiPM阵列2的部位均为反射层；
[0008]SiPM阵列2，包括设置于上底面且之间存在间距D的SiPM阵列 A和SiPM阵列B，以及设置于下底面且之间存在间距D的SiPM阵列 C和SiPM阵列D形成出光面，所述SiPM阵列A和SiPM阵列B的摆放位置与SiPM阵列C和SiPM阵列D的摆放位置相互垂直；
[0009]每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D 均由上下两路2*N个SiPM组成。
[0010]优选的，后端信号读出包括SiPM阵列2上下两行总的求和信号。
[0011]优选的，后端信号读出单元包括模数转换器、时间数字转换器和
[0012]来自SiPM阵列A内两层的信号强度的求和信号_A；
[0013]来自SiPM阵列B内两层的信号强度的求和信号_B；
[0014]来自SiPM阵列C内两层的信号强度的求和信号_C；
[0015]来自SiPM阵列D内两层的信号强度的求和信号_D；
[0016]来自SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D信号强度的总求和信号。
[0017]所述求和信号_A、求和信号_B、求和信号_C和求和信号_D分别通过对应的模数转换器数据传输至现场可编程门阵列获得光子团中心在水平面的坐标以及垂直方向上光子团中心的坐标Z。
[0018]优选的，每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM 阵列D的正面设有SiPM芯片并贴合闪烁晶体(1)设置。
[0019]优选的，每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM 阵列D的电路板边缘不超过闪烁晶体1边缘，所述SiPM阵列A、SiPM 阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D的信号线缆靠近闪烁晶体1边缘设置。
[0020]优选的，每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM 阵列D的上部设置有板对板或者板对线接插件。
[0021]本技术的有益效果：仅使用一层较厚的晶体块，加工成本及晶体损耗低，光损失低，光子收集率高，通过使用较少的SiPM芯片获得准确的三维位置信息。
附图说明
[0022]图1为本技术的示意图；
[0023]图2为本技术中关于上底面的示意图；
[0024]图3为本技术中关于下底面的示意图；
[0025]图4为本技术中关于SiPM阵列的示意图；
[0026]图5为本技术中关于后端信号读出单元的原理图；
[0027]图中，
[0028]1、闪烁晶体；2、SiPM阵列。
具体实施方式
[0029]为了使本
人员更好地理解本专利技术的技术方案，并使本专利技术的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0030]如图1-5所示可知，本技术包括有：包括闪烁晶体1和设置在所述闪烁晶体1上下两个底面的4个SiPM阵列2，所述SiPM阵列 2输出信号通过连接器或者线缆连接至后端信号读出单元；
[0031]闪烁晶体1，所述闪烁晶体1为长方体，所述闪烁晶体1四周非设置有SiPM阵列2的四个侧面以及上下底面未铺设SiPM阵列2的部位均为反射层；
[0032]SiPM阵列2，包括设置于上底面且之间存在间距D的SiPM阵列 A和SiPM阵列B，以及设置于下底面且之间存在间距D的SiPM阵列 C和SiPM阵列D形成出光面，所述SiPM阵列A和SiPM阵列B的摆放位置与SiPM阵列C和SiPM阵列D的摆放位置相互垂直；
[0033]每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D 均由上下两路2*N个
SiPM组成。
[0034]优选的，后端信号读出包括SiPM阵列2上下两行总的求和信号。
[0035]优选的，后端信号读出单元包括模数转换器、时间数字转换器和
[0036]来自SiPM阵列A内两层的信号强度的求和信号_A；
[0037]来自SiPM阵列B内两层的信号强度的求和信号_B；
[0038]来自SiPM阵列C内两层的信号强度的求和信号_C；
[0039]来自SiPM阵列D内两层的信号强度的求和信号_D；
[0040]来自SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D信号强度的总求和信号；
[0041]所述求和信号_A、求和信号_B、求和信号_C和求和信号_D分别通过对应的模数转换器数据传输至现场可编程门阵列获得光子团中心在水平面的坐标以及垂直方向上光子团中心的坐标Z。
[0042]优选的，每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM 阵列D的正面设有SiPM芯片并贴合闪烁晶体(1)设置。
[0043]优选的，每个所述S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大块晶体的新型PET探测器模块，其特征在于，包括闪烁晶体(1)和设置在所述闪烁晶体(1)上下两个底面的4个SiPM阵列(2)，所述SiPM阵列(2)输出信号通过连接器或者线缆连接至后端信号读出单元；闪烁晶体(1)，所述闪烁晶体(1)为长方体，所述闪烁晶体(1)四周非设置有SiPM阵列(2)的四个侧面以及上下底面未铺设SiPM阵列(2)的部位均为反射层；SiPM阵列(2)，包括设置于上底面且之间存在间距D的SiPM阵列A和SiPM阵列B，以及设置于下底面且之间存在间距D的SiPM阵列C和SiPM阵列D形成出光面，所述SiPM阵列A和SiPM阵列B的摆放位置与SiPM阵列C和SiPM阵列D的摆放位置相互垂直；每个所述SiPM阵列A、SiPM阵列B、SiPM阵列C和SiPM阵列D均由上下两路2*N个SiPM组成。2.根据权利要求1所述的基于大块晶体的新型PET探测器模块，其特征在于：所述后端信号读出包括SiPM阵列(2)上下两行总的求和信号。3.根据权利要求2所述的基于大块晶体的新型PET探测器模块，其特征在于：所述后端信号读出单元包括模数转换器、时间数字转换器和来自SiPM阵列A内两层的信号强度的求和信号_A；来自SiPM阵列B内...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈春蕾，
申请(专利权)人：天津市通透医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：