一种新型伽马射线成像探测器制造技术

本实用新型专利技术提供一种新型伽马射线成像探测器，包括稀疏排列SiPM阵列、纯白反光罩、一体化光导和闪烁晶体；稀疏排列SiPM阵列由M x M个SiPM芯片均匀排布在一块PCB电路板正面，PCB电路板反面贴有电阻电容及连接器；纯白反光罩上根据稀疏排列SiPM阵列上SiPM芯片所处的位置开有M x M个通孔，通孔的外围尺寸大于SiPM芯片的尺寸；稀疏排列SiPM阵列靠近SiPM芯片的一侧依次设置有纯白反光罩和一体化光导，三者之间通过可固化胶水粘接形成光电探测单元；闪烁晶体的两个出光面均通过固化胶水与光电探测单元粘接形成整体，光电探测单元的一体化光导直接与闪烁晶体粘接。本实用新型专利技术成本低，增加光子反射从而提高光子搜集效率，获得更佳的闪烁晶体位置解码效果；进一步提升光子收集效率，同时可以提供伽马射线反应深度信息。

【技术实现步骤摘要】
一种新型伽马射线成像探测器
本技术主要涉及成像探测器领域，尤其涉及一种新型伽马射线成像探测器。
技术介绍
现有成像器的成本高，且光子搜集效率低，闪烁晶体位置解码效果不是很精确，不能达到脑部PET检测成像的需求，因此市面上缺少性价比高的伽马射线成像探测器。已公开中国专利技术专利，申请号CN201510242840.3，专利名称：伽马射线成像探测器和具有其的伽马射线成像探测器系统，申请日：2015-05-13，本技术涉及一种伽马射线成像探测器和具有其的伽马射线成像探测器系统，所述伽马射线成像探测器包括：闪烁晶体阵列和光电探测器，所述闪烁晶体阵列包括连续晶体单元和多个离散晶体单元，所述多个离散晶体单元依次相连，所述多个离散晶体单元设在所述连续晶体单元的外侧，所述光电探测器设在所述闪烁晶体阵列的一侧，且所述光电探测器与所述闪烁晶体阵列耦合。根据本专利技术的伽马射线成像探测器，通过在连续晶体单元的外侧设置多个离散晶体单元，从而提高了伽马射线成像探测器的空间分辨率和视野。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺陷，本技术提供一种新型伽马射线成像探测器，包括稀疏排列SiPM阵列1、纯白反光罩2、一体化光导3和闪烁晶体4；所述稀疏排列SiPM阵列1由MxM个SiPM芯片均匀排布在一块PCB电路板正面，所述PCB电路板反面贴有电阻电容及连接器；所述纯白反光罩2上根据稀疏排列SiPM阵列1上SiPM芯片所处的位置开有MxM个通孔，所述通孔的外围尺寸大于SiPM芯片的尺寸；所述稀疏排列SiPM阵列1靠近SiPM芯片的一侧依次设置有纯白反光罩2和一体化光导3，三者之间通过可固化胶水粘接形成光电探测单元；所述闪烁晶体4的两个出光面均通过固化胶水与光电探测单元粘接形成整体，所述光电探测单元的一体化光导3直接与闪烁晶体4粘接。优选的，纯白反光罩2采用PLA材质高分子材料通过3D打印工艺制成。优选的，纯白反光罩2厚度与SiPM芯片厚度一致，外围尺寸与SiPM阵列一致。优选的，通孔的外围尺寸比SiPM芯片大出0.2mm。优选的，闪烁晶体4采用大块或者阵列，所述闪烁晶体4采用LYSO或LSO或BGO或YSO或GSO或GAGG。优选的，一体化光导3采用光学玻璃，有机玻璃PMMA或者柔性透明硅胶，一体化光导3的透光率大于92％。本技术的有益效果：1、通过稀疏排列SiPM降低成本；2、通过增加白色反射罩增加光子反射从而提高光子搜集效率；3、通过一体化光导增加光子分布范围从而获得更佳的闪烁晶体位置解码效果；4、通过两端读出闪烁晶体输出光子的方式进一步提升光子收集效率，同时可以提供伽马射线反应深度信息,使得基于该探测器开发的伽马相机或PET扫描装置能够获得更优的图像解析效果，是一款真正高性价比的新型伽马射线探测器。附图说明图1为本技术的分解结构图；图2为本技术的整体图；图中，1、稀疏排列SiPM阵列；2、纯白反光罩；3、一体化光导；4、闪烁晶体。具体实施方式为了使本
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。如图1-2所示可知，本技术包括有：稀疏排列SiPM阵列1、纯白反光罩2、一体化光导3和闪烁晶体4；所述稀疏排列SiPM阵列1由MxM个SiPM芯片均匀排布在一块PCB电路板正面，所述PCB电路板反面贴有电阻电容及连接器；所述纯白反光罩2上根据稀疏排列SiPM阵列1上SiPM芯片所处的位置开有MxM个通孔，所述通孔的外围尺寸大于SiPM芯片的尺寸；所述稀疏排列SiPM阵列1靠近SiPM芯片的一侧依次设置有纯白反光罩2和一体化光导3，三者之间通过可固化胶水粘接形成光电探测单元；所述闪烁晶体4的两个出光面均通过固化胶水与光电探测单元粘接形成整体，所述光电探测单元的一体化光导3直接与闪烁晶体4粘接。在本实施中优选的，纯白反光罩2采用PLA材质高分子材料通过3D打印工艺制成。PLA本身属脂肪族聚酯,具有通用高分子材料的基本特性,有着良好的机械加工性能,收缩率低,能够胜任大多数合成塑料的用途，此外具有非常好的耐辐照特性，在伽马射线探测器内部不会因为长期受到辐照发生黄变现象。在本实施中优选的，纯白反光罩2厚度与SiPM芯片厚度一致，外围尺寸与SiPM阵列一致。设置上述结构，尺寸一致的纯白反光罩2、稀疏排列SiPM阵列1、一体化光导3和闪烁晶体4，便于提高产品的整体性，便于使用，降低结构复杂度。在本实施中优选的，通孔的外围尺寸比SiPM芯片大出0.2mm。设置上述结构，比如1mmx1mmSiPM对应的开孔大小为1.2mmx1.2mm，可以刚好扣在SiPM阵列上方，保证SiPM芯片表面与反射罩表面相平。在本实施中优选的，闪烁晶体4采用大块或者阵列，所述闪烁晶体4采用LYSO或LSO或BGO或YSO或GSO或GAGG。设置上述结构，闪烁晶体可以由大块或者阵列组成，闪烁晶体种类为不易潮解的LYSO,LSO,BGO,YSO,GSO,GAGG等。在本实施中优选的，一体化光导3采用光学玻璃，有机玻璃PMMA或者柔性透明硅胶，一体化光导3的透光率大于92％。设置上述结构，光学玻璃比如是石英玻璃，K9玻璃等，采用上述材质，将一体化光导通过耐辐照的透明可固化胶水与加上了反射罩的SiPM阵列粘接在一起，粘接过程中要尽量排空气泡。在使用中，根据探测器对性能指标及成本的要求，SiPM芯片的尺寸(常规尺寸为1mmx1mm,3mmx3mm以及6mmx6mm等)以及芯片之间的间隔可以进行合理调整，对应的纯白反光罩2上的1mmx1mmSiPM对应的开孔大小为1.2mmx1.2mm。本技术伽马射线探测器通过稀疏排列SiPM降低成本，通过增加白色反射罩增加光子反射从而提高光子搜集效率，通过一体化光导增加光子分布范围从而获得更佳的闪烁晶体位置解码效果，通过两端读出闪烁晶体输出光子的方式进一步提升光子收集效率，同时可以提供伽马射线反应深度信息Depthofinteractioninformation,使得基于该探测器开发的伽马相机或PET扫描装置能够获得更优的图像解析效果，是一款真正高性价比的新型伽马射线探测器。上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型伽马射线成像探测器，其特征在于，包括稀疏排列SiPM阵列(1)、纯白反光罩(2)、一体化光导(3)和闪烁晶体(4)；/n所述稀疏排列SiPM阵列(1)由M x M个SiPM芯片均匀排布在一块PCB电路板正面，所述PCB电路板反面贴有电阻电容及连接器；/n所述纯白反光罩(2)上根据稀疏排列SiPM阵列(1)上SiPM芯片所处的位置开有M x M个通孔，所述通孔的外围尺寸大于SiPM芯片的尺寸；/n所述稀疏排列SiPM阵列(1)靠近SiPM芯片的一侧依次设置有纯白反光罩(2)和一体化光导(3)，三者之间通过可固化胶水粘接形成光电探测单元；/n所述闪烁晶体(4)的两个出光面均通过固化胶水与光电探测单元粘接形成整体，所述光电探测单元的一体化光导(3)直接与闪烁晶体(4)粘接。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型伽马射线成像探测器，其特征在于，包括稀疏排列SiPM阵列(1)、纯白反光罩(2)、一体化光导(3)和闪烁晶体(4)；
所述稀疏排列SiPM阵列(1)由MxM个SiPM芯片均匀排布在一块PCB电路板正面，所述PCB电路板反面贴有电阻电容及连接器；
所述纯白反光罩(2)上根据稀疏排列SiPM阵列(1)上SiPM芯片所处的位置开有MxM个通孔，所述通孔的外围尺寸大于SiPM芯片的尺寸；
所述稀疏排列SiPM阵列(1)靠近SiPM芯片的一侧依次设置有纯白反光罩(2)和一体化光导(3)，三者之间通过可固化胶水粘接形成光电探测单元；
所述闪烁晶体(4)的两个出光面均通过固化胶水与光电探测单元粘接形成整体，所述光电探测单元的一体化光导(3)直接与闪烁晶体(4)粘接。


2.根据权利要求1所述的新型伽马射线成像探测器，其特征在于：所述纯白反光罩(2)采用...

【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：天津;12