[发明专利]用于辐射探测的阵列固体探测器

说明书

技术领域

本发明涉及用于辐射探测(例如，辐射成像系统)的探测器，尤其 涉及到对大型物体进行辐射探测所用的阵列固体探测器。

背景技术

在辐射成像系统中，阵列探测器的作用是将透过被检测物体的X射 线或者γ射线信号转换为电信号。在大型物体辐射成像系统中，一般是 采用单列探测器阵列，其中包括电离室型的气体探测器和闪烁体型的固 体探测器。在中国专利02148670.0和200420009319.2中本申请人公开了 两种辐射成像固体探测器技术，应用这些专利技术的固体探测器阵列已 经广泛应用在X射线集装箱扫描系统中。多列探测器阵列的提出是为了 适应大型物体辐射检测扫描速度提高的要求，比如对火车的辐射扫描检 测等。提高探测器灵敏区在扫描方向的宽度可以提高扫描速度，然而提 高探测器灵敏区的宽度会牺牲辐射成像系统的空间分辨率，导致扫描图 像质量下降。要同时满足提高扫描速度和扫描图像质量的要求，一般采 用多列探测器。中国专利200520136585.6中公开了一种用于辐射成像的 多阵列探测器模块结构，但是该专利并没有指出如何构建多列的固体探 测器。专利02148670.0和200420009319.2中的固体探测器或阵列固体探 测器中闪烁体和光电二极管的耦合都是在和射线方向平行的闪烁体的侧 面，用这两种探测器构建超过2列的多列固体探测器时，由于光电二极 管及其输出电路板会占用空间，至少有两列探测器灵敏区之间的死区会 比较大，而较大的死区会使扫描图像的反差灵敏度变差。

在医学检测和小型物品检测领域内已经有许多辐射成像多列固体探 测器的实例，比如多层CT探测器、平板探测器等。然而这些为小型物体 检测设计的探测器结构并不适合构建大型物体的辐射成像检测，主要原 因是这些探测器对高能电离辐射(比如由加速器产生的脉冲X射线)的 探测效率太低，同时过于精细的像素尺寸使得依此构建大型物体检测通 道的建造和维护成本太高。

图1是目前常用大型物体辐射检测系统探测器的示意图。在这种探 测器的结构中，光电二极管102和闪烁体101的耦合面平行于射线照射 方向(如图中的箭头105所示)。电离辐射105在闪烁体101内部沉积 能量产生可见光，经过反射材料(涂覆在闪烁体表面)收集后通过耦合 面进入光电二极管102，在光电二极管102内转换成电荷信号，此电荷信 号经过PCB板103后由PCB板103上的插座104输出到后续的信号放大 和数据采集电路。这种结构的特点是闪烁体内的能量沉积发光点离光电 二极管的光收集面比较近，在闪烁体内光传输条件不好时还能够收集到 较多的可见光。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种辐射成像用的阵列固体探测器，这 种阵列固体探测器可以构建成任意多列的阵列固体探测器，能够在不牺 牲扫描图像的空间分辨率的情况下提高大型物体辐射检测速度。

本发明的另一个目的在于提供一种辐射成像用的阵列固体探测器， 这种阵列固体探测器可以构建成任意多列的阵列固体探测器，能够在不 牺牲扫描图像的空间分辨率和反差灵敏度的情况下提高大型物体辐射检 测速度。

本发明的另一个目的在于提供一种辐射成像用的阵列固体探测器， 利用该阵列固体探测器构建的多列固体探测器既能保持长期稳定性，又 便于制造和维修。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于辐射探测的阵列固体 探测器，该阵列固体探测器包括：检测沿预定方向辐射的射线的多个传 感器，所述传感器具有射线入射的端面，和多个第一板，所述多个第一 板大体平行设置，形成至少一行空间，所述多个传感器排列在所述空间 中，其中所述多个第一板由金属形成。

根据本发明的一方面，所述用于辐射探测的阵列固体探测器还可以 包括：多个第二板，所述多个第二板与多个第一板交叉，由此，将所述 至少一行空间中的每一行分隔成多个空间阵列，所述传感器中的每一个 位于多个空间阵列中的一个中，其中所述多个第二板由金属形成。

优选方式是，所述多个第二板与多个第一板大体垂直。

所述传感器可以包括接收沿预定方向辐射的射线并将射线转变成可 见光的多个闪烁体，和多个光电二极管，所述多个光电二极管分别与所 述多个闪烁体通过耦合面耦合，使可见光进入光电二极管，以便将该可 见光转换成电荷信号。

优选方式是，所述耦合面大体垂直于所述预定方向。