[发明专利]用于改善闪烁探测器中光收集的反射器和光准直器布置

权利要求书

1.一种辐射探测器阵列，包括：

响应于辐射发射光脉冲的多个闪烁晶体(34)，任选地为铯掺杂正硅酸钇镥(LYSO)；

多个光电探测器(38)，任选地为硅光电倍增器(SiPM)，每个光电探测器(38)均具有光敏区域(40)，所述光敏区域具有光学地耦合到至少一个闪烁晶体(34)的光发射面(36)的至少一个光耦合元件；

第一反射层(44)，任选地为聚四氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯和全氟烷氧基聚合树脂中的一个，其至少部分围住每个闪烁晶体(34)，所述第一反射层(44)漫反射由所述闪烁晶体(34)发射的光中入射到所述第一反射层(44)上的第一部分并透过所发射光中的第二部分；

与所述第一反射层(44)相邻的第二反射层(46)，任选地为介质支撑上的镜面反射器，例如溅镀在聚酯薄膜上的铝或者由抛光的金属片制成的镜面反射器，用于将已经透过所述第一反射层(44)的光反射回所述第一反射层(44)和所述闪烁晶体(34)。

2.根据权利要求1所述的辐射探测器阵列，其中，所述光发射面(36)的面积大于所述光敏区域(40)，并且其中，所述至少一个光耦合元件包括多个光集中器元件(50)，所述光集中器元件光学地耦合所述闪烁晶体(34)的所述光发射面(36)和所述光电探测器(38)的所述光敏区域(40)。

3.根据权利要求2所述的辐射探测器阵列，其中，所述集中器元件(50)至少部分是抛物线形的。

4.根据权利要求2所述的辐射探测器阵列，其中，所述光集中器元件(50)的折射率大于所述闪烁晶体(34)的折射率，并且

所述集中器元件(50)的折射率小于所述光敏区域(40)的折射率，并且任选地还包括：

每个闪烁体的光发射面(36)及其相关联的光集中器(50)之间的第一光耦合剂，所述第一光耦合剂的折射率大于或等于所述闪烁体晶体(34)的折射率并小于或等于所述光集中器(50)的折射率；以及

每个集中器的光发射面(54)及其光敏区域(40)之间的第二光耦合剂，所述第二光耦合剂的折射率大于或等于所述集中器(50)的折射率并小于或等于所述光敏区域(40)的折射率。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测器阵列，其中，所述闪烁晶体(34)为具有六个侧面的晶体，所述第一反射层(44)在所述六个侧面中的至少三个侧面上、优选六个侧面中的五个侧面上围住所述闪烁晶体(34)。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测器阵列，其中，在所述第二反射层(46)的两个面上都涂布聚合物膜，且所述第一反射层(44)设置于相邻的闪烁晶体(34)之间。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测器阵列，其中，所述光电探测器(38)包括具有光敏区域(40)的SiPM，所述光敏区域(40)的面积大于所述光发射面(36)，并使用标准的Anger逻辑来识别所述晶体(34)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的辐射探测器阵列，其中，每个光电探测器(38)均具有非光敏区域，还包括：

设置于每个光电探测器(38)的所述非光敏区域上的支撑部件反射层(48)，所述支撑部件反射层(48)将入射到所述非光敏区域上的光反射回所述闪烁晶体(34)。

9.一种辐射探测方法，包括：

利用闪烁晶体(34)响应于高能量光子发射光；

利用至少部分围住所述闪烁晶体(34)的漫反射层(44)使所述光漫射；

利用与所述漫反射层(44)相邻的第一不透明反射层(46)将透过所述漫反射层的光反射回所述闪烁晶体(34)；

使所述光能够从所述闪烁晶体(34)的光发射面(36)离开所述闪烁晶体(34)；

在具有光接收面(40)的光电探测器(38)处探测所述光。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

将所述闪烁晶体(34)的所述光发射面(36)光学地耦合到光集中器(50)的宽端；

将所述光集中器(50)的窄端光学地耦合到所述光电探测器(38)的所述光接收面(40)；

利用所述光集中器(50)将从所述闪烁晶体(34)发射的光从所述闪烁晶体(34)的所述光发射面的表面面积集中到所述光电探测器(38)的所述光接收面(40)的表面面积。