[发明专利]一种晶体排列方法及其探测器

说明书

技术领域

本发明涉及光电子材料领域，特别涉及一种晶体排列方法及其探测器。

 

背景技术

闪烁晶体是一种在X/γ射线和射线高能粒子的撞击下，将高能粒子的动能转化为可见光的晶体，是影像医学中的CT和PET获取图像的关键部件。

正电子发射断层成像装置（PET，Positron Emission Tomography）是继X射线断层成像（X-CT）和磁共振成像（MRI）技术之后，将计算机断层成像技术应用于核医学领域而发展起来的一种新型的大型医疗设备。它是利用与人体密切相关的发射性同位素如¹¹C、¹⁵O、¹³N、¹⁸F等可以产生正电子的核素作为示踪剂，通过病灶部分对示踪剂的摄取了解病灶功能代谢状态，从而对疾病做出判断的医学影像设备。

完整的正电子发射断层成像装置（PET）主要由PET扫描仪和质子回旋加速器两部分组成。回旋加速器用来产生辐射正电子的同位素，如¹¹C、¹⁸F等，PET扫描仪将同位素在人体内经湮灭反应放出的光子信号收集起来，由计算机进行数据处理，并作图像重建运算，得到人体被测部位的代谢图像。

探测器为PET扫描仪的关键部件，该探测器通常由接收γ射线并将其转换成可见光信号的闪烁晶体、接收光子信号的光电倍增管（SPM）组成。通常情况下一个 硅光电倍增管的最小单元对应一个像素点，即一块闪烁晶体条对应一个SPM信号单元，也就是说SPM信号单元的尺寸限制了探测器的分辨率。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于， 突破目前PET探测器的分辨率通常由SPM信号单元的尺寸限制决定的现状，在不减小SPM信号单元尺寸的前提下，通过对闪烁晶体的处理大幅度提高PET探测器的分辨率。 

本发明是这样实现的，提供一种晶体排列方法，晶体由若干晶体单元阵列排布组成，晶体单元包括一闪烁晶体块以及一出射面经过处理的闪烁晶体块，经过处理的闪烁晶体块的出射面的一部分经过遮光处理；晶体排列方法包括：上下相邻的晶体单元以闪烁晶体块与经过处理的闪烁晶体块相互间隔的方式排列，左右相邻的晶体单元以经过处理的闪烁晶体块的出射面上遮光面与非遮光面相互间隔的方式排列。

进一步地，经过处理的闪烁晶体块出射面的一半经过遮光处理。

进一步地，遮光处理为采用真空镀膜方法对闪烁晶体块的一半出射面进行处理，真空薄膜的颜色为黑色。

进一步地，遮光处理为采用油漆喷涂方法对闪烁晶体块的一半出射面进行处理，喷涂颜色为黑色。

进一步地，遮光处理为采用打磨方法对闪烁晶体块的一半出射面进行处理，使光在该面发生漫反射。

进一步地，遮光处理为采用先打磨后油漆喷涂的方法对闪烁晶体块的一半出射面进行处理，喷涂颜色为黑色。

进一步地，遮光处理为采用先去除闪烁晶体块的一半出射面的一部分材料，形成一个台阶，再在该台阶上填充不透光的材料。

进一步地，闪烁晶体块以及经过处理的闪烁晶体块为含有LYSO、Na:CsI 、BGO、GSO、T1:NaI、BaF2、YAP、LSO和LaBr3中的一种或多种，或其任意组合的晶体。

本发明还提供一种采用上述的晶体制成的探测器，探测器还包括硅光电倍增管，在硅光电倍增管上设有若干信号单元，信号单元与晶体单元一一对应，信号单元可以接收由晶体单元发出的光信号；晶体通过UV胶直接与硅光电倍增管粘接相连。

进一步地，探测器为PET探测器。

与现有技术相比，本发明的探测器的晶体由若干晶体单元阵列排布组成，晶体单元包括一闪烁晶体块以及一出射面经过处理的闪烁晶体块，并以闪烁晶体块与经过处理的闪烁晶体块相互间隔的方式排列。本发明的探测器还包括硅光电倍增管，在硅光电倍增管上设有若干信号单元，信号单元与晶体单元一一对应，信号单元可以接收由晶体单元发出的光信号。当闪烁晶体块接受到X/γ射线照射时，闪烁晶体块发光，信号单元可以探测到闪烁晶体块的光信号，由于处理过的闪烁晶体块所发的光有一部分被处理过的表面部分吸收，故从出射面出去的光强度要小于未经处理过的闪烁晶体块的光强度，故信号单元可以区分不同闪烁晶体块所发出的光信号。这样，一个信号单元可以产生两个像素点，从而成倍地提高探测器的分辨率。

 

附图说明

图1为现有技术的晶体排列方法的立体示意图；

图2为本发明的晶体排列方法的平面示意图；