[发明专利]柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备

说明书

本发明提供一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备，探测器模块包括：第一闪烁体层；第一柔性PD阵列，贴置于第一闪烁体层一表面，包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，第一柔性PD阵列与第一闪烁体层构成低能探测结构；第二闪烁体层，位于低能探测结构一侧；第二柔性PD阵列，贴置于第二闪烁体层一表面，包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，第二柔性PD阵列与第二闪烁体层构成高能探测结构；第二柔性PD阵列及第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备。通过上述方案，将高能探测结构和低能探测结构合二为一，简化读出电路的设计和连接，基于柔性PD阵列，各PD模块对位和调节简单，无需将探测器模块化即可让每个PD单元吸收几乎等量射线。

技术领域

本发明属于光电探测技术领域，特别是涉及一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器及探测设备。

背景技术

X射线辐射成像利用X射线短波长、易穿透的性质，不同物质对X射线吸收不同的特点，通过探测透过物体的X射线的强度来成像。传统的双能X射线阵列探测器由高、低能两个探测器组成，其中，每个探测器包括一个闪烁体层和一个光电二极(PD)管阵列。靠近X射线源的为低能探测器，主要吸收低能X射线，高能探测器位于低能探测器后边，主要吸收X射线能谱中的高能部分。

现有技术中，沿着X射线方向，高、低能阵列探测器PD像素单元是重叠的，要求精确对位，对来自同一方向的X射线同时成像，分别读出，经信号处理合成成像，识别被检物体材料和外形尺寸等。然而，高、低双能探测器分别固定于各自PCB基板上，并与主PCB板连接，每个基板需要独立的支撑和结构定位装置，难以做到精确对位，从而影响探测器的分辨识别能力。

另外，从球管射出的X射线经过准直器形成扇形出射束，为了尽可能使每一个PD单元接受垂直入射的X射线，长条形的高、低能探测器被分成小的PD阵列模块，每个模块包含一定数量的线阵列PD单元。具体的，依次调节PD阵列模块位置和倾斜度，使之成弧线排列，各PD模块中心尽量与入射的X射线垂直。然而，由于PD模块不能太小，那样将增加各模块对位和缝隙衔接的难度，各模块的调节将变得很复杂，PD模块也不能太大，否则中心和两端PD接收的X射线强度差异显著，增加图像后期处理难度。

因此，提供一种柔性双能探测器模块，以及基于所述柔性双能探测器模块的探测器及探测设备，以解决现有技术中的上述技术问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种柔性双能探测器模块及基于其的探测器、探测设备，用于解决现有技术中读出电路设计和连接复杂，各探测结构PD阵列对位和调节难，难以保证各PD单元吸收等量吸收射线以及探测器模块设置不灵活等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柔性双能探测器模块，所述柔性双能探测器模块包括：

第一闪烁体层，用于将低能射线转换成可见光；

第一柔性PD阵列，贴置于所述第一闪烁体层一表面，用于吸收所述第一闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第一柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第一柔性PD单元，且所述第一柔性PD阵列与所述第一闪烁体层构成低能探测结构；

第二闪烁体层，位于所述低能探测结构远离射线源的一侧，所述第二闪烁体层用于将高能射线转换成可见光；

第二柔性PD阵列，贴置于所述第二闪烁体层一表面，用于吸收所述第二闪烁体层转换的可见光并将其转换成电信号，所述第二柔性PD阵列包括若干个呈阵列排布的第二柔性PD单元，且所述第二柔性PD阵列与所述第二闪烁体层构成高能探测结构；

其中，所述第二柔性PD阵列及所述第一柔性PD阵列基于同一柔性基底制备，所述第一柔性PD单元及所述第二柔性PD单元均设置于所述柔性基底上，且所述低能探测结构及所述高能探测结构沿所述射线源的射线发射方向依次排布且对应设置。