[发明专利]基于硅光电倍增管的探测器、机架和PET设备

权利要求书

1.一种基于硅光电倍增管的探测器，其特征在于，所述探测器包括：

由多个闪烁晶体组成的闪烁晶体阵列，其中，所述闪烁晶体用于接受高能粒子的撞击发出光子，所述多个闪烁晶体之间相互耦合，所述闪烁晶体阵列最外层的六个表面，除了第一耦合面之外，其余五个面均被第一反光材料包裹；

光导，其中，所述光导由没有切槽的高透光材料组成，所述光导的第二耦合面与所述闪烁晶体阵列的所述第一耦合面连接，所述光导最外层的六个表面，除了第二耦合面和第三耦合面之外，其余四个面均被第二反光材料包裹；

由多个硅光电倍增管器件组成的硅光电倍增管阵列，其中，所述硅光电倍增管器件用于接收所述光子，并基于接收到的光子产生电信号并把所述电信号输出给读出电路，所述硅光电倍增管阵列的第四耦合面与所述光导的所述第三耦合面连接。

2.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述光导的厚度在0-20mm范围内，其中，所述厚度为所述第二耦合面到所述第三耦合面的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的探测器，其特征在于，所述厚度取决于任意两个相邻闪烁晶体的第一中心距离与任意两个相邻硅光电倍增管器件的第二中心距离之间的比值，所述比值越小所述厚度越大，所述比值越大所述厚度越小。

4.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述闪烁晶体之间的相互耦合是通过第三反光材料耦合或者通过空气耦合实现的。

5.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述第一耦合面、所述第二耦合面、所述第三耦合面和所述第四耦合面大小一致。

6.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述光导的所述第二耦合面与所述闪烁晶体阵列的所述第一耦合面的连接是通过光学黏合材料黏合在一起的。

7.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述硅光电倍增管阵列的所述第四耦合面与所述光导的所述第三耦合面的连接是通过光学黏合材料黏合在一起的。

8.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述读出电路用于将所述硅光电倍增管器件输出的所述电信号转换成能量信号，包括：

电源偏置电路，所述电源偏置电路用于给所述硅光电倍增管器件的阴极和阳极提供相应的偏置电压；

电阻网络，每个所述硅光电倍增管器件的阳极信号独立输出，连接到所述电阻网络的不同节点，所述电阻网络将各个所述硅光电倍增管器件的输出信号，转换成四个所述能量信号。

9.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述读出电路用于将所述硅光电倍增管器件输出的所述电信号转换成能量信号，包括：

电源偏置电路，所述电源偏置电路用于给所述硅光电倍增管器件的阴极和阳极提供相应的偏置电压；

电容网络，每个所述硅光电倍增管器件的阳极信号独立输出，连接到所述电容网络的不同节点，所述电容网络将各个所述硅光电倍增管器件的输出信号，转换成四个所述能量信号。

10.根据权利要求8或9所述的探测器，其特征在于，根据所述四个能量信号确定发出所述光子的闪烁晶体，具体包括：

采集所述四个能量信号的幅值；

根据重心算法得到所述光子的二维坐标信息；

根据所述二维坐标信息，通过查表，确定发出所述光子的闪烁晶体。

11.根据权利要求8或9所述的探测器，其特征在于，所述读出电路还包括：

时间探测电路，将所述硅光电倍增管阵列的所有硅光电倍增管器件的阴极并连在一起，输出时间信号。

12.根据权利要求8或9所述的探测器，其特征在于，所述电源偏置电路为以下的任一种形式：

所述硅光电倍增管器件的阴极接地，所述硅光电倍增管器件的阳极通过电阻接负向偏置电压；或

所述硅光电倍增管器件的阴极通过电阻接正向偏置电压，所述硅光电倍增管器件的阳极接地。