[发明专利]用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器

说明书

本发明提供一种用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器，沿入射方向自上而下包括第一闪烁体层、第一光电二极管阵列层、第二闪烁体层、第二光电二极管阵列层、第三闪烁体层及第三光电二极管阵列层，X射线入射至第一闪烁体层并依次经过第二闪烁体层及第三闪烁体层，不同能量的X射线被对应的闪烁体层吸收并转换为可见光；其中，第一闪烁体层的厚度＜第二闪烁体层的厚度＜第三闪烁体层的厚度；第一闪烁体层的密度＜第二闪烁体层的密度＜第三闪烁体层的密度；第一闪烁体层的衰减长度＞第二闪烁体层的衰减长度＞第三闪烁体层的衰减长度。本发明可以精细、精准地区分物质属性，尤其适用于辨别区分较厚以及有效原子序数相近的物质。

技术领域

本发明涉及X射线探测技术领域，特别是涉及一种用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器。

背景技术

随着社会的发展以及全球经济一体化进程的加快，人员的流动越来越频繁，机场、车站、码头等公共场所的人流量越来越大，安检压力越来越大。X射线成像设备因透射能力强、成像速度快等优点而在安检领域得到了广泛的使用。当前X射线成像安全检查系统设备性价比高，并且医学实验结果表明在合理的安全防护措施下可保证安检人员及包裹内物品的安全。目前的X射线透射成像安全检查系统设备的核心部件包括单源伪双能探测器，它同时设置有仅对低能X光子具有较高的转换效率的低能探测器和对所有能谱均有较高的转换效率的高能探测器(即使用双层闪烁体探测器)。通过这种方式获取高低能信号的方式与真正的双能系统不同，因而被称为单源伪双能探测器。

但是现有的单源伪双能成像系统对物质识别效果具有一定的局限性，不能精细、精准地区分物质属性，对较厚以及有效原子序数相近的物质难以辨别区分。

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用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器，用于解决现有技术中的单源伪双能成像系统对物质识别效果具有一定的局限性，不能精细、精准地区分物质属性，对较厚以及有效原子序数相近的物质难以辨别区分等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器，所述用于单源多能成像系统的三能级线阵探测器沿入射方向自上而下包括第一闪烁体层、第一光电二极管阵列层、第二闪烁体层、第二光电二极管阵列层、第三闪烁体层及第三光电二极管阵列层，其中，

所述第一闪烁体层的厚度＜第二闪烁体层的厚度＜第三闪烁体层的厚度；

所述第一闪烁体层的密度＜第二闪烁体层的密度＜第三闪烁体层的密度；

所述第一闪烁体层的衰减长度＞第二闪烁体层的衰减长度＞第三闪烁体层的衰减长度；

所述第一闪烁体层用于吸收低能量的X射线，并将吸收的低能X射线转化为可见光，所述第一光电二极管阵列层用于将所述第一闪烁体层转化的可见光转换为电荷并存储；所述第二闪烁体层用于吸收中等能量的X射线，并将吸收的中能X射线转化为可见光，所述第二光电二极管阵列层用于将所述第二闪烁体层转化的可见光转换为电荷并存储；所述第三闪烁体层用于吸收高能量的X射线，并将吸收的高能X射线转化为可见光，所述第三光电二极管阵列层用于将所述第三闪烁体层转化的可见光转换为电荷并存储。

可选地，所述第一闪烁体层的MTF特性＜第二闪烁体层的MTF特性＜第三闪烁体层的MTF特性。

可选地，所述第一闪烁体层的材料包括GOS(Gd2O2S)、NaI(Tl)、LaCl3(Ce)、CsI(Tl、Na)、LaBr3(Ce)、YAlO3(Ce)中的一种或多种。

可选地，所述第二闪烁体层的材料包括CSI、GOS(Tb、Pr、Ce、F)、CaWO4、Gd3Ga5O12(Cr、Ce)、Gd2SiO5(Ce)、Lu2Si2O7(Ce)中的一种或多种。

可选地，所述第三闪烁体层的材料包括CdWO4、BGO、Lu2SiO5(Ce)、LuAlO3(Ce)、YTaO4(Nb)中的一种或多种。