[发明专利]三维阵列式X射线探测器、X射线探测单元及其制备方法

权利要求书

1.一种X射线探测单元，其特征在于，所述X射线探测单元包括同轴电极线(10)和至少两个探测段体(20)，各个所述探测段体(20)同轴且间隔排列，所述同轴电极线(10)沿轴向方向穿过各个所述探测段体(20)以将各个所述探测段体(20)串联，所述探测段体(20)用于在X射线辐照下产生电信号，并将电信号分别通过所述探测段体(20)的内表面传导至所述同轴电极线(10)以及通过所述探测段体(20)的外表面传导至外界。

2.根据权利要求1所述的X射线探测单元，其特征在于，所述探测段体(20)包括依次远离同轴电极线(10)的光电转换层(21)、空穴传输层(22)和导电涂层(23)，所述光电转换层(21)包覆于所述同轴电极线(10)的外表面，所述空穴传输层(22)包覆于所述光电转换层(21)的外表面，导电涂层(23)包覆于所述空穴传输层(22)的外表面。

3.根据权利要求2所述的X射线探测单元，其特征在于，所述同轴电极线(10)包括导电纤维线(11)、包覆于所述导电纤维线(11)的外围的致密层(12)以及包覆于所述致密层(12)的外围的介孔层(13)，所述光电转换层(21)包覆于所述介孔层(13)的外围。

4.根据权利要求1所述的X射线探测单元，其特征在于，所述光电转换层(21)的材料为钙钛矿材料。

5.一种X射线探测单元的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

制备同轴电极线(10)；

在同轴电极线(10)的外表面制作形成探测层；

沿径向方向在不同位置上对所述探测层进行截断，形成至少两个探测段体(20)，其中

各个所述探测段体(20)同轴且间隔排列，所述同轴电极线(10)沿轴向方向穿过各个所述探测段体(20)以将各个所述探测段体(20)串联，所述探测段体(20)用于在X射线辐照下产生电信号，并将电信号分别通过所述探测段体(20)的内表面传导至所述同轴电极线(10)以及通过所述探测段体(20)的外表面传导至外界。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备同轴电极线(10)的方法包括：

在导电纤维线(11)的外表面上制作形成致密层(12)；

在所述致密层(12)的外表面上制作形成介孔层(13)，所述导电纤维线(11)、所述致密层(12)和所述介孔层(13)构成所述同轴电极线(10)。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在同轴电极线(10)的外表面制作形成探测层的方法包括：

在介孔层(13)外表面制作形成光电转换层(21)；

在所述光电转换层(21)的外表面制作形成空穴传输层(22)；

在所述空穴传输层(22)制作形成导电涂层(23)。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述沿径向方向在不同位置上对所述探测层进行截断，形成至少两个探测段体(20)的方法包括：

沿着径向方向在依次刻蚀所述导电涂层(23)、所述空穴传输层(22)和导电涂层(23)，直至暴露出所述同轴电极线(10)，形成至少两个探测段体(20)。

9.一种三维阵列式X射线探测器，其特征在于，包括：

探测器阵列，包括若干如权利要求1至3任一项所述的X射线探测单元或者若干由权利要求4至7任一项所述的制备方法制作得到的X射线探测单元，各个X射线探测单元并排设置，径向方向上相邻的X射线探测单元的探测段体(20)的外表面相互贴合且电导通，形成至少两个探测区块，各个所述探测区块沿着轴向方向上间隔分布；

若干集流电极线，所述集流电极线捆绑于所述探测区块的外侧，以将所述探测区块中各个探测段体(20)产生的电信号导出至外界。

10.根据权利要求9所述的三维阵列式X射线探测器，其特征在于，探测器阵列包括M排探测单元面，每一排探测单元面包括N根X射线探测单元，径向相邻两根X射线探测单元的探测段体(20)通过导电环氧树脂胶进行连接，M与N均为大于或等于2的正整数。