[实用新型]一种高分辨X射线平板探测器

说明书

本实用新型涉及一种高分辨X射线平板探测器，包括荧光反射层、闪烁屏、阵列准直器、光锥、CCD/CMOS图像传感器、数据采集与传输系统，通过屏蔽外壳实现探测器的封装。该探测器使用新型GAGG:Ce单晶闪烁体制成闪烁屏，在闪烁屏与光锥之间增加阵列准直器以限制闪烁屏可输出的荧光角度范围，达到降低荧光串扰、提升探测器空间分辨率的目的，与普通光锥耦合X射线平板探测器相比，该探测器性能稳定，在使用同等厚度闪烁屏的情况下，可实现更高的探测空间分辨率。

技术领域

本实用新型涉及辐射探测技术领域，特别是一种高分辨X射线平板探测器。

背景技术

X射线探测器是X射线计算机层析成像(CT)系统的重要组成部分，随着微/纳米焦点射线源CT的广泛应用，对具有更高空间分辨率的X射线探测器的需求越来越迫切。基于光锥耦合CCD/CMOS型X射线平板探测器在具有较好的抗辐射能力的同时，又能实现较高的空间分辨率，是实验室高空间分辨率X射线探测的首选探测器。当前应用的光锥耦合CCD/CMOS型X射线平板探测器产品所能达到的实际空间分辨率与CCD/CMOS图像传感器的光学分辨极限值仍存在较大差距，造成这种差距的主要因素是X射线入射闪烁屏后像元间的射线散射与荧光串扰。对于管电压小于160kV的微/纳米焦点X射线源而言，相邻像元射线散射串扰较小，荧光串扰是主要因素，抑制荧光串扰是提高空间分辨率的最有效方法。然而，由于像元尺寸太小，无法通过在闪烁屏像元间增加反光层等常规方法实现荧光串扰隔离。目前提高光锥耦合CCD/CMOS型X射线平板探测器空间分辨率的方法是通过减小闪烁屏厚度以降低荧光串扰，但减小闪烁屏厚度会降低闪烁屏的X射线能量沉积，导致探测效率的降低。

现亟需一种可实现高效率X射线探测的高分辨探测器。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于荧光串扰准直的高分辨光锥耦合CCD/CMOS型X射线平板探测器，该探测器在闪烁屏荧光输出面与光锥之间增加阵列准直器，限制对超出设定范围闪烁屏串扰荧光的接收，在不降低闪烁屏厚度的情况下提升探测器空间分辨率。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有荧光反射层、闪烁屏、阵列准直器、光锥、CCD/CMOS图像传感器、数据采集与传输系统、屏蔽外壳；

所述荧光反射层、闪烁屏、阵列准直器、光锥、CCD/CMOS图像传感器顺序叠加，由无色透明耦合剂连接。

进一步地：所述闪烁屏由GAGG:Ce单晶闪烁体制成，其探测平面尺寸不小于光锥感光面尺寸。

进一步地：所述阵列准直器采用低数值孔径光纤面板制成，其传光面尺寸不小于光锥感光面尺寸。

进一步地：所述荧光反射层采用高反射率ESR反射膜制成。

进一步地：所述无色透明耦合剂为高折射率环氧树脂胶。

进一步地：所述光锥大端与阵列准直器耦合，小端与CCD/CMOS图像传感器耦合。

进一步地：所述屏蔽外壳由高原子序数、高密度金属制成。

进一步地：屏蔽外壳上开设X射线入射窗口，X射线入射窗口采用全碳纤维板制成。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：采用新型高光产额GAGG:Ce单晶闪烁体制作闪烁屏，解决了传统CsI(TI)容易潮解、性能不稳定的问题，解决了传统GOS(Tb)闪烁体不透明导致的荧光探测效率低的问题，保障X射线探测转换效率的同时提高了闪烁屏的稳定性；加入阵列准直器，抑制了荧光串扰范围，在不降低闪烁屏厚度、保障X射线探测效率的情况下，提高了探测器的空间分辨率。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。