[發(fā)明專利]用于磁場中的位置靈敏型射線探測裝置

無效

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• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102426380A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 王英杰;章志明;李道武;魏龍;王寶義;帥磊;黃先超;李婷;唐浩輝;陳研;劉彥韜;張譯文;馬創(chuàng)新;朱美玲;舒巖峰;豐寶桐;魏書軍;張玉包;劉雙全;柴培;贠明凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20;A61B6/03;A61B5/055
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及射線探測技術(shù)領域，尤其涉及一種用于磁場中的位置靈敏型射線探測裝置。

背景技術(shù)

目前，在射線探測技術(shù)領域中，核成像技術(shù)是射線探測器的一個重要應用方向，其一般方法是利用與核相關(guān)的物理量在被測目標中的變化規(guī)律或分布情況，獲得物體內(nèi)部信息，并通過計算機對這些信息進行處理，重建被測對象的內(nèi)部圖像。基于射線探測的核成像技術(shù)在社會公共安全、高能物理、生物醫(yī)學等領域發(fā)揮著重要的作用。例如，作為先進的醫(yī)學成像手段，正電子發(fā)射斷層掃描(Positron?Emission?Tomography，PET)技術(shù)在獲取生物某些器官或病灶的功能信息等方面具有獨特的優(yōu)點，因而在一些疾病的早期診斷、病理研究、療效觀察及新藥研究等方面獲得廣泛應用。

在某些情況下，核成像設備必須工作于強磁場環(huán)境，以核醫(yī)學設備PET-MRI為例，它是將PET和磁共振成像MRI相融合的一種雙模態(tài)成像技術(shù)。既能發(fā)揮PET的功能成像作用，又能利用MRI高達微米量級的位置分辨能力來協(xié)助PET精確定位。在PET-MRI掃描儀中，PET探測器位于核磁共振儀超導磁體內(nèi)，即必須工作于高達若干特斯拉的強磁場下，傳統(tǒng)的光電倍增管及探測器構(gòu)成方法是難以勝任的。

現(xiàn)有技術(shù)方案中，PET探測器產(chǎn)生的信號由于增益很小，常常需要使用前端放大器來對信號進行放大，才能進行長距離傳輸和處理，這樣前端放大器就會增大探測器的體積，而且由于前端放大器處于核磁共振儀的均勻磁場內(nèi)，也會導致PET與MRI相互干擾明顯；另外由于前端放大器的功率較高，發(fā)熱也明顯，也會使探測器局部溫度升高，從而導致探測器很難穩(wěn)定的工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于磁場中的位置靈敏型射線探測裝置，能夠使前端放大器處于磁場之外，從而減小探測器體積，并避免與磁場的相互干擾，同時能夠降低探測器發(fā)熱量，減小溫度對探測器性能造成的影響。

一種用于磁場中的位置靈敏型射線探測裝置，所述探測裝置包括閃爍體、光傳輸模塊、光電轉(zhuǎn)換器、第一電子學線路板、第二電子學線路板、信號線和電源線，其中：

所述閃爍體，用于接收放射性射線并發(fā)出閃爍光；

所述光傳輸模塊，一面耦合到所述閃爍體，將所述閃爍體發(fā)出的閃爍光光傳輸并分配給光電轉(zhuǎn)換器；

所述光電轉(zhuǎn)換器，耦合到所述光傳輸模塊的另一面，用來收集所述光傳輸模塊傳輸來的閃爍光，并將該閃爍光轉(zhuǎn)換為電信號；

所述第一電子學線路板，用于固定光電轉(zhuǎn)換器，并讀出電信號；

所述信號線的一端連接位于磁場中的所述第一電子學線路板，另一端連接位于磁場外的第二電子學線路板，用于將所述電信號傳輸?shù)剿龅诙娮訉W線路板上；

所述第二電子學線路板設置于磁場之外，且用于信號放大的前端放大器和定時電路均位于該第二電子學線路板上；

所述電源線的一端連接位于磁場中的探測裝置，另一端連接位于磁場外的供電電源，該供電電源為所述光電轉(zhuǎn)換器供電。

所述探測裝置單個在磁場中任意放置；或由多個組成環(huán)狀或平板在磁場中任意放置。

所述信號線為導線、同軸電纜或柔性電路板。

所述光傳輸模塊為石英玻璃片光導。

所述光電轉(zhuǎn)換器為具有高增益、硬磁性的半導體光電轉(zhuǎn)換器。

所述光電轉(zhuǎn)換器為硅光電倍增管，所述硅光電倍增管根據(jù)使用需求拼接成任意行列的陣列。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，所述探測裝置包括閃爍體、光傳輸模塊、光電轉(zhuǎn)換器、第一電子學線路板、第二電子學線路板、信號線和電源線，其中閃爍體，用于接收放射性射線并發(fā)出閃爍光；所述光傳輸模塊，一面耦合到所述閃爍體，將所述閃爍體發(fā)出的閃爍光光傳輸并分配給光電轉(zhuǎn)換器；所述光電轉(zhuǎn)換器，耦合到所述光傳輸模塊的另一面，用來收集所述光傳輸模塊傳輸來的閃爍光，并將該閃爍光轉(zhuǎn)換為電信號；所述第一電子學線路板，用于固定光電轉(zhuǎn)換器，并讀出電信號；所述信號線的一端連接位于磁場中的所述第一電子學線路板，另一端連接位于磁場外的第二電子學線路板，用于將所述電信號傳輸?shù)剿龅诙娮訉W線路板上；所述第二電子學線路板設置于磁場之外，且用于信號放大的前端放大器和定時電路均位于該第二電子學線路板上；所述電源線的一端連接位于磁場中的探測裝置，另一端連接位于磁場外的供電電源，該供電電源為所述光電轉(zhuǎn)換器供電。通過上述探測裝置就能夠使前端放大器處于磁場之外，從而減小探測器體積，并避免與磁場的相互干擾，同時能夠降低探測器發(fā)熱量，減小溫度對探測器性能造成的影響。

附圖說明