[發明專利]用于輻射成像的探測器設備

無效

• 申請號: 201110453475.2
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN102540234A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李元景;王永強;張清軍;繆慶文;代主得;王鈞效;姚楠
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G01T1/185
• 分類號: G01T1/185
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;王忠忠

本申請是申請日為2009年6月30日、申請號為200910088622.3、發明名稱為“用于輻射成像的探測器設備”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明屬于核輻射應用技術領域，具體涉及一種用于射線探測和輻射成像的氣體電離室探測器設備。

背景技術

高壓氣體電離室，特別是充入高壓惰性氣體的電離室在科學實驗、工業、醫學和安檢領域有著很廣泛的應用。探測X射線的氣體電離室常設計成多單元排列的形式，用于線陣或面陣的輻射成像。

公開號為CN1936498A的專利申請中提到：根據需要，可以將包括高壓極和收集極的多個管狀電離室組合排列成各種形式的一維或二維X、Υ射線陣列探測裝置。由于需在管壁（兼高壓電極）和中央金屬細管（兼信號電極）之間加高壓電，管壁的直徑就受到限制，所以管狀電離室不能做的太小，一般來說直徑或邊長多是大于5mm的，即使外形上可以做到更小，電離室性能穩定性和一致性將無法得到保證。

上世紀的90年代，醫用CT仍然普遍采用高壓氙氣電離室作為X射線探測器，其電離室單元是用高強度薄鎢板非常緊湊的分割包圍而成，每個單元兩側的鎢板分別作為高壓電極和信號電極，所有電極板全部排列在充有高壓氙氣的扇型金屬容器中。這樣的電離室單元最小寬度一般可以達到1～2mm，比前文中多個單獨密封管狀電離室陣列間距更窄，位置分辨率更高。不過，CT要求每個單元都嚴格指向X射線發射點，且鎢片需盡可能的薄（0.1～0.2mm），X射線方向的深度又相當深（50～80mm），這就對機械設計和加工提出非常高的要求。

文獻“Usage?of?two?types?of?high-pressure?xenon?chambers?for?medical?radiography”（Nucl.Instr.and?Meth.A?461(2001)430-434）中提到一種稱為MIC（multi-strip?ionization?chamber）的探測器結構，采用一塊高壓電極電路板和與之相對平行放置的一塊多電極條信號電路板，實現了相當于單元寬度為0.4mm的電離室一維陣列，分辨率極大提高。但是，該結構整體設計是將信號收集、放大、轉換等電子學電路組件全部放置到高壓密閉容器中，安裝和維修時，需要將高壓惰性氣體先行排出容器，再將內部組件全部拆卸才能進行，所以不但造成貴重氣體無謂的浪費，也使探測器的安調工藝變得非常復雜，維修時間長。

發明內容

針對上述問題，本發明公開了一種用于射線探測和輻射成像的探測器裝置。本發明目的是為了提供一種高分辨率、安調工藝簡單、維修方便的一維位置敏感電離室氣體探測器。

本發明探測器主要由金屬密封外殼、陽極板、多電極條板和電子學電路組件構成；電離室內充以高壓惰性氣體，X射線穿過入射窗口進入電離室，與工作氣體的原子作用產生電離，電離成分在高壓電場作用下向對應電極漂移，漂移產生的感應電荷正比于X射線束流強度，它們被電子學電路收集、放大、轉換，最后輸出到計算機。

其特征在于，所述陽極板、多電極條板設置在金屬密封外殼中；所述電子學電路組件置于金屬密封外殼外部；所述殼外電子學電路組件和殼內多電極條板通過夾在外殼中間的密封轉接電路板進行信號連接。

優選的，金屬密封外殼由底座?、密封轉接電路板、基板、和密封橡膠圈構成；它們之間通過多個螺釘進行連接。

優選的，所述陽極板、多電極條板由印刷電路板制成；

優選的，底座和基板組成的金屬外殼由鋁或低原子序數金屬制成。

優選的，密封轉接電路板由多層印刷電路板構成，其內層設有導電電路，密封轉接電路板結合柔性線路板或導線束將殼外電子學電路組件和殼內多電極條板的信號連接起來。

優選的，射線進入的入射窗采用在底座上開槽的薄窗設計，薄窗與周邊結構的采用弧形的過渡構造。

優選的，底座和基板分別設置柱狀凸起。陽極板和多電極條板分別用粘接劑粘接到底座柱狀凸起和基板柱狀凸起上。

優選的，底座側面設有充排氣口，用于抽真空和充入高壓氣體。

優選的，多電極條電路板上用于收集電荷的電極條陣列呈扇型分布。所有電極條指向射線源。

優選的，金屬密封殼內充入高壓惰性氣體。

從上述描述中，可以看出本發明的優點：氣體靈敏區單獨密封，不受其他電子學電路信號的干擾；在進行電子學電路組件安調和維修時，不需要打開密封外殼，減少工藝工序，提高工作效率。