[實用新型]一種核探測器

有效

• 申請號: 201720930680.6
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207020321U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 牛明;劉彤;華越軒;孫意成;謝慶國
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞派寧科技有限公司
• 主分類號: G01T1/202
• 分類號: G01T1/202
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種輻射探測設備，更具體地涉及一種核探測器。

背景技術

在γ照相機、正電子發射計算機斷層成像(簡稱PET，Positron Emission Tomography)系統、輻射探測儀和晶體性能檢測裝置等核探測設備中，核探測器的空間分辨率是體現核探測設備性能的一個重要指標。比如在PET系統中，空間分辨率體現了PET系統對細微組織的空間辨識能力，是PET系統中最為重要的兩個指標之一，也同時是評價PET圖像質量的重要指標之一。PET系統作為一種影像系統最根本的評價標準是重建圖像的質量，高質量的重建圖像要求有良好的分辨率，空間分辨率是過去十多年來PET系統開發中一直重點優化的對象。特別是在動物PET系統中，由于動物大小的原因，對系統成像空間分辨率的要求遠高于臨床PET系統。

現有技術中通常將晶體條切細至小于2.0mm的核探測器稱為高空間分辨率核探測器，目前的高空間分辨率核探測器通常采用以下幾種設計方案：

第一種，通過位置敏感型光電倍增管(簡稱PSPMT)耦合閃爍晶體陣列的方式實現高空間分辨率，位置敏感型光電倍增管具有增益高(10⁶)、噪聲低的特點，能夠實現非常高的空間分辨率，已經有團隊通過該耦合方式實現了空間分辨率要求很高的小動物PET系統(參考文獻Luyao Wang,Jun Zhu,Xiao Liang,Ming Niu,Xiaoke Wu,Chien-Min Kao,Heejong Kim and Qingguo Xie，“Performance evaluation of theLH system-A large FOV small-animal PET system”，Physics in Medicine and Biology[J],2014)，達到了較好的系統性能。

第二種，通過雪崩光電二極管陣列(簡稱APD array)與相同尺寸的閃爍晶體陣列直接耦合的方式實現高空間分辨率，位置敏感型雪崩光電二極管體積小巧，正常工作時需求的電壓不高，搭建PET探測器具有較強的靈活性，也可降低一部分系統集成工程難度，已有團隊通過該耦合方式實現了較高空間分辨率的小動物PET探測器(參考文獻Bergeron M，Cadorette J，Beaudoin J F，et al.Performance Evaluation of the LabPET APD-Based Digital PET Scanner[J].IEEE Transactions on Nuclear Science，2009，56(1):10-16)。

第三種，通過硅光電倍增管陣列(簡稱SiPM array)與相同尺寸的閃爍晶體陣列1:1直接耦合的方式來搭建PET探測器。硅光電倍增管增益為10⁶，與光電倍增管媲美，噪聲低，體積小巧，排列緊實，時間性能良好。使用SiPM array搭建PET探測器時，前端探測器輸出信號的信噪比高，探測器靈活性強，也可降低系統集成的工程難度。由于是半導體器件，具有大量生產時價格低廉的優勢，尤其適合在PET這種探測器數量眾多的儀器設備中。已有團隊通過SiPM陣列和閃爍晶體陣列1:1直接耦合的方式實現了PET探測器的設計、生產，并且完成了系統集成，得到了2.5mm左右的PET系統空間分辨率(參考文獻Daoming Xi，Jingjing Liu，Yanzhao Li，Jun Zhu，Ming Niu，Peng Xiao，Qingguo Xie，"Investigation of continuous scintillator/SiPM detector for local extremely high spatial resolution PET",in Conference Record of the 2011IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference[C],pp.4429-4432,2011)