[實用新型]一種光導(dǎo)及核探測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721486596.6
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN207557495U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛明;劉彤;謝慶國
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州瑞派寧科技有限公司
• 主分類號: G01T1/24
• 分類號: G01T1/24;G01T1/202;G01T1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種光導(dǎo)及核探測器，光導(dǎo)包括若干個依序排列的光導(dǎo)條，每個光導(dǎo)條具有相對的光導(dǎo)條大面和光導(dǎo)條小面，光導(dǎo)條大面和光導(dǎo)條小面的邊長均分為若干個不同等級，光導(dǎo)條大面構(gòu)成上表面，下表面平行于上表面，所有的光導(dǎo)條小面構(gòu)成下表面，光導(dǎo)條大面的數(shù)量與光導(dǎo)條小面的數(shù)量相同，下表面的面積小于上表面的面積，側(cè)面連接上表面和下表面。核探測器還包括閃爍晶體陣列，光導(dǎo)的上表面與閃爍晶體下表面耦合，光導(dǎo)的下表面與光電轉(zhuǎn)換器件耦合，光導(dǎo)條大面的數(shù)量與光導(dǎo)條小面的數(shù)量相同，下表面的面積小于上表面的面積，光導(dǎo)條大面的邊長不小于閃爍晶體條的邊長。本實用新型成本低廉，光子損失率低，同時邊緣晶體條也能實現(xiàn)清晰分辨。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及輻射探測及正電子發(fā)射計算機(jī)斷層成像領(lǐng)域，更具體地涉及一種光導(dǎo)及核探測器。

背景技術(shù)

在γ照相機(jī)、正電子發(fā)射計算機(jī)斷層成像(簡稱PET，Positron EmissionTomography)系統(tǒng)、輻射探測儀和晶體性能檢測裝置等核探測設(shè)備中，核探測器的空間分辨率是體現(xiàn)核探測設(shè)備性能的一個重要指標(biāo)。比如，在PET系統(tǒng)中，空間分辨率體現(xiàn)了PET系統(tǒng)對細(xì)微組織的空間辨識能力，是PET系統(tǒng)中最為重要的指標(biāo)之一，也同時是評價PET圖像質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。PET系統(tǒng)作為一種影像系統(tǒng)最根本的評價標(biāo)準(zhǔn)是重建圖像的質(zhì)量，高質(zhì)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(tǒng)開發(fā)中一直重點優(yōu)化的對象。

在PET系統(tǒng)中，PET探測器的內(nèi)在空間分辨率是影響系統(tǒng)成像空間分辨率的關(guān)鍵因素之一。PET探測器的內(nèi)在空間分辨率反映了PET探測器可區(qū)分兩個點源之間的最小距離。對于基于陣列晶體搭建的PET探測器，其內(nèi)在空間分辨率包含1/2晶體條寬度和解碼分辨因子，因此，對于基于陣列晶體搭建的PET探測器，晶體條寬度通常被認(rèn)為是PET探測器內(nèi)在空間分辨率的主導(dǎo)因素。在晶體條越切越細(xì)的動物PET中，為了進(jìn)一步提升PET探測器的內(nèi)在空間分辨率，解碼分辨因子的重要性更加明顯。解碼分辨因子的一個重要影響因素為前端探測器的設(shè)計方式，因此，前端探測器的設(shè)計方式對提升PET探測器的內(nèi)在空間分辨率也十分重要。

現(xiàn)有技術(shù)中通常將空間分辨率小于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中，一種重要的前端探測器設(shè)計方案是采用陣列晶體條直接耦合光電倍增管(PMT)，或者陣列晶體條1:1耦合陣列光導(dǎo)后再耦合光電倍增器件，位置讀出采用位置敏感型光電倍增管(簡稱PSPMT)或者多陽極光電倍增管，從而減小耦合方式對解碼分辨因子的影響。更具體地，該前端探測器設(shè)計方案通常具有以下幾種設(shè)計方案：

第一種，通過錐形閃爍晶體陣列直接耦合光電倍增器件，期望解決大面積的閃爍晶體陣列與較小探測面積的光電倍增器件耦合時產(chǎn)生的光子量信噪比下降的問題，這種設(shè)計在PET系統(tǒng)層面能夠減小PET探測器之間的縫隙，并且獲得更高的光輸出，從而提升PET探測器的能量分辨率和符合時間分辨率(Jun Zhu,Qingguo Xie,Ming Niu et al.PotentialAdvantages of Tapered Detector in PET,IEEE,in Conference Record of the2011IEEE Nuclear Science Symposiumand Medical Imaging Conference[C],pp.3042-3044,2011)。

第二種，閃爍晶體陣列采用常規(guī)的長方體形晶體條耦合而成，閃爍晶體陣列先耦合一一對應(yīng)的錐形晶體，比如，有機(jī)玻璃或石英玻璃陣列，然后再耦合光電倍增器件。這種耦合方式可以解決錐形晶體中存在的數(shù)據(jù)采集缺失問題，提高PET系統(tǒng)的靈敏度，提升重建圖像質(zhì)量。同時，該方法對閃爍晶體條的加工更為簡單，方便實現(xiàn)加工和切割的更高精度，擺脫錐形晶體等不規(guī)則模塊的加工工藝及難度問題。