[實用新型]組合閃爍晶體及包括該組合閃爍晶體的輻射探測裝置

有效

• 申請號: 201822156000.7
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209400706U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 姜浩;王侃
• 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

本實用新型公開了一種組合閃爍晶體及包括該組合閃爍晶體的輻射探測裝置。該組合閃爍晶體可以包括第一閃爍晶體和第二閃爍晶體，所述第二閃爍晶體設置于所述第一閃爍晶體的外部并包裹所述第一閃爍晶體，并且所述第二閃爍晶體上開設有供射線穿過其入射到所述第一閃爍晶體上的開孔，其中，所述第一閃爍晶體的光輸出量大于所述第二閃爍晶體的光輸出量。通過利用本實用新型提供的組合閃爍晶體及包括該組合閃爍晶體的輻射探測裝置和系統，可以使所測得的能量響應曲線更加平坦，這可以減小吸收劑量率的測量偏差。

技術領域

本實用新型涉及輻射探測領域，特別涉及一種組合閃爍晶體及包括該組合閃爍晶體的輻射探測裝置。

背景技術

本部分的描述僅提供與本實用新型公開相關的背景信息，而不構成現有技術。

閃爍晶體探測器可以包括閃爍晶體和光電轉換器，其為核物理研究、輻射測量、核醫學成像設備研究提供了器件支持。對于X、γ等射線的測量，閃爍晶體探測器相較于GM管和半導體探測器在靈敏度方面具有顯著的優勢。然而，由于閃爍晶體對于不同能量的射線的探測效果不同，所以對于注入有同樣劑量率的研究對象，其探測效率不同，輸出不同數量的閃爍脈沖，這會使閃爍晶體探測器所測得的能量響應曲線不平坦，從而使得吸收劑量率(即，單位質量的物質受輻射后在單位時間內吸收輻射的能量)的測量結果偏差較大。

目前，現有技術中主要通過以下兩種方案來解決能量響應曲線不平坦的問題：

(1)使用鉛、銅等射線阻擋材料構成的金屬阻擋層來包裹閃爍晶體，使得在探測時可以阻擋部分低能量射線，降低對低能量射線的探測效率，從而使能量響應曲線變得平坦；

(2)采用電子學補償的方法，該方法主要是在后端使用多路比較器或模擬數字轉換器(ADC)將所測得的射線能量劃分為多個能量段，然后對每一個能量段進行權重計算，從而使所得到的能量響應曲線整體變得平坦。

在實現本實用新型過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

(1)對于使用金屬阻擋層的方法，一方面，包裹的射線阻擋材料會降低閃爍晶體探測器的靈敏度，從而導致性能降低；另一方面，包裹射線阻擋材料會占用一定的體積，這會增大閃爍晶體探測器的體積。

(2)對于采用電子學補償的方法，由于在低能量段(130keV以下)閃爍晶體的能量響應變化比較劇烈，在高能量段閃爍晶體的能量響應趨于平穩，要實現對能量響應曲線的校正，需要劃分較多的能量段，這對于后端電路的設計提出了較高的需求。例如，對于使用多路比較器的方式，隨著能量段數量的增加，所使用的比較器的數量會成倍的增加，這不僅會增大電路尺寸和功耗，也會使所占用的后端處理器的資源增加；對于使用ADC的方式，其由于ADC的采樣率較低而導致其計數率受限，這會影響閃爍晶體探測器的性能，并且成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種組合閃爍晶體以及包括該組合閃爍晶體的輻射探測裝置，以解決現有技術中存在的至少一種問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種組合閃爍晶體，所述組合閃爍晶體可以包括第一閃爍晶體和第二閃爍晶體，所述第二閃爍晶體設置于所述第一閃爍晶體的外部并包裹所述第一閃爍晶體，并且所述第二閃爍晶體上開設有供射線穿過其入射到所述第一閃爍晶體上的開孔，其中，所述第一閃爍晶體的光輸出量大于所述第二閃爍晶體的光輸出量。

優選地，所述第二閃爍晶體包括與外部的光電轉換器耦合的第一對接面、與所述第一對接面相對的第二對接面、以及連接所述第一對接面和所述第二對接面的射線接收面，所述開孔位于所述第二閃爍晶體中的射線接收面與所述第一閃爍晶體中的對應射線接收面之間，并且所述開孔的開口方向與所述射線的入射方向平行。

優選地，在所述第二閃爍晶體上開設的所有所述開孔當中至少有一個開孔的深度至少為所述第二閃爍晶體中的所述開孔所在的射線接收面與所述第一閃爍晶體中的對應射線接收面之間的距離的一半。