專(zhuān)利名稱(chēng)：一種伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，屬于輻射探測(cè)成像技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的伽瑪射線(xiàn)探測(cè)技術(shù)通常采用一種以閃爍晶體作為探測(cè)材料、以光電倍增管作為信號(hào)放大器的結(jié)構(gòu)，通稱(chēng)為閃爍探測(cè)器。當(dāng)伽瑪射線(xiàn)入射到閃爍晶體內(nèi)，根據(jù)其能量范圍，通常會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)、康普頓散射效應(yīng)及電子對(duì)效應(yīng)，其自身能量最終被晶體吸收而同時(shí)釋放出極其微弱的閃爍光。對(duì)于在可見(jiàn)光區(qū)或紫外光區(qū)的閃爍光，可經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后利用高靈敏度的信號(hào)放大器件，即光電倍增管進(jìn)行探測(cè)而獲得伽瑪射線(xiàn)的全部信息，比如光電倍增管輸出的脈沖信號(hào)的強(qiáng)度反應(yīng)了伽瑪射線(xiàn)的能量；脈沖信號(hào)發(fā)生的時(shí)間反映了伽瑪射線(xiàn)的入射時(shí)間。這種傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器具有高效率，高信噪比和響應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于高能物理、宇宙射線(xiàn)探測(cè)及核醫(yī)學(xué)的研究中，是當(dāng)今輻射探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的手段。但傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器在進(jìn)行成像時(shí)需采用大量獨(dú)立的光電倍增管來(lái)偶合一組閃爍晶體陣列進(jìn)行定位分析，而且光電倍增管之間存在有較大面積的探測(cè)死區(qū)，從而整個(gè)探測(cè)器成像的體積大、成本高，而且空間分辨率相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提出一種伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像的裝置，通過(guò)真空電場(chǎng)來(lái)偶合閃爍晶體陣列與微通道板，完成伽瑪射線(xiàn)的探測(cè)、放大、定位及成像等功能，同時(shí)獲得伽瑪射線(xiàn)作用于閃爍晶體中的時(shí)間、空間和能量信息，并提高探測(cè)器的空間分辨率，縮小探測(cè)器體積，降低探測(cè)器的成本。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，包括閃爍晶體陣列、光電陰極、引出柵極、微通道板、探測(cè)成像陽(yáng)極和圖象信號(hào)引出電纜；所述的閃爍晶體陣列、光電陰極、引出柵極、微通道板、探測(cè)成像陽(yáng)極和引出電纜均置于真空室內(nèi)；所述的光電陰極、引出柵極、微通道板和探測(cè)成像陽(yáng)極分別與真空室外的高壓電極相連；所述的閃爍晶體陣列置于真空室內(nèi)的絕緣支架上，光電陰極緊貼在閃爍晶體陣列的一側(cè)，引出柵極、微通道板和探測(cè)成像陽(yáng)極依次置于光電陰極的另一側(cè)，圖象信號(hào)引出電纜的一端與探測(cè)成像陽(yáng)極相接，另一端伸出真空密封外殼。
本實(shí)用新型提出的伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，具有以下特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
1、極高的空間分辨率由于本裝置中用于光電子信號(hào)放大的微通道板的空間分辨率極高，目前單通道的最小尺寸為2μm，遠(yuǎn)小于閃爍晶體的截面尺寸，因此微通道板型伽瑪射線(xiàn)探測(cè)器的空間分辨率只由單根閃爍晶體的截面大小決定。不同閃爍晶體材料的機(jī)械加工性能不同，但一般都可切割得到1mm×1mm的截面尺寸，如果用鍺酸鉍(BGO)材料目前可加工到0.3mm×0.3mm，并且還有近一步縮小的潛力。因此微通道板型伽瑪射線(xiàn)探測(cè)器具有亞毫米級(jí)的極高空間分辨率(0.3～1mm)，遠(yuǎn)好于目前商業(yè)市場(chǎng)的閃爍探測(cè)器最好分辨率(3-5mm左右)。
2、低成本和易生產(chǎn)本裝置采用了微通道板，因此可獲得極高的成像像素點(diǎn)陣，例如對(duì)應(yīng)25mm×25mm的正方形微通道板，如果單根閃爍晶體的截面尺寸為1mm×1mm，則可在單片微通道板上獲得像素點(diǎn)為25×25的圖像，像素點(diǎn)數(shù)與微通道板數(shù)比為625∶1，如果閃爍晶體的截面尺寸為0.5mm×0.5mm，則像素點(diǎn)數(shù)與微通道板數(shù)比為2500∶1，此解碼效率遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器。目前傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器的最大解碼比為64∶1，為獲得同樣的圖象精度，傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器需用大量的光電倍增器來(lái)定位成像，而微通道板型閃爍探測(cè)器只須單片微通道板即可完成任務(wù)，因此微通道板型閃爍探測(cè)器成像的相對(duì)成本較低。傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器因?yàn)榉止庑枰仨氃诿扛W爍晶體表面加工或噴涂復(fù)雜的幾何圖形的反光材料，安裝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜。而微通道板型閃爍探測(cè)器的閃爍晶體表面只要均勻涂覆一層反光材料，因此微通道板型閃爍探測(cè)器的晶體探頭的制做工藝大大簡(jiǎn)化，可由傳統(tǒng)的手工制做轉(zhuǎn)為自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)，節(jié)約了大量的勞動(dòng)力成本并極大地提高了生產(chǎn)效率。另外傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器需用光學(xué)膠粘貼閃爍晶體與光電倍增器，對(duì)定位精度要求很高，而且閃爍光在界面存在光反射損失。而閃爍晶體點(diǎn)陣與微通道板的偶合是非接觸式的真空電場(chǎng)偶合，不存在粘貼對(duì)準(zhǔn)及光偶合等問(wèn)題，使得組裝過(guò)程簡(jiǎn)單易行。綜上所述，微通道板型閃爍探測(cè)器的突出優(yōu)點(diǎn)不僅是極大地提高空間分辨率，而且其成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器。
3、較高能量分辨率微通道板的放大能力與光電倍增器基本相同(＞106)，但由于微通道板與閃爍晶體點(diǎn)陣的偶合方式是通過(guò)非接觸式真空電場(chǎng)，光電陰極直接蒸鍍?cè)陂W爍晶體表面，因此閃爍光直接激發(fā)光電陰極發(fā)射光電子，光電量子產(chǎn)額很高。而傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器在閃爍晶體與光電倍增管之間存在有光膠和光電倍增器管壁，有一定數(shù)量的閃爍光被這些界面反射和吸收，其最終有效的光電轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)低于微通道板型閃爍探測(cè)器，因此通過(guò)微通道板型閃爍探測(cè)器獲得的光電子數(shù)更多，在完成成像的同時(shí)可獲得20％左右的能量分辨率，而傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器成像時(shí)的能量分辨率在40％以上。
4、極快速響應(yīng)傳統(tǒng)的光電倍增管的渡越時(shí)間較長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間為數(shù)十納秒，漲落為2-3納秒。而微通道板具有極短的響應(yīng)時(shí)間，通常小于1納秒，漲落小于0.1納秒。因此微通道板型閃爍探測(cè)器能更好地保留入射伽瑪射線(xiàn)的原始時(shí)間信息。
5、探測(cè)效率高微通道板型閃爍探測(cè)器的計(jì)數(shù)率可達(dá)106/s以上，而傳統(tǒng)閃爍探測(cè)器只有105/s。如果采用金屬陽(yáng)極板、條型陽(yáng)極或網(wǎng)絡(luò)電阻陽(yáng)極，通過(guò)簡(jiǎn)單的多路電荷積分電路可完成解碼定位以及時(shí)間和能量信息讀取。多陽(yáng)極板也可直接用來(lái)測(cè)量每根閃爍晶體的信息，同時(shí)獲得地址信號(hào)和強(qiáng)度信號(hào)，不需要復(fù)雜的電子線(xiàn)路對(duì)其空間位置進(jìn)行解碼，因此其探測(cè)和成像的電子線(xiàn)路相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)成本低。另外各通道可以獨(dú)立工作，使得探測(cè)器具有更高計(jì)數(shù)率。
6、抗磁場(chǎng)干擾由于微通道板對(duì)磁場(chǎng)具有較強(qiáng)的抵抗能力，所以微通道板型閃爍探測(cè)器對(duì)地磁場(chǎng)的干擾可以完全忽略，而且在一些較強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境中(＜100高斯)也可正常工作。
7、結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小傳統(tǒng)光電倍增器體形狹長(zhǎng)，通常超過(guò)100mm，相比之下，因?yàn)槲⑼ǖ腊宓暮穸刃∮?mm，這使得微通道板型閃爍探測(cè)器具有非常緊湊輕巧的結(jié)構(gòu)，其整體長(zhǎng)度僅為傳統(tǒng)閃爍探測(cè)器的十分之一，大大地降低了探測(cè)器的機(jī)械加工成本和占用空間。
8、可甄別光電效應(yīng)或康普頓散射效應(yīng)發(fā)光伽瑪射線(xiàn)激發(fā)的光電效應(yīng)具有固定的光子產(chǎn)額，其相應(yīng)的譜峰位置對(duì)應(yīng)于伽瑪射線(xiàn)的特征能量，因此從閃爍探測(cè)器可獲得伽瑪射線(xiàn)的特征能量譜線(xiàn)。而康普頓散射效應(yīng)產(chǎn)生的光子數(shù)產(chǎn)額低于光電效應(yīng)的產(chǎn)額，但穿透多根閃爍晶體的多次散射效應(yīng)由于總光子產(chǎn)額等于光電效應(yīng)的產(chǎn)額，因此傳統(tǒng)的閃爍探測(cè)器很難加以區(qū)分。而微通道板型閃爍探測(cè)器中由于單根閃爍晶體與微通道板和多陽(yáng)極一一對(duì)應(yīng)，對(duì)每一晶體位置上獲得的能譜經(jīng)設(shè)定域值后，從根本上可甄別出閃爍晶體內(nèi)的光電效應(yīng)或晶體之間的康普頓散射效應(yīng)。


圖1是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的a-a剖視圖。
圖3是單根閃爍晶體示意圖。
圖4是閃爍晶體表面的光陰極和引出柵極的作用原理圖，其中(a)表示無(wú)光陰極和引出柵極，(b)表示有光陰極和引出柵極。
圖5是微通道板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本裝置所用的成像陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1～圖5中，1是閃爍晶體陣列，2是光電陰極，3是引出柵極，4是微通道板，為雙片結(jié)構(gòu)，5是探測(cè)成像陽(yáng)極，6是圖像信號(hào)引出電纜，7是高壓電極，可以有多組，8是真空濺射離子泵，9是絕緣支架，10是真空密封外殼，11是伽瑪射線(xiàn)入射方向，12是閃爍光，13是光電子，14是二次電子，15是反光材料，16是發(fā)光端口。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括閃爍晶體陣列1、光電陰極2、引出柵極3、微通道板4、探測(cè)成像陽(yáng)極5和圖象信號(hào)引出電纜6。閃爍晶體陣列1、光電陰極2、引出柵極3、微通道板4、探測(cè)成像陽(yáng)極5和引出電纜6均置于真空外殼10內(nèi)。光電陰極2、引出柵極3、微通道板4和探測(cè)成像陽(yáng)極5分別與真空外殼外的高壓電極7相連。閃爍晶體陣列1置于真空外殼10內(nèi)的絕緣支架9上，如圖2所示。光電陰極2緊貼在閃爍晶體陣列1的一側(cè)，引出柵極3、微通道板4和探測(cè)成像陽(yáng)極5依次置于光電陰極2的另一側(cè)，引出電纜6的一端與微通道板4相接，另一端伸出真空密封外殼10。
本實(shí)用新型的裝置中，閃爍晶體陣列1由細(xì)長(zhǎng)條型閃爍晶體材料粘接而成，其剖示圖如圖2所示。當(dāng)伽瑪射線(xiàn)入射到閃爍晶體陣列中，每個(gè)伽瑪光子會(huì)激發(fā)其入射位置的一根閃爍單晶體，通過(guò)光電效應(yīng)或康普頓散射效應(yīng)使單根晶體內(nèi)發(fā)出閃爍光，根據(jù)不同的閃爍晶體材料特性，對(duì)應(yīng)的閃爍光子數(shù)目通常在102～103量級(jí)。這些晶體內(nèi)產(chǎn)生的閃爍光經(jīng)晶體周?chē)砻娣垂獠牧系姆瓷涠`于單根晶體內(nèi)，它們只能在未涂覆有反光材料的晶體末端發(fā)射出來(lái)，因此這些發(fā)射光產(chǎn)生的位置反映了伽瑪射線(xiàn)的入射位置，其空間精度的高低由單根閃爍晶體的截面尺寸決定。
在閃爍晶體發(fā)光末端的表面預(yù)先蒸鍍有光電發(fā)射材料，該材料成為光電陰極2，因此晶體內(nèi)的閃爍光在發(fā)射出晶體端口時(shí)激發(fā)光電發(fā)射材料產(chǎn)生光電子，從而完成光電轉(zhuǎn)換。
通過(guò)調(diào)節(jié)靠近閃爍晶體光電轉(zhuǎn)換端面的非接觸式的網(wǎng)狀電極，即引出柵極3的電壓，可將光電子沿晶體光電轉(zhuǎn)換端面法線(xiàn)方向穿過(guò)網(wǎng)狀電極全部引出，發(fā)射的光電子的空間分布與閃爍晶體的截面一致，因此它仍保持有伽瑪射線(xiàn)的入射位置信息。
在引出柵極3和特殊的電信號(hào)放大器，即圖中的微通道板4之間存在有真空偏壓電場(chǎng)，光電子將被直線(xiàn)加速射入到微通道板放大器表面，該電子信號(hào)經(jīng)增益放大后，大量的二次電子從微通道板放大器的背部發(fā)射出來(lái)，二次電子的發(fā)射位置與入射光電子的位置一致。這些二次電子再經(jīng)真空電場(chǎng)直線(xiàn)加速后，入射到探測(cè)成像陽(yáng)極上而產(chǎn)生脈沖電流信號(hào)，通過(guò)計(jì)算脈沖電流信號(hào)在電極板上的位置，即可直接獲得伽瑪射線(xiàn)的入射位置；同時(shí)成像電極的脈沖電流的強(qiáng)度經(jīng)校正后對(duì)應(yīng)于伽瑪射線(xiàn)的強(qiáng)度；脈沖電流發(fā)生的時(shí)間也非常接近伽瑪射線(xiàn)的入射時(shí)間。
通過(guò)信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)大量的伽瑪射線(xiàn)產(chǎn)生的成像電極脈沖信號(hào)的收集與處理，最終可獲得伽瑪射線(xiàn)入射的空間分布圖像，同時(shí)通過(guò)對(duì)每一象素點(diǎn)位置的信號(hào)分析，可獲得該處的伽瑪射線(xiàn)入射的時(shí)間信息和能量信息。
圖3是圖1中單根細(xì)長(zhǎng)條型閃爍晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，它由大塊閃爍晶體經(jīng)機(jī)械切割、打磨、拋光后制得。除發(fā)光端口外，晶體其它表面全部均勻涂敷一層反光材料，大量細(xì)長(zhǎng)條型的單晶棒可粘接成閃爍晶體陣列1。當(dāng)單個(gè)伽瑪射線(xiàn)射入閃爍晶體陣列中，會(huì)在其中某一根晶體內(nèi)被吸收而同時(shí)發(fā)出閃爍光，波長(zhǎng)一般在200nm～600nm之間(紫外線(xiàn)或可見(jiàn)光范圍)。由于單根晶體表面反光材料的反射作用，閃爍光將被束縛于此單晶體內(nèi)并多次反射，其中小部分光被晶體吸收，但大量的閃爍光可集中從晶體唯一未涂反光漆的發(fā)光端射出，此時(shí)閃爍光在發(fā)光端口保持有伽瑪射線(xiàn)入射的空間位置信息，其空間定位精度等于單根晶體的截面尺寸，目前利用BGO晶體可加工的最小尺寸為0.3×0.3mm2。
由于從晶體發(fā)光端口射發(fā)的閃爍光是發(fā)散的，發(fā)射立體角為2π，因此空間定位信息隨著閃爍光的逃逸很快損失，如圖4a所示。為了保持其起始空間位置的信息，同時(shí)為了探測(cè)這些極其微弱的閃爍光強(qiáng)度，本發(fā)明首次提出在閃爍晶體發(fā)光端表面直接蒸鍍一層光電陰極2的方法(如單堿金屬Cs-Sb，二堿金屬K-Cs-Sb或三堿金屬K-Na-Cs-Sb等)。利用閃爍光的激發(fā)而促使光電陰極產(chǎn)生光電效應(yīng)，將閃爍光轉(zhuǎn)換成一定數(shù)量的光電子13，從而高效率地完成了的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換。光電陰極的材料選擇和蒸鍍工藝屬已有技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率在5％～30％之間。同時(shí)在距離光電轉(zhuǎn)換表面1mm左右安裝具有可調(diào)電壓的引出柵極3，利用光電陰極與引出柵極之間的真空電場(chǎng)，可將光電子垂直于晶體端面引出，此方法不僅有效地減小了光電子的逃逸損失，同時(shí)引出柵極使光電子飛行軌跡平行化，從而保留了伽瑪射線(xiàn)入射的位置信息，如圖4b所示。這種閃爍晶體陣列上直接沉積光電陰極及利用柵極引出的方法大大提高了此微通道板型探測(cè)器的前級(jí)信號(hào)強(qiáng)度，為后續(xù)的信號(hào)放大系統(tǒng)提供了足夠數(shù)量的光電子數(shù)。
本裝置中所用的微通道板4是70年代發(fā)展起來(lái)的一種新型電子倍增器件，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，通常一塊微通道板上有接近百萬(wàn)個(gè)微通道貫穿體內(nèi)，單根通道的直徑通常在2～50μm范圍。當(dāng)電子入射到通道上時(shí)，它被加速轟擊到通道管壁的發(fā)射材料上激發(fā)出二次電子，然后二次電子繼續(xù)被加速轟擊管壁并激發(fā)出更多的電子，以這種級(jí)聯(lián)方式對(duì)入射電子信號(hào)進(jìn)行放大。由于每個(gè)微通道直徑很小，長(zhǎng)徑比很高(＞40)，單片微通道板的增益系數(shù)大于104，雙片可達(dá)107。另外微通道板的厚度一般小于1mm，因此電子渡越的分散性不大，信號(hào)響應(yīng)時(shí)間低于1ns且具有很好的線(xiàn)性范圍。如果放大信號(hào)的最終收集極是多陽(yáng)極結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)電阻結(jié)構(gòu)，則微通道板可作為優(yōu)異的位置靈敏探測(cè)器。隨著近30年的完善和改進(jìn)，國(guó)際市場(chǎng)上微通道板的工作電流和使用壽命得到顯著的提高，目前此產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用到夜視設(shè)備、粒子與輻射探測(cè)，信號(hào)放大及其它科學(xué)研究等領(lǐng)域。本實(shí)用新型首次利用微通道板4直接收集從閃爍晶體的光電陰極3表面產(chǎn)生的光電子信號(hào)。由于光電陰極與微通道板之間存在有偏壓電場(chǎng)，因而光電子將被加速后轟擊到微通道板表面，經(jīng)多次級(jí)聯(lián)放大后二次電子14從后端面射出，再通過(guò)后續(xù)偏壓電場(chǎng)加速而最終被成像陽(yáng)極板5俘獲并產(chǎn)生脈沖信號(hào)。在較強(qiáng)偏壓電場(chǎng)的束縛下，從閃爍晶體表面飛出的光電子經(jīng)對(duì)應(yīng)區(qū)域的微通道管放大后仍保持有原來(lái)空間位置信息的，因此微通道板不僅完成了信號(hào)增益功能，而且非常理想地保留了光電子信號(hào)的空間位置。同時(shí)由于單個(gè)微通道的尺寸很小，每根閃爍晶體細(xì)棒的截面通常有102～104個(gè)微通道管對(duì)應(yīng)，雖然單個(gè)微通道的增益略有不同，但大量微通道總和的平均增益具有很好的一致性，因此微通道板在閃爍晶體陣列范圍內(nèi)能提供均勻的放大倍數(shù)。由于單根閃爍晶體中被伽瑪射線(xiàn)激發(fā)的閃爍光子數(shù)目可達(dá)上千個(gè)，經(jīng)光電陰極轉(zhuǎn)化后得到數(shù)百個(gè)光電子，因此微通道板輸出的電流為10-10安培，脈沖電壓在20毫伏左右。
圖6是本裝置所用的金屬板探測(cè)成像陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的A、B、C、D分別為四個(gè)引出極。
本裝置中，位于微通道板4后面的探測(cè)成像陽(yáng)極5是探測(cè)和成像的“視網(wǎng)膜”，不同位置的閃爍光信號(hào)經(jīng)微通道板放大后，被與之對(duì)應(yīng)的探測(cè)成像陽(yáng)極5吸收并產(chǎn)生電脈沖信號(hào)，最后通過(guò)圖像信號(hào)引出電纜7輸出。成像陽(yáng)極屬已有成熟技術(shù)，有多種方法可供選擇。比如作為探測(cè)用的陽(yáng)極板可以是單片金屬或條狀電極，它能提供脈沖信號(hào)的時(shí)間和強(qiáng)度，從而獲得伽瑪射線(xiàn)的入射時(shí)間和能量分布，脈沖電流在陽(yáng)極板上的分布可確定出入射位置。如果用多個(gè)陽(yáng)極板，即對(duì)應(yīng)于閃爍晶體陣列的一組同樣空間分布的陽(yáng)極陣列；或利用網(wǎng)絡(luò)電阻陽(yáng)極，即對(duì)應(yīng)于閃爍晶體陣列的一組電阻點(diǎn)陣陽(yáng)極，每一陽(yáng)極節(jié)點(diǎn)與單根閃爍晶體對(duì)應(yīng)，通過(guò)直接測(cè)量或網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算，都可獲得對(duì)應(yīng)于每根閃爍晶體的時(shí)間，能量和空間信息，從而獲得伽瑪射線(xiàn)的二維點(diǎn)陣圖像，因此微通道板的成像具有很高定位精度和對(duì)比度，并且能夠較好地保持信號(hào)的時(shí)間信息(＜1ns)。
由于光電陰極和微通道板必須要求在超高真空的環(huán)境中工作，因此微通道板型閃爍探測(cè)器靠安裝濺射離子泵8維持，整個(gè)探測(cè)器安裝在真空密封室10中，探測(cè)室內(nèi)的真空度優(yōu)于10-8Torr。
光電陰極、引出柵極、微通道板和成像陽(yáng)極的電壓范圍從0V～3000V左右可調(diào)，因此需要安裝高壓電極7分別將它們與真空系統(tǒng)外的高壓電源連接，工作模式有正高壓和負(fù)高壓兩種。光電陰極接地，成像陽(yáng)極接正高壓的方式為正高壓模式，陽(yáng)極信號(hào)采用交流偶合方式輸出；光電陰極接負(fù)高壓，成像陽(yáng)極接地的方式為負(fù)高壓模式，陽(yáng)極信號(hào)采用直流偶合方式輸出。
權(quán)利要求1.一種伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，其特征在于該裝置包括閃爍晶體陣列、光電陰極、引出柵極、微通道板、探測(cè)成像陽(yáng)極和圖象信號(hào)引出電纜；所述的閃爍晶體陣列、光電陰極、引出柵極、微通道板、探測(cè)成像陽(yáng)極和引出電纜均置于真空外殼內(nèi)；所述的光電陰極、引出柵極、微通道板和探測(cè)成像陽(yáng)極分別與真空外殼外的高壓電極相連；所述的閃爍晶體陣列置于真空外殼內(nèi)的絕緣支架上，光電陰極緊貼在閃爍晶體陣列的一側(cè)，引出柵極、微通道板和探測(cè)成像陽(yáng)極依次置于光電陰極的另一側(cè)，圖象信號(hào)引出電纜的一端與探測(cè)成像陽(yáng)極相接，另一端伸出真空密封外殼。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種伽瑪射線(xiàn)探測(cè)成像裝置，屬于輻射探測(cè)成像技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括閃爍晶體陣列、光電陰極、引出柵極、微通道板、探測(cè)成像陽(yáng)極和引出電纜；閃爍晶體陣列置于真空室內(nèi)的絕緣支架上，光電陰極緊貼在閃爍晶體陣列的一側(cè)，引出柵極、微通道板和探測(cè)成像陽(yáng)極依次置于光電陰極的另一側(cè)，引出電纜的一端與探測(cè)成像陽(yáng)極相接，另一端伸出真空密封外殼。本裝置具有很高的空間分辨率和較高能量分辨率，抗磁場(chǎng)干擾，響應(yīng)速度快，并且結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)G01T1/00GK2689255SQ200420047529
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者謝舒平, 劉亞強(qiáng), 謝立平 申請(qǐng)人:謝舒平, 劉亞強(qiáng), 謝立平