專利名稱：一種晶體排列方法及其探測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光電子材料領域，特別涉及一種晶體排列方法及其探測器。
技術背景
閃爍晶體是一種在X/ Y射線和射線高能粒子的撞擊下，將高能粒子的動能轉化 為可見光的晶體，是影像醫(yī)學中的CT和PET獲取圖像的關鍵部件。
正電子發(fā)射斷層成像裝置(PET, Positron Emission Tomography)是繼X射線斷層 成像(X-CT)和磁共振成像(MRI)技術之后，將計算機斷層成像技術應用于核醫(yī)學領域而發(fā) 展起來的一種新型的大型醫(yī)療設備。它是利用與人體密切相關的發(fā)射性同位素如nc、15o、 13N、18F等可以產生正電子的核素作為示蹤劑，通過病灶部分對示蹤劑的攝取了解病灶功能 代謝狀態(tài)，從而對疾病做出判斷的醫(yī)學影像設備。
完整的正電子發(fā)射斷層成像裝置(PET)主要由PET掃描儀和質子回旋加速器兩部 分組成。回旋加速器用來產生輻射正電子的同位素，如nC、18F等，PET掃描儀將同位素在人 體內經湮滅反應放出的光子信號收集起來，由計算機進行數據處理，并作圖像重建運算，得 到人體被測部位的代謝圖像。
探測器為PET掃描儀的關鍵部件，該探測器通常由接收Y射線并將其轉換成可見 光信號的閃爍晶體、接收光子信號的光電倍增管(SPM)組成。通常情況下一個硅光電倍增 管的最小單元對應一個像素點，即一塊閃爍晶體條對應一個SPM信號單元，也就是說SPM信 號單元的尺寸限制了探測器的分辨率
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于，突破目前PET探測器的分辨率通常由SPM信號 單元的尺寸限制決定的現狀，在不減小SPM信號單元尺寸的前提下，通過對閃爍晶體的處 理大幅度提高PET探測器的分辨率。
本發(fā)明是這樣實現的，提供一種晶體排列方法，晶體由若干晶體單元陣列排布組 成，晶體單元包括一閃爍晶體塊以及一出射面經過處理的閃爍晶體塊，經過處理的閃爍晶 體塊的出射面的一部分經過遮光處理；晶體排列方法包括上下相鄰的晶體單元以閃爍晶 體塊與經過處理的閃爍晶體塊相互間隔的方式排列，左右相鄰的晶體單元以經過處理的閃 爍晶體塊的出射面上遮光面與非遮光面相互間隔的方式排列。
進一步地，經過處理的閃爍晶體塊出射面的一半經過遮光處理。
進一步地，遮光處理為采用真空鍍膜方法對閃爍晶體塊的一半出射面進行處理， 真空薄膜的顏色為黑色。
進一步地，遮光處理為采用油漆噴涂方法對閃爍晶體塊的一半出射面進行處理， 噴涂顏色為黑色。
進一步地，遮光處理為采用打磨方法對閃爍晶體塊的一半出射面進行處理，使光 在該面發(fā)生漫反射。
進一步地，遮光處理為采用先打磨后油漆噴涂的方法對閃爍晶體塊的一半出射面 進行處理，噴涂顏色為黑色。
進一步地，遮光處理為采用先去除閃爍晶體塊的一半出射面的一部分材料，形成 一個臺階，再在該臺階上填充不透光的材料。
進一步地，閃爍晶體塊以及經過處理的閃爍晶體塊為含有LYSO、NaiCs1、BG0、 GS0、Tl:Na1、BaF2、YAP、LS0和LaBr3中的一種或多種，或其任意組合的晶體。
本發(fā)明還提供一種采用上述的晶體制成的探測器，探測器還包括硅光電倍增管， 在硅光電倍增管上設有若干信號單元，信號單元與晶體單元一一對應，信號單元可以接收 由晶體單元發(fā)出的光信號；晶體通過UV膠直接與硅光電倍增管粘接相連。
進一步地，探測器為PET探測器。
與現有技術相比，本發(fā)明的探測器的晶體由若干晶體單元陣列排布組成，晶體單 元包括一閃爍晶體塊以及一出射面經過處理的閃爍晶體塊，并以閃爍晶體塊與經過處理的 閃爍晶體塊相互間隔的方式排列。本發(fā)明的探測器還包括硅光電倍增管，在硅光電倍增管 上設有若干信號單元，信號單元與晶體單元一一對應，信號單元可以接收由晶體單元發(fā)出 的光信號。當閃爍晶體塊接受到X/Y射線照射時，閃爍晶體塊發(fā)光，信號單元可以探測到 閃爍晶體塊的光信號，由于處理過的閃爍晶體塊所發(fā)的光有一部分被處理過的表面部分吸 收，故從出射面出去的光強度要小于未經處理過的閃爍晶體塊的光強度，故信號單元可以 區(qū)分不同閃爍晶體塊所發(fā)出的光信號。這樣，一個信號單元可以產生兩個像素點，從而成倍 地提高探測器的分辨率。


圖1為現有技術的晶體排列方法的立體示意圖；圖2為本發(fā)明的晶體排列方法的平面示意圖；圖3為圖2中經過處理的閃爍晶體塊出射面遮光處理的實施方案一的立體意圖；圖4為圖2中經過處理的閃爍晶體塊出射面遮光處理的實施方案五的立體意圖；圖5為本發(fā)明的探測器的立體示意圖；圖6為圖5的分解示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結 合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅 用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請參照圖1所示，現有技術的晶體排列方式是晶體I由若干晶體單元2陣列排布 組成。
請參照圖2所示，本發(fā)明的晶體排列方法是晶體3由若干晶體單元4陣列排布組成，晶體單元4包括一閃爍晶體塊5以及一出射面經過處理的閃爍晶體塊6，經過處理的閃爍晶體塊6的出射面61的一部分經過遮光處理。上下相鄰的晶體單元4以閃爍晶體塊5 與經過處理的閃爍晶體塊6相互間隔的方式排列，左右相鄰的晶體單元4以經過處理的閃爍晶體塊6的出射面61上遮光面611與非遮光面612相互間隔的方式排列。在本實施例中，經過處理的閃爍晶體塊6的出射面61的一半經過遮光處理。
在本實施例中，閃爍晶體塊5和經過處理的閃爍晶體塊6為含有LYSO (cerium doped lutetiumyttrium orthosilicate,娃酸宇乙镥)、Na:CsI (sodium doped cesium iodide,碘化銫)、BGO (bismuth germinate,錯酸秘)、GSO (cerium doped gadoliniumorthosilicate,娃酸禮)、Tl :NaI (thallium doped sodium iodide,碘化鈉)、 BaF2 (barium fluoride,氟化鋇)、YAP (cerium doped yttriumaluminate,招酸 乙)、LSO (cerium doped lutetium oxyorithosilicate,娃酸镥)和 LaBr3 (lanthanum bromide,溴化鑭)中的一種或多種，或其任意組合的晶體。
本發(fā)明給出幾種經過處理的閃爍晶體塊6的出射面61的一部分進行遮光處理的實施方案實施方案一采用真空鍍膜方法對閃爍晶體塊6的出射面61進行處理，在其中的一半表面鍍上真空薄膜，薄膜的顏色為黑色，防止光信號通過，起到遮光作用。出射面61進行處理后生成遮光面611與非遮光面612。請參照圖3所示。
實施方案二 采用油漆噴涂方法對閃爍晶體塊6的出射面61進行處理，在其中的一半表面噴涂，噴涂的顏色為黑色，防止光信號通過，起到遮光作用。出射面61進行處理后生成遮光面611與非遮光面612。也請參照圖3所示。
實施方案三采用打磨方法對閃爍晶體塊6的出射面61進行處理，使光在該面發(fā)生漫反射，防止光信號直線通過，起到遮光作用。
實施方案四采用先打磨后油漆噴涂的方法對閃爍晶體塊6的出射面61進行處理，噴涂顏色為黑色，防止光信號通過，起到遮光作用。出射面61進行處理后生成遮光面 611與非遮光面612。也請參照圖3所示。
實施方案五米用先去除閃爍晶體塊6’的出射面61的一部分材料,形成一個臺階，再在該臺階上填充不透光的材料，防止光信號通過，起到遮光作用。出射面61進行處理后生成遮光面611’與非遮光面612’。請參照圖4所示。
請參照圖5及6所示，為一種采用上述的晶體3制成的探測器7，探測器7還包括硅光電倍增管8，在硅光電倍增管上設有若干信號單元9，信號單元9與晶體單元4 一一對應，信號單元9可以接收由晶體單元4發(fā)出的光信號；晶體3通過UV膠直接與硅光電倍增管8粘接相連。
在本發(fā)明中，探測器7為PET探測器。當晶體單元4接受到X/ Y射線照射時，晶體單元4發(fā)光，硅光電倍增管8可以探測到晶體單元4的光信號。由于經過處理的閃爍晶體塊6所發(fā)的光有一部分被出射面61上涂黑處理過的遮光面611部分吸收，故從出射面61 出去的光強度要小于未經處理過的閃爍晶體塊5的光強度，故硅光電倍增管8可以區(qū)分不同閃爍晶體塊所發(fā)出的光信號。這樣，一個硅光電倍增管8的最小信號單元9可以產生兩個像素點，從而在成本不變的情 況下可以大幅度提高PET探測器的分辨率。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改 、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種晶體排列方法，所述晶體由若干晶體單元陣列排布組成，所述晶體單元包括一閃爍晶體塊以及一出射面經過處理的閃爍晶體塊，所述經過處理的閃爍晶體塊的出射面的一部分經過遮光處理，其特征在于，所述晶體排列方法包括上下相鄰的所述晶體單元以閃爍晶體塊與經過處理的閃爍晶體塊相互間隔的方式排列，左右相鄰的所述晶體單元以經過處理的閃爍晶體塊的出射面上遮光面與非遮光面相互間隔的方式排列。
2.如權利要求1所述的晶體排列方法，其特征在于，所述經過處理的閃爍晶體塊出射面的一半經過遮光處理。
3.如權利要求2所述的晶體排列方法，其特征在于，所述遮光處理為采用真空鍍膜方法對所述閃爍晶體塊的一半出射面進行處理，真空薄膜的顏色為黑色。
4.如權利要求2所述的晶體排列方法，其特征在于，所述遮光處理為采用油漆噴涂方法對所述閃爍晶體塊的一半出射面進行處理，噴涂顏色為黑色。
5.如權利要求2所述的晶體排列方法，其特征在于，所述遮光處理為采用打磨方法對所述閃爍晶體塊的一半出射面進行處理，使光在該面發(fā)生漫反射。
6.如權利要求2所述的晶體排列方法，其特征在于，所述遮光處理為采用先打磨后油漆噴涂的方法對所述閃爍晶體塊的一半出射面進行處理，噴涂顏色為黑色。
7.如權利要求2所述的晶體排列方法，其特征在于，所述遮光處理為采用先去除所述閃爍晶體塊的一半出射面的一部分材料，形成一個臺階，再在該臺階上填充不透光的材料。
8.如權利要求1所述的晶體排列方法，其特征在于，所述閃爍晶體塊以及經過處理的閃爍晶體塊為含有 LYSO, Na:Cs1、BGO、GS0、Tl:NaI, BaF2、YAP、LSO 和 LaBr3 中的一種或多種，或其任意組合的晶體。
9.一種采用權利要求1所述的晶體制成的探測器，其特征在于，所述探測器還包括硅光電倍增管，在所述硅光電倍增管上設有若干信號單元，所述信號單元與晶體單元一一對應，所述信號單元可以接收由所述晶體單元發(fā)出的光信號；所述晶體通過UV膠直接與所述硅光電倍增管粘接相連。
10.如權利要求9所述的探測器，其特征在于，所述探測器為PET探測器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶體排列方法及其探測器，晶體由若干晶體單元陣列排布組成，晶體單元包括一閃爍晶體塊以及一出射面經過處理的閃爍晶體塊，經過處理的閃爍晶體塊的出射面的一部分經過遮光處理；晶體排列方法包括上下相鄰的晶體單元以閃爍晶體塊與經過處理的閃爍晶體塊相互間隔的方式排列，左右相鄰的晶體單元以經過處理的閃爍晶體塊的出射面上遮光面與非遮光面相互間隔的方式排列。探測器采用上述晶體且還包括硅光電倍增管(SPM)，在SPM上設有若干信號單元，信號單元與晶體單元一一對應，信號單元可以接收由晶體單元發(fā)出的光信號。本發(fā)明突破現有SPM的信號單元的尺寸限制，在不減小SPM信號單元尺寸的前提下，大幅度的提高探測器的分辨率。
文檔編號G01T1/202GK103064102SQ20121058672
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月30日 優(yōu)先權日2012年12月30日
發(fā)明者趙永界, 蘇志偉, 楊永鑫, 王瑤法, 王元吉, 張歌 申請人:明峰醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司