本發(fā)明涉及核輻射探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種晶體測試平臺均一性校正方法。

背景技術(shù)：

硅光電倍增管(Silicon Photomultiplier，簡稱SiPM)被越來越多地應(yīng)用在核輻射探測及核醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。與PMT相比，SiPM擁有工作電壓低，光電探測效率高，體積小，光輸出均一性好，對電磁場不敏感，價格低(單位面積價格已降低至PMT的50％以下)等諸多優(yōu)點。SiPM可以設(shè)計成M×N的陣列用來進(jìn)行各種不同尺寸和形式(單根晶體，晶體陣列，晶體線列等)的晶體性能測量。

由于每個SiPM的信號輸出特性都存在一定差異，基于SiPM陣列的晶體測試平臺在出廠之前必須要進(jìn)行均一性校正。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種晶體測試平臺均一性校正方法，一次采集獲得基于SiPM陣列的晶體測試平臺所有輸出通道的校正系數(shù)，迅速而準(zhǔn)確地完成晶體測試體平臺的均一化校正，降低晶體測試平臺生產(chǎn)成本。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種晶體測試平臺，包括晶體測試平臺，所述晶體測試平臺包括M×N個均勻分布設(shè)置的硅光電倍增管形成的SiPM陣列，每個所述硅光電倍增管的有效探測面積為X mm×X mm，每個所述硅光電倍增管之間的間距為Y mm。

晶體測試平臺的均一性校正所需的標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列，所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列設(shè)置在晶體測試平臺上，所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列包括M×N個尺寸為X mm×X mm×H mm的LYSO或者LSO晶體條，所述晶體條之間的間距為Y mm，所述晶體條六面均經(jīng)拋光處理，所述晶體條之間填充有白色不透明反光材料；所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列的側(cè)面及上表面均被白色不透明反光材料包裹。

進(jìn)一步的，16≥M≥1，16≥N≥1，M，N為正整數(shù)；8≥X≥1，8.2≥Y≥1.2，30≥H≥15。

進(jìn)一步的，所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列所使用白色不透明反光材料的反射率要高于98％。

一種晶體測試平臺均一性校正方法：

標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列所使用的每一根晶體條的光輸出性能在組裝成陣列之前都與同一個單通道的SiPM集合后進(jìn)行了相應(yīng)的檢測，檢測中使用LYSO或LSO晶體的自然本底輻射替代放射源，LYSO或LSO自然本底輻射的307keV能峰所對應(yīng)的結(jié)果歸一化后存儲到一個M×N矩陣E_Standard中；

將標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列放在晶體測試平臺上以后，標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列的上部放置大塊LYSO或LSO晶體，采集M×N個通道的307keV能峰所對應(yīng)的結(jié)果，歸一化后存到M×N矩陣E_SiPM，最終每個SiPM通道均一性校正系數(shù)M×N矩陣E_Correction＝E_Standard/E_SiPM，將E_Correction寫入到晶體測試平臺固件中即可完成均一性校正。

進(jìn)一步的，測試過程中標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列與晶體測試平臺探測器部分耦合方式為1:1空氣耦合。

進(jìn)一步的，所述晶體測試平臺的上部放置的大塊LYSO或LSO晶體的面積略大于標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列。

有益效果：傳統(tǒng)的晶體測試設(shè)備都是基于PMT，普通PMT一次只能測試一根晶體，而位置敏感型PMT測試晶體陣列時不同尺寸晶體陣列要進(jìn)行不同的校正才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。無論使用哪種PMT，都無法快速更換晶體條或晶體陣列，因為PMT每次開啟都要進(jìn)行預(yù)熱才能達(dá)到最佳性能。基于SiPM陣列的測試平臺，采取1對1耦合方式，通過配合不同光導(dǎo)，可以測量各種尺寸和形式的晶體，多個通道可快速同步采集，SiPM作為半導(dǎo)體元器件，供電后迅速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，可以頻繁斷電，因此更換晶體條或晶體陣列的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過基于PMT的測試設(shè)備。

然而由于單個SiPM之間的性能存在一些差異(如擊穿電壓，光電探測效率，暗噪聲水平等)，當(dāng)SiPM組成陣列之后用于晶體測試時，每個通道的輸出信號都會存在一定差異，因此必須對SiPM陣列的每個通道進(jìn)行均一性校正才能達(dá)到出廠要求。

本發(fā)明通過使用一個提前經(jīng)過性能測試(定標(biāo))的LYSO或LSO標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列配合大塊LYSO或LSO晶體(替代放射源)，實現(xiàn)晶體測試平臺的快速而準(zhǔn)確地均一性校正。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列的平面示意圖；

附圖2為本發(fā)明單根晶體條的立體示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

一種晶體測試平臺，包括晶體測試平臺，所述晶體測試平臺包括M×N個均勻分布設(shè)置的硅光電倍增管(Silicon Photomultiplier,簡稱SiPM)形成的SiPM陣列，每個所述硅光電倍增管的有效探測面積為X mm×X mm，每個所述硅光電倍增管之間的間距為Y mm。每個硅光電倍增管的信號輸出特性都存在一定差異，因此要進(jìn)行均一性校正才能夠使晶體測試平臺達(dá)到出廠要求。

晶體測試平臺的均一性校正所需的標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1，如附圖1和2所示，所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1設(shè)置在晶體測試平臺上，所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1包括M×N個尺寸為X mm×X mm×H mm的LYSO或者LSO晶體條2，所述晶體條2之間的間距為Y mm，單根所述晶體條2六面均經(jīng)拋光處理，所述晶體條2之間填充有白色不透明反光材料3；所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列外圍五個面，即側(cè)面及上表面(除與晶體測試平臺探測器部分即SiPM陣列接觸的那一面)均被白色不透明反光材料3包裹。所述標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1所使用白色不透明反光材料3的反射率要高于98％。

其中，16≥M≥1，16≥N≥1，M，N為正整數(shù)；8≥X≥1，8.2≥Y≥1.2，30≥H≥15。

一種晶體測試平臺均一性校正方法：

標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1所使用的每一根晶體條2的光輸出性能在組裝成陣列之前都與同一個單通道的SiPM集合后進(jìn)行了相應(yīng)的檢測，檢測中使用LYSO或LSO晶體的自然本底輻射替代放射源，LYSO或LSO自然本底輻射的307keV能峰所對應(yīng)的結(jié)果歸一化后存儲到一個M×N矩陣E_Standard中。

測試過程中標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1與晶體測試平臺探測器部分耦合方式為1:1空氣耦合。將標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1放在晶體測試平臺上以后，標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列1的上部放置大塊LYSO或LSO晶體(面積比標(biāo)準(zhǔn)晶體陣列稍大)，采集M×N個通道的307keV能峰所對應(yīng)的結(jié)果，歸一化后存到M×N矩陣E_SiPM，最終每個SiPM通道均一性校正系數(shù)M×N矩陣E_Correction＝E_Standard/E_SiPM，將E_Correction寫入到晶體測試平臺固件中即可完成均一性校正。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。