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專利名稱：用于射線探測(cè)器的晶體模塊及其制造方法和射線探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射線探測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及用于射線探測(cè)器的晶體模塊的設(shè)計(jì) 及其制造方法、和具有所述晶體模塊的射線探測(cè)器。
背景技術(shù)：
射線成像是利用射線束通過(guò)被測(cè)對(duì)象(例如不同形狀的工件、人體的器官 等)投影在探測(cè)器陣列上，通過(guò)電子器件的處理和讀出和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和分 析系統(tǒng)，使被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像重現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕等上的 一項(xiàng)技術(shù)。
射線成像，既可以對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行射線的外照射，圍繞其掃描得到的大量 射線吸收數(shù)據(jù)來(lái)重建其斷層圖像的裝置，也可以先讓生物體接受某種放射性藥 物，這些藥物聚集在某個(gè)部位中或參與體內(nèi)某種代謝過(guò)程，再對(duì)生物體中的放 射性核素的濃度分布和代謝進(jìn)行成像。
無(wú)論利用哪種工作原理，射線探測(cè)器均是射線成像系統(tǒng)中必需的組成部分
之一。目前，公知的進(jìn)行Y射線探測(cè)的多邊形或環(huán)形等晶體探測(cè)器設(shè)計(jì)，為提 高探測(cè)效率或者使之與其他機(jī)械、電子等模塊進(jìn)行空間接合，射線探測(cè)器的晶 體模塊需要進(jìn)行切割形成斜面，即構(gòu)成晶體模塊的每一個(gè)晶體子模塊均要切割 為規(guī)則的五邊形截面。
如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)示中晶體子模塊的示意圖。從圖1中可以看到，為 達(dá)到晶體模塊間或晶體模塊和機(jī)械、電子模塊的無(wú)縫或微縫匹配，傳統(tǒng)的斜面
設(shè)計(jì)需要將晶體模塊1的截面切割成如圖1所示的五邊形，與光放大裝置2 使用光學(xué)耦合劑3填充縫隙進(jìn)行耦合。在這樣的技術(shù)方案中，需要對(duì)晶體模塊 的每一個(gè)晶體條4進(jìn)行符合特定角度的切割和研磨，以使得研磨后的各晶體條 4的頂面與光放大裝置進(jìn)行匹配，從而滿足射線探測(cè)的要求。
但是，從如上所述的晶體模塊的形成過(guò)程可見(jiàn)，主要存在如下所述的缺陷 第一，晶體條會(huì)有不可避免的切割損傷率、切割錯(cuò)誤率和角料比例，導(dǎo)致的 一定比例的晶體條報(bào)廢，尤其是作為探測(cè)器設(shè)計(jì)主要成本的探測(cè)器晶體條，
如常用的BGO、 LSO、 LYSO等，都比較脆，切割過(guò)程中容易受到損傷。這就 提高了晶體探測(cè)器的設(shè)計(jì)成本。
第二，切割斜面的過(guò)程涉及到大部分(部分方案是全部)晶體，切割過(guò)程 復(fù)雜而耗時(shí)，對(duì)機(jī)械加工的角度精確度要求較高，提高了尋找可配合的機(jī)加工 的門檻和成本，延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中晶體條的切割工藝要求高，切割量大，設(shè)計(jì)成本高， 制造時(shí)間長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明需要提供一種用于射線探測(cè)器的晶體模塊，盡量減少或者避 免晶體模塊的切割，從而達(dá)到節(jié)約成本和省時(shí)的目的。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種所述晶體模塊的制造方法。 本發(fā)明的再一目的在于提供一種射線探測(cè)器，所述射線探測(cè)器具有上述的 晶體模塊。
為了解決上述中的至少 一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，提供了 一種用于射線探測(cè)器的晶體 模塊，所述晶體模塊包括多層疊置的晶體子模塊，所述晶體子模塊由多個(gè)晶體 條沿著晶體條的寬度方向排列而成，其中多個(gè)晶體條中包括中心晶體條和在所 述中心晶體條兩側(cè)的側(cè)晶體條，且位于所述中心晶體條的兩側(cè)的側(cè)晶體條對(duì)
稱，所述中心晶體條的長(zhǎng)度大于所述側(cè)晶體條的長(zhǎng)度，且所述相鄰的側(cè)晶體條 的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度大于位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度；所述中心晶體條沿著垂直 于所述晶體子模塊的疊置方向的截面為等腰梯形，位于所述中心晶體條的頂面 的、所述等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于所述中心晶體條的底面的、所述等腰梯形 邊的長(zhǎng)度；所述側(cè)晶體條具有長(zhǎng)方體形狀，且所述側(cè)晶體條頂面與所述中心晶 體條頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同 一斜面上。
由此，該晶體模塊組裝后其外形表面不平行，無(wú)論射線探測(cè)器設(shè)計(jì)是多邊 形、環(huán)形，還是任意需要晶體模塊外表面不平行的探測(cè)器設(shè)計(jì)，在同樣的幾何 條件下都大大減少了的晶體模塊的所需的切割量，并且保證了晶體模塊和光放 大裝置探測(cè)表面間是平面耦合，最大的減少了耦合空隙。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述各側(cè)晶體條底面的、沿著所述晶體子模塊的疊 置方向的兩條邊中的、遠(yuǎn)離所述中心晶體條的一邊與所述中心晶體條底面位于 同一平面上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述晶體條為BGO晶體、LSO晶體或者LYSO晶體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述構(gòu)成晶體子模塊的各側(cè)晶體條具有相同的寬 度，且由大于1的奇數(shù)個(gè)晶體條形成所述晶體子模塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述晶體模塊具有7、 9、 11層晶體子模塊，所 述晶體子模塊分別由7、 9、 ll個(gè)晶體條構(gòu)成。
本發(fā)明進(jìn)一 步提供了 一種制造用于射線探測(cè)器的晶體模塊的方法，包括如 下步驟A、將長(zhǎng)方體晶體條研磨成這樣的中心晶體條，所述中心晶體條的截 面沿著垂直于將被疊置的方向呈等腰梯形，其中位于所述中心晶體條的頂面 的、所述等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于所述中心晶體條的底面的、所述等腰梯形 邊的長(zhǎng)度；B、將多個(gè)長(zhǎng)方體形的側(cè)晶體條依次連接至中心晶體條的兩側(cè)，并 沿著晶體條的寬度方向排列，以形成晶體子模塊，其中位于所述中心晶體條的 兩側(cè)的側(cè)晶體條被對(duì)稱排列，所述中心晶體條的長(zhǎng)度形成為大于所述側(cè)晶體條 的長(zhǎng)度，且所述相鄰的側(cè)晶體條的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度形成為大于位于外側(cè)的晶 體條的長(zhǎng)度，其中所述側(cè)晶體條頂面與所述中心晶體條頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同 一斜面上；C、根據(jù)步驟A、 B形成多個(gè)晶體子模塊；以及D、將所述晶體子 模塊沿著所述疊置方向進(jìn)行疊置，以形成所述晶體模塊。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，上述制造方法的步驟B進(jìn)一步包括將所述各側(cè) 晶體條的長(zhǎng)度選擇成使得所述各側(cè)晶體條底面的、沿著所述晶體子模塊的疊置 方向的兩條邊中的、遠(yuǎn)離所述中心晶體條的一邊與所述中心晶體條底面位于同 一平面上。
根據(jù)本發(fā)明的 一方面，所述制造用于射線探測(cè)器的晶體模塊的方法中使用 的晶體條為BGO晶體、LSO晶體或者LYSO晶體。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，所述構(gòu)成晶體子模塊的各側(cè)晶體條具有相同的寬 度，且由大于1的奇數(shù)個(gè)晶體條形成所述晶體子模塊。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一種射線探測(cè)器，包括多個(gè)上述的晶體模塊，所述晶體模塊的底面彼此鄰接布置成環(huán)形或者多邊形；以及多個(gè)光放大裝置，所 述光放大裝置圍繞所述晶體模塊組成的環(huán)形或者多邊形的外緣彼此相鄰排列， 其中每個(gè)晶體模塊的側(cè)晶體條的頂面所在的斜面分別與光放大裝置的光收集
面相對(duì)平行設(shè)置；其中所述晶體模塊和所述光放大裝置之間填充有光學(xué)耦合劑。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，所述晶體模塊和所述光放大裝置在進(jìn)行空間 排布時(shí)，可進(jìn)一步放置為兩者之間具有相同的或差別較小的寬度尺寸，并以半 個(gè)所述寬度的錯(cuò)位交錯(cuò)放置。
本發(fā)明中使用的光學(xué)耦合劑，具有和晶體條相同或者相近的光折射率，呈 凝膠狀，光損失小，例如光脂或者其他能夠達(dá)到同樣技術(shù)效果的化學(xué)物質(zhì)。通 過(guò)填充光學(xué)耦合劑，可使得光信號(hào)在晶體模塊與光放大裝置光收集面之間的接 口處不會(huì)產(chǎn)生空氣縫隙，防止空氣對(duì)光的全反射，保證光良好傳播。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，相鄰接的兩個(gè)所述晶體模塊的側(cè)晶體條的頂面所在 的斜面位于同一平面上，每個(gè)所述光放大裝置的光收集面和兩個(gè)相鄰接的晶體 模塊構(gòu)成的所述平面平行地相對(duì)設(shè)置。光放大裝置的光收集面與晶體模塊的側(cè) 晶體條的頂面所在的斜面的平行度越好，則光耦合劑的填充量越少，使得制造 和后期維護(hù)都比較容易。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描 述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中
將變得明顯和容易理解，其中
圖1顯示了現(xiàn)有的晶體模塊和光放大裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2a顯示了射線探測(cè)器的晶體模塊和光放大裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b顯
示了圖2a中的部分A的力文大示意圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶體模塊和光放大裝置的布置示
意圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶體模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中符號(hào)含義如下: 1晶體模塊 2光放大裝置 3光學(xué)耦合劑 4晶體條 41中心晶體條 42側(cè)晶體條
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自
件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能 解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
此說(shuō)明性實(shí)施方式的描述應(yīng)與相應(yīng)的圖例相結(jié)合，，圖示應(yīng)作為完 整的說(shuō)明書的一部分。此處實(shí)施例的描述，有關(guān)方向和方位的任何參 考，均僅是為了便于描述，而不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的任何限 制。相關(guān)術(shù)語(yǔ)，如"頂部"、"底部"、"內(nèi)側(cè)"、"外側(cè)"、"頂面"、"底面"、 "上"、"下"等均應(yīng)被解釋為說(shuō)明中描述或圖中顯示的討論對(duì)象的指代 方位。這些相關(guān)術(shù)語(yǔ)僅僅為了方便描述，而不應(yīng)認(rèn)為是對(duì)儀器設(shè)備的 解釋或者在特定方位上的具體操作。部分術(shù)語(yǔ)含義如下"外側(cè)"，指 晶體子模塊上距中心晶體條較遠(yuǎn)的方向；"內(nèi)側(cè)"指晶體子模塊上距離 中心晶體條較近的方向；"頂面"指晶體模塊上其與光放大裝置光收集 面相鄰的面；"底面"指晶體模塊上與"頂面"相對(duì)的面。
為了克服由形狀匹配需求而進(jìn)行晶體模塊切割所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間 耗費(fèi)上的浪費(fèi)，也為了避免晶體模塊和光放大裝置探測(cè)平面間的非平面耦合， 本發(fā)明提供了 一種用于射線探測(cè)器的晶體模塊、該模塊的組裝方法以及包含該 模塊的射線探測(cè)器。
下面將結(jié)合附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的晶體模塊和具有所述晶體模塊的射 線探測(cè)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，且下面將以BGO晶體作為所迷晶體模塊的示例來(lái)進(jìn)行如，普通技術(shù)人員在閱讀了下述技術(shù)方案的詳細(xì)說(shuō)明之后，可以很容易地將其
應(yīng)用到諸如LSO和LYSO晶體的晶體模塊中。
如圖2a中所示，提供了一種環(huán)形射線探測(cè)器，包括多個(gè)晶體模塊1， 晶體模塊的底面彼此鄰接布置成環(huán)形；多個(gè)光放大裝置2，光放大裝置2圍繞 晶體模塊1組成的環(huán)形外緣彼此相鄰排列，其中每個(gè)晶體模塊1的側(cè)晶體條的 頂面所在的斜面分別與光放大裝置2的光收集面相對(duì)平行設(shè)置；其中晶體模塊 1和光放大裝置2之間填充有光學(xué)耦合劑3,如圖2b所示。通過(guò)填充光學(xué)耦合 劑，可使得射線信號(hào)在晶體模塊與光放大裝置光收集面之間的接口處的能量損 失達(dá)到最低。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該多個(gè)晶體模塊1還可以彼此鄰接布 置成任意多邊形，例如八邊形、十邊形等。
如圖2所示，晶體模塊1和光放大裝置2的空間排布，可以呈如下情況 相鄰接的兩個(gè)晶體模塊1的側(cè)晶體條的頂面所在的斜面位于同一平面上，每個(gè) 光放大裝置2的光收集面和兩個(gè)相鄰接的晶體模塊1構(gòu)成的平面平行地相對(duì)設(shè) 置。光放大裝置2的光收集面與晶體模塊1的側(cè)晶體條的頂面所在的斜面的平 行度越好，則光耦合劑的填充量越少，使得制造和后期維護(hù)都比較容易。
本發(fā)明中使用的光學(xué)耦合劑，具有和晶體條相同或者相近的光折射率，呈 凝膠狀，光損失小，例如光脂或者其他能夠達(dá)到同樣技術(shù)效果的化學(xué)物質(zhì)。通 過(guò)填充光學(xué)耦合劑，可使得光信號(hào)在晶體模塊與光放大裝置光收集面之間的接 口處不會(huì)產(chǎn)生空氣縫隙，防止空氣對(duì)光的全反射，保證光良好傳播性能。
下面將參照?qǐng)D3來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的晶體模塊。該晶體 模塊包括多層疊置的晶體子模塊。晶體子模塊由多個(gè)晶體條4沿著晶體條的寬 度方向排列而成，其中多個(gè)晶體條中包括中心晶體條41和在中心晶體條兩側(cè) 的側(cè)晶體條42，且位于中心晶體條的兩側(cè)的側(cè)晶體條42對(duì)稱排列。中心晶體 條41的長(zhǎng)度大于側(cè)晶體條42的長(zhǎng)度，且相鄰的側(cè)晶體條42的內(nèi)側(cè)晶體條的 長(zhǎng)度大于位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度。中心晶體條41沿著垂直于晶體子模塊的 疊置方向的截面為等腰梯形，位于中心晶體條41頂面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度 大于位于中心晶體條41底面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度，即，如圖3中所示，該 等腰梯形是倒置的。側(cè)晶體條42具有長(zhǎng)方體形狀，且側(cè)晶體條頂面與中心晶體條41頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同一斜面上。
本發(fā)明所提供的晶體模塊，構(gòu)成其的各側(cè)晶體條可以為具有相同的寬度， 且由大于1的奇數(shù)個(gè)晶體條形成晶體子模塊。普通技術(shù)人員顯然可以理解，具 有不同寬度的側(cè)晶體條也可以用于形成所述晶體模塊，只要所述側(cè)晶體條頂面 與中心晶體條41頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同一斜面上，由此上述只是出于示例的 目的而不是為了限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
按照所設(shè)計(jì)的晶體探測(cè)器最終的多邊形或者環(huán)形的形狀需求，可以進(jìn)行幾 何計(jì)算來(lái)獲得各晶體條4的準(zhǔn)確長(zhǎng)度，這些晶體條的長(zhǎng)度應(yīng)該是不相同的，以 滿足最終形成的探測(cè)器晶體模塊的形狀需求。此外，晶體模塊l兩側(cè)面的設(shè)計(jì) 角度，也可以根據(jù)數(shù)學(xué)公式計(jì)算出來(lái)，從而得出中心晶體條41側(cè)面的切割角 度，也就是說(shuō)確定中心晶體條41沿著垂直于晶體子模塊疊置方向的截面所形 成的等腰梯形的具體形狀。
下面將參照?qǐng)D2a、圖3和圖4來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)描述上述的晶體模塊。當(dāng)所 設(shè)計(jì)為射線探測(cè)器的36個(gè)晶體模塊1被布置成環(huán)形(如圖2a所示)，從圓 心到晶體模塊頂面的半徑為160mm。晶體模塊由7層子模塊構(gòu)成，每一個(gè)子 模塊又由7個(gè)晶體條沿著晶體條的寬度方向排列組成。各晶體條的原始形狀為 長(zhǎng)方體形，底面為2.00x2.00mm的正方形，中心晶體條的高度i殳計(jì)為10.00mm。
按照如上設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行中心晶體條的切割角度的計(jì)算和各個(gè)側(cè)晶體條的 長(zhǎng)度計(jì)算。其中，中心晶體條41沿著垂直于晶體子模塊的疊置方向的截面為 等腰梯形，其梯形的高按照設(shè)計(jì)要求為10.00mm，可計(jì)算出等腰梯形頂角的角 度為85。，底角的角度為95。，且此梯形截面的頂部邊長(zhǎng)按照設(shè)計(jì)為2.00mm, 則可計(jì)算出底部邊長(zhǎng)應(yīng)為0.25mm。兩側(cè)的側(cè)晶體條42，位于中心晶體條41 的兩側(cè)對(duì)稱排列，在中心晶體條每一側(cè)，相鄰的側(cè)晶體條42頂面要位于同一 斜面上，此斜面與中心晶體條41相接于中心晶體條41的頂面?zhèn)冗叄腋鱾?cè)晶 體條42底面的、平行于所述晶體子模塊的疊置方向的兩條邊中的、遠(yuǎn)離中心 晶體條41的一邊與中心晶體條41的底面位于同一平面上，為達(dá)到上述要求， 這些側(cè)晶體條42的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度應(yīng)大于位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度，其長(zhǎng) 度由高到低分別為9.87mm， 9.69mm, 9.52mm。
圖4所示是本發(fā)明提供的晶體模塊的立體示意圖，圖中可以看到，晶體模塊的各側(cè)晶體條的頂面最終形成斜面，以滿足與光放大裝置(圖4中未示出)
的空間耦合；而晶體模塊的底面，為階梯狀。
上述設(shè)計(jì)而成的晶體模塊，其外形表面不平行，可適用于射線探測(cè)器設(shè)計(jì) 是多邊形、環(huán)形以及任意需要晶體模塊外表面不平行的探測(cè)器設(shè)計(jì)。且加工過(guò) 程中僅需要對(duì)中心晶體條的兩側(cè)面進(jìn)行研磨，與傳統(tǒng)的斜面切割要切割所有晶 體條相比，在同樣的幾何條件下大大減少了的晶體模塊的所需的切割量，并且 保證了晶體模塊和光放大裝置探測(cè)表面間是平面耦合，最大地減少了耦合空 隙，減少了晶體組裝、維護(hù)的麻煩，提高了晶體模塊的組裝容易度和穩(wěn)定性。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的晶體模塊的制造方法，其中所述制造方法包括下 述步驟A、 將底面為2.00x2.00mm的正方形、高度為10.00mm的長(zhǎng)方體晶體條 研磨成如下中心晶體條41:其截面沿著垂直于將被疊置的方向呈梯形，其中 位于中心晶體條41的頂面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于中心晶體條41的底 面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度，兩者長(zhǎng)度分別為2.00mm和0.25mm;
B、 將具有上述尺寸的長(zhǎng)方體形的側(cè)晶體條42由高到低分別加工為 9.87mm, 9.69mm, 9.52mm。依次連接加工后的側(cè)晶體條至中心晶體條41的 兩側(cè)，并沿著晶體條4的寬度方向排列，以形成晶體子模塊，其中位于中心晶 體條41的兩側(cè)的側(cè)晶體條42被對(duì)稱排列，中心晶體條41的長(zhǎng)度形成為大于 各側(cè)晶體條42的長(zhǎng)度，且相鄰的側(cè)晶體條42的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度形成為大于 位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度，其中側(cè)晶體條42頂面與中心晶體條41頂面的相應(yīng) 側(cè)邊位于同一斜面上；
C、 根據(jù)步驟A、 B形成7個(gè)晶體子模塊；以及
D、 將晶體子模塊沿著疊置方向進(jìn)行疊置，以形成晶體模塊l。 上述晶體模塊還可以根據(jù)射線探測(cè)器的其他具體設(shè)計(jì)要求和晶體條的規(guī)
格加工而成，以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)要求來(lái)形成所述晶體模塊。
上述實(shí)施例僅僅是示意性的，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解 在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修 改、替換和變型，例如探測(cè)器形狀、探測(cè)器模塊含有的子模塊數(shù)目，子模塊含 有的晶體條數(shù)目，晶體條的具體尺寸等，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。 一切滿足實(shí)際多邊形或環(huán)形射線探測(cè)器設(shè)計(jì)要求的晶體模塊的外形 和構(gòu)成要求，均可以通過(guò)上述方法計(jì)算得出，均應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的等同替 換，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于射線探測(cè)器的晶體模塊，所述晶體模塊包括多層疊置的晶體子模塊，所述晶體子模塊由多個(gè)晶體條(4)沿著晶體條的寬度方向排列而成，其中多個(gè)晶體條中包括中心晶體條(41)和在所述中心晶體條兩側(cè)的側(cè)晶體條(42)，且位于所述中心晶體條的兩側(cè)的側(cè)晶體條(42)對(duì)稱，所述中心晶體條(41)的長(zhǎng)度大于所述側(cè)晶體條(42)的長(zhǎng)度，且所述相鄰的側(cè)晶體條(42)的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度大于位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度；所述中心晶體條(41)沿著垂直于所述晶體子模塊的疊置方向的截面為等腰梯形，位于所述中心晶體條(41)的頂面的、所述等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于所述中心晶體條(41)的底面的、所述等腰梯形邊的長(zhǎng)度；所述側(cè)晶體條(42)具有長(zhǎng)方體形狀，且所述側(cè)晶體條頂面與所述中心晶體條(41)頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同一斜面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體模塊，其中，所述各側(cè)晶體條底面的、沿著所述晶體子模塊的疊置方向的兩條邊中的、遠(yuǎn)離所述中心晶體條的一邊與所 述中心晶體條底面位于同一平面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體模塊，其中，所述晶體條為BGO晶體條、 LSO晶體條或者LYSO晶體條。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體模塊，其中，所述構(gòu)成晶體子模塊的各側(cè) 晶體條具有相同的寬度，且由大于1的奇數(shù)個(gè)晶體條形成所述晶體子模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶體模塊，其中，所述晶體模塊具有7、 9、 11 層晶體子模塊，所述晶體子模塊分別由7、 9、 ll個(gè)晶體條構(gòu)成。
6、 一種制造用于射線探測(cè)器的晶體模塊的方法，包括如下步驟A、 將長(zhǎng)方體晶體條研磨成這樣的中心晶體條，所述中心晶體條的截面沿 著垂直于將被疊置的方向呈等腰梯形，其中位于所述中心晶體條(41 )的頂面 的、所述等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于所述中心晶體條(41 )的底面的、所述等 腰梯形邊的長(zhǎng)度；B、 將多個(gè)長(zhǎng)方體形的側(cè)晶體條依次連接至中心晶體條的兩側(cè)，并沿著晶 體條的寬度方向排列，以形成晶體子模塊，其中位于所述中心晶體條的兩側(cè)的 側(cè)晶體條被對(duì)稱排列，所述中心晶體條的長(zhǎng)度形成為大于所述側(cè)晶體條的長(zhǎng)度，且所述相鄰的側(cè)晶體條的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度形成為大于位于外側(cè)的晶體條 的長(zhǎng)度，其中所述側(cè)晶體條頂面與所述中心晶體條頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同 一斜面上；C、 根據(jù)步驟A、 B形成多個(gè)晶體子模塊；以及D、 將所述晶體子模塊沿著所述疊置方向進(jìn)行疊置，以形成所述晶體模塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述步驟B進(jìn)一步包括 將所述各側(cè)晶體條的長(zhǎng)度選擇成使得所述各側(cè)晶體條底面的、沿著所述晶體子模塊的疊置方向的兩條邊中的、遠(yuǎn)離所述中心晶體條的一邊與所述中心晶 體條底面位于同一平面上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述射線探測(cè)器晶體模塊的制造方法，其中，所述晶 體條為BGO晶體、LSO晶體或者LYSO晶體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述射線探測(cè)器晶體模塊的制造方法，其中，構(gòu)成晶 體子模塊的所述各側(cè)晶體條具有相同的寬度，且由大于1的奇數(shù)個(gè)晶體條形成 所述晶體子模塊。
10、 一種射線探測(cè)器，包括多個(gè)如權(quán)利要求1所述的晶體模塊(1 )，所述晶體模塊的底面彼此鄰接布 置成環(huán)形或者多邊形;以及多個(gè)光放大裝置(2)，所述光放大裝置圍繞所述晶體模塊(1)組成的環(huán) 形或者多邊形的外緣彼此相鄰排列，其中每個(gè)晶體模塊(1)的側(cè)晶體條的頂 面所在的斜面分別與光放大裝置(2)的光收集面相對(duì)平行設(shè)置；其中所述晶體模塊(1 )和所述光放大裝置(2 )之間填充有光學(xué)耦合劑(3 )。
11、 根據(jù)如權(quán)利要求10所述的射線探測(cè)器，其中相鄰接的兩個(gè)所述晶體 模塊(1)的側(cè)晶體條的頂面所在的斜面位于同一平面上，每個(gè)所述光放大裝 置(2)的光收集面和兩個(gè)相鄰接的晶體模塊(1 )構(gòu)成的所述平面平行地相對(duì) 設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于射線探測(cè)器晶體模塊，包括多層疊置的晶體子模塊，晶體子模塊由多個(gè)晶體條沿著晶體條的寬度方向排列而成，其中多個(gè)晶體條中包括中心晶體條和在中心晶體條兩側(cè)的側(cè)晶體條，相鄰的側(cè)晶體條的內(nèi)側(cè)晶體條的長(zhǎng)度大于位于外側(cè)的晶體條的長(zhǎng)度；中心晶體條沿著垂直于晶體子模塊的疊置方向的截面為等腰梯形，位于中心晶體條的頂面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度大于位于中心晶體條的底面的、等腰梯形邊的長(zhǎng)度；側(cè)晶體條具有長(zhǎng)方體形狀，且側(cè)晶體條頂面與中心晶體條頂面的相應(yīng)側(cè)邊位于同一斜面上。該模塊可以降低晶體條的研磨量，節(jié)約成本和減少研磨時(shí)間，提高成品率。本發(fā)明進(jìn)一步提供了制造用于射線探測(cè)器的晶體模塊的方法以及具有所述晶體模塊的射線探測(cè)器。
文檔編號(hào)G01T1/202GK101561506SQ200910085370
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者劉亞強(qiáng), 吳朝霞, 彥 夏, 石 王 申請(qǐng)人:清華大學(xué)