一種用于發射成像設備的檢測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于發射成像系統，具體涉及一種用于發射成像設備的檢測器。
【背景技術】
[0002]發射成像設備已經被用于科學實驗以及醫療診斷，如正電子發射成像系統(Positron Emiss1n Tomography，簡稱“PET”)是國際先進醫療器械的代表產品，臨床上廣泛應用于心腦血管疾病和腫瘤等重大疾病的早期診斷、治療方案選取、愈后效果預測、藥物療效評估等方面。PET是目前檢測早期腫瘤最有效的成像方法，被譽為分子水平上檢測人體的“金標準”。發射成像設備的關鍵部件是用于光子收集的檢測器，發射成像設備的靈敏度和檢測效率與檢測器的形狀以及檢測器內部閃爍晶體陣列、光導層和光傳感器陣列的耦合方式具有很大關系。
[0003]現有用于發射成像設備的檢測器，包括封裝盒、晶體陣列和光傳感器，晶體陣列由整塊閃爍晶體及光導玻璃組成，整塊閃爍晶體底面具有正交網格狀切縫，切縫內填充反光材料，光導玻璃粘合于整塊閃爍晶體表面；光傳感器直接粘合在光導玻璃表面，然后將體陣列和光傳感器放入封裝盒中固定，構成檢測器，這種結構不能保證晶體陣列和光傳感器的準確耦合，且粘合劑會對分光解碼效果造成破壞性的影響。
[0004]因此，有必要提出一種用于發射成像設備的檢測器模塊化封裝裝置，以解決現有技術中存在的檢測器內部晶體陣列、光導層和光傳感器陣列的準確耦合及密封封裝問題。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種用于發射成像設備的檢測器，解決現有技術中存在的檢測器內部晶體陣列、光導層和光傳感器陣列的準確耦合及密封封裝問題。
[0006]本發明所提供的一種用于發射成像設備的檢測器，包括封裝盒、網格模具和光傳感器組件，其特征在于:
[0007]A、所述封裝盒為空心盒體，包括前側面、后側面、左側面、右側面和底面，所述前側面、后側面分別與底面垂直連接，左側面和右側面的底邊與底面連接，前側面、后側面、左側面、右側面的側邊依次連接形成封閉環；
[0008]所述左側面的內表面由下平面、中平面、斜面和上平面自下而上依次拼接構成，所述下平面、中平面和上平面互相平行，所述下平面和中平面之間具有臺階，用于定位件定位；斜面和中平面之間夾角α =3°?30° ;所述下平面上具有多道平行的縱向凹槽；所述上平面上具有螺孔，用于穿過螺釘與鎖止件固定；
[0009]所述右側面的內表面形狀和左側面完全相同，構成盒體后，左側面和右側面上的縱向凹槽相對，用于網格模具定位；左側面和右側面上的臺階相對，用于定位件定位；左側面和右側面上的斜面相對，構成棱臺，用于外密封件定位；
[0010]Β、所述網格模具為由Ν片縱向隔片和Ν片橫向隔片垂直交叉連接構成的縱橫網格，各片縱向隔片前后兩端分別超出最前側橫向隔片和最后側橫向隔片，各片橫向隔片左右兩端分別超出最左側縱向隔片和最右側縱向隔片；各片橫向隔片超出最左側縱向隔片和最右側縱向隔片的部分上部具有延伸翼，用于插入封裝盒內平行的縱向凹槽；
[0011]所述網格模具裝入封裝盒底部，網格模具上各片橫向隔片左右兩端的延伸翼分別與所述封裝盒左側面和右側面上平行的縱向凹槽配合；N片縱向隔片和N片橫向隔片在封裝盒內形成(N+1)X(N+1)網格，各網格內嵌入條狀閃爍晶體，構成(N+1)X(N+1)晶體陣列，各網格填充光導液體，將條狀閃爍晶體淹沒，再通過端蓋將晶體陣列的端面固定；4彡N彡64 ;
[0012]C、所述光傳感器組件包括光傳感器、定位件、氣泡移除件、內密封件、外密封件、鎖止件、連接桿；
[0013]所述光傳感器外形為圓柱形，共計Μ X Μ個，Μ X Μ個光傳感器互相緊靠排列成Μ X Μ光傳感器陣列，2 < Μ < 5 ;
[0014]所述定位件為正方形板，其中心具有貫穿頂面和底面的安裝孔，安裝孔的形狀與ΜΧΜ光傳感器陣列側面外輪廓相適應，定位件底面的四角分別具有凹陷，用于預留螺母位置并為延伸翼上端預留空間，各凹陷處具有縱向通孔，用于穿過連接桿；
[0015]所述氣泡移除件為四棱柱，其中心具有軸向的圓錐形通孔，氣泡移除件各側面均為相同的圓弧面，其弧度與所述光傳感器外形的弧度相適應；
[0016]所述內密封件為四棱柱，其各側面均為相同的圓弧面，其弧度與所述光傳感器外形的弧度相適應；
[0017]所述外密封件為正方形板，其中心具有貫穿頂面和底面的貫穿孔，貫穿孔的形狀與ΜΧΜ光傳感器陣列側面外輪廓相適應；外密封件的四角分別具有縱向通孔，用于穿過連接桿；外密封件的前側面形狀為倒置等腰梯形，其底角的角度為α ;
[0018]所述鎖止件為正方形板，其中心具有貫穿頂面和底面的中心孔，中心孔的形狀與ΜΧΜ光傳感器陣列側面外輪廓相適應；鎖止件的四角分別具有縱向通孔，用于穿過連接桿；
[0019]所述定位件底面朝下，所述Μ X Μ光傳感器陣列嵌入安裝孔內，將氣泡移除件和內密封件自下而上依次安裝在所述ΜΧΜ光傳感器陣列中每4個相鄰的光傳感器之間，調整各光傳感器使其下端面與定位件底面平齊，再依次將所述外密封件和鎖止件從上向下套過所述ΜΧΜ光傳感器陣列，利用4根連接桿分別穿過定位件、外密封件和鎖止件四角的縱向通孔，各連接桿兩端用螺母固定，構成光傳感器組件；
[0020]將所述光傳感器組件裝入已插入網格模具的封裝盒內，光傳感器組件的定位件底面接觸封裝盒左側面和右側面上的臺階時安裝到位，光傳感器組件的外密封件與封裝盒左側面和右側面所形成的棱臺擬合定位；再將螺釘分別通過左側面和右側面的螺孔旋入鎖止件，完成檢測器的封裝，其中ΜΧΜ光傳感器陣列側面外輪廓覆蓋(N+l) X (Ν+1)晶體陣列中每個條狀閃爍晶體。
[0021]所述的檢測器，其特征在于:
[0022]所述封裝盒采用鋁合金或不銹鋼材料制作；
[0023]構成所述網格模具的縱向隔片和橫向隔片采用彈簧鋼材料，表面貼有反射膜，所述反射膜為鍍鋁膜、鍍銀膜或多層聚合物型反射膜；
[0024]所述條狀閃爍晶體為鍺酸鉍(BG0)、硅酸釔镥(LYS0)或硅酸镥(LS0)，所述光導液體為硅油、苯基含氫硅樹脂或不飽和聚酯樹脂；
[0025]所述光傳感器為光電倍增管(PMT)、雪崩二極管(APD)或硅光電倍增管(SiPM);
[0026]所述氣泡移除件、內密封件和外密封件為橡膠件；
[0027]所述定位件和鎖止件采用工程塑料制作。
[0028]所述的檢測器，其特征在于:
[0029]所述內密封件與每4個相鄰的光傳感器之間為過盈配合，并涂覆有密封膠；所述外密封件與所述封裝盒的側壁及相鄰光傳感器之間為過盈配合，并涂覆有密封膠。
[0030]所述的檢測器，其特征在于:
[0031]所述封裝盒的左側面和右側面外表面之間夾角β =3°?30°，使得該封裝盒以其左側面和右側面與其它同樣的封裝盒能夠組合擴展成圓環形；
[0032]所述延伸翼底側為切角斜邊，便于與封裝盒內定位槽的配合安裝，最前側橫向隔片和最后側橫向隔片，其延伸翼上端具有角槽，便于拆解時將網格模具整體移出封裝盒。
[0033]本發明中，封裝盒具有變截面內腔、用于網格模具定位的縱向凹槽、用于定位件定位的臺階、用于外密封件定位的斜面，封裝盒的左側面和右側面外表面之間具有夾角，使得某特定數量檢測器可組成理想的檢測環。
[0034](N+l) X (Ν+1)晶體陣列的組裝基于網格模具，通過端蓋實現(N+l) X (Ν+1)晶體陣列的端面固定，與封裝盒底部縱向凹槽配合的網格模具上所有橫向隔片上部的延伸翼頂端比封裝盒內的橫向凸條高出一定距離，當定位件安裝到位緊靠在定位臺階上時，會將多出來的彈性較好的橫向隔片上部的延伸翼壓緊，將(N+l) X (Ν+1)晶體陣列端面固定；所述延伸翼底側為切角斜邊，便于與封裝盒內定位槽的配合安裝，最前側橫向隔片和最后側橫向隔片，其延伸翼上端具有角槽，便于拆解時將網格模具整體移出封裝盒。
[0035]光傳感器陣列與定位件、氣泡移除件、內外密封件、鎖止件等通過連接桿組成一個整體的光傳感器組件，便于在封裝盒內的安裝。
[0036]所述定位件用于固定光傳感器陣列并使其在封裝盒內特定位置和(N+l) X (Ν+1)晶體陣列互相耦合，通過保證定位件安裝時緊貼在封裝盒內的橫向凸條上來保證光傳感器陣列與(Ν+1)Χ(Ν+1)晶體陣列的