快時間響應射線探測器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于輻射探測領域。特別涉及一種快時間響應射線探測器。
【背景技術】
[0002]在單光子發射斷層成像(SPECT)和正電子發射斷層成像(PET)等系統中，普遍采用閃爍體耦合光電倍增管或雪崩光電二極管的方式。這種探測器缺點是探測器體積大、分辨率低、價格昂貴。
【發明內容】
[0003]本發明旨在至少解決上述技術問題之一。
[0004]為此，本發明的目的在于提出一種快時間響應射線探測器。
[0005]為了實現上述目的，本發明的第一方面的實施例公開了一種快時間響應射線探測器，包括:閃爍體，用于接收檢測射線并根據所述檢測射線生成第一光線；密封腔體，所述密封腔體內設置有:光電陰極，用于接收所述第一光線并根據所述第一光線生成電子；第一氣體，用于在強電場下與所述電子作用生成大量的次級電子；陽極，用于接收大量的所述次級電子生成感應電流，并將所述感應電流通過密封腔體的引出端連接檢測模塊；和檢測模塊，用于根據所述感應電流對所述檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間進行檢測；其中，所述密封腔體對所述第一光線透明。
[0006]根據本發明實施例的快時間響應射線探測器，在密閉腔體內設置光電陰極和陽極，光電陰極生成電子，電子在強電場和工作氣體下生成大量的次級電子，大量的次級電子在陽極上形成感應電流，通過感應電流獲取檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間。整個裝置體積小、靈敏度高、成本低。
[0007]另外，根據本發明上述實施例的快時間響應射線探測器，還可以具有如下附加的技術特征:
[0008]進一步地，所述密閉腔體內設置有第一光學玻璃和第二光學玻璃，所述光電陰極設置在所述第一光學玻璃上，所述光電陽極設置在所述第二光學玻璃上，所述第一光學玻璃和所述第二光學玻璃的設置方向相互平行，對所述光電陰極施加負高壓或接地、以及對所述陽極施加正高壓形成所述強電場。
[0009]進一步地，所述密閉腔體為玻璃腔體。
[0010]進一步地，所述第一氣體為惰性氣體或氟里昂。
[0011 ] 進一步地，所述第一光線為可見光或紫外線。
[0012]進一步地，所述檢測模塊包括放大單元，用于對所述感應電流進行放大。
[0013]本發明的附加方面和優點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，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0014]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1是本發明一個實施例的快時間響應射線探測器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0017]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0018]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0019]參照下面的描述和附圖，將清楚本發明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發明的實施例包括落入所附加權利要求書的精神和內涵范圍內的所有變化、修改和等同物。
[0020]以下結合附圖描述根據本發明實施例的快時間響應射線探測器。
[0021]圖1是本發明一個實施例的快時間響應射線探測器的結構示意圖。
[0022]請參考圖1，快時間響應射線探測器，包括發光體1、密封腔體2、光電陰極3、陽極4和檢測模塊5。
[0023]發光體1用于接收檢測射線并根據檢測射線生成第一光線。密封腔體2對第一光線透明。光電陰極3設置在密封腔體2內，用于接收第一光線并根據第一光線生成電子。第一氣體用于在強電場下與電子作用生成大量的次級電子。陽極4用于接收大量的次級電子生成感應電流，并將感應電流通過密封腔體2的引出端連接檢測模塊5。檢測模塊5用于對檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間進行檢測。
[0024]具體地，從人體組織器官發射的第一檢測射線照射閃爍體1后，閃爍體1向左右兩側的密閉腔體2內發出第一光線。第一光線在光電陰極3生成少量的電子，電子在強電場加速下獲得足夠高能量后與氣體分子作用電離出大量的次級電子。在本發明的一個示例中，一個電子會產生107-108個次級電子。大量的次級電子向陽極4運動過程中會在陽極4上形成感應電流。將感應電流通過密閉腔體2的引出端連接檢測模塊5，檢測模塊5通過感應電流獲得檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間。
[0025]在本發明的一個實施例中，密閉腔體2內設置有第一光學玻璃6和第二光學玻璃7ο光電陰極3設置在第一光學玻璃6上，陽極4設置在第二光學玻璃7上第一光學玻璃6和第二光學玻璃7的設置方向相互平行。通過對光電陰極3施加負高壓或接地，以及對陽極4施加正高壓形成勻強電場，形成勻強電場的結構簡單、體積小。
[0026]在本發明的一個實施例中，檢測模塊5包括放大單元，用于對感應電流進行放大。
[0027]具體地，放大單位包括匹配電阻51，通過匹配電阻51的作用，感應電流被電子學放大、甄別，進一步提升檢測檢測射線的準確性。
[0028]在本發明的一個實施例中，密封腔體2為全密封玻璃腔體，使用全密封玻璃腔體光透射性好，且能有效降低成本。
[0029]在本發明的一個實施例中，第一氣體為惰性氣體或氟里昂。
[0030]在本發明的一個實施例中，檢測射線為X射線。
[0031]另外，本發明實施例的快時間響應射線探測器的其它構成以及作用對于本領域的技術人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。
[0032]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0033]盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同限定。
【主權項】
1.一種快時間響應射線探測器，其特征在于，包括: 閃爍體，用于接收檢測射線并根據所述檢測射線生成第一光線； 密封腔體，所述密封腔體內設置有: 光電陰極，用于接收所述第一光線并根據所述第一光線生成電子； 第一氣體，用于在強電場下與所述電子作用生成大量的次級電子； 陽極，用于接收大量的所述次級電子生成感應電流，并將所述感應電流通過密封腔體的引出端連接檢測模塊；和 檢測模塊，用于根據所述感應電流對所述檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間進行檢測； 其中，所述密封腔體對所述第一光線透明。2.根據權利要求1所述的快時間響應射線探測器，其特征在于，所述密閉腔體內設置有第一光學玻璃和第二光學玻璃，所述光電陰極設置在所述第一光學玻璃上，所述光電陽極設置在所述第二光學玻璃上，所述第一光學玻璃和所述第二光學玻璃的設置方向相互平行，對所述光電陰極施加負高壓或接地、以及對所述陽極施加正高壓形成所述強電場。3.根據權利要求1或2所述的快時間響應射線探測器，其特征在于，所述密閉腔體為玻璃腔體。4.根據權利要求1或2所述的快時間響應射線探測器，其特征在于，所述第一氣體為惰性氣體或氟里昂。5.根據權利要求1或2所述的快時間響應射線探測器，其特征在于，所述第一光線為可見光或紫外線。6.根據權利要求1或2所述的快時間響應射線探測器，其特征在于，所述檢測模塊包括放大單元，用于對所述感應電流進行放大。
【專利摘要】本發明公開了一種快時間響應射線探測器，包括：閃爍體，接收檢測射線并根據檢測射線生成第一光線；密封腔體，內設置有：光電陰極，接收第一光線并根據第一光線生成電子；第一氣體，在強電場下與電子作用生成大量的次級電子；陽極，接收大量的次級電子生成感應電流，并將感應電流通過引出端連接檢測模塊；檢測模塊，根據感應電流對檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間進行檢測。本發明具有如下優點：在密閉腔體內設置光電陰極和陽極，光電陰極生成電子，電子在強電場和工作氣體下生成大量的次級電子，大量的次級電子在陽極上形成感應電流，通過感應電流獲取檢測射線的能量、強度和伽馬光子飛行時間。整個裝置體積小、靈敏度高、成本低。
【IPC分類】G01T1/20
【公開號】CN105301625
【申請號】CN201510759675
【發明人】王 義, 申忱迪, 郭寶鴻, 劉超, 蒲海
【申請人】清華大學, 河北天地智慧醫療設備有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月9日