[发明专利]用于磁场中的位置灵敏型射线探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及射线探测技术领域，尤其涉及一种用于磁场中的位置灵敏型射线探测装置。

背景技术

目前，在射线探测技术领域中，核成像技术是射线探测器的一个重要应用方向，其一般方法是利用与核相关的物理量在被测目标中的变化规律或分布情况，获得物体内部信息，并通过计算机对这些信息进行处理，重建被测对象的内部图像。基于射线探测的核成像技术在社会公共安全、高能物理、生物医学等领域发挥着重要的作用。例如，作为先进的医学成像手段，正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography，PET)技术在获取生物某些器官或病灶的功能信息等方面具有独特的优点，因而在一些疾病的早期诊断、病理研究、疗效观察及新药研究等方面获得广泛应用。

在某些情况下，核成像设备必须工作于强磁场环境，以核医学设备PET-MRI为例，它是将PET和磁共振成像MRI相融合的一种双模态成像技术。既能发挥PET的功能成像作用，又能利用MRI高达微米量级的位置分辨能力来协助PET精确定位。在PET-MRI扫描仪中，PET探测器位于核磁共振仪超导磁体内，即必须工作于高达若干特斯拉的强磁场下，传统的光电倍增管及探测器构成方法是难以胜任的。

现有技术方案中，PET探测器产生的信号由于增益很小，常常需要使用前端放大器来对信号进行放大，才能进行长距离传输和处理，这样前端放大器就会增大探测器的体积，而且由于前端放大器处于核磁共振仪的均匀磁场内，也会导致PET与MRI相互干扰明显；另外由于前端放大器的功率较高，发热也明显，也会使探测器局部温度升高，从而导致探测器很难稳定的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于磁场中的位置灵敏型射线探测装置，能够使前端放大器处于磁场之外，从而减小探测器体积，并避免与磁场的相互干扰，同时能够降低探测器发热量，减小温度对探测器性能造成的影响。

一种用于磁场中的位置灵敏型射线探测装置，所述探测装置包括闪烁体、光传输模块、光电转换器、第一电子学线路板、第二电子学线路板、信号线和电源线，其中：

所述闪烁体，用于接收放射性射线并发出闪烁光；

所述光传输模块，一面耦合到所述闪烁体，将所述闪烁体发出的闪烁光光传输并分配给光电转换器；

所述光电转换器，耦合到所述光传输模块的另一面，用来收集所述光传输模块传输来的闪烁光，并将该闪烁光转换为电信号；

所述第一电子学线路板，用于固定光电转换器，并读出电信号；

所述信号线的一端连接位于磁场中的所述第一电子学线路板，另一端连接位于磁场外的第二电子学线路板，用于将所述电信号传输到所述第二电子学线路板上；

所述第二电子学线路板设置于磁场之外，且用于信号放大的前端放大器和定时电路均位于该第二电子学线路板上；

所述电源线的一端连接位于磁场中的探测装置，另一端连接位于磁场外的供电电源，该供电电源为所述光电转换器供电。

所述探测装置单个在磁场中任意放置；或由多个组成环状或平板在磁场中任意放置。

所述信号线为导线、同轴电缆或柔性电路板。

所述光传输模块为石英玻璃片光导。

所述光电转换器为具有高增益、硬磁性的半导体光电转换器。

所述光电转换器为硅光电倍增管，所述硅光电倍增管根据使用需求拼接成任意行列的阵列。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述探测装置包括闪烁体、光传输模块、光电转换器、第一电子学线路板、第二电子学线路板、信号线和电源线，其中闪烁体，用于接收放射性射线并发出闪烁光；所述光传输模块，一面耦合到所述闪烁体，将所述闪烁体发出的闪烁光光传输并分配给光电转换器；所述光电转换器，耦合到所述光传输模块的另一面，用来收集所述光传输模块传输来的闪烁光，并将该闪烁光转换为电信号；所述第一电子学线路板，用于固定光电转换器，并读出电信号；所述信号线的一端连接位于磁场中的所述第一电子学线路板，另一端连接位于磁场外的第二电子学线路板，用于将所述电信号传输到所述第二电子学线路板上；所述第二电子学线路板设置于磁场之外，且用于信号放大的前端放大器和定时电路均位于该第二电子学线路板上；所述电源线的一端连接位于磁场中的探测装置，另一端连接位于磁场外的供电电源，该供电电源为所述光电转换器供电。通过上述探测装置就能够使前端放大器处于磁场之外，从而减小探测器体积，并避免与磁场的相互干扰，同时能够降低探测器发热量，减小温度对探测器性能造成的影响。

附图说明