[发明专利]辐射探测器组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有闪烁体的辐射探测器组件，本发明还涉及一种该辐射探测器组件的制造方法。

背景技术

在目前各类辐射探测器中，闪烁体固体探测器是应用广泛且需求量大的类型，具有体积紧凑，探测效率高等特点。在闪烁体固体探测器中，由闪烁体(碘化铯、钨酸镉等)和光敏器件(光电二极管、光电倍增管等)组成的探测器组件是其核心部件，也是影响探测器性能指标的最主要的部分；一般而言，闪烁体探测器的探测原理是由闪烁体吸收入射的射线能量，并将该能量转化为等比例的闪烁光(光谱范围一般在近红外到近紫外区间)；闪烁光由光敏器件吸收并转换为电信号，并将该信号传输至探测器的读出电路做进一步处理。

目前典型的探测器组件是由闪烁体和光敏器件通过光学胶耦合而成，耦合的部位在闪烁体的出光面和光敏器件的感光面之间；光学胶具有较高的光学折射率，可以减小从闪烁体到光敏器件之间光路上折射率的变化，进而提高闪烁光的传输效率；另外，光学胶还具有一定的粘结强度和硬度，可以固定闪烁体和光敏器件使两者的相对位置不发生变化。

在大部分探测器的工作环境中(温度-25℃至40℃，湿度0％至60％)，探测器组件的性能表现稳定；但在高温高湿的工作环境中(温度70℃以上，湿度80％以上)，可观察到探测器组件的灵敏度(最主要的性能指标)会随着时间增加而逐渐降低，其原因是在高温高湿环境下，空气中的水分子密度大且具有较高动能，渗透闪烁体和光敏器件之间的光学胶体到达粘结面，使胶体与器件之间的粘结强度降低，进而使胶体与器件分离；分离后的胶体和器件之间形成折射率变化较大的光路，导致闪烁光的传输效率降低。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够在高温高湿环境中工作的辐射探测器组件。

本发明的另外一个目的在于提供辐射探测器组件的制造方法。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种辐射探测器组件，包括一基体以及化学沉积于所述基体外表面的外封装层，其中所述基体包括闪烁、光敏器件及内封装层：闪烁体两端分别具有入射面和出光面，所述入射面以及闪烁体的外周面上设有反射层；光敏器件包括光敏面及封装外壳，所述光敏面与所述出光面通过光学胶相耦合；内封装层粘结于所述反射层的外表面并密封包裹所述闪烁体与光学器件的耦合部位。

根据本发明的一实施方式，所述内封装层包括至少一金属膜层和/或有机物膜层。

根据本发明的一实施方式，所述内封装层的厚度小于0.1毫米，和/或所述外封装层的厚度不低于10微米。

根据本发明的一实施方式，所述外封装层为低压化学沉积而成的有机薄膜。

根据本发明的一实施方式，所述闪烁体为横截面呈矩形的长方体。

根据本发明的一实施方式，所述内封装层在所述闪烁体上围合成一个突出于所述出光面的围堰，光学胶位于所述围堰内，所述光敏器件位于光学胶内，且所述光敏器件的光敏面与出光面贴合，所述光学胶的水平面覆盖光敏器件的封装外壳并与围堰顶部平齐。

根据本发明的另一个方面，一种辐射探测器组件的制造方法，包括如下步骤：

形成一基体，其中该基体包括闪烁体、光敏器件及内封装层；闪烁体两端分别具有入射面和出光面，所述入射面以及闪烁体的外周面上设有反射层；所述光敏器件与所述闪烁体的出光面通过光学胶相耦合；内封装层粘结于所述反射层的外表面并密封包裹所述闪烁体与光敏器件的耦合部位；

在所述基体的外表面通过化学沉积的方法形成一外封装层。

根据本发明的一实施方式，根据本发明的一实施方式，所述内封装层包括至少一金属膜层和/或有机物膜层。

根据本发明的一实施方式，形成所述基体时，首先所述内封装层在所述闪烁体上围合成一个突出于所述出光面的围堰，然后使所述闪烁体呈竖立状态，以使出光面位于入射面的上方，在所述围堰内加入光学胶，并将所述光敏器件置入光学胶内，使光敏器件的光敏面与出光面贴合，所述光学胶的水平面覆盖光敏器件的封装外壳并与围堰顶部平齐。

根据本发明的一实施方式，形成所述外封装层时，在基体外表面通过低压化学沉积为成有机薄膜。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：