[发明专利]射线探测器

说明书

本公开提供了一种射线探测器，涉及射线探测技术领域，该射线探测器，包括至少一功能层组；每一功能层组包括：闪烁窗层，用于基于粒子在闪烁窗层中运动产生闪烁光；光阴极，叠设于闪烁窗层出光面，用于接收闪烁光并在闪烁光的激发下产生光电子；电子倍增器，叠设于光阴极并与光阴极耦合，用于接收光电子并产生增殖光电子；以及读出电路，叠设于电子倍增器并与电子倍增器耦合，用于收集增殖光电子，并读出基于增殖光电子产生的电信号。本公开所提供的射线探测器，提高了现有技术中闪烁光的光电转换效率，从而提高了时间测量及能量测量精度。

技术领域

本公开涉及射线探测技术领域，具体而言，涉及一种射线探测器。

背景技术

探测粒子并提取其基本性质是人类深入微观世界的一种主要途径与手段，通过对粒子的探测识别可以获得粒子的强度、能量、位置、方向等信息。

闪烁探测器是一种常用的射线探测器，在很多领域都有着广泛的应用，由于对伽玛射线的高探测器效率，闪烁探测器常常作为首选，比如正电子断层成像探测器PET(Positron Emission Tomography)。近年来，PET技术发展非常迅速，传统的PET正在逐渐被具有飞行时间功能的探测器TOF-PET(Time of Flight-Positron Emission Tomography)取代。TOF-PET的时间分辨越好，则系统信噪比越高，病人需要注射的放射性药物量越少，扫描时间也更短。

而对于一个闪烁探测器来说，影响时间分辨的主要因素除了闪烁体本身的发光特性以外，还包括闪烁光转化成光电子的效率以及电子倍增器件的时间特性。因此，在已经选定了闪烁体的情况下，要想使TOF-PET在时间性能上有所突破，可以通过提高闪烁光的光电转换效率以及使用时间特性更好的电子倍增器件来实现。

因此，有必要研究一种射线探测器，提高闪烁光转化成光电子的效率，并且使用响应更快的光探测器件，从而使得TOF-PET的时间性能得到突破。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此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

本公开的目的在于提供一种射线探测器，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种射线探测器，包括至少一功能层组；每一所述功能层组包括：

闪烁窗层，用于基于粒子在所述闪烁窗层中运动产生闪烁光；

光阴极，叠设于所述闪烁窗层出光面，用于接收所述闪烁光并在所述闪烁光的激发下产生光电子；

电子倍增器，叠设于所述光阴极并与所述光阴极耦合，用于接收所述光电子并产生增殖光电子；以及，

读出电路，叠设于所述电子倍增器并与所述电子倍增器耦合，用于收集所述增殖光电子，并读出基于所述增殖光电子产生的电信号。

在本公开的一种示例性实施例中，所述闪烁窗层包括闪烁体材料。

在本公开的一种示例性实施例中，所述闪烁体材料包括无机晶体、有机晶体以及塑料闪烁体中的一种或者多种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述闪烁窗层包括切伦科夫转换体。

在本公开的一种示例性实施例中，所述粒子包括电子、质子、离子、光子以及中子中的一种或者多种。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光阴极覆盖在所述闪烁窗层的出光面的全部表面，所述闪烁窗层除所述出光面的所有表面覆盖有反光材料。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光阴极等同厚度的蒸镀在所述闪烁窗层出光面。