[发明专利]一种制作闪烁体阵列的方法

说明书

本发明涉及的是一种基于闪烁体片制作闪烁体阵列的方法。其特征在于，不需要直接切割出闪烁体条，也不需要对由原始闪烁体切割出来的闪烁体片进行专门的抛光处理，但是需要切割出特定厚度的闪烁体片，并对其表面进行清洁处理，还需要使用特定直径或厚度的隔离物。其涉及的主要工序包括三次的切割工序、两次的叠片胶合工序和一次的反光胶包覆工序。其中，闪烁体片是自下而上地叠放，彼此被隔离物和反光胶粘剂隔开，并且是整体胶合的；闪烁体阵列的侧面和底面上包覆的特定厚度的反光胶粘剂也是一次性固化的。本发明公开的制作闪烁体阵列的方法，不仅工艺简单、易于操作，而且制作出来的闪烁体阵列不含隔离物异物，闪烁体条形状大小相同，缝隙宽度一致，分布整齐对称。

技术领域

本发明涉及闪烁体材料和闪烁探测器件领域，特别是涉及一种高能射线成像用闪烁体阵列的制作技术方法。

背景技术

闪烁体是一种在高能粒子或射线（X射线、γ射线、中子等）照射下能够发出脉冲光的功能材料。闪烁体不仅包括闪烁晶体，还包括闪烁玻璃、闪烁陶瓷以及塑料闪烁体等，其中，无机的闪烁晶体使用最为普遍，包括掺铊的碘化钠（NaI:Tl）、掺铊的碘化铯（CsI:Tl）、锗酸铋（Bi₄Ge₃O₁₂，BGO）、掺铈的硅酸钇镥（(Lu,Y)₂SiO₅:Ce，LYSO）、钨酸镉（CdWO₄，CWO）、氟化钡（BaF₂）、掺铈的氯化镧（LaCl₃:Ce）、掺铈的溴化镧（LaBr₃:Ce）、掺铈的六氯化钇锂二铯（Cs₂LiYCl₆:Ce，CLYC）等闪烁晶体。

闪烁体可以用来探测和识别放射X射线、γ射线或其它高能射线照射的核辐射源，如各种天然放射性同位素、人工放射性同位素、以及各种加速器装置，并对它们的能量和放射性活度进行精确测量。闪烁体也可以利用这些高能辐射与不同物质作用的特性差异，制造高新技术装备，服务于国防科技、工业、医疗、安全等行业。

闪烁体可以加工成各种形状和大小，便于与不同种类和大小的光探测器件匹配，包括光电倍增管、光电二极管、雪崩二极管等光探测器件，以及多阳极光电倍增管、多像素光子计数器（MPPC）或硅光电倍增管（SiPM）等阵列式光探测器件，以适用各种核辐射测量及相关核技术应用。

闪烁体阵列，特别是由小尺寸的闪烁晶体条构成的闪烁晶体阵列，应用日渐广泛。例如，医用XCT、PET、PET/CT、γ相机，以及工业CT，包括行李及货物X光安检机、CT型行李/物品检查系统、集装箱/车辆检查系统等高能辐射成像设备都使用了不同的闪烁体阵列。

闪烁体阵列可以认为是由一些闪烁体条在一维或二维方向均匀排布而成，并且相邻闪烁体条之间的缝隙内填充有不透光的物质，目的是防止闪烁体条的光串扰到相邻闪烁体条。其中，缝隙填充物大多对闪烁光具有较高反光率的特性，不仅可以有效地阻止不同闪烁体条间的光串扰，还可以有效提高光收集效率。

使用较为普遍的闪烁体阵列是单层的闪烁体阵列，即由若干尺寸相同的闪烁体条均匀排布并被反光材料隔离开来的闪烁体阵列，闪烁体条一般为长方体，长度介于5mm~50mm，厚度约0.5mm~10mm，闪烁体条之间的缝隙介于0.05mm~2mm。除与光探测器件耦合的出光面以外，闪烁体阵列的其它表面都要涂覆反光材料。反光材料一般为具有粘接强度的反光胶粘剂，或者为反光粉与光学胶粘剂的混合物。闪烁体阵列中闪烁体条的具体尺寸及其缝隙的大小，取决于影像设备的设计要求及所用光探测器件的种类与尺寸。