[发明专利]一种闪烁晶体测试装置

说明书

本发明提供一种闪烁晶体测试装置，包括机械模块、探测模块和数据模块，机械模块包括晶体装载单元、旋转单元和耦合单元，多个晶体装载单元间隔设置于旋转单元上，耦合单元包括可移动的载物台；探测模块具有光电转换器件和数据传输单元，光电转换器件设置于载物台上，光电转换器件依序与安装于晶体装载单元中的闪烁晶体耦合，光电转换器件与数据传输单元通信连接；数据模块与所述数据传输单元通信连接。本发明具有自动化测试的能力，可进行大批量、高效率的晶体测试，还可扩展闪烁晶体性能参数，能够提供更稳定的测试结果。

技术领域

本发明涉及一种材料性能测试设备，更具体地涉及一种闪烁晶体测试装置。

背景技术

当受到γ射线、X射线或者原子核等高能粒子的作用时，闪烁晶体能够产生闪烁脉冲，将这些高能粒子中的高能光子转化为低能光子，从而进一步通过与闪烁晶体耦合的光电转换器件将闪烁脉冲转换为电信号。闪烁晶体在辐射探测技术中，特别是在正电子发射断层成像技术(positron emission tomography，以下简称PET)中得到广泛应用。闪烁晶体作为辐射探测设备最前端的部件，直接影响到辐射探测设备的整体性能。因此，随着辐射探测技术的发展，逐渐衍生出了各种闪烁晶体专用的测试设备。在逐渐成熟的数字化PET设备中，将会使用越来越大规模数量的闪烁晶体，数以万计的闪烁晶体均需要保证稳定性、可靠的性能，这对现有的闪烁晶体测试设备而言是一种挑战。

然而，首先，现有的闪烁晶体测试设备的基本设计思想是基于γ光子探测器，将闪烁晶体与后端光电转换器件以及电子学器件分离，控制不同闪烁晶体与光电转换器件的耦合，从而达到获得不同晶体响应的目的。由于闪烁晶体与光电转换器件的紧贴耦合要求比较高，传统的方式是通过机械固定、手工装卸的方式来实现。手工装卸测试的方式虽然系统简单，成本低，但是最终的测试结果在很大程度上会受到装卸过程的影响，测试结果并不可靠，并且耗时较长，效率低下。因此，急需一种能够自动化且操作简单的闪烁晶体测试装置。

其次，由于传统的闪烁晶体测试装置基于一套γ光子探测器，只具有测试闪烁晶体位置性能和能量分辨率参数的能力，无法对闪烁晶体的时间性能、光输出以及闪烁脉冲的特征进行测试、表征。因此，其测试结果不够全面，实用性较低。

此外，一般来说，闪烁晶体测试装置中最终的响应包括两部分：一部分是闪烁晶体本身的响应，一部分是测试装置的响应，最终的响应通过对这两部分响应进行卷积获得。目前，许多厂商、研究团队均通过自己的γ光子探测器形成闪烁晶体测试装置，并且大多数的γ光子探测器均为非线性系统，这使得很难从最终的响应中获得不受测试装置影响的闪烁晶体本身的响应。因此，这些装置测试的结果只在通过相应的γ光子探测器构成的大系统中具有参考价值。这就意味着如果其他使用者采用此测试装置，测试结果将不具有参考性。从这一层面上来讲，一个能够直接获得闪烁晶体响应的测试系统，或者能够获得闪烁晶体线性响应的系统具有更广的可扩展性。

总之，现有的闪烁晶体测试装置的缺点在于：一、无法实现全自动化的测试晶体装卸，系统冗余，控制电路复杂；二、测试装置无法逃脱γ光子探测器的束缚，沦为光子探测的衍生物，无法对位置和能量以外的信息特征进行测量；三、测试对象主要针对大块闪烁晶体(比如，晶体阵列或连续晶体)，很难从整体晶体响应中分离出部分独立的响应，而且测试结果为非线性响应，无法在其它系统中扩展，没有拓展价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种闪烁晶体测试装置，从而解决现有技术中闪烁晶体测试装置无法进行高效、便捷的操作且不能获取更多性能参数的问题。