[其他]放射线检测装置

说明书

本发明涉及放射线检测装置。

利用X射线或γ射线等的照相装置历来都是先把被拍照的物体成象在对所使用的放射线具有高敏感度“感光”特性的特殊乳胶底片的显象（感光）面上，然后拍摄出物体的影象，这就是广为人们熟知的X射线照相机或γ射线照相机。在照相时，到达显象面上的放射线的强度分布，在感光了的乳胶底片上反映为黑度的变化，但是用测量黑度的方法不可能定量而又精确地求出放射线的强度来。因此在进行照相判断时，不可能详细地得知被拍照的物体的各部分的物理信息。

针对这种情况，也可以采用这样一种方法，即用盖革计数管进行扫描，将放射线的强度转变成电信号，来进行精密的测量。这种方法虽然适合于详细的分析显象面上局部的信息，但要总体地了解从被拍照的整个物体获得的信息，是非常不方便的。因而采用这种“照相”的方法时，还要使用专门的X射线分析装置等。

而且，当来自被拍照物体的各部分的放射线的强度，或者被拍照物体的各部分的形状随时间发生非常快的变化时，上述的任何一种方法都不可能对此作出反应，也就不可能获得信息。因此有人考虑过这样一种照相方法，即把显象面分割成许多个面元，将入射到各个面元上的放射线转变为电信号进行照相的方法。这种方法被用于γ射线照相机，但其结构非常复杂，而且如下面所述，为了实现高灵敏度、高分辨能力的照相，还有许多需要解决的问题。

以医疗上使用的X射线照相装置为例，显象面的尺寸为30厘米×30厘米，最好是用1000×1000个以上的面元件构成显象面，另外照相过程要在数毫秒以内完成。而且为了以高灵敏度、损失少为前提而获得信息，就必须检测出入射到各面元上的以光子为单位的放射线的强度。因此，例如考虑在显象面上设置一个闪烁器，将放射线相转变成光学相，并用其输入部分有排列成矩阵形的光电元件的光脉冲集成电路，将该光学相作为电信号来显象（在这种情况下，集成电路的输入部分的各光电元件就是面元）。然而，采用现有的这种集成电路时，光电元件的个数为32×32＝1024个，输入部分的采光面积为10毫米²，无论如何也不可能覆盖住30厘米×30厘米大小的显象面，即使在将来也不可能期待实现有这么大采光面积的集成电路。不言而喻，即使使用许多集成电路，由于并列的各集成电路的采光窗框之间的部分会将显象面纵横分割，所以也不实用。本发明的目的就是要解决以上这样的问题，提供具有高灵敏度、高分辨力的放射线检测装置。

在本发明中，为了解决上述问题，在放射线显象面上配置以矩阵形式排列的许多闪烁器，通过这些闪烁器，在放射线相的阶段就将显象面分割成许多面元，并将各闪烁器的光信号传递给接收光信号用的集成电路的信号输入部分的各光电元件。因此，按本发明制造的放射线检测装置的特征是，该装置包括紧密排列在放射线检测面上的许多闪烁器，分别与这许多闪烁器对应的、把各闪烁器的输出光传递给光电转换元件的许多导光通路，以及许多集成电路。而每一个集成电路的信号输入部分包括对应于上述许多导光通路排列的许多光电转换元件，集成电路的另一部分包括测量这许多光电转换元件的输出信号的许多电子电路。

还可以采用另外一种形态，其特征是将许多闪烁器和与其对应的光电转换元件，以及集成电路沿放射线检测面横向单行紧密排列，同时将一定数量的横向单行排列好的各排沿纵向逐排稍微重叠一些排列成瓦形，使放射线检测面的横排露出正面，上下紧密排列。

因此，由构成面元的各闪烁器输出的光信号，通过例如由光导纤维构成的导光通路，传递给集成电路输入部分的光电元件，并在这里转换成电信号。所转换成的电信号则是与输入光的光子数相对应的脉冲信号（脉冲强度正比于不能辨别其到达输入部分的时刻而被看作是同时到达的光子个数），该脉冲信号经过集成电路中的脉冲幅度分析器（PHA）电路部分及二进制计数器进行处理后，由数据总线输出。

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是上述实施例中采用的集成电路的光信号输入部分的光电二极管的排列示意图。

图3是将上述实施例中的闪烁器发出的光传递给集成电路的方法及该集成电路内部的结构示意图。

图4表示在本实施例的考虑方案中的放射线传感器单元阵列的排列方法的斜视图。

图5是该实施例中的放射线传感器单元阵列的正视图。

图6是表示该实施例中的放射线传感器阵列的内部结构的方框图。

图7是该实施例中的放射线传感器阵列的排列形式的正视图。

其中

1-闪烁器

2-闪烁器矩阵板

3-光导纤维束

4-集成电路