快时间响应射线探测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于辐射探测领域。特别涉及一种快时间响应射线探测器。
【背景技术】
[0002]在单光子发射断层成像(SPECT)和正电子发射断层成像(PET)等系统中，普遍采用闪烁体耦合光电倍增管或雪崩光电二极管的方式。这种探测器缺点是探测器体积大、分辨率低、价格昂贵。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0004]为此，本发明的目的在于提出一种快时间响应射线探测器。
[0005]为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种快时间响应射线探测器，包括:闪烁体，用于接收检测射线并根据所述检测射线生成第一光线；密封腔体，所述密封腔体内设置有:光电阴极，用于接收所述第一光线并根据所述第一光线生成电子；第一气体，用于在强电场下与所述电子作用生成大量的次级电子；阳极，用于接收大量的所述次级电子生成感应电流，并将所述感应电流通过密封腔体的引出端连接检测模块；和检测模块，用于根据所述感应电流对所述检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间进行检测；其中，所述密封腔体对所述第一光线透明。
[0006]根据本发明实施例的快时间响应射线探测器，在密闭腔体内设置光电阴极和阳极，光电阴极生成电子，电子在强电场和工作气体下生成大量的次级电子，大量的次级电子在阳极上形成感应电流，通过感应电流获取检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间。整个装置体积小、灵敏度高、成本低。
[0007]另外，根据本发明上述实施例的快时间响应射线探测器，还可以具有如下附加的技术特征:
[0008]进一步地，所述密闭腔体内设置有第一光学玻璃和第二光学玻璃，所述光电阴极设置在所述第一光学玻璃上，所述光电阳极设置在所述第二光学玻璃上，所述第一光学玻璃和所述第二光学玻璃的设置方向相互平行，对所述光电阴极施加负高压或接地、以及对所述阳极施加正高压形成所述强电场。
[0009]进一步地，所述密闭腔体为玻璃腔体。
[0010]进一步地，所述第一气体为惰性气体或氟里昂。
[0011 ] 进一步地，所述第一光线为可见光或紫外线。
[0012]进一步地，所述检测模块包括放大单元，用于对所述感应电流进行放大。
[0013]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0014]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0015]图1是本发明一个实施例的快时间响应射线探测器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0017]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0019]参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0020]以下结合附图描述根据本发明实施例的快时间响应射线探测器。
[0021]图1是本发明一个实施例的快时间响应射线探测器的结构示意图。
[0022]请参考图1，快时间响应射线探测器，包括发光体1、密封腔体2、光电阴极3、阳极4和检测模块5。
[0023]发光体1用于接收检测射线并根据检测射线生成第一光线。密封腔体2对第一光线透明。光电阴极3设置在密封腔体2内，用于接收第一光线并根据第一光线生成电子。第一气体用于在强电场下与电子作用生成大量的次级电子。阳极4用于接收大量的次级电子生成感应电流，并将感应电流通过密封腔体2的引出端连接检测模块5。检测模块5用于对检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间进行检测。
[0024]具体地，从人体组织器官发射的第一检测射线照射闪烁体1后，闪烁体1向左右两侧的密闭腔体2内发出第一光线。第一光线在光电阴极3生成少量的电子，电子在强电场加速下获得足够高能量后与气体分子作用电离出大量的次级电子。在本发明的一个示例中，一个电子会产生107-108个次级电子。大量的次级电子向阳极4运动过程中会在阳极4上形成感应电流。将感应电流通过密闭腔体2的引出端连接检测模块5，检测模块5通过感应电流获得检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间。
[0025]在本发明的一个实施例中，密闭腔体2内设置有第一光学玻璃6和第二光学玻璃7ο光电阴极3设置在第一光学玻璃6上，阳极4设置在第二光学玻璃7上第一光学玻璃6和第二光学玻璃7的设置方向相互平行。通过对光电阴极3施加负高压或接地，以及对阳极4施加正高压形成匀强电场，形成匀强电场的结构简单、体积小。
[0026]在本发明的一个实施例中，检测模块5包括放大单元，用于对感应电流进行放大。
[0027]具体地，放大单位包括匹配电阻51，通过匹配电阻51的作用，感应电流被电子学放大、甄别，进一步提升检测检测射线的准确性。
[0028]在本发明的一个实施例中，密封腔体2为全密封玻璃腔体，使用全密封玻璃腔体光透射性好，且能有效降低成本。
[0029]在本发明的一个实施例中，第一气体为惰性气体或氟里昂。
[0030]在本发明的一个实施例中，检测射线为X射线。
[0031]另外，本发明实施例的快时间响应射线探测器的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
[0032]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0033]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种快时间响应射线探测器，其特征在于，包括: 闪烁体，用于接收检测射线并根据所述检测射线生成第一光线； 密封腔体，所述密封腔体内设置有: 光电阴极，用于接收所述第一光线并根据所述第一光线生成电子； 第一气体，用于在强电场下与所述电子作用生成大量的次级电子； 阳极，用于接收大量的所述次级电子生成感应电流，并将所述感应电流通过密封腔体的引出端连接检测模块；和 检测模块，用于根据所述感应电流对所述检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间进行检测； 其中，所述密封腔体对所述第一光线透明。2.根据权利要求1所述的快时间响应射线探测器，其特征在于，所述密闭腔体内设置有第一光学玻璃和第二光学玻璃，所述光电阴极设置在所述第一光学玻璃上，所述光电阳极设置在所述第二光学玻璃上，所述第一光学玻璃和所述第二光学玻璃的设置方向相互平行，对所述光电阴极施加负高压或接地、以及对所述阳极施加正高压形成所述强电场。3.根据权利要求1或2所述的快时间响应射线探测器，其特征在于，所述密闭腔体为玻璃腔体。4.根据权利要求1或2所述的快时间响应射线探测器，其特征在于，所述第一气体为惰性气体或氟里昂。5.根据权利要求1或2所述的快时间响应射线探测器，其特征在于，所述第一光线为可见光或紫外线。6.根据权利要求1或2所述的快时间响应射线探测器，其特征在于，所述检测模块包括放大单元，用于对所述感应电流进行放大。
【专利摘要】本发明公开了一种快时间响应射线探测器，包括：闪烁体，接收检测射线并根据检测射线生成第一光线；密封腔体，内设置有：光电阴极，接收第一光线并根据第一光线生成电子；第一气体，在强电场下与电子作用生成大量的次级电子；阳极，接收大量的次级电子生成感应电流，并将感应电流通过引出端连接检测模块；检测模块，根据感应电流对检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间进行检测。本发明具有如下优点：在密闭腔体内设置光电阴极和阳极，光电阴极生成电子，电子在强电场和工作气体下生成大量的次级电子，大量的次级电子在阳极上形成感应电流，通过感应电流获取检测射线的能量、强度和伽马光子飞行时间。整个装置体积小、灵敏度高、成本低。
【IPC分类】G01T1/20
【公开号】CN105301625
【申请号】CN201510759675
【发明人】王 义, 申忱迪, 郭宝鸿, 刘超, 蒲海
【申请人】清华大学, 河北天地智慧医疗设备有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月9日