一种基于半导体制冷器的伽马探测装置的制作方法

1.本实用新型涉及伽马探测器领域，特别是一种基于半导体制冷器的伽马探测装置。


背景技术：

2.针对采用sipm、czt等半导体光电传感器阵列应用的场合，一般是通过在光电传感器其中一侧耦合导热材料，并通过在导热材料另外一面固定导热管道，管道内部流通导热液体如纯水或者油等介质，将探测器内部热量带到外部空间中，因此，每一个探测器模块均至少要有一个进液口和一个出液口，模块之间还必须通过管道进行并联或者串联，同时，整机需配备大功率的制冷系统以及液体循环驱动装置，使得整机散热结构庞大且复杂，对于单个模块的维护也有诸多不便。


技术实现要素：

3.针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种基于半导体制冷器的伽马探测装置，能对光电探测器阵列高效散热，其结构简单，维护方便。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种基于半导体制冷器的伽马探测装置，其包括：闪烁晶体、感光阵列组件和半导体制冷组件；所述感光阵列组件包括若干个光电探测器，光电探测器在平面内呈阵列排布；所述闪烁晶体紧密设置于所述感光阵列组件的顶面；所述半导体制冷组件用于对所述感光阵列组件的底面进行制冷。
6.更优地，所述半导体制冷组件包括：半导体制冷器件、散热器和散热风扇；所述散热器与所述半导体制冷器件的制热端接触安装；所述半导体制冷器件的制冷端与所述感光阵列组件的底面接触安装；所述散热风扇用于对散热器进行吹风散热。
7.更优地，所述散热器包括散热板和竖向平行且间隔设置于所述散热板底部的若干翅片；相邻翅片之间设有散热间隙；所述散热板的两端分别竖向一个设有散热风扇，两个所述散热风扇分别位于所述散热间隙的两端；且驱动时转动方向相反。
8.更优地，所述伽马探测装置还设有控制电路；所述闪烁晶体的底面与所述感光阵列组件的顶面之间设有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述感光阵列组件温度；所述控制电路与所述温度传感器和半导体制冷组件电联接。
9.更优地，所述闪烁晶体的底面与所述感光阵列组件的顶面之间通过光导材料贴合安装。
10.更优地，所述感光阵列组件的底面与所述半导体制冷器件的制冷端之间通过导热材料贴合安装。
11.更优地，所述伽马探测装置还包括热屏蔽罩，所述热屏蔽罩将所述闪烁晶体、感光阵列组件和半导体制冷其件的制冷端罩住。
12.更优地，所述热屏蔽罩由石棉纤维制成，厚度为1-2mm。
13.本实用新型的实施例的有益效果：
14.所述伽马探测装置基于半导体制冷器可以将自身探作为独立的功能模块，便于安装和生产，避免了常规的整体水冷或者油冷所需的额外大功率制冷器、泵等部件需求，简化了伽马探测装置的内部结构，既保证了制冷散热效果，又使得伽马探测装置的拆装流程和维护操作更加方便快捷。
附图说明
15.图1是本实用新型的一个实施例中所述伽马探测装置的截面结构示意图；
16.图2是本实用新型的一个实施例中所述伽马探测装置的立体结构示意图；
17.图3是本实用新型的一个实施例中所述伽马探测装置的分解结构示意图。
18.其中：闪烁晶体110，感光阵列组件120，光导材料130，导热材料140，半导体制冷组件130，半导体制冷器件131，散热器132，散热板133，翅片134，散热风扇135，控制电路150，温度传感器160，热屏蔽罩170。
具体实施方式
19.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
20.本技术的一个实施例，如图1至图3所示，一种基于半导体制冷器的伽马探测装置，其包括：闪烁晶体110、感光阵列组件120和半导体制冷组件130；所述感光阵列组件120包括若干个光电探测器，光电探测器在平面内呈阵列排布；所述闪烁晶体110紧密设置于所述感光阵列组件120的顶面；所述半导体制冷组件130用于对所述感光阵列组件120的底面进行制冷。
21.具体的，所述半导体制冷组件130包括：半导体制冷器件131、散热器132和散热风扇135；所述散热器132与所述半导体制冷器件131的制热端接触安装；所述半导体制冷器件131的制冷端与所述感光阵列组件120的底面接触安装；所述散热风扇135用于对散热器132进行吹风散热。半导体制冷组件130具有结构紧凑、环境友好的优点，适合满足所述感光阵列组件120的内部制冷需求。
22.所述散热器132包括散热板133和竖向平行且间隔设置于所述散热板133底部的若干翅片134；相邻翅片134之间设有散热间隙；所述散热板的两端分别竖向一个设有散热风扇135，两个所述散热风扇135分别位于所述散热间隙的两端；且驱动时转动方向相反。借助于所述散热风扇135以及散热间隙的设计，有助于将半导体制冷器件131产生的热量快速排出，保持更高的制冷效率。
23.所述伽马探测装置还设有控制电路150；所述闪烁晶体110的底面与所述感光阵列组件120的顶面之间设有温度传感器160，所述温度传感器160用于检测所述感光阵列组件120温度；所述控制电路150与所述温度传感器160和半导体制冷组件130电联接。所述温度传感器160能实时将所述感光阵列组件120的温度参数传递给所述控制电路150，所述控制电路150根据预设温度范围，控制所述半导体制冷器件131的工作电流，进而调节所述半导体制冷器件131对所述感光阵列组件120制冷效果。所述sipm伽马探测装置具备自动实时的温度反馈控制系统，使得所述感光阵列组件120的温度呢个始终稳定在设定范围内。
24.所述闪烁晶体110的底面与所述感光阵列组件120的顶面之间通过光导材料130贴
合安装。所述光导材料130具体可以是光学透明硅脂；使得所述闪烁晶体110接受导的射线能更加精准快速的传递至所述感光阵列组件120上。
25.所述感光阵列组件120的底面与所述半导体制冷器件131的制冷端之间通过导热材料140贴合安装。所述导热材料140可以是导热硅脂，使得所述半导体制冷器件131的冷量能更快速高效的传递至所述感光阵列组件120上。
26.所述伽马探测装置还包括热屏蔽罩170，所述热屏蔽罩170将所述闪烁晶体110、感光阵列组件120和半导体制冷其件的制冷端罩住。所述热屏蔽罩170由石棉纤维制成，厚度为1-2mm。所述热屏蔽罩170一方面能保证射线顺利进入所述闪烁晶体110内，另一方面也能防止外接热量进入，也可以防止在湿度较高的外界环境下所述sipm伽马探测装置内部结露。
27.光电探测器为czt光电传感器阵列或者sipm光电传感器等半导体光电传感器。
28.所述伽马探测装置基于半导体制冷器可以将自身探作为独立的功能模块，便于安装和生产，避免了常规的整体水冷或者油冷所需的额外大功率制冷器、泵等部件需求，简化了伽马探测装置的内部结构，既保证了制冷散热效果，又使得伽马探测装置的拆装流程和维护操作更加方便快捷。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
32.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
33.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
35.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。