專利名稱:放射線檢測(cè)器的制作方法
該發(fā)明涉及正電子ECT裝置(計(jì)算機(jī)控制的輻射斷層攝影裝置)和單光子ECT裝置等使用的放射線檢測(cè)器。
圖1是現(xiàn)有裝置外形的立體圖，圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例裝置外形的立體圖，圖3為同一實(shí)施例所用電路的方塊圖，圖4為排列例的示意立體圖。
1～6閃爍體; 22加法電路;
11、12光電倍增管; 23除法電路;
20a、20b光波導(dǎo); 24模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器;
21減法電路; 25波峰識(shí)別電路;
如圖1所示，在現(xiàn)有的正電子ECT裝置和單光子ECT裝置等中，一個(gè)光電倍增管(以下簡(jiǎn)稱PMT)11光學(xué)偶合在一個(gè)閃爍體1上，將這樣組成的放射線檢測(cè)器按多個(gè)環(huán)狀排列，要使PMT11小型化有一定的限度，無法使檢測(cè)器的寬度d變得很小，其空間分辨能力受到限制。
又如，即使能制作出較小的PMT，但若將其按環(huán)狀排列，則PMT的數(shù)量增加，整個(gè)裝置的制造成本也增加。
本發(fā)明的目的是提供，其位置檢測(cè)分辨力非常高，且所需PMT的數(shù)量少，適用于檢測(cè)器成環(huán)狀排列的ECT裝置，價(jià)格又便宜的放射線檢測(cè)器。
以本發(fā)明制造的放射線檢測(cè)器，具有射入放射線的多個(gè)閃爍體，帶有多個(gè)相互獨(dú)立的光檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)光電倍增管，上述多個(gè)閃爍體的輸出面與多個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)的輸入面偶合，以及與上述檢測(cè)系統(tǒng)的數(shù)目等同的，相互獨(dú)立的光波導(dǎo)，各光波導(dǎo)的輸出面分別只與一個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)偶合，且各光波導(dǎo)的輸入面連在各閃爍體的輸出面上偶合，同時(shí)，各閃爍體的輸出面以給定的比例分割，再將各光波導(dǎo)的輸入面與各被分割部分偶合。上述分割比例對(duì)各閃爍體的輸出面是不同的，利用分割比例的差別，以上述多個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)各自的輸出來辨別射入了放射線的閃爍體。
圖2中，將多個(gè)薄閃爍體1、2……相互不串光地沿1的方向排列。除與光波導(dǎo)20a、20b偶合的輸出面外，在這些閃爍體的各表面上涂上反射光材料，以提高聚光效率。另外，也可在各閃爍體1、2……之間插入薄鉛板等，以減少放射線的串漏。這樣，放射線便從這些閃爍體的前面(圖中的下方)射入，光波導(dǎo)20a，20b便在背面一側(cè)(圖中為上方)的輸出面進(jìn)行光偶合。光波導(dǎo)20a和20b分別采用對(duì)應(yīng)于閃爍體1、2……的發(fā)光波長(zhǎng)、吸收光波少的玻璃或丙烯等制作，形成特有的形狀。而且在光波導(dǎo)20a、20b的背面的輸出面上與PMT12的輸入面進(jìn)行光學(xué)偶合。在此實(shí)例中，PMT12是方型體，內(nèi)裝相互獨(dú)立的兩個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)A、B的兩個(gè)電路，光檢測(cè)系統(tǒng)A、B的各輸入面分別與光波導(dǎo)20a的輸出面和光波導(dǎo)20b的輸出面進(jìn)行光偶合。
如圖2所示，光波導(dǎo)20a與20b的形狀分別好似被切掉一部分的三棱柱。即將閃爍體1～6的輸出面作為四邊形PQRS，把PMT12的輸入面作為四邊形TUVW，光檢測(cè)系統(tǒng)A的輸入面作為四邊形TUZX，光檢測(cè)系統(tǒng)B的輸入面作為四邊形XZVW。XZ的中點(diǎn)定為Y，則四棱柱PQRSTUVW以其對(duì)角線PRVT分為兩個(gè)部分，形成兩個(gè)三棱柱后，若將YZRV和YXPT部分從三棱柱上切掉，便可形成光波導(dǎo)20a和20b。此外，光波導(dǎo)20a，20b除與閃爍體1～6偶合的輸入面以及與PMT12偶合的輸出面以外的各表面，為不使其產(chǎn)生光衰減和光串漏，涂敷了反射材料和遮光材料。光波導(dǎo)20a的輸出面呈梯形TUZY，只與光檢測(cè)系統(tǒng)A的輸入面進(jìn)行偶合。光波導(dǎo)20b的輸出面呈梯形VWXY，它只與光檢測(cè)系統(tǒng)B的輸入面進(jìn)行光偶合。光波導(dǎo)20a與20b的各輸入面分別呈三角形PQR和RSP，這些三角形的輸入面與閃爍體1～6的所有輸出面進(jìn)行光偶合，在一個(gè)閃爍體的輸出面上，光波導(dǎo)20a與20b的輸入面都與之進(jìn)行偶合，但與光波導(dǎo)20a的輸入面相偶合的面積和與光波導(dǎo)20b的輸入面相偶合的面積的比例，對(duì)每個(gè)閃爍體是不同的。換言之，閃爍體1～6的輸出面以對(duì)角線PR分割為20a一側(cè)和20b一側(cè)，被分割的各部分面積依每個(gè)閃爍體1～6而各不相同，光波導(dǎo)20a一側(cè)的面積隨閃爍體序號(hào)的增大而變大，光波導(dǎo)20b一側(cè)則相反變小。
放射線射入閃爍體1、2……之一時(shí)，例如射入閃爍體4時(shí)，那里便發(fā)光，此光通過薄閃爍體4內(nèi)部，從其背面的輸出面射出。該光射入光波導(dǎo)20a和20b，分別傳播通過光波導(dǎo)20a和20b，射入PMT12的光檢測(cè)系統(tǒng)A和B。射入各光檢測(cè)系統(tǒng)A和B的光量之比與以光波導(dǎo)20a和20b分割閃爍體4的輸出面的分割比例相對(duì)應(yīng)，由于該分割比例是予先確定的，從光檢測(cè)系統(tǒng)A和B的輸出比可知閃爍體4的發(fā)光。亦即，光檢測(cè)系統(tǒng)A和B的各輸出比例隨發(fā)光的閃爍體的不同而不同。從其輸出比例可知放射線射入了那一個(gè)閃爍體。
因此，如圖3所示，將A、B的輸出輸入減法電路21和加法電路22，便可得到差信號(hào)和和信號(hào)。和信號(hào)與入射的放射線的能量相對(duì)應(yīng)，所以用作能量信號(hào)。由波峰識(shí)別電路25對(duì)該能量信號(hào)進(jìn)行波峰識(shí)別，以消除散亂射線。用于正電子ECT裝置時(shí)，從波峰識(shí)別電路25獲取定時(shí)信號(hào)。另一方面，差信號(hào)含有位置信息。該差信號(hào)在除法電路23中被除以能量信號(hào)，使之規(guī)格化，從而獲得具有更準(zhǔn)確位置信息的信號(hào)，該信號(hào)由A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器24轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而獲得位置信號(hào)。當(dāng)放射線射入閃爍體1時(shí)，該位置信號(hào)可得到最大的負(fù)值，而在閃爍體2、3……等處則逐漸接近正值，到閃爍體6時(shí)可獲得最大的正值。
若將這種結(jié)構(gòu)的放射線檢測(cè)器按圖4以環(huán)狀進(jìn)行多個(gè)排列，可構(gòu)成環(huán)狀ECT裝置，它可用較少的PMT和內(nèi)部電路獲得較高的位置分辨能力。
此外，光波導(dǎo)的形狀也不限于上述實(shí)例中的形狀。在上述實(shí)例中使用的PMT12是內(nèi)裝兩電路型的，也可使用多個(gè)各帶有一個(gè)內(nèi)部電路的圓筒型PMT，此時(shí)只改變光波導(dǎo)輸出面的形狀即可。再有，識(shí)別那個(gè)是放射線入射的閃爍體的識(shí)別回路并不限于圖3中的結(jié)構(gòu)，可采用各種各樣的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，由于從多個(gè)PMT的輸出識(shí)別那個(gè)是放射線入射的閃爍體，所以對(duì)PMT的幾何大小沒有限制?？梢詼p少閃爍體的尺寸。提高位置分辨能力。又由于沒有增加PMT的數(shù)量，也就限制了制造成本的增加。
權(quán)利要求
放射線檢測(cè)器，其特征在于，具有射入放射線的多個(gè)閃爍體，一個(gè)或多個(gè)具有多個(gè)相互獨(dú)立的光檢測(cè)系統(tǒng)的光電倍增管，上述多個(gè)閃爍體的輸出面與上述多個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)的輸入面進(jìn)行光偶合，以及與上述光檢測(cè)系統(tǒng)同個(gè)數(shù)的相互獨(dú)立的光波導(dǎo)，其各光波導(dǎo)的輸出面分別只與一個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)偶合，而且各光波導(dǎo)的輸入面與各自的閃爍體輸出面偶合，同時(shí)，對(duì)各個(gè)閃爍體輸出面按規(guī)定的比例加以分割、將各光波導(dǎo)的輸入面與各被分割部分偶合，上述分割比例隨各閃爍體的輸出面而不同，根據(jù)上述多個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)各自的輸出，按各分割比例來辨別射入放射線的閃爍體。
專利摘要
本發(fā)明放射線檢測(cè)器，具有射入放射線的多個(gè)閃爍體、一個(gè)或多個(gè)具有多個(gè)相互獨(dú)立的光檢測(cè)系統(tǒng)的光電倍增管、以及與上述光檢測(cè)系統(tǒng)同個(gè)數(shù)的相互獨(dú)立的光波導(dǎo)，其各光波導(dǎo)的輸出面分別只與一個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)偶合，對(duì)各個(gè)閃爍體輸出面按規(guī)定的比例加以分割，將各光波導(dǎo)的輸入面與各被分割部分偶合，利用分割比例的差別，根據(jù)上述多個(gè)光檢測(cè)系統(tǒng)各自的輸出來辨別射入了放射線的閃爍體。
文檔編號(hào)G01T1/20GK85101399SQ85101399
公開日1987年1月31日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者山本誠(chéng)一, 田中三博 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島津制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan