技術領域

本實用新型涉及輻射探測領域，特別是涉及一種組合閃爍晶體結構及基于SiPM的具有該組合閃爍晶體結構的組合閃爍探測器結構及具有該組合閃爍探測器結構的輻射探測設備。

背景技術

閃爍探測器是由閃爍晶體和光電器件組成的輻射探測器，為核物理研究、輻射測量、核醫學成像設備研究提供了器件支持。閃爍晶體首先將x/γ射線轉換為可見光子，然后光電器件將可見光子轉換為電脈沖信號，后端對電脈沖信號按幅度進行分類計數獲得輻射信息。新型光電器件硅光電倍增管(Silicon?Photomultiplier，簡稱SiPM)具有體積小、增益大、無需高壓等特性，現閃爍探測器正逐漸使用SiPM替代傳統光電倍增管(Photo-Multiplier?Tubes，簡稱PMT)。

現有閃爍探測器多使用單一種類閃爍晶體組成?；谠摻Y構探測器，可實現x/γ輻射劑量儀等核測量儀器，但是，該種單一閃爍晶體結構的閃爍探測器存在靈敏度和計數率線性范圍的矛盾。高靈敏度的探測器，在強輻射場下會產生高計數率電脈沖信號，一方會引起面堆積效應引起信息丟失，一方面對于后端信號處理模塊的性能提出很高要求，極大的增加了使用難度和成本；SiPM由于雪崩恢復時間和像素個數限制，其動態范圍有限，很難對寬范圍光強有線性響應。

因此，針對上述技術問題，有必要提供一種新型結構的組合閃爍晶體結構及基于SiPM的具有該組合閃爍晶體結構的組合閃爍探測器結構及具有該組合閃爍探測器結構的輻射探測設備，以解決現有技術中存在的靈敏度和計數率線性度矛盾的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種組合閃爍晶體結構及基于SiPM的具有該組合閃爍晶體結構的組合閃爍探測器結構及具有該組合閃爍探測器結構的輻射探測設備，可利用閃爍晶體參數差異解決靈敏度和計數率線性度矛盾并突破SiPM動態范圍有限的瓶頸。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種組合閃爍晶體，其包括至少一個A閃爍晶體模塊及一個B閃爍晶體模塊，所述A閃爍晶體模塊與B閃爍晶體模塊為性能不盡相同的閃爍晶體模塊，所述A閃爍晶體模塊包括至少一個閃爍晶體A，所述B閃爍晶體模塊包括至少一個閃爍晶體B，所述閃爍晶體A的靈敏度低于所述閃爍晶體B的靈敏度，所述閃爍晶體A的光輸出高于所述閃爍晶體B的光輸出，所述B閃爍晶體模塊設有用以接收射線的射線入射面，至少一個所述A閃爍晶體模塊排布于B閃爍晶體模塊的射線入射面的外側。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，所述B閃爍晶體模塊包括與外部硅光電倍增器件耦合的第一對接面、與第一對接面位置相對的第二對接面以及連接第一對接面及第二對接面的用以接收射線的若干個側面，若干所述側面為所述B閃爍晶體模塊的射線入射面，所述A閃爍晶體模塊包括若干個，若干所述A閃爍晶體模塊分別排布于B閃爍晶體模塊的每一側面外圍，且整體上若干所述A閃爍晶體模塊圍繞所有側面從側面外圍完全包裹住B閃爍晶體模塊。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，該若干個A閃爍晶體模塊相對于B閃爍晶體模塊至少在一個方向上呈對稱排布。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，若干所述A閃爍晶體模塊以大于等于射線入射面面積的方式進行排布并包裹B閃爍晶體模塊。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，所述B閃爍晶體模塊包括與外部硅光電倍增器件耦合的第一對接面、與第一對接面位置相對的第二對接面以及連接第一對接面及第二對接面的用以接收射線的若干個側面，若干所述側面為所述B閃爍晶體模塊的射線入射面，所述A閃爍晶體模塊包括若干個，若干所述A閃爍晶體模塊分別排布于B閃爍晶體模塊的至少兩個側面外圍，且整體上若干所述A閃爍晶體模塊從側面外圍不完全包裹B閃爍晶體模塊。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，該若干個A閃爍晶體模塊相對于B閃爍晶體模塊至少在一個方向上呈對稱排布。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，若干所述A閃爍晶體模塊以大于等于射線入射面面積的方式進行排布并包裹B閃爍晶體模塊。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，所述B閃爍晶體模塊包括與硅光電倍增器件耦合的第一對接面、與第一對接面位置相對的第二對接面以及連接第一對接面及第二對接面的用以接收射線的若干個側面，若干所述側面為所述B閃爍晶體模塊的射線入射面，所述至少一個A閃爍晶體模塊排布于B閃爍晶體模塊其中一個側面的外側。

上述的一種組合閃爍晶體，優選地，所述至少一個A閃爍晶體模塊排布后與射線入射面對接的面的面積大于等于射線入射面的面積。