專利名稱：一種雙能x射線陣列探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及輻射成像系統(tǒng)探測器，特別涉及應(yīng)用于X射線輻射成像系統(tǒng)化中的一種雙能X射線陣列探測器。
技術(shù)背景X射線穿透被檢物體之后，其能譜會發(fā)生變化，其變化與被檢物體的材料組成有關(guān)，傳統(tǒng)的雙能X射線探測器是由高、低能兩個探測器組成，其中每個探測器又包括一個閃爍體陣列和一個光電二極管陣列。低能陣列探測器布置在靠近被檢物體的一側(cè)，主要吸收 X射線能譜中的低能部分，高能陣列探測器布置在低能陣列探測器后面，主要吸收X射線能譜中的高能部分。一般在低能陣列測器和高能陣列探測器之間還配置一個濾波片來吸收X 射線能譜中的低能部分。傳統(tǒng)的雙能χ射線探測器不利于做到雙能χ射線陣列探測器中的高、低能通道在同一射線位置采樣，進而影響掃描系統(tǒng)的材料識別能力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于為了解決上述問題，提供一種雙能X射線陣列探測器，利用這種雙能X射線探測器能夠測量穿透物體的X射線能譜中低能部分和高能部分的相對差別，進而識別材料的依據(jù)。為了達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案是雙能X射線陣列探測器在沿 X射線的入射方向上依序包括第一閃爍體陣列、第一光電二極管、第一濾波片、PCB板、第二濾波片、第二光電二極管陣列和第二閃爍體陣列，所述第一閃爍體陣列、第一光電二極管陣列、第一濾波片、第二濾波片、第二光電二極管陣列和第二閃爍體陣列均以焊接或粘接的方式集成在所PCB板上。在第一閃爍體陣列之前還包括準直器陣列。所述的PCB板上還以焊接或粘接的方式集成有數(shù)據(jù)采集電路。所述各陣列中所包含的元器件數(shù)量均相同且各陣列間的相應(yīng)元器件互相對準。所述的第一閃爍體陣列和第二閃爍體陣列由相同或不同閃爍體材料組成。所述的閃爍體材料可選CsI (Tl)、CdffO4, GOS、ZnSe, YAG0所述的第一濾波片和第二濾波片的材料為銅、銀、金、或者是含銅、銀、金的合金材料。在第一閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量低于在第二閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量。本實用新型提出的一種雙能X射線陣列探測器將低能陣列探測器、濾波片和高能陣列探測器集成在一個部件上，方便制造和使用。同時由于低能探測器陣列和高能探測器陣列對位準確，所以有利于提高射線掃描系統(tǒng)對材料的識別能力。


3[0013]圖1為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例1的示意圖。圖2為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例2的示意圖。圖3為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例3的示意圖。圖中1、低能閃爍體陣列，2、高能閃爍體陣列，3、第一光電二極管陣列，4、第二光電二極管陣列，5、第一濾波片，6、第二濾波片，7、PCB板，8、準直器陣列，9、采集電路。
具體實施方式
實施例1:圖1為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例1的示意圖。如圖所示，1 為低能閃爍體陣列、2為高能閃爍體陣列，3為第一光電二極管陣列、4為第二光電二極管陣列、5為第一濾波片、6為第二濾波片、7為PCB板。如圖所示，上述低能閃爍體陣列1、高能閃爍體陣列2、第一光電二極管陣列3、第二光電二極管陣列4、第一濾波片5、第二濾波片6 通過焊接或粘接的方式集成在PCB板7上。當X射線A從低能閃爍體陣列1入射時，其先在低能閃爍體陣列1內(nèi)部沉淀能量， 激發(fā)閃爍光，由第一光電二極管陣列3將閃爍光信號轉(zhuǎn)換成低能探測電信號。之后，X射線繼續(xù)穿過第一濾波片5、PCB板7、第二濾波片6和第二光電二極管陣列4，最終進入高能閃爍體陣列2，并在閃爍體內(nèi)部沉底能量釋放出閃爍光。由第二光電二極管陣列4收集閃爍光信號并將其轉(zhuǎn)換成高能探測器電信號。然后。上述高、低能探測器電信號通過PCB板7上的電路和插接件輸出給出后續(xù)的數(shù)據(jù)采集電路。實施例2 圖2為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例2的示意圖。如圖所示，上述雙能X射線陣列炸藥、毒品探測器還可以具有準直器陣列8，該準直器陣列8位于低能閃爍體陣列1之前，其可以與低能閃爍陣列1焊接或粘接在一起，也可防止在接近低能閃爍體陣列1的位置。圖2中的1為低能閃爍體陣列、2為高能閃爍體陣列、3為第一光電二極管陣列、4為第二光電二極管陣列，5為第一濾波片、6為第二濾波片、7為PCB板、8為由高原子序數(shù)材料組成的準直器陣列。上述低能閃爍體陣列1、高能閃爍體陣列2、第一光電二極管陣列3、第二光電二極管陣列4、第一濾波片5、第二濾波片6也通過焊接或粘接的方式集成在PCB板7上。在工作過程中經(jīng)過被檢的X射線A首先入射通過準直器陣列8，然后才進入低能閃爍體陣列1，以此來減少X射線A中的散射成分。之后X射線在低能閃爍體陣列 1內(nèi)部沉淀能量，激發(fā)閃爍光，由第一光電二極管陣列3將閃爍光信號轉(zhuǎn)換成低能探測電信號。之后，X射線繼續(xù)穿過第一濾波片5、PCB7、第二濾波片6和第二光電二極管陣列4，最終進入高閃爍體陣列2，并在閃爍體內(nèi)部沉底能量釋放出閃爍光。由第二光電二極管陣列4 收集閃爍光信號并將其轉(zhuǎn)換成高能探測器電信號。然后。上述高、低能探測器電信號通過 PCB板7上的電路和插接件輸出給出后續(xù)的數(shù)據(jù)采集電路。實施例3 圖3為本實用新型一種雙能X射線陣列探測器實施例3的示意圖。如圖所示，31 為低能探測器(包括低能閃爍體、第一光電二極管陣列、第一濾波片)和32高能探測器(包括高能閃爍體、第二光電二極管、第二濾波片)，7為PVB板，該PCB板7上還包括數(shù)據(jù)采集電路9，如圖3所示，經(jīng)過被檢物體的X射線A通過低能探測器31和高能探測器32分別轉(zhuǎn)換成低能和高能輸出信號，這些信號可以直接集成在PCB板7上的數(shù)據(jù)采集電路9將信號進一步處理，或者直接傳換成數(shù)字信號輸出。所述的第一閃爍體陣列和第二閃爍體陣列由相同或不同閃爍體材料組成。此外所述的閃爍體材料可選CsI (Tl)、CdffO4, GOS、ZnSe, YAG等。所述的第一濾波片和第二濾波片的材料為銅、銀、金、或者是含銅、銀、金的合金材料。在第一閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量低于在第二閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量。為了保證探測結(jié)果的精確性，所述各陣列中所包含的元器件數(shù)量均相同且各陣列件的相應(yīng)元器件以互相對準的方式設(shè)置。以上所述，并非對本實用新型做任何形式上和實質(zhì)上的限定，凡熟悉本行業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用以上所揭示的技術(shù)內(nèi)容，而做出的些許變更、修飾與演變的等同變化，均為本實用新型的等效實施例。
權(quán)利要求1.一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于該雙能X射線陣列探測器在沿X射線的入射方向上依序包括第一閃爍體陣列、第一光電二極管、第一濾波片、PCB板、第二濾波片、 第二光電二極管陣列和第二閃爍體陣列，所述第一閃爍體陣列、第一光電二極管陣列、第一濾波片、第二濾波片、第二光電二極管陣列和第二閃爍體陣列均以焊接或粘接的方式集成在所PCB板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于在第一閃爍體陣列之前還包括準直器陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于所述的PCB板上還以焊接或粘接的方式集成有數(shù)據(jù)采集電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于所述各陣列中所包含的元器件數(shù)量均相同且各陣列間的相應(yīng)元器件互相對準。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于所述的第一閃爍體陣列和第二閃爍體陣列由相同或不同閃爍體材料組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于所述的閃爍體材料可選 CsI (Tl)、CdWO4、GOS、ZnSe、YAG。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于所述的第一濾波片和第二濾波片的材料為銅、銀、金、或者是含銅、銀、金的合金材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙能X射線陣列探測器，其特征在于在第一閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量低于在第二閃爍體陣列中沉淀能量的X射線光子的能量°
專利摘要本實用新型公開了一種雙能X射線陣列探測器，其在X射線入射方向分別包含第一閃爍體陣列、第一光電二極管陣列，第一濾波片陣列、PCB板，第二濾波片陣列、第二光電二極管陣列、第二閃爍體陣列，上述各功能器件集成為一個部件，利用這種雙能X射線陣列探測器能夠測量穿透物體的X射線能譜中低能部分和高能部分的相對差別，進而提供材料的識別依據(jù)。
文檔編號G01N23/04GK202217062SQ201120314930
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉笠浩 申請人:劉笠浩