PET探测器晶体阵列的组装装置及组装方法

摘要

本发明提供了一种PET探测器晶体阵列的组装装置及组装方法，包括：方形框架和设置在所述方形框架内的两个推挡组件和两个弹簧夹具；其中，所述两个弹簧夹具的一端分别与所述两个推挡组件相接，所述两个弹簧夹具的另一端分别与所述方形框架的两个相邻边上相背离的两端相接，所述方形框架的另外两个相邻边和所述两个推挡组件之间形成待组装基本晶体阵列单元的弹性挤压定型空间。利用本发明，不仅能够方便地将由单根晶体粘接的基本晶体阵列单元挤压成为分布均匀、二维方向上对齐性好的晶体阵列，以保障后期制作的PET探测器的探测效率；并且本发明结构简单、成本低廉并且操作方便，能够大大提高晶体阵列的组装效率。

权利要求

1.一种PET探测器晶体阵列的组装装置，其特征在于包括：方形框架(110)和设置在所述方形框架内的两个推挡组件(120)和两个弹簧夹具(130)；其中，所述两个弹簧夹具(130)的一端分别与所述两个推挡组件(120)相接，所述两个弹簧夹具(130)的另一端分别与所述方形框架(110)的两个相邻边上相背离的两端相接，所述方形框架(110)的另外两个相邻边和所述两个推挡组件(120)之间形成待组装基本晶体阵列单元的弹性挤压定型空间。

2.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，在所述方形框架(110)的四角或者底部开设有光学胶导流槽。

3.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，在所述两个推挡组件(120)中，其中一个推挡组件的宽度小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度，另一个推挡组件的宽度大于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度；并且宽度小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度的推挡组件与所述待组装基本晶体阵列单元的宽度之差不超过构成所述待组装基本晶体阵列单元的单根晶体的宽度。

4.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，所述两个推挡组件(120)的宽度均小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度；并且所述两个推挡组件(120)的宽度与所述待组装基本晶体阵列单元的宽度之差不超过构成所述待组装基本晶体阵列单元的单根晶体的宽度。

5.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，所述推挡组件(120)采用挤压时不会产生明显形变的硬质材料制成。

6.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，所述弹簧夹具由两个平面固件和均匀装配在所述两个平面固件之间的至少两只弹簧构成。

7.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，所述推挡组件(120)和所述弹簧夹具(130)为一体设置。

8.如权利要求1所述的组装装置，其特征在于，所述弹簧夹具(130)和所述方形框架(110)为一体设置。

9.一种PET探测器晶体阵列的组装方法，包括如下步骤：利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

将所述基本晶体阵列单元放入一方形框架内的一角；

利用两个推挡组件分别夹住所述基本晶体阵列单元未与所述方形框架相接的两个边；

将两个两端分别具有平面固件的弹簧夹具置入所述两个推挡组件与所述方形框架之间的空间以挤压所述基本晶体阵列单元。

10.一种利用组装装置组装PET探测器晶体阵列的方法，所述组装装置为权利要求1中所述的组装装置，并且所述推挡组件、弹簧夹具和方形框架一体设计结构，所述方法包括如下步骤：利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

压缩所述组装装置中的两个弹簧夹具，以使所述组装装置中的弹性挤压定型空间能够容纳待挤压的基本晶体阵列单元；

将所述基本晶体阵列单元置入所述弹性挤压定型空间；

放开两个弹簧夹具以挤压所述基本晶体阵列单元。

说明书

PET探测器晶体阵列的组装装置及组装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及PET探测器的定位装配技术领域，更为具体地，涉及一种PET探测器晶体阵列的组装装置及组装方法。

背景技术

[0002] 在PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层扫描仪)应用中，要求对正电子湮灭后产生的一对伽马射线的能量，以及击中探测器的位置进行精确的测量。目前最主要的PET探测器结构为闪烁体阵列与光电倍增管阵列耦合结构，当放射性元素发出的射线击中闪烁晶体阵列中的闪烁体后产生闪烁荧光被光电倍增管搜集并进行放大后，得到电信号，根据电信号的位置和强弱即可确定放射性元素的位置。

[0003] 探测器的空间分辨率(探测效率)跟单根晶体的尺寸、晶体阵列的有效接收面积以及晶体阵列与光电倍增管阵列的对齐耦合度都有很大关系。其中，组成晶体阵列的基本晶体阵列单元中单根晶体的均匀性和单根晶体之间的对齐程度是影响探测器探测效率的关键因素之一，只有组成晶体阵列的基本晶体阵列单元中的单根晶体达到高度的均匀和对齐，才能保障整个晶体阵列的质量以及与光电倍增管阵列的对齐耦合质量。

[0004] 在对探测器中的晶体阵列进行装配的过程中，为了减小探测器的空间探测误差，要求晶体阵列中的晶体尽量分布均匀并在二维尺度X和Y方向上很好地对齐。

[0005] 在组装晶体阵列的过程中，需要先将单根晶体通过光学胶粘合成基本的晶体阵列单元，通常的手工对齐方法在提高工作效率方面具有很大的局限性，另一方面，手工对齐作业难免会存在误差，很难保证基本的晶体阵列单元中各单根晶体间的光学胶的厚度均一以及所有单根晶体在二维方向上的对齐性，从而影响最终的探测器性能。

发明内容

[0006] 鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种PET探测器晶体阵列的组装装置，利用一组装配套件对基本晶体阵列单元的均匀挤压，实现基本晶体阵列单元中单根晶体的均匀分布与互相对齐。

[0007] 根据本发明的一个方面，提供了一种PET探测器晶体阵列的组装装置，包括：

[0008] 方形框架和设置在所述方形框架内的两个推挡组件和两个弹簧夹具；其中，[0009] 所述两个弹簧夹具的一端分别与所述两个推挡组件相接，所述两个弹簧夹具的另一端分别与所述方形框架的两个相邻边上相背离的两端相接，所述方形框架的另外两个相邻边和所述两个推挡组件之间形成待组装基本晶体阵列单元的弹性挤压定型空间。

[0010] 其中，优选的结构是，在所述方形框架的四角或者底部开设有光学胶导流槽。

[0011] 其中，优选的结构是，在所述两个推挡组件中，其中一个推挡组件的宽度小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度，另一个推挡组件的宽度大于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度；并且宽度小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度的推挡组件与所述待组装基本晶体阵列单元的宽度之差不超过构成所述待组装基本晶体阵列单元的单根晶体的宽度。

[0012] 其中，优选的结构是，所述两个推挡组件的宽度均小于所述待组装基本晶体阵列单元的宽度；并且所述两个推挡组件的宽度与所述待组装基本晶体阵列单元的宽度之差不超过构成所述待组装基本晶体阵列单元的单根晶体的宽度。

[0013] 其中，优选的结构是，所述推挡组件采用挤压时不会产生明显形变的硬质材料制成。

[0014] 其中，优选的结构是，所述弹簧夹具由两个平面固件和均匀装配在所述两个平面固件之间的至少两只弹簧构成。

[0015] 其中，优选的结构是所述推挡组件和所述弹簧夹具为一体设置。

[0016] 其中，优选的结构是，所述弹簧夹具和所述方形框架为一体设置。

[0017] 根据本发明的另一方面，提供了一种PET探测器晶体阵列的组装方法，包括：

[0018] 利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

[0019] 将所述基本晶体阵列单元放入一方形框架内的一角；

[0020] 利用两个推挡组件分别夹住所述基本晶体阵列单元未与所述方形框架相接的两个边；

[0021] 将两个两端分别具有平面固件的弹簧夹具置入所述两个推挡组件与所述方形框架之间的空间以挤压所述基本晶体阵列单元。

[0022] 再一方面，本发明还提供一种利用上述组装装置组装PET探测器晶体阵列的方法，组装装置为推挡组件、弹簧夹具和方形框架一体设计结构，该方法包括如下步骤：

[0023] 利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

[0024] 压缩所述组装装置中的两个弹簧夹具，以使所述组装装置中的弹性挤压定型空间能够容纳待挤压的基本晶体阵列单元；

[0025] 将所述基本晶体阵列单元置入所述弹性挤压定型空间；

[0026] 放开两个弹簧夹具以挤压所述基本晶体阵列单元。

[0027] 利用上述根据本发明的PET探测器晶体阵列的组装装置和组装方法，不仅能够方便地将由单根晶体粘接的基本晶体阵列单元挤压成为分布均匀、二维方向上对齐性好的晶体阵列，以保障后期制作的PET探测器的探测效率。并且本发明结构简单、成本低廉并且操作方便，能够大大提高晶体阵列的组装效率。

[0028] 为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

[0029] 通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

[0030] 图1为根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装装置结构示意图；

[0031] 图2为根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装装置应用于晶体阵列装配的结构示意图；

[0032] 图3为本发明实施例的导流槽设置在方形框架底部的结构示意图；

[0033] 图4为根据本发明另一实施例的推挡组件结构示意图；

[0034] 图5为根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装方法流程示意图；

[0035] 图6为根据本发明另一实施例的PET探测器晶体阵列的组装方法流程示意图。

[0036] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

[0037] 以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

[0038] 图1示出了根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装装置结构示意图。

[0039] 如图1所示，本发明提供的PET探测器晶体阵列的组装装置包括一方形框架110、两个推挡组件120以及分别与两个推挡组件相连的两个弹簧夹具130，两个弹簧夹具130的另一端分别固定在方形框架110的两个相邻边上相背离的两端，方形框架110的另外两个相邻边和两个推挡组件120所构成的空间即为待组装基本晶体阵列单元的弹性挤压定型空间。

[0040] 图2为根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装装置应用于晶体阵列装配的结构示意图。如图2所示，在组装晶体阵列的作业过程中，将由多个单根晶体和光学胶装配成的基本晶体阵列单元200置于两个推挡组件120与方形框架110的一角所形成的定型空间内，借助与两个推挡组件120相接的两个弹簧夹具的弹力挤压，就可以将该基本晶体阵列单元200压紧并自然对齐。

[0041] 另外，为了便于清除基本晶体阵列单元在挤压过程中产生的多余的光学胶，还可以在方形框架110的四角或者底部开设有光学胶导流槽，导流槽可以开设一个或者多个。在图1和图2所示的实施方式中，导流槽112开设在方形框架110正对弹性挤压定型空间的一角，也可以开设在方形框架110的边框上或者底部，图3示出了本发明实施例的导流槽设置在方形框架底部的结构示意图。导流槽的形状可以是如图3所示的方形，也可以是三角形、圆形等本领域悉知的导流槽形状。

[0042] 为了使两个推挡组件能够相互配合挤压基本阵列单元，在两个推挡组件120中，至少需要一个推挡组件的宽度小于等于待挤压的基本晶体阵列单元的宽度。但另一方面，为了能够将基本晶体阵列单元中的每一个单根晶体挤压到位，对于宽度小于等于待挤压的基本晶体阵列单元的宽度的推挡组件来说其宽度又不能比基本晶体阵列单元的宽度小太多，差距应当限制在一个单根晶体的宽度之内。

[0043] 因此，在图2所示的实施方式中，两个推挡组件120中，一个推挡组件的宽度小于待组装基本晶体阵列单元200的宽度，并且与待组装基本晶体阵列单元的宽度之差不超过构成待组装基本晶体阵列单元的单根晶体的宽度，而另一个推挡组件的宽度等于待组装基本晶体阵列单元200的宽度。

[0044] 在图4所示的实施方式中，一个推挡组件的宽度小于待组装基本晶体阵列单元的宽度，另一个推挡组件的宽度大于待组装基本晶体阵列单元的宽度。

[0045] 由于本发明的目的是通过均匀的挤压使基本晶体阵列单元对齐，因此推挡组件最好选用在采用挤压时不会产生明显形变的硬质材料制做。并且整体来讲，方形框架的尺寸应该与待组装的基本晶体阵列单元加上推挡组件以及弹簧夹具压缩后的长度相匹配。

[0046] 在本发明的一个优选实施方式中，弹簧夹具由两个平面固件和均匀装配在所述两个平面固件之间的至少两只弹簧构成，以保障挤压力度的均匀性，比如在图1和图2所示实施方式，每个弹簧夹具由两根弹簧组成，并且弹簧的两端都装配有平面固件。

[0047] 本发明的上述结构可以是分体式的，也可以采用一体组装的结构，组装方式也可以根据实际生产应用的需求灵活确定。如将推挡组件120和弹簧夹具130设置一体，即将弹簧夹具一端装配的平面固件视为推挡组件，或者将弹簧夹具130和方形框架110设置为一体结构，或者将推挡组件120、弹簧夹具130和方形框架110设置为一体结构等。这种结构组合上的简单变化均不会影响本发明的应用。

[0048] 实际装配的时候，先用单根晶体和光学胶(有时还有反射膜)装配成晶体阵列的形状，这个时候可能晶体在二维方向上并没有很好地对齐，各单根晶体间的光学胶厚度也有可能不一样。将前述晶体阵列放入本发明组装装置的方形框架中并推至图2所示的开槽的角落，然后用较短的推挡组件夹住晶体阵列的一个边，然后另一个推挡组件夹住晶体阵列的另一个边，最后将弹簧压缩后放入方形框架内，使其一端顶住推挡组件，另一端顶住方形框架的边框，这样利用弹簧自身的弹力将晶体阵列压紧并自然对齐，多余的光学胶将从方形框架的开槽处流出。

[0049] 相应的，本发明还提供一种利用上述装置组装PET探测器晶体阵列的方法，图5为根据本发明实施例的PET探测器晶体阵列的组装方法流程示意图。

[0050] 如图5所示，本发明提供的PET探测器晶体阵列的组装方法，包括如下步骤：

[0051] S501：利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

[0052] S502：将所述基本晶体阵列单元放入一方形框架内的一角；

[0053] S503：利用两个推挡组件分别夹住所述基本晶体阵列单元未与所述方形框架相接的两个边；

[0054] S504：将两个两端分别具有平面固件的弹簧夹具置入所述两个推挡组件与所述方形框架之间的空间以挤压所述基本晶体阵列单元。

[0055] 在上述组装装置为推挡组件、弹簧夹具和方形框架一体结构设计时，其组装方法如图6所示：

[0056] S601：利用光学胶将单根晶体装配成基本晶体阵列单元的形状；

[0057] S602：压缩组装装置中的两个弹簧夹具，以使组装装置中的弹性挤压定型空间能够容纳待挤压的基本晶体阵列单元；

[0058] S603：将所述基本晶体阵列单元置入所述弹性挤压定型空间；

[0059] S604：放开两个弹簧夹具以挤压所述基本晶体阵列单元。

[0060] 如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明的PET探测器晶体阵列的组装装置及方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的PET探测器晶体阵列的组装装置及方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。