CN109541673B - 一种闪烁晶体测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种闪烁晶体测试装置，包括机械模块、探测模块和数据模块，机械模块包括晶体装载单元、旋转单元和耦合单元，多个晶体装载单元间隔设置于旋转单元上，耦合单元包括可移动的载物台；探测模块具有光电转换器件和数据传输单元，光电转换器件设置于载物台上，光电转换器件依序与安装于晶体装载单元中的闪烁晶体耦合，光电转换器件与数据传输单元通信连接；数据模块与所述数据传输单元通信连接。本发明具有自动化测试的能力，可进行大批量、高效率的晶体测试，还可扩展闪烁晶体性能参数，能够提供更稳定的测试结果。

Description

一种闪烁晶体测试装置

技术领域

本发明涉及一种材料性能测试设备，更具体地涉及一种闪烁晶体测试装置。

背景技术

当受到γ射线、X射线或者原子核等高能粒子的作用时，闪烁晶体能够产生闪烁脉冲，将这些高能粒子中的高能光子转化为低能光子，从而进一步通过与闪烁晶体耦合的光电转换器件将闪烁脉冲转换为电信号。闪烁晶体在辐射探测技术中，特别是在正电子发射断层成像技术(positron emission tomography，以下简称PET)中得到广泛应用。闪烁晶体作为辐射探测设备最前端的部件，直接影响到辐射探测设备的整体性能。因此，随着辐射探测技术的发展，逐渐衍生出了各种闪烁晶体专用的测试设备。在逐渐成熟的数字化PET设备中，将会使用越来越大规模数量的闪烁晶体，数以万计的闪烁晶体均需要保证稳定性、可靠的性能，这对现有的闪烁晶体测试设备而言是一种挑战。

然而，首先，现有的闪烁晶体测试设备的基本设计思想是基于γ光子探测器，将闪烁晶体与后端光电转换器件以及电子学器件分离，控制不同闪烁晶体与光电转换器件的耦合，从而达到获得不同晶体响应的目的。由于闪烁晶体与光电转换器件的紧贴耦合要求比较高，传统的方式是通过机械固定、手工装卸的方式来实现。手工装卸测试的方式虽然系统简单，成本低，但是最终的测试结果在很大程度上会受到装卸过程的影响，测试结果并不可靠，并且耗时较长，效率低下。因此，急需一种能够自动化且操作简单的闪烁晶体测试装置。

其次，由于传统的闪烁晶体测试装置基于一套γ光子探测器，只具有测试闪烁晶体位置性能和能量分辨率参数的能力，无法对闪烁晶体的时间性能、光输出以及闪烁脉冲的特征进行测试、表征。因此，其测试结果不够全面，实用性较低。

此外，一般来说，闪烁晶体测试装置中最终的响应包括两部分：一部分是闪烁晶体本身的响应，一部分是测试装置的响应，最终的响应通过对这两部分响应进行卷积获得。目前，许多厂商、研究团队均通过自己的γ光子探测器形成闪烁晶体测试装置，并且大多数的γ光子探测器均为非线性系统，这使得很难从最终的响应中获得不受测试装置影响的闪烁晶体本身的响应。因此，这些装置测试的结果只在通过相应的γ光子探测器构成的大系统中具有参考价值。这就意味着如果其他使用者采用此测试装置，测试结果将不具有参考性。从这一层面上来讲，一个能够直接获得闪烁晶体响应的测试系统，或者能够获得闪烁晶体线性响应的系统具有更广的可扩展性。

总之，现有的闪烁晶体测试装置的缺点在于：一、无法实现全自动化的测试晶体装卸，系统冗余，控制电路复杂；二、测试装置无法逃脱γ光子探测器的束缚，沦为光子探测的衍生物，无法对位置和能量以外的信息特征进行测量；三、测试对象主要针对大块闪烁晶体(比如，晶体阵列或连续晶体)，很难从整体晶体响应中分离出部分独立的响应，而且测试结果为非线性响应，无法在其它系统中扩展，没有拓展价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种闪烁晶体测试装置，从而解决现有技术中闪烁晶体测试装置无法进行高效、便捷的操作且不能获取更多性能参数的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种闪烁晶体测试装置，该闪烁晶体测试装置包括：机械模块，所述机械模块包括晶体装载单元、旋转单元和耦合单元，多个所述晶体装载单元间隔设置于所述旋转单元上，所述耦合单元包括可移动的载物台；探测模块，所述探测模块具有光电转换器件和数据传输单元，所述光电转换器件设置于所述载物台上，所述光电转换器件依序与安装于所述晶体装载单元中的闪烁晶体耦合，所述光电转换器件与所述数据传输单元通信连接；以及数据模块，所述数据模块与所述数据传输单元通信连接。

根据本发明的一个实施例，所述晶体装载单元具有晶体套，所述晶体套中容置多根闪烁晶体，所述闪烁晶体依序与所述光电转换器件耦合。

根据本发明的一个实施例，所述晶体装载单元还包括基块，所述基块可活动的设置于所述旋转单元上，所述晶体套设置于所述基块上。

根据本发明的一个实施例，所述晶体装载单元还包括晶体内嵌块，所述晶体内嵌块设置于所述基块上，多个所述晶体套分别容置于所述晶体内嵌块中。

根据本发明的一个实施例，所述旋转单元具有外环，所述晶体装载单元间隔设置于所述外环上，所述外环与驱动设备连接。

根据本发明的一个实施例，所述外环外侧设置有间隔分布的第二导轨，所述第二导轨的延伸方向垂直于所述外环所在的平面，所述晶体装载单元设置于所述第二导轨上并与所述第二导轨滑动配合。

根据本发明的一个实施例，所述旋转单元还包括与所述外环同心布置的内环，所述内环与所述外环固定连接，所述外环通过所述内环与所述驱动设备连接。

根据本发明的一个实施例，所述内环上设置有射源平台，所述射源平台上设置放射源。

根据本发明的一个实施例，所述驱动设备具有输出轴，所述输出轴与所述内环连接，所述输出轴延伸的方向与垂直于所述内环和所述外环所在的平面。

根据本发明的一个实施例，所述外环所在的平面上设置有间隔分布的第二导轨，所述第二导轨的延伸方向与所述外环的直径方向重合，所述晶体装载单元设置于所述第二导轨上并与所述第二导轨滑动配合。

根据本发明的一个实施例，所述耦合单元还包括第一导轨，所述第一导轨的延伸方向平行于所述外环所在的平面，所述载物台设置于所述第一导轨上并与所述第一导轨滑动配合。

根据本发明的一个实施例，所述耦合单元还包括设置于所述载物台上的位移台，所述位移台包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器和所述第二控制器分别控制所述光电转换器件沿着相互垂直的第一方向和第二方向位移。

根据本发明的一个实施例，两套所述探测模块对称的设置于所述外环外侧，每套所述探测模块中的所述光电转换器件分别与安装于对应的所述晶体装载单元中的闪烁晶体耦合。

根据本发明的一个实施例，所述旋转单元形成为直线导轨，所述晶体装载单元间隔的分布于所述直线导轨上。

根据本发明的一个实施例，所述耦合单元还包括第一导轨，所述第一导轨的延伸方向垂直于所述直线导轨的延伸方向，所述载物台设置于所述第一导轨上并与所述第一导轨滑动配合。

根据本发明的一个实施例，所述旋转单元和所述耦合单元固定于基座上。

本发明的闪烁晶体测试装置，具有自动化测试的能力，可以进行大批量、高效率的晶体测试；以闪烁晶体的线性响应获得出发，所有闪烁晶体采用相同的光电转换器件耦合，可以获得最接近原始闪烁晶体的响应；同时扩展闪烁晶体性能参数以及响应脉冲特性的测试方法，获得闪烁晶体的辐射响应并做出更全面的表征和描述，以达到真正意义上的闪烁晶体专用测试装置。另外，本发明通过将晶体装载单元中的闪烁晶体依序轮换与光电转换器件耦合，能够自动控制测试闪烁晶体的切换和光电转换器件的步进耦合，从而能够摆脱人工更换闪烁晶体以及手工耦合等不稳定因素的影响，能够提供更加稳定的测试结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施例的闪烁晶体测试装置的模块示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的闪烁晶体测试装置的立体示意图；

图3是根据图2的闪烁晶体测试装置的俯视图；

图4是根据图2的闪烁晶体测试装置的侧视图；

图5是根据图2的闪烁晶体测试装置的晶体装载单元的立体示意图；

图6是根据图1的闪烁晶体测试装置的探测模块和闪烁晶体的连接示意图；

图7是根据图6的闪烁晶体测试装置的数据模块的处理示意图；

图8是根据本发明的另一个实施例的闪烁晶体测试装置的立体示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。

需要说明的是，当部件/零件被称为“设置在”另一个部件/零件上，它可以直接设置在另一个部件/零件上或者也可以存在居中的部件/零件。当部件/零件被称为“连接/联接”至另一个部件/零件，它可以是直接连接/联接至另一个部件/零件或者可能同时存在居中部件/零件。本文所使用的术语“连接/联接”可以包括电气和/或机械物理连接/联接。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或部件/零件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、步骤或部件/零件的存在或添加。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任意的和所有的组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，而并不是旨在限制本申请。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是根据本发明的一个实施例的闪烁晶体测试装置的模块示意图，由图1可知，本发明提供的闪烁晶体测试装置包括：机械模块1、探测模块2和数据模块3，其中，机械模块1包括晶体装载单元10、旋转单元20和耦合单元30，晶体装载单元10设置于旋转单元20上；探测模块2包括设置于耦合单元30上的γ光子探测单元40和数据传输单元50，γ光子探测单元40在耦合单元30的控制下可以与安装于晶体装载单元10中的闪烁晶体耦合以获取闪烁晶体中通过能量沉积产生的低能光子，并将光子分布的能量信息、位置信息和时间信息输出，数据传输单元50与γ光子探测单元40连接以将光子分布的能量信息、位置信息和时间信息等响应数据传输至数据模块3；数据模块3包括数据接收单元60、信息提取单元70和响应分析单元80，数据接收单元60与数据传输单元50连接以接收并存储上述响应数据，信息提取单元70与数据接收单元60连接以根据需要提取上述响应数据，响应分析单元80与信息提取单元70连接以对提取的响应数据进行分析。

更具体地，在图1的实施例中，机械模块1为整个设备提供机械结构上支持，晶体装载单元10主要用于固定测试的闪烁晶体，同时便于控制闪烁晶体的探测面与γ光子探测单元40中的光电转换器件的相对位置。旋转单元20通过可以旋转的结构控制测试中的闪烁晶体与待测试的闪烁晶体的变更交换，从而获得对闪烁晶体进行批量测试的能力。耦合单元30可以控制γ光子探测单元40与晶体装载单元10的相对位置，保证晶体装载单元10中的闪烁晶体与光电转换器件耦合的稳定性。

在图1的实施例中，探测模块2为闪烁晶体响应的探测系统，γ光子探测单元40中的光电转换器件可以探测闪烁晶体通过能量沉积产生的的低能光子，并将光子分布的能量信息、位置信息和时间信息输出，与γ光子探测单元40连接的数据传输单元50可以将闪烁晶体的响应数据高速传输至数据模块3。

在图1的实施例中，数据模块3的数据接收单元60可以通过构建UDP/IP套接字，对按照一定网络协议封装的数据包进行接收并提取其中有效的数据位。信息提取单元70可以根据在γ光子探测单元40中自定义的信息存储格式来对有效数据按照字节的顺序进行信息的提取和分类。响应分析单元80可以通过使用一定的算法来获得不同的闪烁晶体的响应，同时对闪烁晶体的响应进行分析判断，从而评估测试闪烁晶体的性能。

图2是根据本发明的一个实施例的闪烁晶体测试装置的立体示意图，图3是根据图2的闪烁晶体测试装置的俯视图，图4是根据图2的闪烁晶体测试装置的侧视图，由图2结合图3、图4可知，闪烁晶体测试装置的机械模块1还包括底座4，底座4为一矩形板，底座4上设置有一凹槽6，耦合单元30包括载物台31、第一导轨32和位移台33，第一导轨32设置于凹槽6内，载物台31设置于第一导轨32上并且与第一导轨32滑动配合，载物台31在驱动器(图中未示)的驱动下可以沿着第一导轨32滑动；位移台33设置于载物台31上，位移台33包括第一控制器331和第二控制器332，γ光子探测单元40设置于位移台33上，位移台33和γ光子探测单元40可以整体随着载物台31沿着第一导轨32滑动平移，同时，第一控制器331和第二控制器332可以在相互垂直的两个方向上分别控制γ光子探测单元40进行平移，这两个相互垂直的方向形成的平面与第一导轨32的运动方向平行。第一导轨32的一端固定有电机支柱5，电机支柱5将电机21固定在底座4上，电机21具有输出轴，输出轴的方向垂直于底座4所在的平面以及第一导轨32的延伸方向，输出轴与旋转单元20固定，从而使得旋转单元20可以在电机21和输出轴的作用下进行转动。旋转单元20呈圆形，在图2的实施例中，旋转单元20呈环形，包括同心的内环23和外环24，内环23和外环24之间通过多个第一连杆27进行连接，第一连杆27的延伸方向与内环23和外环24的直径方向相同，外环24外侧设置有多个按一定间距间隔排列(比如均匀间隔排列)的第二导轨25，第二导轨25的延伸方向垂直于内环24和外环24的直径方向以及第一导轨32的延伸方向。内环23内部设置有射源平台22，射源平台22的底部与电机21的输出轴连接(图4)，射源平台的侧面通过第二连杆26(图3)与内环23固定连接，射源平台上设置有射源5，射源5距离底座的高度与晶体装载单元10距离底座的高度相当。多个晶体装载单元10分别可活动的固定于第二导轨25上并且可以在外力的作用下沿着第二导轨25滑动。γ光子探测单元40包括光电转换器件41以及与光电转换器件连接的电子学读出器件(图中未示)，光电转换器件41与对应的闪烁晶体耦合并将沉积在闪烁晶体中的低能光子转换为电信号，电信号中包含了光子分布的能量信息、位置信息和时间信息，电子学读出器件同时与光电转换器件41以及数据传输单元50连接以将上述电信号(即响应数据)输出至数据模块3。

图5是根据图2的闪烁晶体测试装置的晶体装载单元10的立体示意图，由图5可知，晶体装载单元10包括均呈长方体状的基块11、晶体内嵌块12以及晶体套13，其中，基块11的一个面上设置有一滑槽115，该滑槽115与第二导轨25的形状匹配，使得基块11可以固定在第二导轨25上并且在外力作用下沿着第二导轨25滑动；晶体内嵌块12设置在基块11的另一面上且与滑槽115相对，晶体内嵌块12上设置有多个按一定规则(比如矩阵分布)排列的凹孔，晶体套13设置于该凹孔内。晶体套13采用弹性体(比如海绵)制作，晶体套13中可以按一定规则(比如矩阵分布)镶嵌多根闪烁晶体14。

在图2和图5的实施例中，晶体装载单元10共12个，均匀的分布于旋转单元20的外环24上，每个晶体装载单元10包括四个晶体套13，每个晶体套13上镶嵌5×5根闪烁晶体14，从而使得每次可以测试1200根闪烁晶体14。但是，本领域技术人员应当注意的是，图2和图5的实施例中，晶体装载单元10、晶体套13以及闪烁晶体14的数量仅作为示例而非限制，实际应用中，晶体装载单元10、晶体套13以及闪烁晶体14的数量可以根据要求进行调整，在此不再赘述。本领域技术人员还应当注意的是，晶体套13可以直接设置于基块11上而无需通过晶体内嵌块12再固定于基块11上，在此不再赘述。

图6是根据图1的闪烁晶体测试装置的探测模块2和闪烁晶体14的连接示意图，由图6可知，测试的闪烁晶体14与探测模块2中的光电转换器件41耦合，光电转换器件41将沉积在闪烁晶体14中的低能光子转换为电信号以后输入电子学读出器件，电子学读出器件采用多电压阈值采样方法对电信号进行采样。探测模块2的电子学读出器件包括放大器42、模数转换器(ADC)43、比较器44以及FPGA芯片45，电信号经过放大器42放大后进入模数转换器43，模数转换器43对电信号中的角信号进行数字化采样，然后通过LVDS接口输入FPGA芯片45中，FPGA芯片45根据角信号数据通过数字积分计算出各路电信号的能量，然后通过累加和重心法计算出电信号的能量信息和位置信息；电信号同时发送至比较器44，比较器将电信号与FPGA芯片45中通过电压阈值控制模块预设的阈值进行比较，从而获得电信号的多个阈值信息；主时钟模块负责提供整个系统工作所需的各种时钟信号，FPGA芯片45根据预设阈值触发的各路逻辑脉冲的到达时间进行最小二乘拟合以得到对应电信号的精确时间信息。FPGA芯片45中的单事件帧生成模块将得到的位置信息、能量信息和时间信息匹配封装并作为一个单事件帧。这些单事件帧最终以打包的方式发送至数据模块3，这属于本领域技术人员常用的技术手段，在此不再赘述。

图7是根据图6的闪烁晶体测试装置的数据模块3的处理示意图，由图7可知，FPGA芯片45打包的数据通过网络端口发送至数据模块3，数据模块3的数据接收单元60通过与电子学读出器件匹配的IP地址与IP端口实现通信连接，从而构建网络接口以实时对UDP/IP数据包进行监控捕获。同时，接收到的UDP/IP数据包通过预处理剥离无效字节信息，并对有效的响应数据进行存储。之后信息提取单元70根据不同响应信息的数据存储格式，从有效数据中分离出位置信息、能量信息和时间信息，并能够基于这些信息生成初步的响应图谱。响应分析单元80能够从位置谱出发，使用一些算法对位置谱进行分割从而获得所有响应事件的晶体分类。然后根据闪烁晶体时间分类的结果获得独立的闪烁晶体的响应。再对独立的闪烁晶体的响应进行分析，得到闪烁晶体单独的性能评估结果。

本发明提供的晶体测试装置在进行闪烁晶体测试时的步骤如下：

步骤一：准备好待测的闪烁晶体，手工依次插入晶体套13中；

步骤二：将晶体套13嵌入晶体内嵌块12中；

步骤三：通过调整基块11的位置达到待测晶体装载单元10所需的高度；

步骤四：调整载物台31与晶体装载单元10的相对位置，并使用第一控制器331和第二控制器332对位移台33的位置进行微调，保证光电转换器件41与安装于晶体装载单元10中的闪烁晶体14紧贴耦合，记录下载物台31此时的刻度k₁；

步骤五：确定好位移台33的相对位置后，将载物台31移动至远离闪烁晶体14的一固定刻度k₂处；

步骤六：将载物台31的行进距离设置为(k₂-k₁)，同时调整对应的驱动器的旋转速度和角度；

步骤七：放入射源7，开启电源(图中未示)，载物台31在驱动器的作用下沿着第一导轨32按照设定的距离(k₂-k₁)运动，直至光电转换器件41与当前对应的多根闪烁晶体14同时耦合，开始第一次测试；

步骤八：探测模块2采集数据并将数据发送至数据模块3，数据模块3进行数据分析已获得闪烁晶体的时间信息、位置信息和能量信息；

步骤九：经过一定时间或采集一定数据量之后，载物台31在驱动器的作用下远离晶体装载单元10，同时电机21开始旋转并将下一个晶体装载单元10移动至正对光电转换器件41，然后载物台31再次行进，使得光电转换器件41与下一个晶体装载单元10中的多根闪烁晶体14同时耦合，如此反复，直至所有闪烁晶体全部测试完成。

本发明提供的闪烁晶体测试装置在使用时，通过旋转单元和驱动装置(电机)的配合旋转，旋转单元的内环进一步带动外环和晶体装载单元进行旋转，最终使得多个晶体装载单元中的闪烁晶体依序交换轮替与光电转换器件耦合。多个晶体装载单元通过第二导轨在竖直方向上调节以单独控制晶体装载单元的高度。

载物台和位移台的配合主要控制光电转换器件与闪烁晶体的紧贴耦合，将光电转换器件固定在二维的位移台上，通过载物台获得与晶体装载单元相近的高度。通过载物台与第一导轨的配合使得光电转换器件可靠近晶体装载单元，同时使用二维的位移台可以微调光电转换器件与晶体装载单元的相对位置。

图8是根据本发明的另一个实施例的闪烁晶体测试装置的立体示意图，在图8中，相同或者类似的部件/零件通过增加100的附图标记进行标示。在该实施例中，其他部件的设置及连接方式、作用及使用方法与上一实施例中相同，在此不再赘述，在此仅描述不同之处。由图8可知，在该实施例中，闪烁晶体测试装置包括机架105、电机121、射源107、旋转单元120、导轨132以及晶体装载单元110，其中，机架105可以根据需要设置为不同的形状；电机121固定于机架105上；旋转单元120呈空心圆盘状，旋转单元120围绕机架105设置，旋转单元120和电机121的转轴通过适合的部件连接以使得电机121可以驱动旋转单元120围绕机架105转动；旋转单元120上按一定规则(比如沿圆周均匀分布)设置多个第一导轨132，第一导轨132的延伸方向与旋转单元120的直径方向重合；晶体装载单元110包括基块111以及晶体套113，基块111底部设置有与第一导轨132滑动配合的凹槽(图中未示)，从而使得基块111安装于第一导轨132上后可以沿着第一导轨132调整位置，晶体套113嵌入基块111中以保持位置固定，晶体套113中镶嵌多根闪烁晶体114；射源107设置于机架121上，射源107的位置大致对应于闪烁晶体114的位置。该实施例在使用时，将闪烁晶体114放置于晶体套113中，晶体套113放置于固定形状的基块111中，基块111放置于电机121控制的旋转单元120上，并与基块111底部的第一导轨132滑动配合，通过电机121控制旋转单元120旋转以选择不同晶体装载单元110进行测试，同时控制晶体装载单元110在第一导轨132上的直线步进来控制闪烁晶体与光电转换器件的耦合与分离，从而使得在一定程度上同样获得了批量晶体测试的能力。

根据本发明进一步的实施例，旋转单元20/120与电机21/121的配合可以采用其它方式，比如，旋转单元20/120可形成为直线导轨，在直线导轨上设置间隔分布的晶体装载单元10/110。此时，第一导轨32/132的延伸方向垂直于直线导轨的延伸方向。晶体装载单元10/110受电机21/121的驱动依次沿直线导轨前进，使得安装于晶体装载单元10/110中的闪烁晶体与光电转换器件41/141进行耦合，同时通过机器人将已测试完毕的闪烁晶体装载单元回收10/110，再依次添加即将进行测试且安装有闪烁晶体的晶体装载单元10/110。在该实施例中，其它部件也随之进行适应性调整，比如第二导轨25设置于上述直线导轨上，在此不再赘述。

根据本发明进一步的实施例，还可以设置两套光电转换器件，每一套光电转换器件均设置于对应的位移台和载物台上，两套光电转换器件沿直线方向对称的设置于旋转单元的两侧，每套光电转换器件分别与对应的晶体装载单元中的闪烁晶体耦合。在该实施例中，其它部件也随之进行适应性调整，在此不再赘述。通过该实施例，可获得更多的测试性能参数。同时，通过两套探测器进行符合探测，能够获得闪烁晶体的时间分辨性能、上升时间、下降时间以及光输出等闪烁脉冲的特征性能。

通过本发明的实施例，具有自动化测试的能力，可以进行大批量、高效率的晶体测试；以闪烁晶体的线性响应获得出发，所有闪烁晶体采用相同的光电转换器件耦合，可以获得最接近原始闪烁晶体的响应；同时扩展闪烁晶体性能参数以及响应脉冲特性的测试方法，获得闪烁晶体的辐射响应并做出更全面的表征和描述，以达到真正意义上的闪烁晶体专用测试装置。本发明通过将晶体装载单元中的闪烁晶体依序轮换与光电转换器件耦合，能够自动控制测试闪烁晶体的切换和光电转换器件的步进耦合，从而能够摆脱人工更换闪烁晶体以及手工耦合等不稳定因素的影响，能够提供更加稳定的测试结果。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (15)

1.一种闪烁晶体测试装置，其特征在于，包括：

机械模块，所述机械模块包括晶体装载单元、旋转单元和耦合单元，多个所述晶体装载单元间隔设置于所述旋转单元上，所述晶体装载单元与所述旋转单元之间滑动配合，所述耦合单元包括可移动的载物台以及位移台，所述位移台包括第一控制器和第二控制器；

探测模块，所述探测模块具有光电转换器件和数据传输单元，所述光电转换器件设置于所述位移台上，所述光电转换器件依序与安装于所述晶体装载单元中的闪烁晶体耦合，所述第一控制器和所述第二控制器分别控制所述光电转换器件在相互垂直的两个方向上平移，所述光电转换器件与所述数据传输单元通信连接；以及

数据模块，所述数据模块与所述数据传输单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述晶体装载单元具有晶体套，所述晶体套中容置多根闪烁晶体，所述闪烁晶体依序与所述光电转换器件耦合。

3.根据权利要求2所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述晶体装载单元还包括基块，所述基块可活动的设置于所述旋转单元上，所述晶体套设置于所述基块上。

4.根据权利要求3所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述晶体装载单元还包括晶体内嵌块，所述晶体内嵌块设置于所述基块上，多个所述晶体套分别容置于所述晶体内嵌块中。

5.根据权利要求1所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述旋转单元具有外环，所述晶体装载单元间隔设置于所述外环上，所述外环与驱动设备连接。

6.根据权利要求5所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述外环外侧设置有间隔分布的第二导轨，所述第二导轨的延伸方向垂直于所述外环所在的平面，所述晶体装载单元设置于所述第二导轨上并与所述第二导轨滑动配合。

7.根据权利要求6所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述旋转单元还包括与所述外环同心布置的内环，所述内环与所述外环固定连接，所述外环通过所述内环与所述驱动设备连接。

8.根据权利要求7所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述内环上设置有射源平台，所述射源平台上设置放射源。

9.根据权利要求7所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述驱动设备具有输出轴，所述输出轴与所述内环连接，所述输出轴延伸的方向与垂直于所述内环和所述外环所在的平面。

10.根据权利要求5所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述外环所在的平面上设置有间隔分布的第二导轨，所述第二导轨的延伸方向与所述外环的直径方向重合，所述晶体装载单元设置于所述第二导轨上并与所述第二导轨滑动配合。

11.根据权利要求6或10所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述耦合单元还包括第一导轨，所述第一导轨的延伸方向平行于所述外环所在的平面，所述载物台设置于所述第一导轨上并与所述第一导轨滑动配合。

12.根据权利要求6或10所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，两套所述探测模块对称的设置于所述外环外侧，每套所述探测模块中的所述光电转换器件分别与安装于对应的所述晶体装载单元中的闪烁晶体耦合。

13.根据权利要求1所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述旋转单元形成为直线导轨，所述晶体装载单元间隔的分布于所述直线导轨上。

14.根据权利要求13所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述耦合单元还包括第一导轨，所述第一导轨的延伸方向垂直于所述直线导轨的延伸方向，所述载物台设置于所述第一导轨上并与所述第一导轨滑动配合。

15.根据权利要求1所述的闪烁晶体测试装置，其特征在于，所述旋转单元和所述耦合单元固定于基座上。

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