CN112540395A - 闪烁晶体阵列及其组装方法和拆卸方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种闪烁晶体阵列及其组装方法和拆卸方法。闪烁晶体阵列，相邻晶条经由反光胶粘接在一起，反光胶包括水溶性胶黏剂和反光粉体。闪烁晶体阵列的组装方法用水溶性胶黏剂、反光粉体和水配制成的反光胶水将相邻晶条粘接在一起。闪烁晶体阵列的拆卸方法：将所述闪烁晶体阵列浸泡在水中，以使水溶性胶黏剂溶于水，进而将闪烁晶体阵列的晶条彼此分离开，实现闪烁晶体阵列的拆卸。由此，能方便地实现闪烁晶体阵列的组装和拆卸。
Description
技术领域
本公开涉及辐射探测技术领域，具体涉及一种闪烁晶体阵列及其组装方法和拆卸方法。
背景技术
闪烁晶体是指在高能射线或粒子下的照射下，可以将其转换为紫外光或可见光的晶体材料。利用闪烁晶体的特性，由闪烁晶体制作的探测器被广泛应用在高能物理和核探测、医疗影像、工业CT和安检、油井勘探等领域。
为了获得高的探测性能和分辨率，闪烁晶体常常被加工成尺寸大小合适的阵列，并需要对闪烁晶体内部激发产生的闪烁光的传播进行控制，使大部分的光能够传到光电探测器上，减少统计噪声，使探测器具有很高的能量甄别和时间甄别。
传统上，闪烁晶体阵列可以分为两种：将晶体切割成小条，抛光后，按一定的规则涂抹白色反光涂料或者粘贴反光膜。涂抹白色反光粉体时，需要用胶水和白色粉体混合均匀后使用。胶水一般选用聚氨酯胶、环氧树脂胶、硅酮等。这些胶水不易与反光粉体混合，混合后得到的胶水粘度大、流动性差，闪烁晶体阵列的组装困难。而且胶水凝固后不易剥离，闪烁晶体阵列的拆卸不便。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种闪烁晶体阵列及其组装方法和拆卸方法，其能方便地实现闪烁晶体阵列的组装和拆卸。
为了实现上述目的，在一些实施例中，本公开提供了一种闪烁晶体阵列，相邻晶条经由反光胶粘接在一起，反光胶包括水溶性胶黏剂和反光粉体。
在闪烁晶体阵列的一些实施例中，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。
在闪烁晶体阵列的一些实施例中，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。
在一些实施例中，本公开提供了一种闪烁晶体阵列的组装方法，用水溶性胶黏剂、反光粉体和水配制成的反光胶水将相邻晶条粘接在一起。
在闪烁晶体阵列的组装方法的一些实施例中，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。
在闪烁晶体阵列的组装方法的一些实施例中，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。
在闪烁晶体阵列的组装方法的一些实施例中，水的重量为水溶性胶黏剂的重量的1～5倍。
在闪烁晶体阵列的组装方法的一些实施例中，水溶性胶黏剂、反光粉体和水在真空球磨机中搅拌均匀并除泡后制成所述反光胶水。
在闪烁晶体阵列的组装方法的一些实施例中，相邻晶条经由反光胶水粘接在一起后烘干，以除去水。
在一些实施例中，本公开提供了一种闪烁晶体阵列的拆卸方法，将前面所述的闪烁晶体阵列浸泡在水中，以使水溶性胶黏剂溶于水，进而将闪烁晶体阵列的晶条彼此分离开，实现闪烁晶体阵列的拆卸。
本公开的有益效果如下：在本公开的闪烁晶体阵列的组装方法中，由水溶性胶黏剂、水和反光粉体形成反光胶水，反光胶水凝固脱水后，将晶条粘接而组装在一起。在本公开的闪烁晶体阵列的拆卸方法中，只需将闪烁晶体阵列浸泡在水中就可以拆卸，也就是说，晶体之间的水溶性胶黏剂将溶于水，从而使得反光胶失去粘性并解体，实现晶条分离。由此，能方便地实现闪烁晶体阵列的组装和拆卸。
具体实施方式
下面详细说明根据本公开的闪烁晶体阵列及其组装方法和拆卸方法。
[闪烁晶体阵列]
在根据本公开的闪烁晶体阵列中，相邻晶条经由反光胶粘接在一起，反光胶包括水溶性胶黏剂和反光粉体。
在一些实施例中，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯三种水溶性胶黏剂粘度适中，水溶性良好，与反光粉体不反应，抗辐照能力强，是合适的阵列组装用水溶性胶黏剂。
在一些实施例中，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。反光粉体的重量低于水溶性胶黏剂的重量的10倍时，反光粉体对射线的阻挡能力变弱，使闪烁晶体阵列的分辨率下降。反光粉体的重量高于水溶性胶黏剂的重量的20倍时，反光胶的粘性较低，在外力作用下容易开裂或解体。外力作用可通过手压或机械施加压力来进行。
在一些实施例中，反光粉体包括二氧化钛和硫酸钡中的一种或两种。但不限于此，反光粉体可以选用任何合适的其它的物质。
在一些实施例中，闪烁晶体阵列中的晶条为硅酸钇镥晶条、锗酸铋晶条、石榴石晶条、碘化铯晶条、碘化钠晶条、溴化镧晶条、钨酸镉晶条或钨酸铅晶条。
[闪烁晶体阵列的组装方法]
在根据本公开的闪烁晶体阵列的组装方法中，用水溶性胶黏剂、反光粉体和水配制成的反光胶水将相邻晶条粘接在一起。
在一些实施例中，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。水溶性胶黏剂可以与水混合，水与反光粉体的浸润性良好，可以根据水的添加量改变反光胶水的粘度和流动性。
在一些实施例中，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。反光粉体的重量低于水溶性胶黏剂的重量的10倍时，闪烁晶体阵列对射线的阻挡能力变弱，使闪烁晶体阵列的分辨率下降。反光粉体的重量高于水溶性胶黏剂的重量的20倍时，反光胶水凝固脱水后的粘性较低，在外力作用下容易开裂或解体。外力作用可通过手压或机械施加压力来进行。
在一些实施例中，水的重量为水溶性胶黏剂的重量的1～5倍。水的重量低于水溶性胶黏剂的重量的1倍时，导致反光胶水的粘度过大，给闪烁晶体阵列组装带来不便。水的重量高于水溶性胶黏剂的重量的5倍时，反光胶水凝固脱水时收缩大，使闪烁晶体阵列的尺寸发生变化。当闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)不超过0.02mm时，符合使用要求。
在一些实施例中，水溶性胶黏剂、反光粉体和水混合均匀后使用，由此使得反光粉体的分布均匀，反光胶水凝固脱水后形成的反光胶(即反光层)均匀，从而提高反光性能。
在一些实施例中，水溶性胶黏剂、反光粉体和水在真空球磨机中搅拌均匀并除泡后制成所述反光胶水。由此减少反光胶水在凝固脱水后的气泡含量，提高反光层的均匀性，从而提高反光性能。
在一些实施例中，相邻晶条经由反光胶粘接在一起后烘干，以除去水(或脱去水)。
同样地，在一些实施例中，反光粉体包括二氧化钛和硫酸钡的一种或两种。但不限于此，反光粉体可以选用任何合适的其它的物质。
同样地，在一些实施例中，闪烁晶体阵列中的晶条为硅酸钇镥晶条、锗酸铋晶条、石榴石晶条、碘化铯晶条、碘化钠晶条、溴化镧晶条、钨酸镉晶条或钨酸铅晶条。
注意的是，在闪烁晶体阵列的组装方法中，采用的术语“反光胶水”是为了便于说明，而反光胶水在凝固脱水变为“反光胶”，以便组装态和产品态进行区分。
[闪烁晶体阵列的拆卸方法]
在根据本公开的闪烁晶体阵列的拆卸方法，将前述闪烁晶体阵列浸泡在水中，以使水溶性胶黏剂溶于水，进而将闪烁晶体阵列的晶条彼此分离开，实现闪烁晶体阵列的拆卸。
由此，在前述闪烁晶体阵列的组装方法中，由水溶性胶黏剂、水和反光粉体形成反光胶水，反光胶水凝固脱水后，将晶条粘接而组装在一起；相反地，在本公开的闪烁晶体阵列的拆卸方法中，只需将闪烁晶体阵列浸泡在水中就可以拆卸，换句话说，晶体之间的水溶性胶黏剂将溶于水，从而使得反光胶失去粘性并解体，实现晶条分离，反光胶的解体和水对晶条无污染和损伤，同时还可以利用水来清洁晶体表面。
最后说明本公开的实施例和对比例的测试过程。
实施例1
用作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水以质量份1:10:1在真空球磨机中搅拌均匀并除泡，形成反光胶水，相邻硅酸钇镥晶条经由反光胶水粘接在一起后烘干，以除去水，形成反光晶体阵列。
闪烁晶体阵列的分辨率测试，用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示能量分辨率差别<5％，符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：未超过0.01mm，符合使用要求。
闪烁晶体阵列手压下开裂或解体：无。
实施例2
除作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水按质量份为1:20:5外，其余同实施例1。
闪烁晶体阵列的分辨率测试结果：用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示能量分辨率差别<5％，符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：未超过0.02mm，符合使用要求。
闪烁晶体阵列在手压下开裂或解体：无。
对比例1
除作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水按质量份为1:9:1外，其余同实施例1。
闪烁晶体阵列的分辨率测试结果：用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示能量分辨率差别>5％，不符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：未超过0.01mm，符合使用要求。
闪烁晶体阵列在手压下开裂或解体：无。
对比例2
除作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水按质量份为1:21:1外，其余同实施例1。
闪烁晶体阵列的分辨率测试结果：用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示能量分辨率差别>5％，不符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：未超过0.01mm，符合使用要求。
闪烁晶体阵列在手压下开裂或解体：发生。
对比例3
除作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水按质量份为1:10:0.5外，其余同实施例1。
闪烁晶体阵列的分辨率测试结果：用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示能量分辨率差别<5％，符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：未超过0.01mm，符合使用要求。
闪烁晶体阵列在手压下开裂或解体：无。
此外，由于粘度大，组装难度相比实施例1增加。
对比例4
除作为水溶性胶黏剂的聚乙二醇、作为反光粉体的二氧化钛、水按质量份为1:10:6外，其余同实施例1。
闪烁晶体阵列的分辨率测试结果：用能谱仪检测闪烁晶体阵列的分辨率，结果显示分辨率差别<5％，符合使用要求。
闪烁晶体阵列的尺寸在反光胶水凝固脱水前后的尺寸变化(在一维的相邻晶体的相对方向上)：超过0.02mm，误差太大，不能使用。
闪烁晶体阵列在手压下开裂或解体：无。
Claims (10)
1.一种闪烁晶体阵列，相邻晶条经由反光胶粘接在一起，其特征在于，反光胶包括水溶性胶黏剂和反光粉体。
2.根据权利要求1所述的闪烁晶体阵列，其特征在于，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的闪烁晶体阵列，其特征在于，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。
4.一种闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，用水溶性胶黏剂、反光粉体和水配制成的反光胶水将相邻晶条粘接在一起。
5.根据权利要求4所述的闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，水溶性胶黏剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，反光粉体的重量为水溶性胶黏剂的重量的10～20倍。
7.根据权利要求4所述的闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，水的重量为水溶性胶黏剂的重量的1～5倍。
8.根据权利要求4所述的闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，水溶性胶黏剂、反光粉体和水在真空球磨机中搅拌均匀并除泡后制成所述反光胶水。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的闪烁晶体阵列的组装方法，其特征在于，相邻晶条经由反光胶水粘接在一起后烘干，以除去水。
10.一种闪烁晶体阵列的拆卸方法，其特征在于，将根据权利要求1-3中任一项所述的闪烁晶体阵列浸泡在水中，以使水溶性胶黏剂溶于水，进而将闪烁晶体阵列的晶条彼此分离开，实现闪烁晶体阵列的拆卸。
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