CN112782746B - 一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，采用装夹夹具对多根闪烁晶条进行装夹定位，然后向固化容器的初步固化槽内倒入混合胶液，多根阵列分布的闪烁晶条下端与槽内的混合胶液接触，然后与固化容器一同进行真空干燥，将固化容器、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离，得到底部具有胶层的初步闪烁晶体阵列；完全固化槽内倒满混合胶液，将离心容器与初步闪烁晶体阵列一同真空混料设备中真空离心，将真空离心后的离心容器与初步闪烁晶体阵列一同进行真空干燥，将离心容器与初步闪烁晶体阵列分离，得到闪烁晶体阵列。本发明能够提高闪烁晶体阵列中反射层的尺寸一致性，并排除反射层内的空气，提高闪烁晶体阵列的反射性能。

Description

一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法

技术领域

本发明涉及闪烁晶体加工技术领域，具体涉及一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法。

背景技术

正电子发射断层成像技术(Positron emission tomography，PET)作为一种先进的核医学成像技术，在获取人体或动物的某些器官或病灶的功能信息方面有着独特的优点，被称为目前已知的最好的诊断技术。闪烁晶条是PET系统探测器的核心组成单元，其性能在很大程度上决定了PET的性能。闪烁晶条在使用时通常采用闪烁晶条阵列的方式，而闪烁晶体阵应用于正电子发射型计算机断层显像电子计算机X射线断层扫描中，常用的闪烁晶体探测器模块是由一些相同大小的单根闪烁晶体通过胶粘结形成的闪烁晶体阵列构，每根晶体之间夹有反射层以实现分光效果。

反射层材料通常有硫酸钡粉末加胶水或者二氧化钛粉末加胶水，固化后形成反射层。为获得优异的阵列性能，通常粉末与胶水混合物粘度较高流动性差难以实现自流式灌胶封装。反射层的厚度尺寸均一性，以及反射层内部细小空气对闪烁晶体阵列的性能影响较大。目前闪烁晶体阵列的主要拼接方式为两根晶条1×1拼接,然后由两根1×1拼接为2×2.....以此类推叠加。此拼接方法对每次拼接要求较高，而且拼接尺寸的误差精度较难控制，而闪烁晶体偏倾斜或者不平行都会影响探测器的定位精度，从而造成图像模糊，同时常规拼接方法中难以解决反射层中存在空气的问题，同样也影响闪烁晶体阵列的性能。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，该方法能够避免闪烁晶体阵列制作方法中产生晶条倾斜或不平行的现象，提高闪烁晶体阵列中反射层的尺寸一致性，并排除反射层内的空气，提高闪烁晶体阵列的反射性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，包括如下步骤：A、先获取一固化容器和离心容器，所述固化容器上部具有初步固化槽，所述离心容器上部具有完全固化槽，所述初步固化槽和完全固化槽的开口尺寸相等，并与闪烁晶体阵列的外围尺寸相匹配；B、采用装夹夹具对多根闪烁晶条进行装夹定位得到多根阵列分布的闪烁晶条，多根阵列分布的闪烁晶条的下端均齐平且均凸出于装夹夹具外，然后向固化容器的初步固化槽内倒入1-2mm深度的混合胶液，将多根阵列分布的闪烁晶条与装夹夹具一起放入初步固化槽内，让多根阵列分布的闪烁晶条下端与槽内的混合胶液接触，然后与固化容器一同进行真空干燥，以对多根阵列分布的闪烁晶条进行初步定型；C、固化容器内的混合胶液固化后，将固化容器、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离，得到闪烁晶条底部具有固化胶层的初步闪烁晶体阵列；D、将初步闪烁晶体阵列放入离心容器中的完全固化槽内，完全固化槽的槽深与初步闪烁晶体阵列的高度相匹配，然后向完全固化槽内倒满混合胶液，然后将离心容器与初步闪烁晶体阵列一同放入真空混料设备中真空离心，使完全固化槽内的混合胶液充分混合均匀；E、将真空离心后的离心容器与初步闪烁晶体阵列一同进行真空干燥，让完全固化槽内的混合胶液固化，离心容器内的混合胶液固化后，将离心容器与初步闪烁晶体阵列分离，得到闪烁晶体阵列。

在本方案中，首先通过依靠装夹夹具对多根闪烁晶条进行装夹定位，从而得到多根阵列分布的闪烁晶条，解决多根闪烁晶条间倾斜或不平行的问题，然后再将多根阵列分布的闪烁晶条放入固化容器中灌胶固化后得到初步闪烁晶体阵列，这样多根闪烁晶条便初步定型完成，然后利用离心容器对初步闪烁晶体阵列进行整体灌胶，并在真空环境下进行真空离心和真空干燥，解决了反射层中存在空气干扰的问题。本方案的核心改进点在于，通过装夹夹具、固化容器、离心容器以及相关设备，实现了多根闪烁晶条整体灌胶的制作方式，摒弃了常规的单根闪烁晶体间相互拼接的方式，大大提高了生产效率。同时本方案中采用三步法实施，通过装夹夹具对多根闪烁晶体进行装夹定位，然后对多根闪烁晶体进行整体初定型，最后整体灌胶，在整个制作工序中，多根闪烁晶条全程同步进行，避免了常规方法中对每次拼接要求较高，对拼接尺寸误差精度较难控制的问题，保证了闪烁晶体阵列内反射层的尺寸一致性，并通过真空离心和真空干燥工序，排除了反射层中空气的影响，大大提高了闪烁晶体阵列的反射性能。真空离心所采用的设备为真空混料设备（SIE-MIX80），离心为了让胶液充分灌入闪烁晶体阵列中缝隙，真空为了去除闪烁晶体阵列中的空气，故排除了反射层中空气的影响。

作为优化，所述固化容器包括固化底板和两横截面呈门字型的固化夹板，两固化夹板与固化底板间可拆卸连接，两固化夹板水平安装于固化底板上，且两固化夹板的开口相对设置并对接配合呈口字形，以在固化底板上形成所述初步固化槽；所述离心容器包括离心底板和两横截面呈门字型的离心夹板，两离心夹板与离心底板间可拆卸连接，两离心夹板水平安装于离心底板上，且两离心夹板的开口相对设置并对接配合呈口字形，以在离心底板上形成完全固化槽。

这样，在后续固化容器与闪烁晶条间分离时，由于初步闪烁晶体阵列底部的胶层厚度为1-2mm，胶层厚度较薄，因此初步闪烁晶体的整体性不高，只能起到初步定型的作用，因此固化容器中固化夹板与固化底板间可拆卸连接，通过将固化夹板与固化底板拆卸分离，这样初步闪烁晶体与固化容器自然分离，避免施力作用于初步闪烁晶体，保证了初步闪烁晶体阵列的完整性。同样，在后续离心容器与闪烁晶体阵列分离时，离心容器中离心夹板与离心底板间可拆卸连接，通过将离心夹板与离心底板拆卸分离，这样同样可以避免施力作用于闪烁晶体阵列，保证了闪烁晶体阵列的完整性。

作为优化，每个固化夹板的一侧边沿其高度方向凹设有一条形凹槽，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽相配合的凸起，两固化夹板间相对接的两侧边通过凸起与凹槽相互卡合以实现两固化夹板间的密封对接；所述离心夹板的一侧边沿其高度方向凹设有一条凹槽，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽相配合的凸起，两离心夹板相对接的两侧边通过凸起与凹槽相互卡合以实现两离心夹板间的密封对接。

这样，相比于常规的两固化夹板间的两侧面平面对接配合，固化夹板或者离心夹板的两侧边通过凹槽与凸起配合，这样更能保证初步固化槽或者完全固化槽的整体密封性。

作为优化，所述装夹夹具包括装夹外框架和内部隔挡件，所述装夹外框架为圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形通孔，装夹外框架沿周向均匀设置有四组切割带，所述四组切割带分别位于矩形通孔一边中部，每组切割带均包括若干道平行且开口向上的上切割缝和若干道平行且开口向下的下切割缝，所述上切割缝和下切割缝平行且均垂直于对应的矩形通孔一边以将矩形通孔内壁和圆柱体外表面连通；上切割缝底部高于下切割缝顶部以使上切割缝和下切割缝在装夹外框架中部形成叠合部；在每组切割带处均设置一个穿过所述叠合部的螺钉调节孔，所述螺钉调节孔与上切割缝和下切割缝垂直，螺钉调节孔位于装夹外框架中部并位于矩形通孔一侧且两端贯穿所在侧的装夹外框架外表面，所述螺钉调节孔中设置有调节螺钉，所述调节螺钉与所述螺钉调节孔相匹配，通过旋转调节螺钉以调整上下切割缝缝隙的间距来改变矩形通孔的大小；所述内部隔挡件由若干纵横交错的挡片构成的格栅状并具有多个和装夹外框架轴向平行的装夹孔，所述装夹孔与闪烁晶条相匹配；所述挡片为片状且长度与对应的矩形通孔一边相匹配，挡片沿长度方向均匀设置有若干垂直于挡片长度方向的拼接缝，所述拼接缝长度等于挡片高度的一半，所述内部隔挡件由若干挡片在拼接缝位置纵横交错构成；相邻的两横向挡片与相邻的两纵向挡片相交后构成内部隔挡件内侧的装夹孔，内部隔挡件四周与矩形通孔孔壁之间构成内部隔挡件外侧的装夹孔；还包括有一与装夹夹具相配合的底座，所述底座由下至上依次包括底板、支撑柱和装夹平台，所述支撑柱倾斜地固定在底板上方中心，所述装夹平台下部设置有开口向下的连接孔，所述支撑柱上部设置有与连接孔连接的连接部，所述连接部与连接孔相匹配；所述装夹平台上部沿轴向设置有开口向上的盲孔，所述盲孔从上往下依次包括第一圆柱腔和第二圆柱腔，第一圆柱腔直径大于第二圆柱腔直径并在交汇处构成第一台阶，所述装夹外框架下部可拆卸地卡接于第一圆柱腔中且底部边缘与第一台阶相抵接，第一圆柱腔直径与自然状态下的装夹外框架外径相匹配，第二圆柱腔直径小于经调节螺钉紧固后的装夹外框架外径，第二圆柱腔的高度为1-2mm，所述盲孔的底面构成多根闪烁体晶条对齐的平台；所述第一圆柱腔底部设置有若干根穿越第二圆柱腔上方并平行且首尾相连的限位钢丝，所述矩形通孔的一边垂直于限位钢丝，每根限位钢丝两端对应的第一圆柱腔外壁上均设置有一组固定限位钢丝的限位钢丝连接缝隙，相邻的两根限位钢丝间距等于拼接缝两倍间距；所述限位钢丝按S型绕制法依次穿过若干组限位钢丝连接缝隙后两端采用两钢丝紧固螺钉固定在装夹平台上。

这样，先将内部隔挡件安装于装夹外框架的矩形通孔中，再将装夹外框架安装在装夹平台上部的盲孔中，装夹外框架底部边缘与第一台阶抵接，此时装夹外框架底部边缘与限位钢丝接触，然后将多根闪烁晶条依次放置在内部格挡件的装夹孔中，放置时让闪烁晶条下端落在盲孔底面以使闪烁晶条下端凸出内部隔挡件底部1-2mm，并让内部隔挡件顶部露出闪烁晶条上端外，待多根闪烁晶条放置完毕后，通过旋转调节螺钉调整上切割缝缝隙的间距和下切割缝缝隙的间距来改变矩形通孔的大小并将闪烁晶条紧固在装夹外框架的矩形通孔中，然后将装夹夹具与装夹平台分离，装夹夹具对多根闪烁晶条装夹定位，得到多根阵列分布的闪烁晶条。装夹平台的目的在插入闪烁晶条时，闪烁晶条下端凸出装夹外框架并落在盲孔底面，从而使闪烁晶条下端凸出于内部隔挡件外1-2mm。通过装夹平台底部的第二圆柱腔和限位钢丝的配合，限位钢丝将内部隔挡件底部挡住便于闪烁晶条穿过内部隔挡件并与第二圆柱腔底部相抵接的过程中内部隔挡件不跟随闪烁晶条一起滑落至第二圆柱腔，这样就能够保证多根阵列分布的闪烁晶条的下端均凸出内部隔挡件外且齐平。内部隔挡件顶部露出闪烁晶条上端1-2mm便于后续闪烁晶条与内部隔挡件分离，在闪烁晶条与内部隔挡件分离时，采用镊子夹住内部隔挡件并从闪烁晶条间隙中抽出。

作为优化，在步骤C中，在对固化容器、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离时，先拆除固化容器，然后再依次拆除装夹外框架和内部隔挡件，得到初步闪烁晶体阵列。

这样，通过先拆除固化容器，然后再依次拆除装夹外框架和内部隔挡件，这样完全无需对闪烁晶体施加外力就能得到初步闪烁晶体阵列，保证了初步闪烁晶体阵列的整体性以及精度。

作为优化，所述混合胶液由二氧化钛和胶水组成，所述混合胶液中二氧化钛与胶水质量比为3.5:1；将二氧化钛和胶水混合后放入真空混料设备中搅拌混料，设备设置参数转速2000r/m，时间10min，得到所述混合胶液。

这样，通过将二氧化钛和胶水混合后放入真空混料设备中搅拌混料，能够让混合胶液充分混合均匀，且混料设备为真空混料设备，避免了空气进入混合胶液中，保证了闪烁晶体阵列的性能。

作为优化，在步骤D中，在对初步闪烁晶体阵列连同离心容器进行真空离心前，先将离心容器与初步闪烁晶体阵列整体放置于一离心杯中，所述离心杯呈圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形的限位槽，所述限位槽的开口尺寸与离心容器的外围尺寸相配，所述离心杯的外周侧分别开设有一连接缺口以便于离心容器通过离心杯的连接缺口与真空离心设备安装固定。

这样，由于离心容器与真空离心设备间不便于直接安装，同时离心容器的完全固化槽由两个离心夹板与离心底板拼接而形成，因此如若直接将离心容器安装于真空混料设备上进行真空离心灌胶，可能会出现胶液渗出的现象，因此通过借助离心杯内的限位槽对离心容器具有一定限位作用，即使完全固化槽内的胶液溢出也会进入限位槽内，而不会溢出洒落至真空混料设备上，保证了真空混料设备的正常运行。

作为优化，所述离心杯的底部开设有与限位槽内相通的插孔。

这样，离心容器内可能会有混合胶液撒入至限位槽内，导致离心杯与离心容器粘接，为了便于离心杯与离心容器间的后续分离，通过离心杯的底部开设有插孔，在需要离心杯与离心容器间分离时，向插孔内穿设一插杆，插杆上端插入至限位槽内，顶出离心容器，从而使离心容器与离心杯分离，操作方便快捷。

作为优化，在步骤E中，若得到的闪烁晶体阵列一端的固化胶层的厚度尺寸超差，对闪烁晶体阵列的该端胶层采用砂纸手工打磨至需要尺寸，然后将闪烁晶体阵列的另一端作为出光面进行抛光，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

这样，对尺寸超差的闪烁晶体阵列进行打磨处理，然后进行抛光，除出光面外采用锡箔包裹，保护闪烁晶体阵列，然后得到闪烁晶体阵列。

作为优化，在步骤E将闪烁晶体阵列一端进行抛光并作为出光面，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

综上所述，本发明的有益效果在于：本方案中通过装夹夹具、固化容器、离心容器以及相关设备，实现了多根闪烁晶条整体灌胶的制作方式，摒弃了常规的单根闪烁晶体间相互拼接的方式，大大提高了生产效率。同时本方案中采用三步法实施，通过装夹夹具对多根闪烁晶体进行装夹定位，然后对多根闪烁晶体进行整体初定型，最后整体灌胶，在整个制作工序中，多根闪烁晶条全程同步进行，避免了常规方法中对每次拼接要求较高，对拼接尺寸误差精度较难控制的问题，保证了闪烁晶体阵列内反射层的尺寸一致性，并通过真空离心和真空干燥工序，排除了闪烁晶体阵列中反射层中空气的影响，大大提高了闪烁晶体阵列的反射性能。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明实施例的装夹夹具与装夹平台配合装夹闪烁晶条的结构示意图；

图2为固化容器与装夹夹具配合的结构示意图；

图3为离心容器的爆炸示意图；

图4为离心杯与离心容器配合的结构示意图；

图5为装夹外框架结构示意图；

图6为内部隔挡件结构示意图；

图7为挡片结构示意图；

图8为装夹平台结构示意图；

图9为底座结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：装夹外框架1、内部隔挡件2、装夹平台3、底座4、固化容器5、离心容器6、离心杯7、闪烁晶条8；

切割带11、螺钉调节孔12、挡片21、限位钢丝连接缝隙31、限位钢丝32、钢丝紧固螺钉33、底板41、支撑柱42、离心夹板61、离心底板62、凹槽63、凸起64、连接缺口71、大直径段121、小直径段122。

本具体实施方式中的一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，包括如下步骤：A、先获取一固化容器5和离心容器6，如图1、图2和图3所示，所述固化容器5上部具有初步固化槽，所述离心容器6上部具有完全固化槽，所述初步固化槽和完全固化槽的开口尺寸相等，并与闪烁晶体阵列的外围尺寸相匹配；B、采用装夹夹具对多根闪烁晶条8进行装夹定位得到多根阵列分布的闪烁晶条8，多根阵列分布的闪烁晶条8的下端齐平且均凸出于装夹夹具外，然后向固化容器5的初步固化槽内倒入1-2mm深度的混合胶液，将多根阵列分布的闪烁晶条与装夹夹具一起放入初步固化槽内，让多根阵列分布的闪烁晶条下端与槽内的混合胶液接触，然后与固化容器5一同进行真空干燥，以对多根阵列分布的闪烁晶条进行初步定型；C、固化容器5内的混合胶液固化后，将固化容器5、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离，得到底部具有1-2mm厚度胶层的初步闪烁晶体阵列；D、将初步闪烁晶体阵列放入离心容器6中的完全固化槽内，完全固化槽的槽深与初步闪烁晶体阵列的高度相匹配，然后向完全固化槽内倒满混合胶液，然后将离心容器6与初步闪烁晶体阵列一同进行真空离心灌胶，使完全固化槽内的混合胶液混合均匀；E、将真空离心后的离心容器6与初步闪烁晶体阵列一同进行真空干燥，让完全固化槽内的混合胶液固化，离心容器6内的混合胶液固化后，将离心容器6与初步闪烁晶体阵列分离，得到闪烁晶体阵列。

在本方案中，首先装夹夹具对多根闪烁晶条进行装夹定位，从而得到多根阵列分布的闪烁晶条，解决多根闪烁晶条间倾斜或不平行的问题，然后再将多根阵列分布的闪烁晶条8放入固化容器5中灌胶固化后得到初步闪烁晶体阵列，这样多根闪烁晶条8便初步定型完成，然后利用离心容器6对初步闪烁晶体阵列进行整体灌胶，并在真空环境下进行真空离心和真空干燥，解决了反射层中存在空气干扰的问题。本方案的核心改进点在于，通过装夹夹具、固化容器5、离心容器6以及相关设备，实现了多根闪烁晶条整体灌胶的制作方式，摒弃了常规的单根闪烁晶体间相互拼接的方式，大大提高了生产效率。同时本方案中采用三步法实施，通过装夹夹具对多根闪烁晶体进行装夹定位，然后对多根闪烁晶体进行整体初定型，最后整体灌胶，在整个制作工序中，多根闪烁晶条全程同步进行，避免了常规方法中对每次拼接要求较高，对拼接尺寸误差精度较难控制的问题，保证了闪烁晶体阵列内反射层的尺寸一致性，并通过真空离心和真空干燥工序，排除了反射层中空气的影响，大大提高了闪烁晶体阵列的反射性能。真空离心所采用的设备为真空混料设备（SIE-MIX80），离心为了让胶液充分灌入闪烁晶体阵列中缝隙，真空为了去除闪烁晶体阵列中的空气，故排除了反射层中空气的影响。

在具体实施方式中，所述固化容器5包括固化底板和两横截面呈门字型的固化夹板，两固化夹板与固化底板间可拆卸连接，两固化夹板水平安装于固化底板上，且两固化夹板的门字型开口相对设置并对接配合呈口字形，以在固化底板上形成所述初步固化槽；所述离心容器6包括离心底板62和两横截面呈门字型的离心夹板61，两离心夹板61与离心底板62间可拆卸连接，两离心夹板61水平安装于离心底板62上，且两离心夹板61的门字型开口相对设置并对接配合呈口字形，以在离心底板62上形成完全固化槽。

这样，在后续固化容器5与闪烁晶条间分离时，由于初步闪烁晶体阵列底部的胶层厚度为1-2mm，胶层厚度较薄，因此初步闪烁晶体的整体性不高，只能起到初步定型的作用，因此固化容器5中固化夹板与固化底板间可拆卸连接，通过将固化夹板与固化底板拆卸分离，这样初步闪烁晶体与固化容器5自然分离，避免施力作用于初步闪烁晶体，保证了初步闪烁晶体阵列的完整性。同样，在后续离心容器6与闪烁晶体阵列分离时，离心容器6中离心夹板61与离心底板62间可拆卸连接，通过将离心夹板61与离心底板62拆卸分离，这样同样可以避免施力作用于闪烁晶体阵列，保证了闪烁晶体阵列的完整性。

在具体实施方式中，每个固化夹板的一侧边沿其高度方向凹设有一条形凹槽63，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽63相配合的凸起64，两固化夹板间相对接的两侧边通过凸起64与凹槽63相互卡合以实现两固化夹板间的密封对接；每个离心夹板61的一侧边沿其高度方向凹设有一条凹槽63，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽63相配合的凸起64，两离心夹板61相对接的两侧边通过凸起64与凹槽63相互卡合以实现两离心夹板61间的密封对接。

这样，相比于常规的两固化夹板间的两侧面平面对接配合，固化夹板或者离心夹板61的两侧边通过凹槽63与凸起64配合，这样更能保证初步固化槽或者完全固化槽的整体密封性。

在具体实施方式中，如图1、图5、图6、图7和图8所示，所述装夹夹具包括装夹外框架1和内部隔挡件2，所述装夹外框架1为圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形通孔，装夹外框架1沿周向均匀设置有四组切割带11，所述四组切割带11分别位于矩形通孔一边中部，每组切割带11均包括若干道平行且开口向上的上切割缝和若干道平行且开口向下的下切割缝，所述上切割缝和下切割缝平行且均垂直于对应的矩形通孔一边以将矩形通孔内壁和圆柱体外表面连通；上切割缝底部高于下切割缝顶部以使上切割缝和下切割缝在装夹外框架中部形成叠合部；在每组切割带11处均设置一个穿过所述叠合部的螺钉调节孔12，所述螺钉调节孔12与上切割缝和下切割缝垂直，螺钉调节孔12位于装夹外框架中部并位于矩形通孔一侧且两端贯穿所在侧的装夹外框架1外表面，所述螺钉调节孔12中设置有调节螺钉，所述调节螺钉与所述螺钉调节孔12相匹配，通过旋转调节螺钉以调整上下切割缝缝隙的间距来改变矩形通孔的大小；所述内部隔挡件2由若干纵横交错的挡片21构成的格栅状并具有多个和装夹外框架轴向平行的装夹孔，所述装夹孔与闪烁晶条相匹配；所述挡片21为片状且长度与对应的矩形通孔一边相匹配，挡片21沿长度方向均匀设置有若干垂直于挡片21长度方向的拼接缝，所述拼接缝长度等于挡片21高度的一半，所述内部隔挡件2由若干挡片21在拼接缝位置纵横交错构成；相邻的两横向挡片21与相邻的两纵向挡片21相交后构成内部隔挡件2内侧的装夹孔，内部隔挡件2四周与矩形通孔孔壁之间构成内部隔挡件2外侧的装夹孔；还包括有一与装夹夹具相配合的底座4，如图9所示，所述底座4由下至上依次包括底板41、支撑柱42和装夹平台3，所述支撑柱42倾斜地固定在底板41上方中心，所述装夹平台3下部设置有开口向下的连接孔，所述支撑柱42上部设置有与连接孔连接的连接部，所述连接部与连接孔相匹配；所述装夹平台3上部沿轴向设置有开口向上的盲孔，所述盲孔从上往下依次包括第一圆柱腔和第二圆柱腔，第一圆柱腔直径大于第二圆柱腔直径并在交汇处构成第一台阶，所述装夹外框架下部可拆卸地卡接于第一圆柱腔中且底部边缘与第一台阶相抵接，第一圆柱腔直径与自然状态下的装夹外框架外径相匹配，第二圆柱腔直径小于经调节螺钉紧固后的装夹外框架外径，第二圆柱腔的高度为1-2mm，所述盲孔的底面构成多根闪烁体晶条对齐的平台；所述第一圆柱腔底部设置有若干根穿越第二圆柱腔上方并平行且首尾相连的限位钢丝32，所述矩形通孔的一边垂直于限位钢丝32，每根限位钢丝32两端对应的第一圆柱腔外壁上均设置有一组固定限位钢丝32的限位钢丝连接缝隙31，相邻的两根限位钢丝32间距等于拼接缝两倍间距；所述限位钢丝32按S型绕制法依次穿过若干组限位钢丝连接缝隙31后两端采用两钢丝紧固螺钉33固定在装夹平台3上。

挡片设计尺寸要求，挡片厚便为闪烁晶条阵列形成的反射层厚度，挡片宽应比闪烁晶条的长度大1-2mm（便于后续步骤抽出），挡片长度为单个闪烁晶条阵列的长度尺寸。挡片开槽长等于挡片宽度的1/2，挡片的开槽宽度等于挡片厚度，开槽的间距为闪烁晶条的宽度。

如图1和图5所示，螺钉调节孔12包括大直径段121和小直径段122，所述大直径段121位于切割带一侧并靠近装夹外框架表面，调节螺钉头部与大直径段121相匹配；所述小直径段122包括第一小直径段、第二小直径段和第三小直径段，所述第一小直径段位于切割带一侧并靠近切割带，大直径段121和第一小直径段交汇处构成调节螺钉头部限位台阶，所述第二小直径段位于切割带，所述第三小直径段位于切割带另一侧，调节螺钉头部以外部位与小直径段122相匹配，大直径段121、第一小直径段和第二小直径段均为光孔，第三小直径段为螺纹孔。

这样，先将内部隔挡件2安装于装夹外框架1的矩形通孔中，再将装夹外框架1安装在装夹平台3上部的盲孔中，装夹外框架1底部边缘与第一台阶抵接，此时装夹外框架1底部边缘与限位钢丝32接触，然后将多根闪烁晶条8依次放置在内部格挡件2的装夹孔中，放置时让闪烁晶条下端落在盲孔底面以使闪烁晶条8下端凸出内部隔挡件2底部1-2mm，并让内部隔挡件2顶部露出闪烁晶条上端外，待多根闪烁晶条8放置完毕后，通过旋转调节螺钉调整上切割缝缝隙的间距和下切割缝缝隙的间距来改变矩形通孔的大小并将闪烁晶条紧固在装夹外框架1的矩形通孔中，然后将装夹夹具与装夹平台3分离，装夹夹具对多根闪烁晶条装夹定位，得到多根阵列分布的闪烁晶条。装夹平台3的目的在插入闪烁晶条时，闪烁晶条下端凸出装夹外框架并落在盲孔底面，从而使闪烁晶条下端凸出于内部隔挡件2外1-2mm。通过装夹平台3底部的第二圆柱腔和限位钢丝32的配合，限位钢丝32将内部隔挡件2底部挡住便于闪烁晶条穿过内部隔挡件2并与第二圆柱腔底部相抵接的过程中内部隔挡件2不跟随闪烁晶条一起滑落至第二圆柱腔，这样就能够保证多根阵列分布的闪烁晶条的下端均凸出内部隔挡件2外且齐平。内部隔挡件2顶部露出闪烁晶条上端1-2mm便于后续闪烁晶条与内部隔挡件2分离，在闪烁晶条与内部隔挡件2分离时，采用镊子夹住内部隔挡件2并从闪烁晶条间隙中抽出。

在具体实施方式中，在步骤C中，在对固化容器5、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离时，先拆除固化容器5，然后再依次拆除装夹外框架1和内部隔挡件2，得到初步闪烁晶体阵列。

这样，通过先拆除固化容器5，然后再依次拆除装夹外框架1和内部隔挡件2，这样完全无需对闪烁晶体施加外力就能得到初步闪烁晶体阵列，保证了初步闪烁晶体阵列的整体性以及精度。

在具体实施方式中，所述混合胶液由二氧化钛和胶水组成，所述混合胶液中二氧化钛与胶水质量比为3.5:1；将二氧化钛和胶水混合后放入真空混料设备中搅拌混料，设备设置参数转速2000r/m，时间10min，得到所述混合胶液。

这样，通过将二氧化钛和胶水混合后放入真空混料设备中搅拌混料，能够让混合胶液充分混合均匀，且混料设备为真空混料设备，避免了空气进入混合胶液中，保证了闪烁晶体阵列的性能。

在具体实施方式中，在步骤D中，在对初步闪烁晶体阵列连同离心容器6进行真空离心前，先将离心容器6与初步闪烁晶体阵列整体放置于一离心杯7中，如图4所示，所述离心杯7呈圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形的限位槽，所述限位槽的开口尺寸与离心容器6的外围尺寸相配，所述离心杯7的外周侧分别开设有一连接缺口71以便于离心容器6通过离心杯7的连接缺口71与真空离心设备安装固定。

这样，由于离心容器6与真空离心设备间不便于直接安装，同时离心容器6的完全固化槽由两个离心夹板61与离心底板62拼接而形成，因此如若直接将离心容器6安装于真空混料设备上进行真空离心灌胶，可能会出现胶液渗出的现象，因此通过借助离心杯7内的限位槽对离心容器6具有一定限位作用，即使完全固化槽内的胶液溢出也会进入限位槽内，而不会溢出洒落至真空混料设备上，保证了真空混料设备的正常运行。

在具体实施方式中，所述离心杯7的底部开设有与限位槽内相通的插孔。

这样，离心容器6内可能会有混合胶液撒入至限位槽内，导致离心杯7与离心容器6粘接，为了便于离心杯7与离心容器6间的后续分离，通过离心杯7的底部开设有插孔，在需要离心杯7与离心容器6间分离时，向插孔内穿设一插杆，插杆上端插入至限位槽内，顶出离心容器6，从而使离心容器6与离心杯7分离，操作方便快捷。

在具体实施方式中，在步骤E中，若得到的闪烁晶体阵列一端的固化胶层的厚度尺寸超差，对闪烁晶体阵列的该端胶层采用砂纸手工打磨至需要尺寸，然后将闪烁晶体阵列的另一端作为出光面进行抛光，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

这样，对尺寸超差的闪烁晶体阵列进行打磨处理，然后进行抛光，除出光面外采用锡箔包裹，保护闪烁晶体阵列，然后得到闪烁晶体阵列。

在具体实施过程中，在步骤E将闪烁晶体阵列一端进行抛光并作为出光面，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、先获取一固化容器和离心容器，所述固化容器上部具有初步固化槽，所述离心容器上部具有完全固化槽，所述初步固化槽和完全固化槽的开口尺寸相等，并与闪烁晶体阵列的外围尺寸相匹配；

B、采用装夹夹具对多根闪烁晶条进行装夹定位得到多根阵列分布的闪烁晶条，多根阵列分布的闪烁晶条的下端齐平且均凸出于装夹夹具外，然后向固化容器的初步固化槽内倒入混合胶液，将多根阵列分布的闪烁晶条与装夹夹具一起放入初步固化槽内，让多根阵列分布的闪烁晶条下端与槽内的混合胶液接触，然后与固化容器一同进行真空干燥，以对多根阵列分布的闪烁晶条进行初步定型；

C、固化容器内的混合胶液固化后，将固化容器、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离，得到闪烁晶条底部具有固化胶层的初步闪烁晶体阵列；

D、将初步闪烁晶体阵列放入离心容器中的完全固化槽内，完全固化槽的槽深与初步闪烁晶体阵列的高度相匹配，然后向完全固化槽内倒满混合胶液，然后将离心容器与初步闪烁晶体阵列一同放入真空混料设备中真空离心；

E、将真空离心后的离心容器与初步闪烁晶体阵列一同进行真空干燥，让完全固化槽内的混合胶液固化，离心容器内的混合胶液固化后，将离心容器与初步闪烁晶体阵列分离，得到闪烁晶体阵列。

2.根据权利要求1所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：所述固化容器包括固化底板和两横截面呈门字型的固化夹板，两固化夹板与固化底板间可拆卸连接，两固化夹板水平安装于固化底板上，且两固化夹板的门字型开口相对设置并对接配合呈口字形，以在固化底板上形成所述初步固化槽；

所述离心容器包括离心底板和两横截面呈门字型的离心夹板，两离心夹板与离心底板间可拆卸连接，两离心夹板水平安装于离心底板上，且两离心夹板的门字型开口相对设置并对接配合呈口字形，以在离心底板上形成完全固化槽。

3.根据权利要求2所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：每个固化夹板的一侧边沿其高度方向凹设有一条形凹槽，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽相配合的凸起，两固化夹板间相对接的两侧边通过凸起与凹槽相互卡合以实现两固化夹板间的密封对接；每个离心夹板的一侧边沿其高度方向凹设有一条凹槽，其另一侧边沿其高度方向凸设有与凹槽相配合的凸起，两离心夹板相对接的两侧边通过凸起与凹槽相互卡合以实现两离心夹板间的密封对接。

4.根据权利要求1所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：所述装夹夹具包括装夹外框架和内部隔挡件，所述装夹外框架为圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形通孔，装夹外框架沿周向均匀设置有四组切割带，所述四组切割带分别位于矩形通孔一边中部，每组切割带均包括若干道平行且开口向上的上切割缝和若干道平行且开口向下的下切割缝，所述上切割缝和下切割缝平行且均垂直于对应的矩形通孔一边以将矩形通孔内壁和圆柱体外表面连通；上切割缝底部高于下切割缝顶部以使上切割缝和下切割缝在装夹外框架中部形成叠合部；在每组切割带处均设置一个穿过所述叠合部的螺钉调节孔，所述螺钉调节孔与上切割缝和下切割缝垂直，螺钉调节孔位于装夹外框架中部并位于矩形通孔一侧且两端贯穿所在侧的装夹外框架外表面，所述螺钉调节孔中设置有调节螺钉，所述调节螺钉与所述螺钉调节孔相匹配，通过旋转调节螺钉以调整上下切割缝缝隙的间距来改变矩形通孔的大小；

所述内部隔挡件由若干纵横交错的挡片构成的格栅状并具有多个和装夹外框架轴向平行的装夹孔，所述装夹孔与闪烁晶条相匹配；所述挡片为片状且长度与对应的矩形通孔一边相匹配，挡片沿长度方向均匀设置有若干垂直于挡片长度方向的拼接缝，所述拼接缝长度等于挡片高度的一半，所述内部隔挡件由若干挡片在拼接缝位置纵横交错构成；相邻的两横向挡片与相邻的两纵向挡片相交后构成内部隔挡件内侧的装夹孔，内部隔挡件四周与矩形通孔孔壁之间构成内部隔挡件外侧的装夹孔；

还包括有一与装夹夹具相配合的底座，所述底座由下至上依次包括底板、支撑柱和装夹平台，所述支撑柱倾斜地固定在底板上方中心，所述装夹平台下部设置有开口向下的连接孔，所述支撑柱上部设置有与连接孔连接的连接部，所述连接部与连接孔相匹配；所述装夹平台上部沿轴向设置有开口向上的盲孔，所述盲孔从上往下依次包括第一圆柱腔和第二圆柱腔，第一圆柱腔直径大于第二圆柱腔直径并在交汇处构成第一台阶，所述装夹外框架下部可拆卸地卡接于第一圆柱腔中且底部边缘与第一台阶相抵接，第一圆柱腔直径与自然状态下的装夹外框架外径相匹配，第二圆柱腔直径小于经调节螺钉紧固后的装夹外框架外径，第二圆柱腔的高度为1-2mm，所述盲孔的底面构成多根闪烁体晶条对齐的平台；所述第一圆柱腔底部设置有若干根穿越第二圆柱腔上方并平行且首尾相连的限位钢丝，所述矩形通孔的一边垂直于限位钢丝，每根限位钢丝两端对应的第一圆柱腔外壁上均设置有一组固定限位钢丝的限位钢丝连接缝隙，相邻的两根限位钢丝间距等于拼接缝两倍间距；所述限位钢丝按S型绕制法依次穿过若干组限位钢丝连接缝隙后两端采用两钢丝紧固螺钉固定在装夹平台上。

5.根据权利要求4所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：在步骤C中，在对固化容器、装夹夹具与多根阵列分布的闪烁晶条相互分离时，先拆除固化容器，然后再依次拆除装夹外框架和内部隔挡件，得到初步闪烁晶体阵列。

6.根据权利要求1所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：所述混合胶液由二氧化钛和胶水组成，所述混合胶液中二氧化钛与胶水质量比为3.5:1；将二氧化钛和胶水混合后放入真空混料设备中搅拌混料，设备设置参数转速2000r/m，时间10min，得到所述混合胶液。

7.根据权利要求2所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：在步骤D中，在对初步闪烁晶体阵列连同离心容器进行真空离心前，先将离心容器与初步闪烁晶体阵列整体放置于一离心杯中，所述离心杯呈圆柱体形并沿轴向中心设置有矩形的限位槽，所述限位槽的开口尺寸与离心容器的外围尺寸相配，所述离心杯的外周侧分别开设有一连接缺口以便于离心容器通过离心杯的连接缺口与真空离心设备安装固定。

8.根据权利要求7所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：所述离心杯的底部开设有与限位槽内相通的插孔。

9.根据权利要求1所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：在步骤E中，若得到的闪烁晶体阵列一端的固化胶层的厚度尺寸超差，对闪烁晶体阵列的该端胶层采用砂纸手工打磨至需要尺寸，然后将闪烁晶体阵列的另一端作为出光面进行抛光，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

10.根据权利要求1所述的真空离心式闪烁晶体阵列制作方法，其特征在于：在步骤E将闪烁晶体阵列一端进行抛光并作为出光面，除出光面外将抛光完成的闪烁晶体阵列的外围包裹锡箔，得到闪烁晶体阵列。

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