CN113510077B - 一种闪烁晶体发光检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种闪烁晶体发光检测设备，包括上料装置、具有检料部的分料筛选系统、及检测单元，上料装置能逐个将晶体输送至分料筛选系统的检料部上，检测单元能检测出位于检料部上的晶体是否合格，分料筛选系统还包括合格品放置单元和不合格品放置单元，分料筛选系统能将位于检料部上合格的晶体输送至合格品放置单元，且分料筛选系统能将位于检料部上不合格的晶体输送至不合格品放置单元。本闪烁晶体发光检测设备能准确地将合格及不合格的晶体区分开，避免批量检测及筛分的方式所筛选出的合格品中仍有不合格品的情况；同时在筛分过程中，无需花费额外的时间去查找不合格品所在位置，从而大大提高了检测及筛分效率。

Description

一种闪烁晶体发光检测设备

技术领域

本发明涉及一种发光检测装置，特别是涉及一种闪烁晶体发光检测设备。

背景技术

目前市场上LSO、GSO、BGO等闪烁晶体加工厂商有成套的检测设备，晶体加工好后标定检测，这种设备优点是可以高效批量分检，缺点是分检后还是存在一定的不良率，即没有将合格与不合格的产品准确区分开，分检后认为合格的晶体中还存在有不合格的晶体，而且成套设备定制价格贵。对于晶体使用厂商为提高所筛分出晶体的良率，在控制成本的前提下，会采用小批量检测，将100个左右数量晶体装在小盒内准确的位置，利用SIPM(硅光电倍增管)模块系列检测，这种检测的优点是大大提高了晶体检测良率，即更加准确地将合格与不合格产品进行了区分，检测后所得到的合格产品中良率更高，且此种检测方式的成本低；但缺点是操作太麻烦，效率太低，因为晶体比较小，每次装料都要放到准确位置，装料占了检测过程70％以上时间，而且检测完筛选出不良晶体，找到准确位置又会花费很多时间，而且SIPM模块每次检测范围有限，每次检测数量只能在它的范围内。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能准确将合格与不合格的晶体区分开的闪烁晶体发光检测设备。

为实现上述目的，本发明提供一种闪烁晶体发光检测设备，包括上料装置、具有检料部的分料筛选系统、及检测单元，所述上料装置能逐个将晶体输送至分料筛选系统的检料部上，所述检测单元能检测出位于检料部上的晶体是否合格，所述分料筛选系统还包括合格品放置单元和不合格品放置单元，所述分料筛选系统能将位于检料部上合格的晶体输送至合格品放置单元，且所述分料筛选系统能将位于检料部上不合格的晶体输送至不合格品放置单元。

进一步地，所述上料装置包括振动盘，所述振动盘与检料部的位置相对固定。

进一步地，所述振动盘安装在底板的上表面上，且所述底板的下表面安装有缓冲垫。

进一步地，所述分料筛选系统还包括检料盘、刮片、及与刮片相连接的动力装置，所述检料盘上设有所述检料部，且所述检料盘上还设有第一料口和第二料口，所述动力装置能带动刮片移动，所述刮片能将位于检料部上的晶体推入第一料口，所述刮片能将位于检料部上的晶体推入第二料口，所述晶体能通过第一料口落入合格品放置单元，所述晶体能通过第二料口落入不合格品放置单元。

进一步地，所述检料盘上设有呈圆环形的料槽，所述检料部、第一料口、及第二料口均位于料槽的底部，且所述检料部、第一料口、及第二料口沿料槽的周向间隔分布；所述刮片的一端与动力装置的输出端相连接，所述刮片的另一端设有位于料槽中的刮料部，所述动力装置能带动刮片的刮料部沿料槽移动。

进一步地，所述刮片的另一端设有凸起，所述凸起构成所述刮料部，所述凸起嵌在料槽中。

进一步地，所述检测单元包括具有固定槽且位于检料部上方的铅罐、安装在固定槽中的辐射源、及位于检料部下方的光电探测器，所述固定槽的开口朝向检料部。

进一步地，所述检测单元还包括挡光片，所述挡光片能关闭和打开固定槽的开口。

进一步地，所述检测单元还包括位于光电探测器和检料部之间的遮光板。

进一步地，所述闪烁晶体发光检测设备，还包括铅防护框架，所述检测单元位于铅防护框架中。

如上所述，本发明涉及的闪烁晶体发光检测设备，具有以下有益效果：

本闪烁晶体发光检测设备的工作原理为：上料装置将晶体逐个输送至分料筛选系统的检料部上，检测单元检测位于检料部上的晶体是否合格，若检测结果为合格，分料筛选系统将位于检料部上的晶体输送至合格品放置单元；若检测结果为不合格，分料筛选系统将位于检料部上的晶体输送至不合格品放置单元，从而实现对晶体的逐个检测及区分，且此种逐个检测及筛分的方式，能准确地将合格及不合格的晶体区分开，避免批量检测及筛分的方式所筛选出的合格品中仍有不合格品的情况；同时在晶体上料时对晶体的安放要求较低，节约了晶体装料时间，且在筛分过程中，无需花费额外的时间去查找不合格品所在位置，从而大大提高了检测及筛分效率。

附图说明

图1为本发明实施例中闪烁晶体发光检测设备的结构示意图。

图2为图1中A-A剖视图。

图3为图1中B-B剖视图。

图4为本发明实施例中光电探测器安装在检料盘上的仰视示意图。

图5为本发明实施例中光电探测器安装在检料盘上的正视示意图。

图6为图5中C-C剖视图。

图7为本发明实施例中振动盘与检料盘的相对位置示意图。

图8为本发明实施例中检料盘、刮片、动力装置、及检测单元间的连接结构示意图。

图9为本发明实施例中检测方法的流程框图。

元件标号说明

1 上料装置 252 第二导料通道

11 振动盘 3 检测单元

2 分料筛选系统 31 铅罐

21 检料盘 311 固定槽

211 检料部 32 辐射源

212 第一料口 33 光电探测器

213 第二料口 331 感光模块区域

214 料槽 34 挡光片

22 刮片 35 遮光板

221 凸起 4 晶体

23 动力装置 51 底板

231 电机 52 缓冲垫

241 第一装料盒 6 铅防护框架

242 第二装料盒 61 顶盖

251 第一导料通道

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图8所示，本实施例提供一种闪烁晶体发光检测设备，包括上料装置1、具有检料部211的分料筛选系统2、及检测单元3，上料装置1能逐个将晶体4输送至分料筛选系统2的检料部211上，检测单元3能检测出位于检料部211上的晶体4是否合格，分料筛选系统2还包括合格品放置单元和不合格品放置单元，分料筛选系统2能将位于检料部211上合格的晶体4输送至合格品放置单元，且分料筛选系统2能将位于检料部211上不合格的晶体4输送至不合格品放置单元。本闪烁晶体发光检测设备的工作原理为：上料装置1将晶体4逐个输送至分料筛选系统2的检料部211上，检测单元3检测位于检料部211上的晶体4是否合格，若检测结果为合格，分料筛选系统2将位于检料部211上的晶体4输送至合格品放置单元；若检测结果为不合格，分料筛选系统2将位于检料部211上的晶体4输送至不合格品放置单元，从而实现对晶体4的逐个检测及区分，且此种逐个检测及筛分的方式，能准确地将合格及不合格的晶体4区分开，避免批量检测及筛分的方式所筛选出的合格品中仍有不合格品的情况；同时在晶体4上料时对晶体4的安放要求较低，节约了晶体4装料时间，且在筛分过程中，无需花费额外的时间去查找不合格品所在位置，从而大大提高了检测及筛分效率。

如图2和图7所示，本实施例中上料装置1包括振动盘11，振动盘11与检料部211的位置相对固定。将需检测的晶体4放置在振动盘11上，利用振动盘11将晶体4逐个输送至检料部211上，进而实现对晶体4的逐个检测、及筛选，且在向振动盘11安放晶体4时要求较低，节约了晶体4上料时间。同时，如图1所示，本实施例中振动盘11安装在底板51的上表面上，且底板51的下表面安装有缓冲垫52，以利用缓冲垫52减轻振动盘11在工作时与地面等产生较强的碰撞，进而减小因碰撞而产生的噪音。本实施例中缓冲垫52具体采用泡棉垫。

如图2和图7所示，本实施例中分料筛选系统2还包括检料盘21、刮片22、及与刮片22相连接的动力装置23，检料盘21上设有上述检料部211，且检料盘21上还设有第一料口212和第二料口213，动力装置23能带动刮片22移动，刮片22能将位于检料部211上的晶体4推入第一料口212，刮片22能将位于检料部211上的晶体4推入第二料口213，晶体4能通过第一料口212落入合格品放置单元，晶体4能通过第二料口213落入不合格品放置单元。在设备运行时，当检测单元3测得位于检料部211上的晶体4为合格品时，动力装置23带动刮片22移动，以将该晶体4推入第一料口212，晶体4通过第一料口212落入合格品放置单元；当检测单元3测得位于检料部211上的晶体4为不合格品时，动力装置23带动刮片22移动，以将该晶体4推入第二料口213，晶体4通过第二料口213落入不合格品放置单元，从而实现对晶体4的检测，并实现对良品与不良品的区分，且此种结构简单，制造成本较低，占用空间也较小。

同时，如图7和图8所示，本实施例中检料盘21上设有呈圆环形的料槽214，检料部211、第一料口212、及第二料口213均位于料槽214的底部，且检料部211、第一料口212、及第二料口213沿料槽214的周向间隔分布；刮片22的一端与动力装置23的输出端相连接，刮片22的另一端设有位于料槽214中的刮料部，动力装置23能带动刮片22的刮料部沿料槽214移动。当位于检料部211上的晶体4为合格品时，动力装置23带动刮片22正向旋转，并使刮料部沿料槽214正向旋转，从而将该晶体4推入第一料口212；当位于检料部211上的晶体4为不合格品时，动力装置23带动刮片22反向旋转，并使刮料部沿料槽214反向旋转，从而将该晶体4推入第二料口213，且本实施例利用料槽214的结构特点，在刮料部推动晶体4过程中，对晶体4起到导向、限位作用，以引导晶体4按设定路径准确落入第一料口212或第二料口213。另外，如图8所示，本实施例中刮片22的另一端设有凸起221，该凸起221构成上述刮料部，凸起221嵌在料槽214中。刮片22的中间部分位于料槽214的上方。本实施例中动力装置23具体采用电机231。该电机231的输出端能带动刮片22旋转。

如图2、图3、及图8所示，本实施例中检测单元3包括具有固定槽311且位于检料部211上方的铅罐31、安装在固定槽311中的辐射源32、及位于检料部211下方的光电探测器33，固定槽311的开口朝向检料部211。在检测过程中，辐射源32向位于检料部211上的晶体4发射相应的射线，晶体4接收后产生光子信号，光电探测器33检测到光子信号，并依次判断晶体4是否合格。本实施例中辐射源32安装在铅罐31中，以利用铅罐31对辐射源32起到防护作用，防止对外界产生辐射。本实施例中辐射源32具体为CS137源，该CS137源能释放伽马射线。光电探测器33包括硅光电倍增管，硅光电倍增管简称SIPM，光电探测器33具体简称SIPM模块，该光电探测器33具有感光模块区域331。另外，本实施例中晶体4具体为硅酸钇镥闪烁晶体，简称LYSO晶体。本实施例中闪烁晶体发光检测设备也称作LYSO闪烁晶体发光检测设备。

如图3所示，本实施例中检测单元3还包括挡光片34，挡光片34能关闭和打开固定槽311的开口。在不需要检测时，挡光片34挡在固定槽311的开口处，以将固定槽311的开口关闭，并使辐射源32处于封闭环境中，减少对外界产生的辐射；当需要检测时，挡光片34从开口处移开，以将固定槽311的开口打开，进而能正常进行检测。

如图6所示，本实施例中检测单元3还包括位于光电探测器33和检料部211之间的遮光板35，该遮光板35能对外界光线起到遮挡作用，对光电探测器33起到避光作用。如图1至图3所示，本实施例中闪烁晶体发光检测设备，还包括铅防护框架6，检测单元3位于铅防护框架6中，该铅防护框架6一方面能防止辐射源32的射线向外界辐射，另一方面也对光电探测器33起到遮光作用，减少外界光线对光电探测器33造成的影响。

如图2所示，本实施例中合格品放置单元包括第一装料盒241，且该第一装料盒241的开口朝上，第一装料盒241的一侧设有第一导料通道251，该第一导料通道251的进料口与第一料口212相连通，第一导料通道251的出料口与第一装料盒241相对应。合格的晶体4被推入第一料口212后，将通过第一导料通道251滑落至第一装料盒241中。本实施例中不合格品放置单元包括开口朝上的第二装料盒242，第二装料盒242的一侧设有第二导料通道252，该第二导料通道252的进料口与第二料口213相连通、第二导料通道252的出料口与第二装料盒242相对应。不合格的晶体4被推入第二料口213后，将通过第二导料通道252滑落至第二装料盒242中。本实施例中第一导料通道251由第一泡棉管的内腔构成，第二导料通道252由第二泡棉管的内腔构成。

本闪烁晶体发光检测设备还包括控制单元，上料装置1、检测单元3及分料筛选系统2均与控制单元连接。设备运行时，检测单元3将检测结果反馈给控制单元，控制单元根据检测结果给分料筛选系统2发出相应的指令，进而控制分料筛选系统2根据检测结果将晶体4送至合格品放置单元或不合格品放置单元。

本实施例中铅罐31与铅防护框架6固定连接，检料盘21也与铅防护框架6固定连接，光电探测器33与检料盘21固定连接。铅防护框架6的顶部设有顶盖61。振动盘11的出料口即为料槽214的上料口，该上料口与检料部211相对应。另外，整个分料筛选系统2除第一装料盒241、第二装料盒242及两个导料通道的出料口外均位于铅防护框架6中，铅防护框架6上安装有铅板。固定槽311位于铅罐31的底部。挡光片34安装在铅防护框架6上，且挡光片34可抽拉，当设备不工作时，插入挡光片34、并伸到铅罐31的底部起防护作用，工作时抽出挡光片34。由于SIPM模块对光特别敏感，所以要做避光处理，SIMP模块的感光模块区域331装了上述遮光板35。本闪烁晶体发光检测设备还包括位于最外侧的不锈钢钣金柜，上料装置1、分料筛选系统2、检测单元3、及铅防护框架6均位于不锈钢钣金柜中，且钣金柜内侧，及开口处都贴了挡光膜。另外，本实施例根据LYSO闪烁晶体的特殊性，在振动盘11的表面做了烤胶处理，且具体采用小功率振动盘。本实施例中电机231及光电探测器33均与控制单元相连接。光电探测器33检测完发出信号给控制单元，控制单元依此控制电机231正反转，电机231带动刮片22将晶体4刮入相应的料口；若检测为合格的晶体4，则控制电机231正转，将该晶体4刮入第一料口212，若检测为不合格的晶体4，则控制电机231反转，将晶体4刮入第二料口213。

本实施例中SIPM模块是电子元器件搭的电路板，晶体4检测过程中信号处理的流程为：CS137源释放伽马射线，被LYSO晶体接收、产生光子信号，再经过硅光电倍增管接收后，将微弱的光信号转换成电信号，电信号经过预处理电路，对信号进行放大、滤波，经过预处理后点信号再送入后处理电路，做计数判断。后处理电路利用前沿定时技术来获得晶体4计数脉冲。晶体4检测的逻辑分两部分：1、学习-生成计数判断标准，在选定计数时间内对足够的样本进行训练，对晶体4总的计数求算数平均值，作为判断依据；2、计数判断，训练结束后，开始晶体4检测，在同训练相同的计数时间内，对每个晶体4的计数统计采样，并在统计采样结束后最判断，低于标准50％，判断为不合格的晶体4，通过输出的判断脉冲信号控制电机231正反转，将晶体4区分出来。

本实施例中采用闪烁晶体发光检测设备的检测方法包括如下步骤：

1、首先操作人员将晶体4装入振动盘11，打开顶盖61把CS137源放入铅罐31，装好后关好顶盖61，抽出挡光片34后上电运行设备；

2、振动盘11自动上料到检料盘21；

3、SIPM模块进行检测并发出脉冲信号控制电机231正反转；具体为，当检测为合格的晶体4时，发出信号控制电机231正转，当检测为不合格的晶体4时，发出信号控制电机231反转；

4、电机231带动刮片22将检测完的晶体4刮到第一料口212或第二料口213；当电机231正转时，带动刮片22将晶体4刮入第一料口212，当电机231反转时，带动刮片22将晶体4刮入第二料口213；

5)、晶体4通过泡棉管滑落到装料盒；

6)、连续检测，直至测完所有装的晶体4，SIPM给出信号，报警灯亮，工作人员推入挡光片34，取出检测完的晶体4；

7)、如果还需要继续检测，再继续装入晶体4，抽出挡光片34，运行机器继续检测；如果不需要继续检测，设备断电，取走辐射源32，结束操作。

本实施例中闪烁晶体发光检测设备，采用SIPM模块，对晶体4一个一个检测，达到更高的检测良率；同时，其采用振动盘11自动上料，分料筛选系统2自动分料，实现了检测自动化，提高了效率。另外，由于检测用到了辐射源32，所以本设备采用了辐射防护。本闪烁晶体发光检测设备可以大大提高晶体4检测效率，良率，而且成本低。另外，硅酸钇镥闪烁晶体是正电子发射型计算机断层显像、简称PET成像技术中最核心的元件之一，所以本设备对PET成像技术设备的品质提高具有促进作用，且PET成像技术是核医学领域比较先进的临床检查影像技术，所以本设备对核医学领域也具重要意义。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，包括上料装置(1)、具有检料部(211)的分料筛选系统(2)、及检测单元(3)，所述上料装置(1)能逐个将晶体(4)输送至分料筛选系统(2)的检料部(211)上，所述检测单元(3)能检测出位于检料部(211)上的晶体(4)是否合格，所述分料筛选系统(2)还包括合格品放置单元和不合格品放置单元，所述分料筛选系统(2)能将位于检料部(211)上合格的晶体(4)输送至合格品放置单元，且所述分料筛选系统(2)能将位于检料部(211)上不合格的晶体(4)输送至不合格品放置单元；所述分料筛选系统(2)还包括检料盘(21)、刮片(22)、及与刮片(22)相连接的动力装置(23)，所述检料盘(21)上设有所述检料部(211)，且所述检料盘(21)上还设有第一料口(212)和第二料口(213)，所述动力装置(23)能带动刮片(22)移动，所述刮片(22)能将位于检料部(211)上的晶体(4)推入第一料口(212)，所述刮片(22)能将位于检料部(211)上的晶体(4)推入第二料口(213)，所述晶体(4)能通过第一料口(212)落入合格品放置单元，所述晶体(4)能通过第二料口(213)落入不合格品放置单元；所述检料盘(21)上设有呈圆环形的料槽(214)，所述检料部(211)、第一料口(212)、及第二料口(213)均位于料槽(214)的底部，且所述检料部(211)、第一料口(212)、及第二料口(213)沿料槽(214)的周向间隔分布；所述刮片(22)的一端与动力装置(23)的输出端相连接，所述刮片(22)的另一端设有位于料槽(214)中的刮料部，所述动力装置(23)能带动刮片(22)的刮料部沿料槽(214)移动。

2.根据权利要求1所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述上料装置(1)包括振动盘(11)，所述振动盘(11)与检料部(211)的位置相对固定。

3.根据权利要求2所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述振动盘(11)安装在底板(51)的上表面上，且所述底板(51)的下表面安装有缓冲垫(52)。

4.根据权利要求1所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述刮片(22)的另一端设有凸起(221)，所述凸起(221)构成所述刮料部，所述凸起(221)嵌在料槽(214)中。

5.根据权利要求1所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述检测单元(3)包括具有固定槽(311)且位于检料部(211)上方的铅罐(31)、安装在固定槽(311)中的辐射源(32)、及位于检料部(211)下方的光电探测器(33)，所述固定槽(311)的开口朝向检料部(211)。

6.根据权利要求5所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述检测单元(3)还包括挡光片(34)，所述挡光片(34)能关闭和打开固定槽(311)的开口。

7.根据权利要求5所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，所述检测单元(3)还包括位于光电探测器(33)和检料部(211)之间的遮光板(35)。

8.根据权利要求1或5所述闪烁晶体发光检测设备，其特征在于，还包括铅防护框架(6)，所述检测单元(3)位于铅防护框架(6)中。

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