CN114447146A - 一种sipm探测器的返修方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种SIPM探测器的返修方法，所述返修方法包括：S10、构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具；S20、获取SIPM探测器的SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；S30、借助于影像测量仪显示放大的SIPM阵列组合，对SIPM阵列组合中的SIPM芯片进行清洁，得到应用于重新组装的SIPM阵列组合。通过构建晶条阵列单元的盛放工具，可以降低重新组装晶体阵列的工时和提升其组装合格率；借助于影像测量仪对SIPM阵列组合进行放大，避免了清洁过程对SIPM阵列组合中的SIPM芯片造成损伤，同时可以降低清洁的工时以及提高效率；进而，本方法可以最大程度地提升SIPM探测器的返修效率、降低返修成本、提升返修的合格率。
Description
技术领域
本申请属于医疗器械核医学技术领域，具体涉及一种SIPM探测器的返修方法。
背景技术
硅光电倍增管(SIPM)，是工作在盖革模式下的雪崩光电二极管阵列，与传统的光电倍增管(PMT：Photo Multiplier Tube)相比，增益大，工作电压低，同时具有体积小，重量轻，工艺兼容性好，对磁场不敏感的优点，随着其技术日趋成熟，在微弱光探测，辐射探测等领域，发挥着重要作用。目前在天体物理、高能物理、生物医学等领域逐步开始取代PMT，特别在正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Tomography，简称PET)应用中。
在核医学领域，PMT通常用阵列的形式使用，而具有更小光电灵敏区域的SiPM，需要更大规模的阵列的形式使用。在实际应用中，现在市场上SiPM芯片的窗材一般有以下两类：一类是涂覆透明绝缘树脂(如有机硅树脂、环氧树脂等)，另一类是SIPM芯片表面粘上玻璃保护层。SIPM探测器一般是由相对粘接力比较牢固的胶将SiPM阵列和闪烁晶条阵列及反射材料粘接在一起，由于SIPM芯片本身和窗体材料都是相对比较易碎的材质，这就给SIPM的探测器的返修带来很大困难。如传统的PMT探测器，由于PMT表面硬度较高，可以采用传统的胶的拆解工艺；而针对SIPM探测器传统的拆解工艺则很容易破坏到SIPM的芯片和窗体，这将大大增加了给SIPM探测器的返修成本和困难。
鉴于此，提供一种SIPM探测器的返修方法，以提高SIPM探测器返修的合格率，降低返修的成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种SIPM探测器的返修方法。
(二)技术方案
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种SIPM探测器的返修方法，包括：
S10、构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具，所述工具中每一格元均设置有匹配盛放的晶条阵列单元的标识，且每一格元面积与待盛放的晶条阵列单元的面积匹配；
S20、获取SIPM探测器的SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；
具体的，去除探测器阵列的最外层的外包铝膜，得到第一探测器阵列；
采用浸泡方式去除第一探测器阵列周边的反射层，将得到可视化的阵列作为第二探测器阵列；所述第二探测器阵列中晶条阵列和SIPM阵列组合的粘结层位置是可视的；
基于第二探测器阵列，拆解得到SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；
所述SIPM阵列组合为带有SIPM芯片的SIPM阵列；
所述晶条阵列包括多个晶条阵列单元；
S30、借助于影像测量仪显示放大的SIPM阵列组合，对SIPM阵列组合中的SIPM芯片进行清洁，得到应用于重新组装的SIPM阵列组合。
可选的，所述S10包括：
所述工具中各格元按照组装晶条阵列的顺序设置标识；
所述工具的面积为待盛放的晶条阵列的面积的2.5-3倍；
所述工具的高度为待盛放的晶条阵列单元的长度的1.5-2倍。
可选的，所述S20包括：
通过手动的方式去除探测器阵列的最外层的外包铝膜。
可选的，所述S20包括：
将去掉铝膜外包的晶条阵列部分放入盛纯净水的器皿中，所述SIPM阵列组合部分位于水面上方，水位低于所述晶条阵列和SIPM阵列组合的粘接面；
将晶条阵列周边最外圈的反射层浸泡掉，得到可视的透明晶条阵列；
浸泡晶条阵列的最外圈，当最外圈的晶条阵列单元之间的反射层变软后，将第二探测器阵列从器皿中取出，将所述晶条阵列朝上放置，采用薄塑料片将所述晶条阵列中最外圈的晶条阵列单元进行切割，将所述晶条阵列单元彼此接触面的反射层切割开。
可选的，所述S20还包括：
采用单元可视拆解策略，利用切割工具每次仅切割一个晶条阵列单元的透光面的面积，将所述晶条阵列单元和SIPM阵列组合分开；
在对每个晶条阵列单元进行切割时，切割的切入点贴近晶条阵列面，以及远离SIPM阵列组合面；
所述晶条阵列面为：晶条阵列的两个面中，与SIPM阵列组合相接触的一个面；
所述SIPM阵列组合面为：SIPM阵列组合的两个面中，与晶条阵列相接触的一个面。
可选的，若所述晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地较软的如硅胶材质的粘接胶，则所述切割工具为塑料片切割工具；
若所述晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地较硬的如环氧胶材质的粘接胶，则所述切割工具为金属片切割工具；
所述切割工具的厚度薄于粘接胶的胶层厚度。
可选的，所述S20还包括：
将晶条阵列中最外圈的晶条阵列单元分开，对分开的晶条阵列单元与SIPM阵列组合之间的粘接层进行分割，拆解得到独立的最外圈的晶条阵列单元；
在分割所述最外圈的晶条阵列单元后，将内部一圈的晶条阵列单元进行彼此分开处理，对分开后的内部一圈的晶条阵列单元与SIPM阵列组合之间的粘接层进行分割，拆解得到独立的内部一圈的晶条阵列单元；
依上述方式，对晶条阵列中的每一圈的晶条阵列单元进行处理，直至将晶条阵列中的全部晶条阵列单元与SIPM阵列组合分离开。
可选的，所述S20包括：
将拆解得到的每一个独立的晶条阵列单元放置于预先构建的工具中。
可选的，所述S30包括：
将所述SIPM阵列组合放置于影像测量仪下，在电脑屏幕上显示放大N倍的SIPM芯片；
基于电脑屏幕所显示的影像，获取SIPM芯片表面胶层的厚度及分布情况；
采用11号手术刀片对着表面胶层以45度角进行刮胶，得到干净的SIPM芯片。
可选的，所述影像测量仪为高倍显微镜。
(三)有益效果
首先，通过构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具，能够完全还原晶体阵列的本来结构组成，为重新组装晶体阵列提供条件，不仅能够减少了重新组装的工时，还提高了重新组装的合格率；
其次，通过对每个晶条阵列单元进行逐个单独切割，不仅提高了对胶层切割的精准程度，还能够看到SIPM探测器的内部结构，进而在对SIPM阵列组合和晶条阵列之间的粘接胶层进行分割的过程中，可以避免对芯片的损伤；
最后，通过将SIPM阵列组合放置于影像测量仪下，对SIPM阵列组合中的对SIPM芯片放大N倍，再采用11号手术刀对胶层进行刮胶处理，进而大大提高了了清洁效率，降低了返修清洁过程中的不良情况的发生，降低了清洁的工艺难点，从整体上降低了SIPM阵列的清洁返修成本。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述：
图1为SIPM探测器的返修方法的流程示意图；
图2为盛放晶体阵列单元的工具正面示意图；
图3为去除最外圈晶体阵列单元的探测器阵列示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
实施例一提供一种SIPM探测器的返修方法，根据图1所示，所述返修方法包括：
S10、构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具，所述工具中每一格元均设置有匹配盛放的晶条阵列单元的标识，且每一格元面积与待盛放的晶条阵列单元的面积匹配；
在具体应用中，将能够打孔的材料作为制作盛放晶条阵列单元的工具的材料，例如硬材质的塑料材料；
本实施例中，整个盛放工具的面积为待盛放的整个晶条阵列的面积的2.5-3倍，以及，整个盛放工具的高度为待盛放的单个晶条阵列单元的长度的1.5-2倍；
在具体应用中，盛放晶体阵列单元的工具正面示意图如图2所示，基于晶条阵列中晶条阵列单元的排布，获取每个晶条阵列单元所对应的位置坐标，以及，基于所述位置坐标，在盛放工具中打出可以放置晶条阵列单元的格元，并对各格元设置标识，每一个格元对应于一个晶条阵列单元；
在具体处理过程中，将拆解下来的每个晶条阵列单元放置于盛放工具内所标识的对应格元中，具体为：按照原来的晶条阵列结构，将拆解完成的晶条阵列单元放置在对应格元中；
本实施例中，经过拆解后放入盛放工具中的晶条阵列单元紧实地贴合于格元内壁，不会轻易掉落，对其取出时需要用力；
在具体应用中，在对晶条阵列重新组装时，按照每个晶条阵列单元在盛放工具中的排布进行重组。
S20、获取SIPM探测器的SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；
在具体应用中，通过手动的方式，去除探测器阵列的最外层的外包铝膜，得到第一探测器阵列；
在具体处理过程中，将第一探测器阵列中的晶条阵列部分放置于盛有一定量纯净水的器皿中，其中，SIPM阵列组合部分位于水面上方，水位低于晶条阵列和SIPM阵列组合的粘接面，且水位接近于晶条阵列和SIPM阵列的粘接面；
本实施例中，SIPM阵列组合为带有SIPM芯片的SIPM阵列；
本实施例中，晶条阵列包括多个晶条阵列单元；
在具体处理过程中，在将晶条阵列最外圈的反射层浸泡掉之后，将得到的可视化的阵列作为第二探测器阵列；继续浸泡晶条阵列的最外圈，当最外圈的晶条阵列单元彼此接触面的反射层变软后，将第二探测器阵列从盛有水的器皿中取出，将晶条阵列朝上放置；采用薄塑料片对晶条阵列将晶条阵列中最外圈的晶条阵列单元进行切割，将最外圈的晶条阵列单元彼此接触面的反射层切割开，将最外圈晶条阵列单元的接触面彼此分离开，致使只有每个晶条阵列单元的透光面和SIPM阵列组合的粘接面连接，再通过切割胶层的方法，将最外圈的每个晶条阵列单元取下来，进而将内部的晶条阵列与SIPM阵列组合之间的粘接胶层面置于可视的视野内，图3为去除最外圈晶体阵列单元的探测器阵列示意图。
本实施例中，采用硫酸钡作为晶条阵列单元之间的反射材料；
在具体应用中，在对晶条阵列面和SIPM阵列组合面之间的胶层进行切割时，对每个晶条阵列单元的切割面积为毫米量级，所述切割面积即为晶条阵列单元透光面积；以及，在对胶层切割时，切割的切入点贴近晶条阵列面，远离SIPM阵列组合面；
本实施例中，晶条阵列面为：晶条阵列的两个面中，与SIPM阵列组合相接触的一个面，以及，SIPM阵列组合面为：SIPM阵列组合的两个面中，与晶条阵列相接触的一个面；
在具体应用中，在对晶条阵列面和SIPM阵列组合面之间的胶层进行切割时，若晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地较软的如硅胶材质的粘接胶，则切割工具为塑料片切割工具；若晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地比较硬的如环氧胶材质的粘接胶，则切割工具为金属片切割工具；以及，切割工具的厚度薄于粘接胶的胶层厚度；
在具体处理过程中，当将一个晶条阵列单元完全取下后，将其放置于预先制作好的盛放工具中的相应格元内，然后再进行下一个晶条阵列单元的拆解；
在具体处理过程中，当完成晶条阵列最外圈的晶条阵列单元的拆解和放置后，将第二探测器阵列中的晶条阵列部分再次放入水中浸泡，致使第二探测器阵列中内圈的晶条阵列之间的反射层被泡软，然后进行内圈的晶条阵列单元的分离、拆解和放置；重复上述操作，逐圈拆解每个晶条阵列单元，直至将全部晶条阵列单元与SIPM阵列组合分离开；
在具体处理过程中，将拆解得到的每一个独立的晶条阵列单元放置于预先构建的盛放工具中。
S30、借助于影像测量仪显示放大的SIPM阵列组合，对SIPM阵列组合中的SIPM芯片进行清洁，得到应用于重新组装的SIPM阵列组合；
在具体应用中，将SIPM阵列组合置于影像测量仪下，将需要清理的SIPM芯片放大几十倍后，将其放大后的影像呈现于电脑屏幕上，进而通过电脑屏幕清晰地看到SIPM阵列表面胶层的厚度和分布情况；
在具体处理过程中，采用11号手术刀对着SIPM阵列组合表面胶层呈45度角进行刮胶处理，进而将SIPM芯片表面的胶层和SIPM芯片之间的胶层清理干净；
本实施例中，所采用的的影像测量仪可以为高倍显微镜。
基于实施例一中所述的SIPM探测器的返修方法，首先，通过构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具，能够完全还原晶体阵列的本来结构组成，为重新组装晶体阵列提供条件，不仅能够减少了重新组装的工时，还提高了重新组装的合格率；
其次，通过对每个晶条阵列单元进行逐个单独切割，不仅提高了对胶层切割的精准程度，还能够看到SIPM探测器的内部结构，进而在对SIPM阵列组合和晶条阵列之间的粘接胶层进行分割的过程中，可以避免对芯片的损伤；
最后，通过将SIPM阵列组合放置于影像测量仪下，对SIPM阵列组合中的对SIPM芯片放大N倍，再采用11号手术刀对胶层进行刮胶处理，进而大大提高了了清洁效率，降低了返修清洁过程中的不良情况的发生，降低了清洁的工艺难点，从整体上降低了SIPM阵列的清洁返修成本。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种SIPM探测器的返修方法，其特征在于，包括：
S10、构建用于盛放拆解下来的晶条阵列单元的工具，所述工具中每一格元均设置有匹配盛放的晶条阵列单元的标识，且每一格元面积与待盛放的晶条阵列单元的面积匹配；
S20、获取SIPM探测器的SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；
具体的，去除探测器阵列的最外层的外包铝膜，得到第一探测器阵列；
采用浸泡方式去除第一探测器阵列周边的反射层，将得到可视化的阵列作为第二探测器阵列；所述第二探测器阵列中晶条阵列和SIPM阵列组合的粘结层位置是可视的；
基于第二探测器阵列，拆解得到SIPM阵列组合和每一个晶条阵列单元；
所述SIPM阵列组合为带有SIPM芯片的SIPM阵列；
所述晶条阵列包括多个晶条阵列单元；
S30、借助于影像测量仪显示放大的SIPM阵列组合，对SIPM阵列组合中的SIPM芯片进行清洁，得到应用于重新组装的SIPM阵列组合。
2.根据权利要求1所述的返修方法，其特征在于，所述S10包括：
所述工具中各格元按照组装晶条阵列的顺序设置标识；
所述工具的面积为待盛放的晶条阵列的面积的2.5-3倍；
所述工具的高度为待盛放的晶条阵列单元的长度的1.5-2倍。
3.根据权利要求1所述的返修方法，其特征在于，所述S20包括：
通过手动的方式去除探测器阵列的最外层的外包铝膜。
4.根据权利要求1所述的返修方法，其特征在于，所述S20包括：
将去掉铝膜外包的晶条阵列部分放入盛纯净水的器皿中，所述SIPM阵列组合部分位于水面上方，水位低于所述晶条阵列和SIPM阵列组合的粘接面；
将晶条阵列周边最外圈的反射层浸泡掉，得到可视的透明晶条阵列；
浸泡晶条阵列的最外圈，当最外圈的晶条阵列单元之间的反射层变软后，将第二探测器阵列从器皿中取出，将所述晶条阵列朝上放置，采用薄塑料片将所述晶条阵列中最外圈的晶条阵列单元进行切割，将所述晶条阵列单元彼此接触面的反射层切割开。
5.根据权利要求4所述的返修方法，其特征在于，所述S20还包括：
采用单元可视拆解策略，利用切割工具每次仅切割一个晶条阵列单元的透光面的面积，将所述晶条阵列单元和SIPM阵列组合分开；
在对每个晶条阵列单元进行切割时，切割的切入点贴近晶条阵列面，以及远离SIPM阵列组合面；
所述晶条阵列面为：晶条阵列的两个面中，与SIPM阵列组合相接触的一个面；
所述SIPM阵列组合面为：SIPM阵列组合的两个面中，与晶条阵列相接触的一个面。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
若所述晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地较软的如硅胶材质的粘接胶，则所述切割工具为塑料片切割工具；
若所述晶条阵列和SIPM阵列组合之间的粘接胶为质地较硬的如环氧胶材质的粘接胶，则所述切割工具为金属片切割工具；
所述切割工具的厚度薄于粘接胶的胶层厚度。
7.根据权利要求5所述的返修方法，其特征在于，所述S20还包括：
将晶条阵列中最外圈的晶条阵列单元分开，对分开的晶条阵列单元与SIPM阵列组合之间的粘接层进行分割，拆解得到独立的最外圈的晶条阵列单元；
在分割所述最外圈的晶条阵列单元后，将内部一圈的晶条阵列单元进行彼此分开处理，对分开后的内部一圈的晶条阵列单元与SIPM阵列组合之间的粘接层进行分割，拆解得到独立的内部一圈的晶条阵列单元；
依上述方式，对晶条阵列中的每一圈的晶条阵列单元进行处理，直至将晶条阵列中的全部晶条阵列单元与SIPM阵列组合分离开。
8.根据权利要求1所述的返修方法，其特征在于，所述S20包括：
将拆解得到的每一个独立的晶条阵列单元放置于预先构建的工具中。
9.根据权利要求1所述的返修方法，其特征在于，所述S30包括：
将所述SIPM阵列组合放置于影像测量仪下，在电脑屏幕上显示放大N倍的SIPM芯片；
基于电脑屏幕所显示的影像，获取SIPM芯片表面胶层的厚度及分布情况；
采用11号手术刀片对着表面胶层以45度角进行刮胶，得到干净的SIPM芯片。
10.根据权利要求9所述的返修方法，其特征在于，所述影像测量仪为高倍显微镜。
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