CN210465702U - 一种用于x射线探测器的基础架构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于X射线探测器的基础架构，应用于安全检查系统，特别是双能行李及车辆检查系统。所述架构由三层电路板堆叠结构构成，探测器子板(包含硬板部分、半软板部分和插头)通过直插针连接数字电路母板上的插座；或者探测器子板(包含硬板部分、半软板部分和连接引脚/金手指触点)连接数字电路母板上的FPC连接器；或者数字电路母板(包含硬板部分、半软板部分和插头)连接探测器子板。本实用新型使用了基于PCB硬板工艺的半软板工艺(semi‑flex process)，实现了探测器的紧凑型基础架构，提高了集成度，实现了探测器的高可靠性连接及产品运行的可靠性，大大降低了产品成本。X射线屏蔽层有效抑制了X射线散射并实现对电子元件的屏蔽。

Description

一种用于X射线探测器的基础架构

技术领域

本实用新型涉及辐射检查技术领域。更具体地，涉及一种应用于行李检查系统，特别是双能行李检查系统的双能量X射线探测器。

背景技术

在目前的PCB制作技术中，按机械刚性，PCB板主要分为刚性板和挠性板。刚性板主要是FR-4等类型，通常采用层压成型工艺，相应的PCB板的弹性弯曲模量通常小于30GPa；挠性板通常用聚酯薄膜等挠性绝缘材料的单面或双面，通过工艺处理，粘接铜箔形成，其弹性弯曲模量在通常接近200MPa。挠性板比刚性板的制作工艺复杂、成本高，但挠性板与刚性板有其各自的用途。挠性电路板主要用于对挠性有要求的电子连接设备上。另外，不管是刚性板还是挠性板，都存在不足。前者主要的不足是刚性太大，不便于安装和与其它电子设备的连接；后者的不足之处在于挠性太大，支撑性能较差，在安装时通常需要借助刚性板等补强片来进行安装焊接，或用铝片等接著剂、热著胶来安装，相应地成本会更高。而刚挠板(软硬结合板)虽然能解决上述问题，但是其工艺过程复杂而价格昂贵。实际上，在目前的很多电子产品所用的线路板，对PCB板的挠性要求只要达到一次或几次弯曲即可。对于这类应用场合，采用刚挠板的产品成本依然很高。因此，需要提供一种能满足较少的弯曲和拆卸次数、集成度高且成本较低的PCB及相应的连接架构。

X射线是波长很短的电磁波，具有很高的穿透本领。利用X射线进行检查时，X射线穿透被检物体之后，其能谱会硬化，硬化程度与被检物体的材料成分及穿透方向的厚度有关。

目前的双能量X射线探测器通常包括对应设置的低能子板和高能子板。其中：低能子板包括沿射线入射100方向依次设置于第一PCB板161上的低能闪烁体阵列131和第一光电二极管阵列141，第一光电二极管阵列用于检查低能闪烁体阵列发出的光信号并转化为低能检查单元的电信号；没有和低能闪烁体作用的X射线穿过滤波片122进一步减少X射线能谱中的低能部分；高能子板包括沿射线入射方向依次设置于第二PCB板162上的高能闪烁体阵列132和第二光电二极管阵列142，第二光电二极管阵列用于检查高能闪烁体阵列发出的光信号并转化为高能检查单元的电信号。低能子板和高能子板通过软排线151直接连接到母板111上进行信号放大等处理过程，

上述电路板通常是硬板，用软排线及两端的连接器进行连接，成本较高；虽然拆卸灵活，但难以满足市场对高集成度和低成本的要求。另外，未被吸收的X射线在电路板上产生背散射X射线，相邻的高能闪烁体通道容易受到散射线的影响，造成信号通道间信号串扰，进而导致图像不清晰。

因此，需要提供一种新型的X射线探测器的基础架构。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于X 射线探测器的基础架构。

该架构中，半软板的弹性弯曲模量介于硬板与软板之间，兼具支撑性能和挠性，适用于对挠性要求不是特别高，而且拆卸、插拔次数不多的探测器子板与数字母板的连接应用，安装和连接方便成本较低、集成度高。

一种用于X射线探测器的基础架构，应用于安全检查系统，特别是双能行李及车辆检查系统。所述架构由三层电路板堆叠结构构成，探测器子板(包含硬板部分、半软板部分和插头)通过直插针连接数字电路母板上的插座；或者探测器子板(包含硬板部分、半软板部分和连接引脚/金手指触点)连接数字电路母板上的FPC连接器；或者数字电路母板(包含硬板部分、半软板部分和插头)连接探测器子板。本实用新型使用了基于PCB硬板工艺的半软板工艺(semi-flex process)，实现了探测器的紧凑型基础架构，提高了集成度，实现了探测器的高可靠性连接及产品运行的可靠性，大大降低了产品成本。

X射线屏蔽层可安装于高能探测器子板或者数字电路母板上，用于抑制X 射线散射并实现对电子元件的屏蔽。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中，减少了常规X射线探测器连接器的使用数量，使用了连接器/连接线缆/电路板一体式设计，实现了探测器的高可靠性连接及产品运行的可靠性，大大降低了产品成本，实现了探测器的紧凑型基础架构，提高了集成度。

本实用新型提供了一种既适合探测器子板与数字母板的连接、又能够满足使用时的弯折要求，机械性能介于硬板和软板之间的新型“半软板”，其可取代现有的电路板(包括与其同一侧的连接器及软排线)，应用在很多对挠性不是太高的探测器连接中，降低了成本。

X射线屏蔽层有效抑制了X射线散射并实现对电子元件的屏蔽。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出现有技术中双能量X射线探测器结构示意图。

图2a-b示出一种用于X射线探测器的基础架构的第一个实施例。

图3a-b示出一种用于X射线探测器的基础架构的第二个实施例。

图4a-b示出一种用于X射线探测器的基础架构的第三个实施例。

附图中编号说明：

100-射线入射方向

111-母板

122-滤波片

131-低能闪烁体阵列

132-高能闪烁体阵列

141-低能二极管阵列

142-高能二极管阵列

151-软排线

161-第一PCB板

162-第二PCB板

201-探测器子电路板组件1

202-探测器子电路板组件2

203-数字电路母板

204-电路板支架

205-电路板支撑柱

301-闪烁体

302-光电二极管阵列

303-金属滤波片

304-一体式半软板(semi-flex)实例1

305-一体式半软板(semi-flex)实例2

306-连接器插头

307-连接器插座

308-板级级联连接器

309-射线屏蔽层金属件

310-FPC连接器

311-一体式半软板(semi-flex)实例3

401-硬板区

402-硬板经铣薄后的柔性区

403-带PCB金手指的柔性区

404-固定孔

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

一种用于X射线探测器的基础架构，由三层电路板堆叠结构构成，包括对应设置的低能探测器子板201及其下方的X射线滤波片303、高能探测器子板202、X射线屏蔽层309和数字电路母板203。

探测器子板通过半软板及相应的连接器来连接数字电路母板。

使用了基于PCB硬板工艺的半软板工艺(semi-flex process)，实现了柔性弯曲的连接功能。

在本实用新型的第一实施例中，所述探测器子板通过与其同为一体的半软板402、硬板区401和直插针型连接器306与数字电路母板203进行连接。

在本实用新型的第二实施例中，所述探测器子板通过与其同为一体的半软板403直接连接到数字电路母板上的FPC连接器310。探测器子电路板自形成连接引脚与数字电路母板侧FPC(柔性电路板)连接器进行配合使用。

在本实用新型的第三实施例中，所述架构由两块电路板堆叠和一块电路板安装于支架上形成，支架可以为金属支架或者FR4材料。如311所示：数字电路母板通过直插针型连接器与探测器子板连接；或者通过FPC连接器与探测器子板连接。其中半软板与数字电路母板同为一体。

另外，所述X射线屏蔽层309可安装于高能探测器子板或者数字电路母板上，用于抑制X射线散射并实现对电子元件的屏蔽。

所述X射线屏蔽层的材料为金属铅、钨、锡、钼、铜或含铅、钨、锡、钼、铜的合金或其中一种或几种的组合。

所述X射线屏蔽层的厚度范围是0.2-12mm。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。

值得注意的是，本实用新型实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种用于X射线探测器的基础架构，应用于安全检查系统，特别是双能行李及车辆检查系统，其特征在于：

由三层电路板堆叠结构构成，包括对应设置的低能探测器子板及其下方的X射线滤波片、高能探测器子板、X射线屏蔽层和数字电路母板；

探测器子板通过半软板及相应的连接器来连接数字电路母板；

起到连接功能的柔性弯曲部分是基于PCB工艺的半软板工艺的半软板。

2.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述探测器子板通过与其同为一体的半软板和直插针型连接器与数字电路母板进行连接。

3.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述探测器子板通过与其同为一体的半软板直接连接到数字电路母板上的FPC连接器；探测器子电路板自形成连接引脚与数字电路母板侧的柔性电路板连接器进行配合使用。

4.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述架构由两块探测器子板堆叠和一块数字电路母板安装于支架上形成，支架可以为金属支架或者FR4材料，数字电路母板通过直插针型连接器与探测器子板连接；或者通过FPC连接器与探测器子板连接；其中半软板与数字电路母板同为一体。

5.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述X射线屏蔽层可安装于高能探测器子板或者数字电路母板上，用于抑制X射线散射并实现对电子元件的屏蔽。

6.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述X射线屏蔽层的材料为金属铅、钨、锡、钼、铜。

7.根据权利要求1所述的X射线探测器的基础架构，其特征在于，所述X射线屏蔽层的厚度范围是0.2-12mm。

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