CN210720739U - 一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，包括遮蔽罩和安装基板，所述遮蔽罩由一个底板和两个侧板组成，两个所述侧板的上端沿长度方向均设有滑板，所述安装基板的两侧开设有与所述滑板配合的滑行槽，所述滑板上设有若干螺纹孔一，所述安装基板上设有与所述螺纹孔对应的安装孔一，所述安装基板的两端连接有边缘挡块。可将闪烁晶体探测单元压紧在安装基板上，尽可能地使闪烁晶体探测单元的底面在位于同一平面，结构简单可靠，避光、防尘性好。

Description

一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构

技术领域

本实用新型涉及医学影像设备技术领域，更具体涉及一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构。

背景技术

PET（正电子发射断层成像）是一种核医学成像设备，其应用正电子技术，可获得病变部位的功能代谢情况，对指导肿瘤、心脏、脑部疾病的诊治具有重要作用。其中闪烁晶体探测单元是PET系统的核心器件，闪烁晶体探测单元根据探测到的γ光子湮灭符合事件来判断人体内放射性同位素的湮灭位置和强度，从而通过一系列的重建算法得出放射性同位素的分布图像。整个重建过程基于一定的闪烁晶体探测单元物理模型，在该模型中，每一个闪烁晶体探测单元的空间位置都是理论位置，但在实际的装配过程中，闪烁晶体探测单元的安装位置存在一定的偏差，会对图像的重建造成影响，尤其是位于同一阵列中的闪烁晶体探测单元，若各个单元的底面之间存在高度差，将造成重建图像的畸变。因此提高闪烁晶体探测单元的安装精度，尤其是保持同一阵列中各闪烁晶体探测单元的底面尽可能的在一个平面上，对于提升PET图像重建质量具有重要意义。

闪烁晶体探测单元是由闪烁晶体、SiPM（硅光电倍增管）和耦合有SiPM的PCB载板组成。现有技术中，在闪烁晶体探测单元的载板上设置贴片螺母，使用螺钉固定至安装基板，外加遮光罩，但使用贴片螺母会减小载板上的供器件布局面积，且工艺复杂，每个闪烁晶体探测单元需单独安装，工序冗长。或者使用一块底板将闪烁晶体探测单元压紧在安装基板上，外部缠绕避光胶带，底面盖板21’、遮光罩22’、由若干闪烁晶体探测单元组成的闪烁晶体探测单元阵列23’、导热缓冲垫24’、安装基板25’封装为一个暗盒组件，以减小自然光、灯光等外界光对闪烁晶体的影响。图2显示了一个典型的暗盒组件结构。在暗盒组件中，设置在闪烁晶体探测单元阵列23’和安装基板25’之间的导热缓冲垫24’是具有一定弹性的高导热率介质，其既有提供缓冲避震的作用，也有将载板上器件的热量传递到安装基板25’的作用。设置在闪烁晶体探测单元阵列23’底部的底面盖板21’用于将单元阵列23’压紧到导热缓冲垫24’上，但是由于结构的限制，底面盖板21’的固定点26’往往设置在单元阵列23’相距较远的两端，于是受到机械加工精度、单元阵列23’自身重力和导热缓冲垫24’变形抗力的综合影响下，底面盖板21’的中部易发生弯曲变形，使单元阵列23’无法压紧到导热缓冲垫24’上，不但会导致单元阵列23’近底面盖板21’固定点处的闪烁晶体探测单元与底面盖板21’中部附近区域的闪烁晶体探测单元底面出现梯度高度差，易引起重建图像的畸变，也会导致底面盖板21’中部附近区域的闪烁晶体探测单元无法与导热缓冲垫24’充分接触，造成散热不良。避光胶带易失去粘性脱落，导致漏光产生信噪。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，解决了闪烁晶体探测器的底部端面压紧对齐，外界光遮蔽和热传导不良的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，包括遮蔽罩和安装基板，所述遮蔽罩由一个底板和两个侧板组成，两个所述侧板的上端沿长度方向均设有滑板，所述安装基板的两侧开设有与所述滑板配合的滑行槽，所述滑板上设有若干螺纹孔一，所述安装基板上设有与所述螺纹孔对应的安装孔一，所述安装基板的两端连接有边缘挡块。遮蔽罩为由底板和两个侧板组成的U形刚性罩壳，闪烁晶体探测单元阵列放置在安装基板上，两者之间设有导热缓冲垫。在安装遮蔽罩前，一端的边缘挡块已经预先安装于安装基板上，安装时，将遮蔽罩上的滑板对准安装基板上的滑行槽，沿闪烁晶体探测器阵列的长度方向推入，直至遮蔽罩的前端面与边缘挡块接触，安装另一端的边缘挡块后，翻转上述装配体180°，用螺钉穿过安装基板上的安装孔旋拧入遮蔽罩的滑板上的螺纹孔一中，将组件固定，最后将另一边缘挡块固定。

进一步，所述滑行槽的高度大于所述滑板的厚度，安装基板上的滑行槽与遮蔽罩的滑板在高度方向上存在一定的间隙，使得遮蔽罩在安装时，内部导热缓冲垫处于自由状态，也不会受机械加工精度的影响，因此遮蔽罩在紧固前不会受力。

进一步，所述滑行槽的宽度大于所述滑板的宽度，减少对机械加工精度的要求。

进一步，所述安装基板包括背板，所述背板的两侧开设有槽口，所述背板的下表面连接有隔热板，所述隔热板与所述槽口形成滑行槽。

进一步，所述边缘挡块上设有台阶面，所述台阶面的深度与所述遮蔽罩的厚度相匹配。在安装完成后，遮蔽罩的两端与台阶面相抵触，形成交错重叠区，完全遮挡内闪烁晶体探测器阵列，避免遮蔽罩与边缘挡块之间出现缝隙而影响遮蔽效果。

进一步，所述边缘挡块的上端设有若干螺纹孔二，所述安装基板的两端设有与所述螺纹孔二对应的安装孔二。每个边缘挡块的上表面设有两个螺纹孔二，安装基板的两端各设有两个与之对应的安装孔二，安装孔二可以是通孔或者台阶孔，螺钉穿过安装孔二拧入螺纹孔二中将边缘挡板与安装基板固定连接。

进一步，所述螺纹孔一等距离设置在所述滑板上，且其轴线与所述滑板平行。沿滑板长度方向设置多个相距较近的螺纹孔一用来固定，在螺钉旋紧时，能够有效克服闪烁晶体阵列的自身重力和导热缓冲垫的变形抗力，在使闪烁晶体阵列中各单元底部端面几乎保持在同一平面的同时，也能使各单元充分压紧在导热缓冲垫上，使热量能够及时传递到安装基板上。

综上所述，本实用新型通过安装基板、遮蔽罩和两端的边缘挡块组成了一个封闭的遮光结构，可有效的减少外界对闪烁晶体的影响。通过在沿闪烁晶体单元阵列长度方向设置多个相距较近的固定点，能够有效克服闪烁晶体阵列的自身重力和导热缓冲垫的变形抗力，在使闪烁晶体阵列中各单元底部端面几乎保持在同一平面的同时，也能使各单元充分压紧在导热缓冲垫上，使热量能够及时传递到安装基板上，结构简单可靠，避光、防尘性好。

附图说明

图1为现有技术中暗盒组件结构爆炸图；

图2为闪烁晶体探测单元结构示意图；

图3为本实施例中遮蔽结构爆炸图；

图4为本实施例安装方式示意图；

图5为本实施例处于自然状态时的截面示意图；

图6为本实施例处于紧固状态时的截面示意图。

标注说明：1、闪烁晶体探测单元阵列；10、闪烁晶体探测单元；11、闪烁晶体；12、SiPM；13、载板；2、安装基板；2a、背板；2b、隔热板；2c、滑行槽；2d、安装孔一；2e、安装孔二；3、遮蔽罩；3a、底板；3b、侧板；3c、滑板；3d、螺纹孔一；4、导热缓冲垫；5、边缘挡块；5a、台阶面；5b、螺纹孔二；6、螺钉；7、间隙。

具体实施方式

参照图1至图6对本实用新型一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构的具体实施方式作进一步的说明。

如图2所述，闪烁晶体探测单元10是由闪烁晶体12、SiPM2 12（硅光电倍增管）和耦合有SiPM2 12的PCB载板13组成，闪烁晶体探测单元阵列1是由所述闪烁晶体探测单元10沿双向阵列而成，本实施例中以一个切向阵列数为2、轴向阵列数为8的2×8的闪烁晶体探测单元阵列1的遮蔽结构为例进行说明。

如图3所示，一种带端面对齐功能的闪烁晶体12探测器遮蔽结构，包括遮蔽罩3和安装基板2，所述遮蔽罩3由一个底板3a和两个侧板3b组成，两个所述侧板3b的上端沿长度方向均设有滑板3c，所述安装基板2的两侧开设有与所述滑板3c配合的滑行槽2c，所述滑板3c上设有若干螺纹孔一3d，所述安装基板2上设有与所述螺纹孔对应的安装孔一2d，所述安装基板2的两端连接有边缘挡块5。遮蔽罩3为由底板3a和两个侧板3b组成的U形刚性罩壳，其开口宽度与闪烁晶体探测单元阵列1的宽度相匹配，其长度和闪烁晶体探测单元阵列1的长度和两个边缘挡块5的厚度相匹配。滑行槽2c的尺寸和遮蔽罩3上设置的滑板3c的尺寸相匹配，安装基板2上的安装孔一2d可以是通孔或者台阶孔，分别与滑板3c上的螺纹孔一3d对应设置。安装基板2上的滑行槽2c，可以在一块材料上加工所得，也可以由具有不同功能材料拼接形成。

闪烁晶体探测单元阵列1放置在安装基板2上，两者之间设有导热缓冲垫4。如图4所示在安装遮蔽罩3前，一端的边缘挡块5已经预先安装于安装基板2上，安装时，将遮蔽罩3上的滑板3c对准安装基板2上的滑行槽2c，沿闪烁晶体12探测器阵列的长度方向推入，直至遮蔽罩3的前端面与边缘挡块5接触，安装另一端的边缘挡块5后，翻转上述装配体180°，用螺钉6穿过安装基板2上的安装孔一2d旋拧入遮蔽罩3的滑板3c上的螺纹孔一3d中，将组件固定，最后将另一侧的边缘挡块5与安装基板2配合固定。

本实施例优选的，所述滑行槽2c的高度大于所述滑板3c的厚度，所述滑行槽2c的宽度大于所述滑板3c的宽度，安装基板2上的滑行槽2c与遮蔽罩3的滑板3c在高度方向上存在一定的间隙7。滑行槽2c的开口宽度比遮蔽罩3上设置的滑板3c宽0.5mm，开口高度比遮蔽罩3上设置的滑板3c高1mm。安装基板2上设置了8个安装孔一2d，其间距与遮蔽罩3上设置的螺纹孔一3d间距相匹配。如图5所示，导热缓冲垫4和闪烁晶体探测单元10都处于自然状态，在闪烁晶体探测单元10的重力作用下，遮蔽罩3上设置的滑板3c的下端面与安装基板2上设置的滑行槽2c的下端面相接触，滑板3c的上端面和滑行槽2c的上端面保持了1mm左右的间隙7。将螺钉6穿过安装基板2上设置的安装孔一2d，拧入滑板3c上设置的螺纹孔中。

如图6所示，随着螺钉6的拧入，遮蔽罩3在螺纹副的旋转作用下逐渐上升，直至螺钉6拧紧，滑板3c的上端面与滑行槽2c的上端面接触。在此过程中，滑板3c的下端面与滑行槽2c的下端面分离，并带动闪烁晶体探测单元阵列1上升，并使导热缓冲垫4压紧。拧紧之前，内部导热缓冲垫4处于自由状态，紧固前不会受力，可使闪烁晶体探测单元阵列1充分压紧在导热缓冲垫4上并使各单元底部端面几乎保持在同一平面。其因为存在间隙，也不会受机械加工精度的影响。

本实施例优选的，所述滑行槽2c的宽度大于所述滑板3c的宽度，减少对机械加工精度的要求。

本实施例优选的，所述安装基板2包括背板2a，所述背板2a的两侧开设有槽口，所述背板2a的下表面连接有隔热板2b，所述隔热板2b与所述槽口形成滑行槽2c，隔热板2b采用酚醛隔热板2b。

本实施例优选的，所述边缘挡块5上设有台阶面5a，所述台阶面5a的深度与所述遮蔽罩3的厚度相匹配。在安装完成后，遮蔽罩3的两端与台阶面5a相抵触，形成交错重叠区，完全遮挡内闪烁晶体12探测器阵列，避免遮蔽罩3与边缘挡块5之间出现缝隙而影响遮蔽效果。

本实施例优选的，所述边缘挡块5的上端设有若干螺纹孔二5b，所述安装基板2的两端设有与所述螺纹孔二5b对应的安装孔二2e。每个边缘挡块5的上表面设有两个螺纹孔二5b，安装基板2的两端各设有两个与之对应的安装孔二2e，安装孔二2e可以是通孔或者台阶孔，螺钉6穿过安装孔二2e拧入螺纹孔二5b中将边缘挡板与安装基板2固定连接。

本实施例优选的，所述螺纹孔一3d等距离设置在所述滑板3c上，且其轴线与所述滑板3c平行。沿滑板3c长度方向设置多个相距较近的螺纹孔一3d用来固定，在螺钉6旋紧时，能够有效克服闪烁晶体12阵列的自身重力和导热缓冲垫4的变形抗力，在使闪烁晶体12阵列中各单元底部端面几乎保持在同一平面的同时，也能使各单元充分压紧在导热缓冲垫4上，使热量能够及时传递到安装基板2上。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：包括遮蔽罩和安装基板，所述遮蔽罩由一个底板和两个侧板组成，两个所述侧板的上端沿长度方向均设有滑板，所述安装基板的两侧开设有与所述滑板配合的滑行槽，所述滑板上设有若干螺纹孔一，所述安装基板上设有与所述螺纹孔对应的安装孔一，所述安装基板的两端连接有边缘挡块。

2.根据权利要求1所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述滑行槽的高度大于所述滑板的厚度。

3.根据权利要求2所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述滑行槽的宽度大于所述滑板的宽度。

4.根据权利要求1所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述安装基板包括背板，所述背板的两侧开设有槽口，所述背板的下表面连接有隔热板，所述隔热板与所述槽口形成滑行槽。

5.根据权利要求1所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述边缘挡块上设有台阶面，所述台阶面的深度与所述遮蔽罩的厚度相匹配。

6.根据权利要求1所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述边缘挡块的上端设有若干螺纹孔二，所述安装基板的两端设有与所述螺纹孔二对应的安装孔二。

7.根据权利要求1所述的带端面对齐功能的闪烁晶体探测器遮蔽结构，其特征在于：所述螺纹孔一等距离设置在所述滑板上，且其轴线与所述滑板平行。

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