阅读说明：本技术 一种磁兼容全数字固体pet探测器 (Magnetic compatibility all-digital solid PET detector ) 是由 游志远 于 2020-04-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种磁兼容全数字固体PET探测器,包括用于支撑设备的空心底座、用于安装和支撑设备的圆机架、用于进行探测工作的探测机构和用于对活动状态下并且非固定圆环的探测结构进行接触式降温的自适应活动降温机构,所述圆机架固定连接在空心底座的上方,所述探测机构设置在圆机架上,涉及医疗领域。该磁兼容全数字固体PET探测器根据现有的PET探测器存在的散热问题,设计出可以针对活动状态下的探测环,对局部狭小空间进行接触式换热的特殊结构,集中多级散热,解决了一般的PET探测器主要发热器件集中在探测环上,热量集中难以散失,尤其是狭小空间热量容易堆积,非接触式散热效率较低,不利于探测器高效持续使用的问题。(The invention provides a magnetic compatible all-digital solid PET (positron emission tomography) detector, which comprises a hollow base for supporting equipment, a circular rack for installing and supporting the equipment, a detection mechanism for performing detection work and a self-adaptive movable cooling mechanism for performing contact cooling on a detection structure of a non-fixed circular ring in a movable state, wherein the circular rack is fixedly connected above the hollow base, and the detection mechanism is arranged on the circular rack, and relates to the field of medical treatment. This magnetic compatibility all-digital solid PET detector is according to the heat dissipation problem that current PET detector exists, designs out and to surveying the ring under the active state, carries out the special construction of contact heat transfer to the narrow and small space in part, concentrates multistage heat dissipation, has solved general PET detector and has mainly generated heat the device and concentrate on surveying the ring, and the heat is concentrated and is difficult to scatter and disappear, and especially narrow and small space heat is piled up easily, and non-contact radiating efficiency is lower, is unfavorable for the high-efficient problem that lasts the use of detector.)

一种磁兼容全数字固体PET探测器

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体为一种磁兼容全数字固体PET探测器。

背景技术

PET探测器把具有正电子发射功能的同位素标记药物注入生物体内，这些药物在参与生物体的生理代谢过程中发生湮灭效应，生成基本上沿180°方向发射的两个能量为0.511MeV的彼此运动相反的γ射线光量子；根据生物体不同部位吸收标记化合物能力的不同，同位素在生物体内各部位的浓聚程度也不同，湮灭反应产生光子的强度也不同；因此，用环绕生物体的PET探测器，可以检测到生物体释放出光子的时间、位置、数量和方向，并通过光电倍增管将光信号转变为时间脉冲信号，经过计算机系统对上述信息进行采集、存储、运算、数/模转换和影像重建，从而获得生物体相应器官的图像，PET探测器上的探测环在使用时发生缓慢的旋转，其内部器件在工作过程中会发热，目前对与探测环上的部件进行降温的方式主要是通过风力散热，由于其需要不断的活动，因此难以实现对其复杂的狭小空间进行接触式的换热，接触式的换热减少中间介质进行热量传递的过程，效率高且节能，而且现有的探测环为一体环形状，产生的热量容易分散在各个狭小的空间处较为凸起的地方，一般的PET探测器主要发热器件集中在探测环上，热量集中难以散失，尤其是狭小空间热量容易堆积，非接触式散热效率较低，不利于探测器高效持续使用，所以需要一种磁兼容全数字固体PET探测器。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种磁兼容全数字固体PET探测器，解决了一般的PET探测器主要发热器件集中在探测环上，热量集中难以散失，尤其是狭小空间热量容易堆积，非接触式散热效率较低，不利于探测器高效持续使用的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种磁兼容全数字固体PET探测器，包括用于支撑设备的空心底座、用于安装和支撑设备的圆机架、用于进行探测工作的探测机构和用于对活动状态下并且非固定圆环的探测结构进行接触式降温的自适应活动降温机构，所述圆机架固定连接在空心底座的上方，所述探测机构设置在圆机架上，所述自适应活动降温机构设置在圆机架的内部，所述圆机架的表面呈元环形状，所述圆机架的内部呈空心状，所述圆机架内侧面呈敞开状。

优选的，所述探测机构包括若干个单晶体、光电倍增管、支撑环、若干个遮挡条、支撑杆、连接杆、连接槽、连接块、若干个与单晶体一一对应的包裹铜板、大轴承和电机，所述圆机架的表面固定连接有大轴承，所述大轴承的内圈固定连接有若干个连接杆，所述连接杆的表面开设有连接槽，所述单晶体的表面固定连接有包裹铜板，所述包裹铜板的表面固定连接有连接块，所述连接块的表面与连接槽的内壁插接，所述连接块的表面和连接槽的内壁均呈梯形状，所述单晶体与连接杆交错分布。

优选的，所述单晶体的表面固定安装有若干个光电倍增管，所述支撑环套接在圆机架的内侧面上，所述支撑环的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面与圆机架的表面固定连接，所述支撑环的表面固定连接有若干个遮挡条，所述遮挡条的间距小于光电倍增管的宽度。

优选的，所述电机固定安装在圆机架的表面上，所述电机的输出轴上固定连接有齿轮盘，所述大轴承的内圈的侧面设置有与齿轮盘表面上齿轮相互匹配啮合的轮齿。

优选的，所述自适应活动降温机构包括第一制冷半导体、第二制冷半导体、若干个接触降温片、若干个柔性塑性环和若干个制冷杆，所述第一制冷半导体固定安装在圆机架的内壁上，所述第二制冷半导体固定连接在第一制冷半导体上，所述第一制冷半导体和第二制冷半导体的表面均呈元环形状，所述第二制冷半导体的内壁固定连接有若干个接触降温片，所述接触降温片的表面呈弧形状若干个所述接触降温片在第二制冷半导体的表面上呈圆周分布，所述第二制冷半导体的表面开设有若干个风孔。

优选的，所述制冷杆的一端与第一制冷半导体的表面固定连接，若干个所述制冷杆在第一制冷半导体的表面上呈圆周分布，所述制冷杆的表面固定连接有小轴承，所述小轴承的外圈套接有内支撑环，所述内支撑环的表面固定连接有若干个在内支撑圈的表面呈圆周分别的弹簧丝，所述弹簧丝远离内支撑环的一端与柔性塑性环的内侧面固定连接，所述弹簧丝和柔性塑性环的材料均为弹簧钢，所述内支撑环的材料为铜，所述柔性塑性环的表面固定连接有若干个套杆，所述套杆的表面滚动连接有触点换热球，所述触点换热球的材料为铜球，所述包裹铜板的表面、连接杆的表面和接触降温片的表面均与触点换热球的表面滚动连接。

优选的，所述空心底座的内部固定安装有风机，所述圆机架的底部开设有通孔，所述通孔将空心底座与圆机架的内部连通，所述圆机架的表面套接有出风管，所述圆机架的表面开设有操作口，所述操作口的表面插接有弧形插板。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置通过设置探测机构，一方面潜入组合式的探测机构在保证圆环形状探测的条件下方便更换检修局部探测器件，另一方面，均匀分布的连接结构可以集中热量，降低探测器上热量堆积，方便探测器热量的散失。

(2)本发明通过设置通过设置自使用活动降温机构，球形状的触点换热球可以以点接触的方式将热量集中，并且在探测结构运行作用下发生旋转交换和局部形变，既可以接触狭小空间将狭小空间热量吸收换热，也可以不断的切换不同的触点换热球，触点换热球不断的吸热散热，保持可持续降温的效果。

(3)本发明通过设置风机，一方面在自适应活动降温机构失去作用的情况下可以促进圆机架内部气流的流通，保持圆机架内部热量散失状态，另一方面在自适应活动降温机构工作过程中可以促进富余冷量的输出，为其他需要降温的部件提供循环冷量。

(4)本发明根据现有的PET探测器存在的散热问题，设计出可以针对活动状态下的探测环，对局部狭小空间进行接触式换热的特殊结构，集中多级散热，解决了一般的PET探测器主要发热器件集中在探测环上，热量集中难以散失，尤其是狭小空间热量容易堆积，非接触式散热效率较低，不利于探测器高效持续使用的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明圆机架结构剖视；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明第二制冷半导体结构正视图；

图5为本发明电机机构后视图。

其中，1空心底座、2圆机架、3探测机构、31单晶体、32光电倍增管、 33支撑环、34遮挡条、35支撑杆、36连接杆、37连接槽、38连接块、39包裹铜板、310大轴承、311电机、312齿轮盘、4自适应活动降温机构、41第一制冷半导体、42第二制冷半导体、43接触降温片、44柔性塑性环、45制冷杆、46风孔、47小轴承、48内支撑环、49弹簧丝、410套杆、411触点换热球、5风机、6通孔、7出风管、8操作口、9弧形插板。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种磁兼容全数字固体PET探测器，包括用于支撑设备的空心底座1、用于安装和支撑设备的圆机架2、用于进行探测工作的探测机构3和用于对活动状态下并且非固定圆环的探测结构进行接触式降温的自适应活动降温机构4，圆机架2固定连接在空心底座1的上方，探测机构3设置在圆机架2上，自适应活动降温机构4设置在圆机架2的内部，圆机架2的表面呈元环形状，圆机架2的内部呈空心状，圆机架2内侧面呈敞开状。

探测机构3包括若干个单晶体31、光电倍增管32、支撑环33、若干个遮挡条34、支撑杆35、连接杆36、连接槽37、连接块38、若干个与单晶体31 一一对应的包裹铜板39、大轴承310和电机311，圆机架2的表面固定连接有大轴承310，大轴承310的内圈固定连接有若干个连接杆36，连接杆36的表面开设有连接槽37，单晶体31的表面固定连接有包裹铜板39，包裹铜板 39的表面固定连接有连接块38，连接块38的表面与连接槽37的内壁插接，连接块38的表面和连接槽37的内壁均呈梯形状，单晶体31与连接杆36交错分布，单晶体31的表面固定安装有若干个光电倍增管32，支撑环33套接在圆机架2的内侧面上，支撑环33的表面固定连接有支撑杆35，支撑杆35 的表面与圆机架2的表面固定连接，支撑环33的表面固定连接有若干个遮挡条34，遮挡条34的间距小于光电倍增管32的宽度，电机311固定安装在圆机架2的表面上，电机311的输出轴上固定连接有齿轮盘312，大轴承310的内圈的侧面设置有与齿轮盘312表面上齿轮相互匹配啮合的轮齿。

自适应活动降温机构4包括第一制冷半导体41、第二制冷半导体42、若干个接触降温片43、若干个柔性塑性环44和若干个制冷杆45，第一制冷半导体41固定安装在圆机架2的内壁上，第二制冷半导体42固定连接在第一制冷半导体41上，第一制冷半导体41和第二制冷半导体42的表面均呈元环形状，第二制冷半导体42的内壁固定连接有若干个接触降温片43，接触降温片43的表面呈弧形状若干个接触降温片43在第二制冷半导体42的表面上呈圆周分布，第二制冷半导体42的表面开设有若干个风孔46，制冷杆45的一端与第一制冷半导体41的表面固定连接，若干个制冷杆45在第一制冷半导体41的表面上呈圆周分布，制冷杆45的表面固定连接有小轴承47，小轴承 47的外圈套接有内支撑环48，内支撑环48的表面固定连接有若干个在内支撑圈的表面呈圆周分别的弹簧丝49，弹簧丝49远离内支撑环48的一端与柔性塑性环44的内侧面固定连接，弹簧丝49和柔性塑性环44的材料均为弹簧钢，内支撑环48的材料为铜，柔性塑性环44的表面固定连接有若干个套杆 410，套杆410的表面滚动连接有触点换热球411，触点换热球411的材料为铜球，包裹铜板39的表面、连接杆36的表面和接触降温片43的表面均与触点换热球411的表面滚动连接，空心底座1的内部固定安装有风机5，圆机架 2的底部开设有通孔6，通孔6将空心底座1与圆机架2的内部连通，圆机架 2的表面套接有出风管7，圆机架2的表面开设有操作口8，操作口8的表面插接有弧形插板9。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

使用时，连接电源，启动电机311、风机5、第一制冷半导体41和第二制冷半导体42，电机311的输出轴带动齿轮盘312转动，齿轮盘312带动大轴承 310的内圈转动，大轴承310的内圈上的连接杆36带动各个单晶体31旋转，单晶体31用于接收从生物体内发出的γ射线，光电倍增管32紧密贴合在单晶体31的外侧，用于将单晶体31接收到的光信号转变为脉冲信号,遮挡条34 对γ射线遮挡的均匀,单晶体31产生的热量集中到外侧的包裹铜板39上，旋转的各个单晶体31会带动整个柔性塑性环44发生旋转以及形变，形变的柔性塑性环44带动触点换热球411与狭小空间以及其他位置上各个部件进行多点接触换热，热量集中在触点换热球411上，旋转的触点换热球411转动接触到接触降温片43的内壁时会在接触降温片43的内壁上转动将热量散失出去，且部分热量通过弹簧丝49传递到制冷杆45上被第一制冷半导体41消耗掉，与此同时，风机5产生的风力促进内部冷量均匀并加速热量的散失，当需要检修更换局部部件的时候，只需要将弧形插板9从操作口8上取出，然后将局部的单晶体31滑出更换即可。