具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在未进行详细介绍本申请中的新型闪烁晶体探测器之前，首先介绍一下本申请设计所依据的原理。

如图1所示，当光线从光密介质射入光疏介质中，当入射角大于临界角时，会产生全反射现象，只有反射光线而没有折射光线。在PET探测器中，在闪烁晶体捕获γ射线之后，发生的可见光传播的方向是随机的，其中有相当多的光线，到达光输出面的角度大于临界角度而发生全反射，全反射现象导致虽然闪烁晶体拦截到了γ光子，但是因为全反射现象导致只有反射光线在晶体中继续传播，并且无论反射多少次入射角度不会改变，形成可见光无法射出照射到光电传感器上，降低了原本就较低的符合事件的数量，从而影响系统的灵敏度。

请参阅图1及图2，本发明提供了一种新型闪烁晶体探测器，该新型闪烁晶体探测器包括闪烁晶体、光电传感器和密封面，其中：

多个阵列排布的闪烁晶体，每一所述闪烁晶体的光输出面上设有多个微曲面，以使所述闪烁晶体中的光通过所述微曲面输出时的入射角小于全反射临界角，所述闪烁晶体之间以及所述闪烁晶体的入射面设有反光层；

传统的闪光晶体的光输出面为平面型，如图2所示，本实施例中所述微曲面的形状为锯齿形(如图3所示)、球面形(如图4所示)、圆台形或锥台形。多个微曲面的形状可以相同也可以不同，为制备方便多个微曲面的形状尺寸优选为相同，多个微曲面阵列排布。γ光子撞击该闪烁晶体得到可见光，可见光从闪烁晶体的输出面输出，由于该输出面上的微曲面使得可见光与输出面的夹角小于全反射临界角，使得可见光均被输出。

相邻的闪烁晶体条之间设有反光层，以避免相互之间的光干扰，光输入面设有反光层，由于γ光子可以穿透反光层，所以反光层并不影响γ光子的捕获，而且使得生成的可见光不会从入射面输出。

设于所述闪烁晶体的光输出面的光电传感器；光电传感器与闪烁晶体耦合。

以及密封所述闪烁晶体的侧壁的不透明密封面，以屏蔽环境光。

由于本申请对光输出面进行了处理，避免了光的全反射现象，使得γ光子产生的可见光全部打在了光电传感器上，显著提高了探测器的灵敏度，实现更好的成像效果和成像效率。

另一方面，本申请提供了一种上述的新型闪烁晶体探测器的设计方法，所述方法为首先采用飞秒激光、聚焦离子束、激光气相沉积法、压印方法或自组装方法中的一种或多种制备所述闪烁晶体，使得闪烁晶体达到光子晶体的结构特征；而后对所述闪烁晶体进行阵列排布并在所述闪烁晶体的光输出面设置光电传感器，在所述闪烁晶体的侧面设置密封面。

具体的通过飞秒激光对闪烁晶体的光输出面进行打孔、挖槽或者一些其他的微曲面，在提高光输出面表面积的同时，不牺牲原有的表面质量，以增加闪烁晶体光输出面的表面积，由于光输出面表面结构已经发生改变，光子晶体的表面结构使得输出光线的入射角角度减小，进而使得传输过程中不易发生全反射，可以有效地提高光输出。用来降低光线输出时的光线入射角，降低发送全反射的输出光线的比例，以提高光输出，在不影响设备其他性能的前提下，提高设备的系统灵敏度，提高成像效果。进一步的，通过将优化后的闪烁晶体进行阵列包装，如图5和图6所示，其中各晶条之间以及γ射线入射面涂有反光层，然后在光输出面耦合光电传感器，再进行密封处理，屏蔽环境光，实现完整的探测器的设计。当γ射线被闪烁晶体拦截产生可见光后，发生光电效应的特定晶体耦合的光电传感器可以接收到光信号，被后端处理器读取并计算发射γ射线的位置，用于成像。

本申请的新型闪烁晶体探测器尤其适用于各种需要晶体输出光线的仪器，比如PET、SPECT、Gamma Camera等设备用于降低输出过程的全反射现象。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。