离子束发射装置及其检测系统的制作方法

技术特征：
1.一种伽马射线检测系统(10)，所述伽马射线检测系统(10)包括检测模块组件(13、13a、13b、13c)，所述检测模块组件(13、13a、13b、13c)包括至少两个检测模块(14、14a、14s)，所述至少两个检测模块(14、14a、14s)被配置为对目标区域(4)进行正电子发射断层(pet)扫描；每个检测模块包括：多个堆叠的单片闪烁体板(16)，每个单片闪烁体板(16)具有被定向为大致面向所述目标区域的主表面(40a)和限定所述闪烁体板的边缘的横向次表面(40b)，所述主表面的表面积大于所述横向次表面的表面积；以及，多个光子传感器(18)，安装在所述边缘中的每个边缘上，被配置为从入射到所述主表面上的伽马射线检测和确定所述闪烁体板中的闪烁事件在所述主表面的平面内的位置；其中，所述伽马射线检测系统还被配置为用作康普顿相机，至少一个并非最靠近所述目标区域的闪烁体板的闪烁体板被配置为所述康普顿相机的吸收器闪烁体板。2.根据权利要求1所述的伽马射线检测系统，其中，至少两个径向堆叠的闪烁体板的多个光子传感器连接到处理电路，所述处理电路被配置为对所述多个光子传感器的读出进行多路复用。3.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，至少两个方位-轴向布置的闪烁体板的多个光子传感器连接到处理电路，所述处理电路被配置为对所述多个光子传感器的读出进行多路复用。4.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，所述伽马射线检测系统包括至少一个径向间隙(17)，所述至少一个径向间隙(17)位于所述多个堆叠的闪烁体板中的至少两个闪烁体板之间或位于所述至少两个检测模块之间。5.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述径向间隙的高度h与所述多个闪烁体板中的一个闪烁体板的厚度t之间的关系通常可以在200>h/t>2范围内，优选地在50>h/t>10范围内。6.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述多个光子传感器包括在多个层的边缘上延伸的至少一个条带多层光子传感器(18b)。7.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述伽马射线检测系统包括位于所述多个堆叠的闪烁体板的每个边缘侧的多个所述条带多层光子传感器。8.根据本项之前的两项权利要求中任一项所述的伽马射线检测系统，其中，所述至少一个条带多层光子传感器是双端条带检测器，所述双端条带检测器被配置为测量两端信号的到达时间。9.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述多个光子传感器包括至少一个单层光子传感器(18a)，所述至少一个单层光子传感器(18a)位于每个闪烁体板的至少一个边缘上，优选地位于每个闪烁体板的至少两个边缘上。10.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，一行/一列的所述单层光子传感器以交叉线连接布置(18c)互连，使得所述读出是多个互连单层光子传感器的信号总和和/或加权总和。11.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，所述伽马射线检测系统还包括位于所述闪烁体板中的至少两个闪烁体板之间的光反射界面层(28)和光吸收界面层(29)。12.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，所述伽马射线检测系统还包
括位于所述闪烁体板中的至少两个闪烁体板之间的低折射率间隙，例如气隙。13.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，所述伽马射线检测系统还包括位于至少一个闪烁体板的边缘与所述光子传感器之间的电光快门(24)。14.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述电光快门包括光扩散器材料和厚度，其被配置为扩散所述边缘附近的闪烁事件中的光。15.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述闪烁体板的所述主表面的表面积s和所述闪烁体板的厚度t在以下范围内：100mm2<＝s<＝40000mm2，0.5mm<＝t<＝30mm。16.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述检测模块组件环绕目标区域并包括间隙(42)或孔，所述间隙(42)或孔用于通过其发射离子束。17.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述径向间隙满足关系式h/(t1 t2)>5，其中，t1和t2是环绕所述径向间隙的所述两个闪烁体的厚度，h是所述径向间隙的高度。18.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述多个堆叠的单片闪烁体板的径向总厚度小于19mm。19.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，所述伽马射线检测系统包括两个径向堆叠的闪烁体板，其中所述径向内闪烁体板的厚度与所述闪烁体的径向总厚度之间的比率在0.2-0.6范围内。20.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，单个闪烁体板的光子传感器的光子传感器偏置电压可以独立调整或启用/禁用。21.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，耦合到至少两个径向堆叠的闪烁体板的光子传感器连接到处理电路，所述处理电路被配置为应用康普顿运动学规则来确定两个重合块事件是否对应于吸收之后的前向或后向散射的康普顿散射。22.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，所述处理电路被配置为拒绝似乎源自从径向向外方向进入所述检测器的主伽马射线的事件。23.根据本项之前的两项权利要求中任一项所述的伽马射线检测系统，其中，所述处理电路被配置为利用光电吸收的相互作用坐标作为源自电子-正电子湮没的小角度前向康普顿散射伽马射线的lor终点。24.根据本项之前的三项权利要求中任一项所述的伽马射线检测系统，其中，所述处理电路被配置为丢弃超过可配置的主伽马射线能量相关散射角的康普顿散射事件，以提高角度分辨率。25.根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，其中，在数字化或其他多路复用电路之前，添加来自相邻光子传感器的模拟信号。26.一种用于对组织区域进行离子束照射的离子束治疗系统(6)，所述离子束治疗系统(6)包括：患者支架(7)；可围绕至少一个旋转轴线相对移动的离子束发射器(8)；以及，根据前述任一项权利要求所述的伽马射线检测系统，被配置为在离子束照射期间、之间和之后进行瞬发伽马射线检测和pet扫描。

技术总结
一种伽马射线检测系统(10)，所述伽马射线检测系统(10)包括检测模块组件(13、13a、13b、13c)，所述检测模块组件(13、13a、13b、13c)包括至少两个检测模块(14、14a、14s)，所述至少两个检测模块(14、14a、14s)被配置为对目标区域(4)进行正电子发射断层(PET)扫描；每个检测模块包括：多个堆叠的单片闪烁体板(16)，每个闪烁体板(16)具有被定向为大致面向所述目标区域的主表面(40a)和限定所述闪烁体板的边缘的横向次表面(40b)；以及，多个光子传感器(18)，安装在所述边缘，层光子传感器(18a)被配置为从入射到所述主表面上的伽马射线检测所述闪烁体板中的闪烁事件。所述伽马射线检测系统还被配置为用作康普顿相机，至少一个并非最靠近所述目标区域的闪烁体板的闪烁体板被配置为所述康普顿相机的吸收器闪烁体板。述康普顿相机的吸收器闪烁体板。述康普顿相机的吸收器闪烁体板。


技术研发人员：马库斯
受保护的技术使用者：特拉佩特有限公司
技术研发日：2021.01.09
技术公布日：2022/8/19