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本发明属于晶体探测器领域，并具体公开了一种基于片层晶体阵列的高能光子检测装置，包括片层晶体阵列结构和光电传感器阵列层，片层晶体阵列结构由数个片层晶体阵列层叠而成，相邻的片层晶体阵列之间设置有光反射层，且光反射层上开设有透光窗口；光电传感器阵列层与所述片层晶体阵列结构耦合在一起；检测时，高能光子在片层晶体阵列中发生衰减反应，产生可见光子群，该可见光子群由光反射层反射或通过透光窗口进入相邻片层晶体阵列，最终由光电传感器阵列层接收，从而获得光分布情况，进而得到高能光子的反应位置和反应深度，完成检测。本发明片层晶体阵列之间解码过程互不影响，得到与反应深度相关的光分布信息，解码精度高且结构简单。

传统正电子发射成像系统中的检测头模块通常由三个模块组成，分别为晶体阵列、光导层、光电传感器阵列。最上层晶体阵列由离散晶体、连续晶体或片层晶体阵列组成，晶体与光电传感器之间设置光导层。正电子湮灭反应发生在晶体阵列中，湮灭反应产生的511keV的高能光子(γ光子)被转换为可见光子群。由于晶体阵列条除底面与光导层、光电传感器阵列耦合面外的五面都被覆盖，可见光子群仅能从晶体阵列的底面射出，并被光电传感器接收，各个传感器单元采集到的可见光信号的大小，用重心算法(Anger Logic)计算出高能光子在晶体阵列中的二维的反应位置，这一过程称为晶体解码。

华中科技大学，简称华中大，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程"、"211工程"、入选"强基计划"、"111计划"、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、湖北省2011计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟、中国人工智能教育联席会理事单位