高性能伽玛光子检测器是医用人体正电子发射成像系统的核心,检测器对伽马光子的有效探测是PET系统高质量成像的前提。目前常用的检测器设计采用“离散晶体阵列+网状玻璃光导+PMT阵列”的晶体阵列与PMT阵列间接耦合技术,受限于设计形式、制作工艺及硬件条件,传统医用PET检测器的解码准确性、能量分辨率和时间分辨率等仍有很大提升空间。针对传统检测器存在的不足,本文通过对“离散晶体+等高反光填充+网状光导”分光设计进行拓展,提出基于非等高高反光率内壁网格模具支撑晶体阵列,并采用油脂类光导的改进设计,使得晶体阵列和PMT阵列之间通过油脂材料实现直接耦合,有望大幅提高检测器的光输出效率,并使其分光解码更加均匀。非等高高反光率内壁网格模具支撑晶体阵列的精密制造是改进设计的关键。采用一种可实现无缝配合的拼装方法进行网格模具整体架构制造,在系列带缝金属薄片表面粘贴ESR反光膜形成高反光表面,再将其按“交错正交式网格拼接法”逐片拼接而成网状结构。研究薄片插缝加工精度的最优化设计,以及缝缝配合、缝面配合的装配精度,保证网格结构内腔接缝处的光密性,提高拼接结构的整体性,再向拼装完成的网格模具深孔内填入闪烁晶体即可完成非等高高反光率内壁网格模具支撑晶体阵列的精密制造。试制若干不同阵列规模和晶体尺寸的改进型检测器,并对其进行解码性能测试对比,结果显示其分光解码图峰谷指数是国外某高端PET系统同类型检测器的2.3倍(5.23比2.26),能量分辨率比联影PQS设计检测器模块好34%(10.8%比14.5%),验证了改进设计的可行性和优越性。