本实用新型一种射线探测器，包括闪烁晶体阵列、第一光传感器阵列、第二光传感器阵列及第一反射层，第一光传感器阵列与第二光传感器阵列分别设置于闪烁晶体阵列的两个端部上，第一反射层围设闪烁晶体阵列的外侧面；闪烁晶体阵列包括多个闪烁晶体，射线探测器还包括第二反射层，第二反射层夹设于多个闪烁晶体之间，第二反射层的至少一端与闪烁晶体阵列的端部相间隔设置。本实用新型还提供一种应用上述射线探测器的核医学成像设备。本实用新型提供的射线探测器通过设置第二反射层，利用第二反射层与闪烁晶体阵列端面之间的间隔设置，在闪烁晶体阵列的内部形成内嵌式的光导结构，避免了闪烁光子在传输过程中的光强损耗。