[發明專利]中子位置探測器、探測系統和探測方法

無效

• 申請號: 201210117203.X
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN103376461A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 孫志嘉;唐彬;馬驍妍;陳元柏;張強;楊振;楊桂安;許虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06
• 代理公司: 北京市惠誠律師事務所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

1.一種中子位置探測器，其特征在于：包括光電轉換器件，以及疊置的兩個中子敏感閃爍體和波移光纖陣列；

其中：

所述兩個中子敏感閃爍體分別疊置在所述波移光纖陣列的上、下兩側；

所述中子敏感閃爍體用于接收中子并產生光子；

所述波移光纖陣列接收所述中子敏感閃爍體產生的光子，并將所述光子傳輸至光電轉換器件；

所述光電轉換器件將所述波移光纖陣列傳輸的光子轉換為電信號并輸出。

2.根據權利要求1所述的中子位置探測器，其特征在于：

所述波移光纖陣列包括第一波移光纖層和第二波移光纖層，所述第一波移光纖層所處的平面與所述第二波移光纖層所處的平面互相平行；

所述第一波移光纖層和第二波移光纖層均包含平行排布的多個光纖組，每個所述光纖組均包括一條或多條平行排列的光纖；

所述第一波移光纖層中的多個光纖組與所述第二波移光纖層的多個光纖組相互垂直。

3.根據權利要求2所述的中子位置探測器，其特征在于：

所述光纖包括密度互不相同的包層與芯層；

所述包層套設在所述芯層的外表面；

所述芯層包括波移物質。

4.根據權利要求1所述的中子位置探測器，其特征在于：

所述中子敏感閃爍體包括中子敏感材料和電離輻射靈敏材料；

其中，所述中子敏感材料用于與中子發生核反應并產生帶電粒子；

所述電離輻射靈敏材料受所述帶電粒子電離、激發和退激，并在退激時產生光子。

5.根據權利要求2所述的中子位置探測器，其特征在于：所述光電轉換器件包括第一光電轉換器件和第二光電轉換器件；

其中：

所述第一光電轉換器件與第一波移光纖層的多個光纖組的兩端連接；

所述第二光電轉換器件與第二波移光纖層的多個光纖組的兩端連接。

6.根據權利要求1所述的中子位置探測器，其特征在于：所述波移光纖陣列通過光導材料或空氣耦合至所述光電轉換器件。

7.根據權利要求1所述的中子位置探測器，其特征在于：所述光電轉換器件包括光電倍增管、半導體光探測器和電荷耦合元件的一種或多種。

8.根據權利要求2所述的中子位置探測器，其特征在于：所述第一波移光纖層和第二波移光纖層中的每個光纖組分別與單個或多個的光電轉換器件相耦合。

9.根據權利要求3所述的中子位置探測器，其特征在于：所述中子敏感材料包括⁶Li、¹⁰B、^155，157Gd的一種或多種。

10.一種中子位置探測系統，其特征在于：包括數據獲取系統和如權利要求1-9任意一項所述的中子位置探測器；

其中：

所述數據獲取系統與所述光電轉換器件連接，用于接收所述光電轉換器件輸出的電信號，并計算所述中子在所述中子敏感閃爍體上的位置。

11.一種中子位置探測方法，其特征在于，包括：

步驟一：中子敏感閃爍體接收中子并產生光子；

步驟二：波移光纖陣列接收所述中子敏感閃爍體產生的光子，并將所述光子傳輸至光電轉換器件；

步驟三：光電轉換器件將所述波移光纖陣列傳輸的光子轉換為電信號并輸出。

12.根據權利要求11所述的中子位置探測方法，其特征在于：

所述步驟一包括：所述中子敏感閃爍體中的中子敏感材料與中子發生核反應并產生帶電粒子；

所述中子敏感閃爍體中的電離輻射靈敏材料受所述帶電粒子電離、激發和退激，并在退激時產生光子。