技術領域
本發明涉及探測技術領域,具體而言,涉及一種伽馬射線探測器和伽馬射線的處理方法。
背景技術
在地質勘探領域,不同的地層,放射性元素的含量和種類不同,利用伽馬射線探測器探測地層中伽馬射線的強度可以區分地層以及確定地層元素。圖1是現有技術中常用的伽馬射線探測器的結構示意圖,如圖1所示,目前的伽馬射線探測器一般由一塊閃爍晶體A和設置在該閃爍晶體A一端的光電倍增管R組成,當有伽馬射線射入閃爍晶體時會有閃爍光產生,由光電倍增管收集光電子,成倍放大后在輸出端產生脈沖電流,圖1中標號γ1、γ2、γ3和γ4均表示伽馬射線,Eh表示地層厚度。通過一定的方法對電脈沖信號進行處理和采集,得到與地層及地層元素相關的信息。由于伽馬射線能量的不確定性,及入射時間和方向的隨機性,現有技術中的伽馬射線探測器只能在大于閃爍晶體長度的范圍內進行地層及地層元素信息的處理,無法分辨伽馬射線是從晶體的哪個位置射入的,存在地層分辨率較低的弊端,另外,由于晶體本身對射線激發的閃爍光的吸收,導致能量測量的準確度下降。
針對原有伽馬射線探測技術中軸向分辨率以及能量測量準確度低的問題,目前尚未提出有效的解決方案。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種伽馬射線探測器和伽馬射線的處理方法,以解決現有伽馬射線探測技術中軸向分辨率以及能量測量準確度低的問題。
為了實現上述目的,根據本發明的一個方面,提供了一種伽馬射線探測器,包括:編號為A1至An的n個閃爍晶體,其中,n個閃爍晶體并列設置,并且閃爍晶體Ai與閃爍晶體Ai+1端對端設置,n為2以上的自然數,i依次取1至n-1;第一光電轉換器,設置在閃爍晶體A1的第一端,其中,閃爍晶體A1的第一端為遠離閃爍晶體A2的一端;第二光電轉換器,設置在閃爍晶體An的第一端,其中,閃爍晶體An的第一端為遠離閃爍晶體An-1的一端;以及處理電路,與第一光電轉換器和第二光電轉換器均相連接,用于接收第一脈沖和第二脈沖,并根據第一脈沖和第二脈沖計算伽馬射線的入射位置和/或校正伽馬射線的能量,其中,第一脈沖為第一光電轉換器輸出的脈沖,第二脈沖為第二光電轉換器輸出的脈沖。
進一步地,伽馬射線探測器還包括:導光體,導光體的個數為多個,其中,導光體設置在第一位置、第二位置和第三位置中的至少之一位置處,第一位置為每兩個相鄰的閃爍晶體之間的位置,第二位置為閃爍晶體A1的第一端,第三位置為閃爍晶體An的第一端。
進一步地,伽馬射線探測器還包括:殼體,其中,n個閃爍晶體、第一光電轉換器、第二光電轉換器和多個導光體均設置在殼體內。
進一步地,伽馬射線探測器還包括:第一管座,設置在殼體內,用于承載第一光電轉換器;第二管座,設置在殼體內,用于承載第二光電轉換器;第一堵頭,設置在殼體的第一端;第二堵頭,設置在殼體的第二端;第一減震部件,設置在第一堵頭與第一管座之間;以及第二減震部件,設置在第二堵頭與第二管座之間。
進一步地,伽馬射線探測器還包括:屏蔽體,屏蔽體的個數為多個,其中,屏蔽體套設在殼體的第一環繞部分、第二環繞部分、第三環繞部分和第四環繞部分中的至少之一環繞部分處,其中,第一環繞部分為環繞每個導光體的殼體部分,第二環繞部分為環繞每個閃爍晶體的殼體部分,第三環繞部分為環繞第一光電轉換器的殼體部分,第四環繞部分為環繞第二光電轉換器的殼體部分。
進一步地,n個閃爍晶體中任意兩個閃爍晶體的晶體材料相同或不同。
進一步地,多個導光體中任意兩個導光體的光學透過率相同或不同。
進一步地,第一脈沖和第二脈沖均為電脈沖,處理電路包括:放大器,與第一光電轉換器和第二光電轉換器均相連接,用于將第一脈沖和第二脈沖進行緩沖放大和整形;模數轉換器,與放大器相連接,用于采集第一脈沖和第二脈沖的脈沖幅度或面積,并輸出與脈沖幅度或面積對應的數字信號;以及處理器,與模數轉換器相連接,用于計算表示第一脈沖和第二脈沖的數字信號的差異值,并根據差異值和閃爍晶體對閃爍光的衰減系數計算伽馬射線的入射位置和校正后的能量。