[發明專利]基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置

有效

• 申請號: 201810752866.6
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN109143306B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張雪凡;薛瑤;張繼軍;師好智;王處澤;王林軍;李洪
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置，采用碲鋅鎘探測器和處理系統，其特征在于：還包括旋轉伸縮系統；

所述處理系統包括信號處理模塊、核輻射劑量和分析模塊、機械控制模塊(306)和成像系統(307)，其中，所述信號處理模塊能接收來自碲鋅鎘探測器輸出信號，所述核輻射劑量和分析模塊用于分析信號處理模塊的輸出信號，得出核輻射劑量和分析結果數據，所述機械控制模塊(306)對所述旋轉伸縮系統進行控制，使得旋轉伸縮系統帶動碲鋅鎘探測器在設定的二維平面內進行旋轉和伸縮，所述成像系統(307)用于對待測核輻射場進行成像，接收來自所述核輻射劑量和分析模塊輸出的核輻射劑量和分析結果信息，對核輻射劑量和分析結果信息進行圖像化數據處理，繪制出了探測區域內的核輻射強度分布圖，并通過所述成像系統(307)的顯示終端，將包括待測核輻射場的核輻射強度分布圖在內的核輻射劑量和分析結果圖像化信息進行顯示輸出；

所述碲鋅鎘探測器安裝于所述旋轉伸縮系統的傳動件的運動輸出端上，將目標探測空間作為待測輻射場，用于探測輻射場內的核輻射射線，并將所探測生物核輻射信息轉換為電荷信號，并向處理系統的信號處理模塊進行傳輸；所述信號處理模塊對所述碲鋅鎘探測器輸出信號進行放大處理，并將獲得的放大信號傳輸到所述核輻射劑量和分析模塊；所述處理系統也安裝于所述旋轉伸縮系統上，由信號處理模塊處理后的信息被核輻射劑量和分析模塊接收后，對來自探測器的輸出信號進行計算分析處理，并包括繪制出目標探測空間內的核輻射強度分布圖，得到核輻射劑量和分析結果數據；

所述碲鋅鎘探測器采用碲鋅鎘晶體陣列(1)的結構形式，在碲鋅鎘晶體陣列中每塊晶體作為探測器微感應端，都會對核輻射射線進行獨立探測并有電荷信號輸出，并且每塊晶體都會連接到所述的處理系統中的信號處理模塊的信號接收端，所述信號處理模塊包含多路選擇裝置，能對碲鋅鎘探測器中的任意一塊晶體輸出的信號進行選擇采集并進行對應的信號處理，信號處理模塊通過選擇控制方法，對來自碲鋅鎘晶體陣列中不同位置的晶體感應的核輻射信號進行選擇接收，從而形成對目標探測空間內的核輻射射線進行多次探測，并產生多路輸出信號作為輸入信息，向所述核輻射劑量和分析模塊進行輸入。

2.根據權利要求1所述基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置，其特征在于：所述碲鋅鎘探測器安裝有碲鋅鎘晶體陣列以及抗輻射鉛塊，所述抗輻射鉛塊將碲鋅鎘晶體陣列中的每一塊晶體的兩側和背部進行安裝，使每一塊晶體的正面作為探測器微感應端面，使得碲鋅鎘探測器的每一塊晶體只檢測當前方向和位置的核輻射射線，碲鋅鎘探測器的所有晶體的裸露的表面朝向一致，組成碲鋅鎘探測器的核輻射探測工作面。

3.根據權利要求2所述基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置，其特征在于：整個碲鋅鎘探測器的核輻射探測工作面的前端具有開閉可控的保護蓋，在需要進行核輻射探測的時候，控制保護蓋自動打開，在不需要進行核輻射探測時，保護蓋自動關閉。

4.根據權利要求1所述基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置，其特征在于：利用機械控制模塊(306)控制所述碲鋅鎘探測器所在的空間位置，檢測待測輻射場中不同方向和位置的輻射劑量值，并利用碲鋅鎘晶體陣列(1)檢測輻射場中不同設定空間高度的輻射劑量值，然后利用核輻射劑量和分析模塊根據核輻射劑量值與測待測輻射場內的空間方向、位置的關系，繪制出待測輻射場內的核輻射強度分布圖，得到核輻射劑量和分析結果數據。

5.根據權利要求1所述基于碲鋅鎘陣列的核輻射場成像裝置，其特征在于：所述旋轉伸縮系統主要包括作為運動機構的旋轉伸縮臺(2)和作為基座的控制臺兩部分，所述碲鋅鎘探測器安裝于旋轉伸縮臺(2)的運動輸出端上，所述處理系統安裝于控制臺上；所述旋轉伸縮臺(2)的運動輸出端上安裝碲鋅鎘晶體陣列(1)，所述旋轉伸縮臺(2)的被傳動端與控制臺(3)連接，所述控制臺(3)通過驅動所述旋轉伸縮臺(2)，使得碲鋅鎘晶體陣列(1)在設定的二維平面內發生設定角度旋轉和設定長度的伸縮位移變換；所述機械控制模塊(306)控制所述旋轉伸縮系統，能夠使所述碲鋅鎘探測器進行360度的順時針旋轉或逆時針旋轉。