[實用新型]一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器

有效

• 申請號: 201821251010.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN208506260U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 李德源;李華;牛蒙青;張小東
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T3/06
• 分類號: G01T3/06
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本實用新型涉及一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，包括光學密封法蘭，光學密封法蘭的一端耦合位置靈敏光電倍增管，光學密封法蘭和位置靈敏光電倍增管之間設有閃爍纖維面板，閃爍纖維面板將光學密封法蘭的內腔和位置靈敏光電倍增管的內腔隔開，閃爍纖維面板上與光學密封法蘭對應的一側設有鋁膜，鋁膜位于光學密封法蘭的內腔中。閃爍纖維面板結構能夠約束閃爍光在其中的傳輸，克服了傳統伴隨alpha粒子探測器空間分辨率較低的難題。本實用新型閃爍纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器能夠實現高空間分辨、快時間分辨。

技術領域

本實用新型屬于核輻射探測器領域，尤其是一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器。

背景技術

當前，為了給出由氘氚(DT)中子管(中子發生器)產生的14MeV快中子的出射時間和方向，研究人員提出了將具有時間和空間分辨的伴隨alpha粒子探測器集成到DT中子管(中子發生器)上^(1-5)。其中文獻1-4給出的伴隨alpha粒子探測器均采用了玻璃或藍寶石作為中子管的真空密封和光導，并與內部的閃爍體直接耦合的結構。這種結構存在兩個突出的問題：1)閃爍體的光會在一定厚度(一般幾毫米)的玻璃或藍寶石光導中橫向擴散，導致探測器的空間分辨很難優于毫米量級；2)閃爍體和玻璃或藍寶石光導直接光耦合，由于兩種材料折射系數的較大差異，導致光穿過界面時損失很大，影響探測器的信噪比。文獻5給出了一種采用纖維結構作為真空界面，在一端的表面上注入閃爍材料。這種結構設計很巧妙，并能夠理論上克服文獻1-4中伴隨alpha粒子探測器的缺陷，但是在閃爍端面的工業實現上較困難。除此，專利2-5中伴隨alpha粒子探測器采用的商業上成熟的閃爍體衰減時間均很長(幾十納秒或更長)，這就導致這些探測器很難工作在高技術率的場合。專利1中的伴隨alpha探測器采用了衰減時間很短的ZnO閃爍體(小于1納秒)，但是這種指導目前還不能夠生產出高發光效率的完美單晶，由此制作的伴隨alpha粒子探測器心在比很差，很難在實際工業應用中推廣。

背景技術中參考文獻具體為：參考文獻：1.1994-ZnO-爆炸物檢測系統-CN1087426；2.1995-ZnSAg-帶alpha粒子探測器的測井中子管-ZL94220103；3.1998-ZnS-測井用伴隨alpha中子管-CN1187682；4.2010-YAP-一種用于中子發生器的伴隨alpha粒子探測器-CN102129081A；5.2012-HighSpatial Resolution Particle Detectors-US8258483B1。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術存在的缺陷，提供一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，包括光學密封法蘭，光學密封法蘭的一端耦合位置靈敏光電倍增管，光學密封法蘭和位置靈敏光電倍增管之間設有閃爍纖維面板，閃爍纖維面板將光學密封法蘭的內腔和位置靈敏光電倍增管的內腔隔開，閃爍纖維面板上與光學密封法蘭對應的一側設有鋁膜，鋁膜位于光學密封法蘭的內腔中。

上述的一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，所述光學密封法蘭為不銹鋼光學密封法蘭，不銹鋼光學密封法蘭與閃爍纖維面板通過焊接的方式固定。

上述的一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，所述閃爍纖維面板由摻鈰硅酸鹽閃爍玻璃材料拉制而成。

上述的一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，所述光學密封法蘭遠離閃爍纖維面板的一端連接中子發生器。

上述的一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，所述鋁膜的厚度為0.1微米-2微米。

上述的一種新型閃爍玻璃纖維面板結構伴隨alpha粒子探測器，鋁膜通過電鍍的方式設置在閃爍纖維面板的表面。