[實用新型]一種堆疊式多通道康普頓二極管探測器

有效

• 申請號: 201920973978.4
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN210109342U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王昆侖;徐強;張思群;劉盼;周少彤;任曉東;黃顯賓;蔡紅春;李晶
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 熊曦

本實用新型公開了一種堆疊式多通道康普頓二極管探測器，所述探測器包括：探測器的外殼，探測器的外殼上設有N個電纜接口，探測器的外殼內固定有N個電極，相鄰兩個電極之間具有間隙，電纜接口與電極一一對應，金屬引線將電極以及其對應的電纜接口連接，單個電極及其對應的金屬引線和電纜接口形成所述探測器的一個通道，所述探測器內具有N個通道，N為大于等于2的正整數，探測器的外殼內填充有絕緣介質；本實用新型中的探測器及方法能夠用于時間分辨的X/γ射線輻射能譜測量。

技術領域

本實用新型涉及輻射能譜探測器領域，具體地，涉及一種堆疊式多通道康普頓二極管探測器。

背景技術

在脈沖X/γ光機的科學研究應用中，需要對X/γ射線的輻射能譜進行測量。通常采用熱釋光劑量片的疊片能譜探測器(R.Nolte,et al.,Radiation ProtectionDosimetry,Vol 84,Nos.1-4,pp.367-370,1999)只能探測時間積分的輻射能譜，無法滿足某些要求時間分辨輻射能譜的研究需求。傳統康普頓二極管(G.A.Carison,et al.,Rev.Sci.Instrum.61(11),1990)采用高原子序數金屬作為電極，主要適用于能量高于1MeV的γ脈沖信號測量，并不適合用作輻射能譜測量。其原理為利用γ射線輻照材料產生康普頓電子形成電信號被電極接收，電極對γ射線顯著衰減從而減弱電極發出的康普頓電子。

實用新型內容

本實用新型提供了一種堆疊式多通道康普頓二極管探測器，本實用新型中的探測器及方法能夠用于時間分辨的X/γ射線輻射能譜測量。

本實用新型提供了一種適用于0.1-5MeV軔致輻射的輻射能譜探測器，使用該探測器對脈沖X/γ射線分能段進行時間分辨的輻射通量測量，能夠計算出時間分辨的輻射能譜。

為實現上述實用新型目的，本申請提供了一種堆疊式多通道康普頓二極管探測器，所述探測器包括：

探測器的外殼，探測器的外殼上設有N個電纜接口，探測器的外殼內固定有N個電極，相鄰兩個電極之間具有間隙，電纜接口與電極一一對應，金屬引線將電極以及其對應的電纜接口連接，單個電極及其對應的金屬引線和電纜接口形成所述探測器的一個通道，所述探測器內具有N個通道，N為大于等于2的正整數，探測器的外殼內填充有絕緣介質。

本實用新型涉及的探測器繼承了康普頓二極管時間響應快、探測上限高的優點，并在傳統康普頓二極管基礎上做出兩個方面的改進：1)通過改變電極結構消除光電效應的影響，使其能夠適用于更低的能段；2)通過將多個電極集成在一起，利用前面的電極對后面的電極的遮擋效應過濾能譜，使得靠前的電極對能量較低的X射線有較大的響應而靠后的電極對能量較高的X/γ射線有較大的響應，從而使該探測器可用于時間分辨的X/γ射線輻射能譜測量。

本實用新型提供的一種含兩個以上通道的X/γ射線探測器，各通道均被容納在導體外殼內部，每個通道含一個被絕緣介質包裹的導體電極，各通道的絕緣介質連成一體或被導體隔板隔離，且當X/γ射線照射探測器時，絕緣介質或外殼等電極外的其它材料產生的康普頓電子能夠部分到達電極被電極接收，電極自身對X/γ射線有一定衰減，使得自身產生并流出電極的康普頓電子少于電極接收的康普頓電子。其中，導體外殼和導體隔板的作用為電磁隔離，電極的作用為將X/γ射線信號按一定的規律轉化為電信號，多個通道的作用為提供多個信號使得可以求解時間分辨的輻射能譜。