[發(fā)明專利]一種擴(kuò)大探測(cè)視野的位置靈敏探測(cè)裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010130268.2
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111190212A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張嵐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京鑭宇科技有限公司
• 主分類號(hào): G01T1/202
• 分類號(hào): G01T1/202;G01T1/24;G01T1/205
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 劉紅陽(yáng)

本發(fā)明涉及一種擴(kuò)大探測(cè)視野的位置靈敏探測(cè)裝置，包括：面陣列的讀出電子學(xué)單元，所述讀出電子學(xué)單元上耦合有多個(gè)耦合晶體或氣體探測(cè)器。本發(fā)明提供的探測(cè)裝置，利用傾斜的耦合晶體，擴(kuò)展了射線源定向的視野范圍，同時(shí)通過(guò)調(diào)整晶體的長(zhǎng)度，提高探測(cè)器的效率，提高可探測(cè)的射線能量范圍，從而實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展射線入射方向視野功能的同時(shí)，提升探測(cè)效率，更快速的提供實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輻射探測(cè)及輻射成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種擴(kuò)大探測(cè)視野的位置靈敏探測(cè)裝置。

背景技術(shù)

在核電，核醫(yī)療，核材料的全流程處置等領(lǐng)域，都需要對(duì)放射性材料進(jìn)行探測(cè)，需要測(cè)試被監(jiān)測(cè)環(huán)境中的放射性劑量，識(shí)別放射性核素的種類名稱，進(jìn)行核素的能譜探測(cè)。更進(jìn)一步的需要了解放射性核素在環(huán)境中的三維分布信息。

在劑量與核素識(shí)別基礎(chǔ)上，能夠提供放射性核素分布信息的系統(tǒng)，常用的有基于NaI閃爍體的伽馬相機(jī)。這個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是編碼板，加閃爍板耦合面陣列的PD或SiPM陣列。優(yōu)勢(shì)是可以給出射線源分布信息。缺點(diǎn)是，只能提供約40度角內(nèi)的射線源分布，而實(shí)際需求是360度的全景分布，此時(shí)需要多個(gè)伽馬相機(jī)拼接，或在兩個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，才能獲取全景射線源分布信息。其另一個(gè)缺點(diǎn)是，射線能量最高只能到1.5Mev，不能達(dá)到常規(guī)的3Mev探測(cè)范圍。

另一種提供射線源三維信息的設(shè)備，是基于CdZnTe探測(cè)器器的康普頓相機(jī)。在提供劑量與核素識(shí)別信息外，利用CZT探測(cè)器本身的三維位置靈敏功能，及康普頓散射原理，不需要旋轉(zhuǎn)和拼接，該系統(tǒng)可以給出360度全景范圍內(nèi)的射線源分布信息。該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是CZT晶體昂貴，探測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理繁復(fù)，使得通常的CZT系統(tǒng)都是小體積的，探測(cè)效率低，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的反應(yīng)速度受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的探測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)探測(cè)效率低、探測(cè)視野范圍窄的問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是：一種擴(kuò)大探測(cè)視野的位置靈敏探測(cè)裝置，包括：面陣列的讀出電子學(xué)單元，所述讀出電子學(xué)單元上耦合有多個(gè)耦合晶體或氣體探測(cè)器。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述耦合晶體或氣體探測(cè)器垂直或傾斜于所述讀出電子學(xué)單元的陣列平面。

進(jìn)一步改進(jìn)為，相鄰的兩個(gè)所述耦合晶體或兩個(gè)所述氣體探測(cè)器之間設(shè)有射線阻擋件。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述射線阻擋件為鉛、鎢、鐵、鋁中的任一種。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述耦合晶體或氣體探測(cè)器的頂面設(shè)有編碼板。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述編碼板為平板或弧形板。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述讀出電子學(xué)單元為含有光靈敏探測(cè)的PD或SiPM面陣列。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述PD或SiPM面陣列表面耦合閃爍類晶體。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述讀出電子學(xué)單元為讀取電荷信號(hào)的面陣列電極。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述面陣列電極上耦合半導(dǎo)體晶體或氣體探測(cè)器。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的擴(kuò)大探測(cè)視野的位置靈敏探測(cè)裝置，通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用傾斜的耦合晶體，擴(kuò)展了射線源定向的視野范圍，從原來(lái)的40度左右的視野角度，擴(kuò)展到接近180度。同時(shí)通過(guò)調(diào)整晶體的長(zhǎng)度，提高探測(cè)器的效率，提高可探測(cè)的射線能量范圍。從而實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展射線入射方向視野功能的同時(shí)，提升探測(cè)效率，更快速的提供實(shí)時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)的能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的讀出電子學(xué)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；