[發(fā)明專利]具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器及制作方法

在審

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• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112285759A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 姚飛;張銳;侯鑫;胡恒崧;廖鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 綿陽市維博電子有限責任公司
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20;G01T1/208
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發(fā)明公開了具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器及制作方法，包括保護網(wǎng)蓋、保護層、反光層、導光腔、射線轉(zhuǎn)換層和光電倍增管，射線轉(zhuǎn)換層包括多個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均設置有閃爍體，不同區(qū)域內(nèi)的閃爍體具有不同的發(fā)光衰減時間常數(shù)，多個區(qū)域按閃爍體的發(fā)光衰減時間大小依次排布。本發(fā)明通過采用具有不同發(fā)光衰減時間的閃爍體來制作射線轉(zhuǎn)換層，將射線轉(zhuǎn)換成可見光后，經(jīng)過導光腔匯集到光電倍增管，發(fā)生光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生不同寬度的電流脈沖，在后續(xù)測量電路上形成不同上升時間的電壓信號，結(jié)合時間測量電路分析出探測器上對應位置測量的β事件。

技術領域

本發(fā)明涉及大面積輻射探測器領域，具體涉及具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器及制作方法。

背景技術

大面積塑閃β探測器的基本工作原理是探測器的塑閃片受電離輻射時，發(fā)出可見光(衰減時間由材料決定)、經(jīng)導光腔反射匯集到光電倍增管的光陰極，再經(jīng)轉(zhuǎn)換倍增輸出電流脈沖，供后續(xù)電路采集、分析和記錄。

大面積塑閃β探測器是2005年以后發(fā)展起來的一種新型輻射探測器，因具有探測效率高、輸出信號強、探測面積易于做大、環(huán)境適應性強的優(yōu)點，目前普遍用于人體表污放射性測量設備。由于人體表污測量設備探測面積在15000cm²～18000cm²，所使用的探測器數(shù)量較多，探測器的單區(qū)域窗口面積較大(400cm²以上)，無局部區(qū)分能力，測量結(jié)果比國標GB8703中按100cm²面積平均沾污程度計算高出數(shù)倍，導致許多不必要的輻射防護操作；同時較大的窗口面積，本底也較大，導致探測限抬高，降低了設備的測量性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有的單區(qū)域窗口大面積β探測性能差，本底大，導致探測限抬高，造成許多不必要的輻射防護操作，目的在于提供具體涉及具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器及制作方法，解決了提高β探測位置區(qū)分精度和測量性能的問題。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器，包括保護網(wǎng)蓋、保護層、反光層、導光腔、射線轉(zhuǎn)換層和光電倍增管，所述射線轉(zhuǎn)換層包括多個區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)均設置有閃爍體，不同區(qū)域內(nèi)的閃爍體具有不同的發(fā)光衰減時間常數(shù)，所述多個區(qū)域按閃爍體的發(fā)光衰減時間大小依次排布。

本發(fā)明通過采用具有不同發(fā)光衰減時間的閃爍體來制作射線轉(zhuǎn)換層，將射線轉(zhuǎn)換成可見光后，經(jīng)過導光腔匯集到光電倍增管，發(fā)生光電轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生不同寬度的電流脈沖，在后續(xù)測量電路上形成不同上升時間的電壓信號，結(jié)合時間測量電路分析出探測器上對應位置測量的β事件。

進一步的，所述多個區(qū)域為三個。

進一步的，所述多個區(qū)域等距離等大小的規(guī)則分布。

進一步的，所述閃爍體為塑料閃爍體。

進一步的，所述射線轉(zhuǎn)換層遠離所述導光腔的一側(cè)還依次設置有反光層、保護層和保護網(wǎng)蓋。

本發(fā)明的另一種實現(xiàn)方式，上述具有多區(qū)域窗口的大面積β探測器的制作方法，所述射線轉(zhuǎn)換層的制作步驟如下：采用光學環(huán)氧樹脂將所述多個閃爍體固定在透明的有機玻璃基板上，采用導光腔和光電倍增管架構(gòu)，后續(xù)電路采用上升時間和幅度識別法，通過分析核脈沖信號獲取β射線作用的位置信息。

進一步的，所述有機玻璃基板厚度為1mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

通過本發(fā)明使面積350mm*150mm的單區(qū)域窗口探測器，在導光腔和光電倍增管數(shù)量不變，整體成本不增加的情況下，測量區(qū)域數(shù)量變?yōu)槎鄠€，單個測量區(qū)域面積減少為175cm²，更接近國標GB8703中以100cm²面積，有效減少測量誤差，同時各區(qū)域串道比小于0.1％；每個測量區(qū)域本底約為之前的0.33倍，在裝置誤報警率不變的條件下，單個區(qū)域探測限為之前的0.57倍。