[發明專利]一種輻射劑量監測裝置及其監測方法和制備方法

在審

• 申請號: 202110793018.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113391339A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 湯三奇;席守智;李建;楊帆;張保強;黃云云;介萬奇
• 申請（專利權）人: 陜西迪泰克新材料有限公司
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;G01T1/167;G01T1/24
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 崔熠

本申請提供一種輻射劑量監測裝置及其監測方法和制備方法，涉及核輻射監測技術領域，包括碲鋅鎘晶體，在碲鋅鎘晶體的第一表面上至少設有第一電極環和第二電極環，第二電極環套設于第一電極環內，第一表面用于接收待測射線，碲鋅鎘晶體的第二表面連接驅動電壓，第二表面和第一表面相對設置，第一電極環和第二電極環分別連接處理器，通過處理器分別對第一電極環和第二電極環反饋的信號比對處理，以得到待測射線的輻射劑量。通過一套監測裝置測得寬量程的輻射劑量，有效降低測量的功耗，減小監測成本和監測裝置的體積，使得監測裝置能適用于狹小空間，監測裝置的適用范圍更廣泛。

技術領域

本申請涉及核輻射監測技術領域，具體涉及一種輻射劑量監測裝置及其監測方法和制備方法。

背景技術

隨著科技的發展，核能和核技術的應用日益廣泛，但是核輻射對環境和人身造成的影響也不容忽視。人們在廣泛利用核能和核技術的同時，也面臨著特殊的人身安全和環境安全等問題。因此，在核技術應用中要確保公眾和周圍生態環境的安全，就需要環境級的劑量率儀對周圍的環境輻射劑量進行實時監測。

當前市場上主要的劑量監測裝置主要為G-M管和硅二極管，G-M管探測時間較長以及對γ射線的探測效率較低，硅二極管的角響應較差以及其對γ射線的探測效率偏低等原因，使得這兩種類型的劑量檢測裝置應用受到較大的限制。

目前較為理想的劑量監測采用的是碲鋅鎘半導體探測器，其具有高的電阻率、大的原子序數以及可以室溫工作等特點。但現有的碲鋅鎘輻射劑量探測器探測量程比較單一，一般僅對低能量的輻射進行探測，或者僅對高能量的γ輻射進行探測，無法實現寬量程的探測，使探測具有局限性。另一種方法是探測過程使用兩個不同量程的探測器，雖能實現寬量程探測，但增加了探測器的整體體積和功耗，這種探測器在一些空間比較狹小的領域也無法使用。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種輻射劑量監測裝置及其監測方法和制備方法，能夠提高監測效率，實現寬量程、低功耗的輻射劑量監測，監測裝置受限小，應用廣泛。

本申請實施例的一方面，提供了一種輻射劑量監測裝置，包括碲鋅鎘晶體，在碲鋅鎘晶體的第一表面上至少設有第一電極環和第二電極環，第二電極環套設于第一電極環內，第一表面用于接收待測射線，碲鋅鎘晶體的第二表面連接驅動電壓，第二表面和第一表面相對設置，第一電極環和第二電極環分別連接處理器，通過處理器分別對第一電極環和第二電極環反饋的信號比對處理，以得到待測射線的輻射劑量。

可選地，所述碲鋅鎘晶體的第一表面上還設有保護環，所述保護環套設于所述第一電極環內、所述第二電極環外。

可選地，所述第一電極環、所述第二電極環、所述保護環同心設置，所述第一電極環與所述第一表面的幾何中心重合。

可選地，所述第一電極環的外周到所述第一表面的邊緣的垂直距離為0.25mm～0.5mm，所述第二電極環的外周到所述第一表面的幾何中心的垂直距離為0.25mm～0.5mm，所述保護環的外周與所述第二電極環的外周的垂直距離為0.1mm～1mm。

可選地，所述處理器包括處理電路，所述第一電極環通過第一前置放大器和所述處理電路連接，所述第二電極環通過第二前置放大器和所述處理電路連接；所述輻射劑量監測裝置還包括顯示器，所述顯示器與所述處理電路連接，用于顯示得到的輻射劑量。

本申請實施例的另一方面，提供了一種輻射劑量監測方法，采用上述的輻射劑量監測裝置，包括：分別接收第一電極環和第二電極環反饋的信號；其中，所述第一電極環和所述第二電極環設置在碲鋅鎘晶體的第一表面上，且所述第二電極環套設于所述第一電極環內，所述碲鋅鎘晶體的第一表面用于接收待測射線，所述碲鋅鎘晶體的第二表面用于連接驅動電壓，所述第二表面和所述第一表面相對設置；提取所述第二電極環的信號，所述第二電極環的信號頻率大于等于劑量預設值，對所述第二電極環的信號進行處理，得到待測射線的輻射劑量；當所述第二電極環的信號頻率小于劑量預設值，提取所述第一電極環的信號并進行處理，得到待測射線的輻射劑量。