[實用新型]一種基于閃爍光纖長度選擇降低硅光電倍增管輻照損傷裝置

有效

• 申請號: 202222518208.5
• 申請日: 2022-09-22
• 公開（公告）號: CN218728055U
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王小胡;蔡小杰;唐彬
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00;G01T3/08
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 李玉興;李興濤

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現降低SIPM輻照損傷、能夠靈活開展距離、長度、替換等實驗要素、提高試驗效率的基于閃爍光纖長度選擇降低硅光電倍增管輻照損傷裝置。該裝置包括暗箱殼體，暗箱殼體內通過滑動結構設置有安裝板，暗箱殼體右端時設置有蓋板，蓋板上設置有開口，開口處設置有密封板。在進行探測器實驗時，將實驗所用到的成像探測器、閃爍屏等儀器放置在安裝板上，然后推回暗箱殼體內，然后選擇合適長度的閃爍光纖陣列伸入至暗箱殼體內部即可，通過開口便可更換不同長度的光纖，通過光纖長度伸展，便可增大SIPM與中子束流的距離，從而降低SIPM輻照損傷，操作簡單，適合在核科學及機械工程探測器技術領域推廣應用。

技術領域

本實用新型涉及核科學及機械工程探測器技術領域，具體涉及一種基于閃爍光纖長度選擇降低硅光電倍增管輻照損傷裝置。

背景技術

已有研究結果表明，SiPM具有體積小、增益高、工作電壓低、探測效率高的優點，很適合代替傳統的光電倍增管用于中子探測領域。SiPM單元增益在105量級以上，偏壓為5V時，增益最高可達到107，基本與傳統高增益型光電倍增管相當，SiPM具有更高的PED數值，并且對入射波長的敏感區間在400nm～500nm范圍，非常吻合中子閃爍屏的發射光譜。

SiPM工作時存在暗電流(Dark current)和暗噪聲(Dark Count Rate,DCR)，并且兩者在溫度提升和輻射劑量損傷的影響下會逐漸增大。暗電流會導致SiPM偏壓工作點的降低。暗噪聲則會直接影響SiPM的輸出信號，SiPM許多性能對溫度比較敏感，如暗噪聲計數、增益、雪崩臨界電壓等。其中SiPM的雪崩臨界電壓隨溫度的升高而增大，其增益隨溫度的升高而減小，暗噪聲計數隨溫度的升高而升高；SiPM受到中子、X/γ射線、電子等輻射照射后，會造成硅基體或Si/SiO2界面的缺陷，最終影響器件性能。目前，SiPM的輻照效應實驗研究工作開展得較少，有相關實驗表明，大劑量的輻射照射對SiPM的暗電流、暗計數率、光學串擾概率的影響較大，對增益的影響較小。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠實現降低SIPM輻照損傷、能夠靈活開展距離、長度、替換等實驗要素、提高試驗效率的基于閃爍光纖長度選擇降低硅光電倍增管輻照損傷裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案為：該基于閃爍光纖長度選擇降低硅光電倍增管輻照損傷裝置，包括暗箱殼體，暗箱殼體具有避光功能，所述暗箱殼體包括底板、頂板、前側板、后側板、左側板，所述底板、頂板、前側板、后側板分別固定在左側板的內側表面的四周邊緣處共同組成一個右端敞口的腔體，所述腔體的右端敞口處通過第一可拆卸結構固定設置有蓋板并且將其密封，所述底板的上方通過滑動結構設置有用于放置輻照儀器的安裝板，所述安裝板與底板之間存在間隙，所述蓋板的外側表面設置有用于添加或更換光纖的開口，所述開口處通過第二可拆卸結構固定設置有與之相適配的密封板用于將其密封。

進一步的是，所述第一可拆卸結構包括頂板的右端面中部設置的第一楔形槽，所述第一楔形槽的上下寬度與頂板的厚度相同，所述蓋板的左側表面的上端中部設置有與第一楔形槽相適配的第一楔形塊，當蓋板將腔體的右端敞口處密封時，所述第一楔形塊位于第一楔形槽內，還包括設置在前側板右端的第一卡緊裝置和后側板右端的第二卡緊裝置；

所述第一卡緊裝置和第二夾緊裝置的結構相同且前后對稱設置，所述第一卡緊包括設置在前側板的外側表面的右端的第一滑槽，所述第一滑槽位于前側板上下方向的中部，所述第一滑槽內設置有滑桿，所述滑桿的兩端分別固定在第一滑槽的左右兩側的側壁上，所述滑桿上套設有滑塊且二者相對自由滑動，所述滑桿上套設有壓縮彈簧且位于滑塊的右側，所述壓縮彈簧的左端固定在滑塊的右端面上，所述壓縮彈簧的右端固定在第一滑槽的右側壁上，還包括L形卡塊，所述L形卡塊與滑塊之間通過固定帶連接，當壓縮彈簧處于自然伸長狀態時，所述滑塊位于第一滑槽的最左端，當L形卡塊與蓋板相接觸時，所述壓縮彈簧處于壓縮狀態。