一种测量*′(0.07)的闪烁探头及包括其的探测器制造技术

本发明专利技术属于辐射探测技术领域，涉及一种测量

【技术实现步骤摘要】
一种测量*的闪烁探头及包括其的探测器
本专利技术属于辐射探测
，涉及一种测量的闪烁探头及包括其的探测器。
技术介绍
国际辐射单位与测量委员会(ICRU)对定向剂量当量率的定义为：辐射场某点的定向剂量当量H'(0.07,Ω)是相应的扩展场在ICRU球体指定方向Ω的半径上深度d处产生的剂量当量。ICRU对弱贯穿辐射建议d＝0.07mm，记为H'(0.07)。对于β射线剂量(率)测量，其难点在于β射线辐射场本身的不均匀性，及β射线在剂量仪灵敏体积当中能量沉积的极其不均匀。因为对于任何一个以能量沉积的方法测量电离辐射剂量的仪器(这里指的是由沉积的总能量来测量剂量的仪器，而不包括利用能谱等信息的测量仪器)都是蕴含着一个假设：辐射场在仪器灵敏体积内是均匀的，或者更严格地说辐射在仪器灵敏体积中的能量沉积是均匀的。对于强贯穿辐射来说，这个条件是比较容易满足的；而对于β射线来说其本身在仪器灵敏体积中的衰减比较严重，进而会导致其在仪器灵敏体积当中的能量沉积不均匀，因此实际所测量到的量(β射线在整个灵敏体积中沉积的能量)与想要测量的量(对于弱贯穿辐射Hp(0.07)或H'(0.07))有较大的偏离。对场所弱贯穿辐射的定向剂量当量(率)监测，德国、美国、英国等都按照ISO要求建立了测定的标准方法。2012年，我国修订了用于定向剂量当量率性能测试的标准(GB/T4835.1-2012[1])。1992年ICRU47号报告出版后，许多国家开始了定向剂量当量监测仪的研究工作，大多采用薄窗平板型小灵敏体积的电离室。但目前国际市场上仍少见满足监测要求的监测仪，针对监测仪(探测器)设计比较困难。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是提供一种测量的闪烁探头，以解决目前国际市场上仍少见满足监测要求的探测器及其闪烁探头的技术问题。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，所述的闪烁探头包括依次连接排列的入射窗、塑料闪烁体、反散射体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器，所述的入射窗用于避光并反射所述的塑料闪烁体产生的闪烁光子，增加所述的光电倍增管和电荷灵敏前置放大器对闪烁光子的收集效率；所述的塑料闪烁体用于射线进入后与之发生相互作用(如果进入的是γ射线，将在某一地点产生次级电子)，吸收带电粒子的能量，从而发生闪烁体原子、分子的电离、激发，受激原子、分子退激发时发射荧光光子；所述的反散射体用于防止β射线的反散射作用，将所述的塑料闪烁体产生的荧光很好的传输到光电倍增管的光阴极之上；所述的光电倍增管和电荷灵敏前置放大器用于测量和输出辐射粒子在所述的塑料闪烁体中产生的信号。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的闪烁探头还包括外壳，所述的塑料闪烁体、反散射体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器密封封装在所述的外壳内。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的外壳为铝壳，厚度大于2mm。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的入射窗的材质为镀铝聚酯薄膜。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的入射窗密度为0.8-1.2g/cm3，质量厚度为3.2-4.8mg/cm2。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的塑料闪烁体的材质为苯乙烯加发光物质，其发射光谱主峰位在4230埃，相对蒽晶体发光效率为40％，发光自吸收系数为0.04/cm，发光衰减时间为(2-3)ns。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的塑料闪烁体的密度为0.8-1.2g/cm3，质量厚度为4.8-7.2mg/cm2。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的入射窗的质量厚度加所述的塑料闪烁体的质量厚度的一半为5.6-8.4mg/cm2。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的反散射体的材质为有机玻璃。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的反散射体的材质为镀铝聚酯薄膜。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的反散射体密度为1.0-1.4g/cm3，厚度为4-10mm。在一种优选的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探头，其中所述的塑料闪烁体与所述的反散射体之间涂有硅油。本专利技术的第二个目的是提供一种测量的闪烁探测器，以解决目前国际市场上仍少见满足监测要求的探测器及其闪烁探头的技术问题。为实现此目的，在基础的实施方案中，本专利技术提供一种测量的闪烁探测器,其包括前述的闪烁探头。本专利技术的有益效果在于，包括本专利技术的闪烁探头的本专利技术的闪烁探测器可用于的准确测量，解决目前国际市场上仍少见满足监测要求的探测器及其闪烁探头的技术问题。本专利技术设计的闪烁探头及闪烁探测器主要应用于场所的监测，可用于场所弱贯穿辐射调查，根据测量结果数据，为辐射评价及防护工作提供数据支持。附图说明图1为示例性的本专利技术的测量的闪烁探头的结构图。图2为β射线在本专利技术的测量的闪烁探测器中的作用原理示意图。图3为塑料闪烁体质量厚度为5mg/cm2时不同厚度入射窗对探测器能量响应的影响图。图4为塑料闪烁体质量厚度为20mg/cm2时不同厚度入射窗对探测器能量响应的影响图。图5为入射窗质量厚度为1mg/cm2时不同厚度的塑料闪烁体对探测器能量响应的影响图。图6为入射窗质量厚度为4mg/cm2时不同厚度的塑料闪烁体对探测器能量响应的影响图。图7为入射窗质量厚度为4mg/cm2时较厚塑料闪烁体对探测器能量响应的影响图。图8为不同厚度反散射体对探测器能量响应的影响图。图9为加与不加反散射体对探测器能量响应的影响图。图10为入射窗加与不加铝层对探测器能量响应的影响图。图11为探测器探头外壳对探测器能量响应的影响图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作出进一步的说明。一、探头结构示例性的本专利技术的测量的闪烁探测器包括如图1所示结构的闪烁探头(结合MC模拟计算结果设计)，该闪烁探头包括依次连接排列的入射窗1，塑料闪烁体2，反散射体3(PMMA)，光电倍增管(PMT)和电荷灵敏前置放大器4，密封封装塑料闪烁体2、反散射体3(PMMA)、光电倍增管(PMT)和电荷灵敏前置放大器4的铝外壳5，探头前窗保护盖6。对于监测，由于β辐射的特殊性，容易与物质发生反散射，因此在计算β剂量的时候一定要考虑反散射的影响。β射线与人体皮肤层作用时，人体组织对β射线有着显著地反散射作用，因此在设计测量的闪烁探测器的探头时，就需要加入反散射体，这是非常关键的一步。入射窗1的材质为镀铝聚酯薄膜，密度为1g/cm3，总质量厚度为4mg/cm2。入射窗1用于避光并反射塑料闪烁体2产生的闪烁光子，增加光电倍增管和电荷灵敏前置放大器4对闪烁光子的收集效率。由于入射窗1比较薄，容易因被外物戳到而破损，所以入射窗1设计为可从前端更换的结构。为了方便更换入射窗1，镀铝聚酯薄膜贴在了一个厚0.2mm的铝环上。安装时入射窗1后面紧贴塑料闪烁体2，前面被一厚1mm的铝质的环状盖子固定，盖子通过螺纹与探头的铝外壳5固定在一起。为了防止外面光线从探头前窗缝隙进入，在入射窗和铝盖之间加了一层0.5mm厚的黑色橡胶垫圈。搬运期间为防止不小心划破入射窗1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量

【技术特征摘要】
1.一种测量的闪烁探头，其特征在于，所述的闪烁探头包括依次连接排列的入射窗、塑料闪烁体、反散射体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器，所述的入射窗用于避光并反射所述的塑料闪烁体产生的闪烁光子，增加所述的光电倍增管和电荷灵敏前置放大器对闪烁光子的收集效率；所述的反散射体用于防止β射线的反散射作用，将所述的塑料闪烁体产生的荧光很好的传输到光电倍增管的光阴极之上；所述的光电倍增管和电荷灵敏前置放大器用于测量和输出辐射粒子在所述的塑料闪烁体中产生的信号。2.根据权利要求1所述的闪烁探头，其特征在于：所述的闪烁探头还包括外壳，所述的塑料闪烁体、反散射体、光电倍增管和电荷灵敏前置放大器密封封装在所述的外壳内。3.根据权利要求1所述的闪烁探头，其特征在于：所述的外壳为铝壳，厚度大于2mm。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦应靖，孙训，王勇，王明亮，谷伟刚，方登富，商洁，牛蒙青，杨发涛，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：发明
国别省市：山西,14