用于测量辐射的装置制造方法及图纸

公开了一种用于测量辐射的装置(102)。该装置包括至少部分地光学透明的第一元件(120)。部分地光学透明的第一元件(120)包括至少第一组的粒子簇，其中第一组的粒子簇布置成彼此相距第一距离并且第一组的粒子簇能够将第一类型的辐射至少部分地转换为具有第一特征波长带的光子。该装置还包括：光检测器(140)，该光检测器被布置成测量从第一组的粒子簇所发射的光强度；以及处理器(150)，该处理器被配置成使用所测量的光强度来确定第一类型的辐射的量。至少部分地光学透明的元件(120)是聚合物片。

A device for measuring radiation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量辐射的装置
本公开一般涉及辐射检测，并且更具体地涉及一种用于测量辐射的装置以及一种用于制造用于这种辐射测量的光学元件的方法。
技术介绍
辐射可以包括诸如γ射线和X射线这样的电离辐射以及其包括微波和无线电波的低能量非电离辐射。显而易见的是世界各地的人们每天都会受到辐射。这种情况可能包括：暴露于微波炉所发射的微波、X射线机所发射的X射线、无线电和电视所发射的无线电波；暴露于来自放射源的α粒子、β粒子、以及中子等等。还显而易见的是适度暴露于低能量非电离辐射可能对人体无害，然而，长期暴露于即使相对低水平的电离辐射(诸如α粒子、β粒子、以及其它带电粒子)或中子也被认为是辐射危害。因此，对这种有害辐射的检测对于确保人身安全是至关重要的。X射线、γ射线、α粒子、β粒子、或中子的自发或诱发发射的特征是不同原子及其同位素，并且可用于识别同位素。可使用诸如盖革计数器、电离室、闪烁计数器、中子检测器等这样的辐射检测器来检测辐射。闪烁计数器是其主要包括用于对入射辐射进行检测的闪烁材料的辐射检测器。通常，闪烁材料在与下述入射辐射相互作用时生成光子形式的光，所述入射辐射是可以使用适当硬件和软件组件被进一步检测和测量以测量与这种光子相对应的特征波长带。传统的闪烁材料包括有机液体(例如在液体闪烁计数中)、单片透明晶体(诸如蒽、萘、硫化锌、钇铝石榴石)等等。然而，诸如单片晶体这样的传统闪烁材料受到具有小的敏感区域(或体积)这样的限制。此外，例如，在成本、制造设置、或复杂性等方面，生成闪烁材料的大晶体(以增大敏感表面区域)是具有挑战性的。此外，由于存在缺陷和沉淀物，晶体中缺乏均匀性可能会导致电荷载流子的俘获，这导致不均匀的闪烁信号。因此，鉴于前述讨论，需要克服与辐射检测相关联的上述缺点。
技术实现思路
本公开旨在提供一种用于测量辐射的装置。本公开还旨在提供一种用于制造包括至少两个粒子簇的至少部分地光学透明的元件的方法。本公开旨在提供对与在闪烁辐射检测器中使用单片闪烁晶体相关联的现有问题的解决方案。本公开的目的是提供这样一种解决方案，该解决方案至少部分地克服了现有技术中所遇到的问题并且提供了对单片闪烁晶体的简单替代并能够可靠地检测多种类型的辐射。在一个方面中，本公开的实施例提供了一种用于测量辐射的装置，该装置包括：-至少部分地光学透明的第一元件，该第一元件包括至少第一组粒子簇，其中-第一组的粒子簇被布置成彼此相距第一距离；-第一组的粒子簇能够将第一类型辐射至少部分地转换为具有第一特征波长带的光子；-光检测器，该光检测器被布置成测量从第一组粒子簇发射的光强度；以及-处理器，该处理器被配置成使用测量的光强度来确定第一类型辐射的量，其中至少部分地光学透明的元件是聚合物片。在另一方面中，本公开的实施例提供一种用于制造包括至少两个粒子簇的至少部分地光学透明的元件的方法，该方法包括：-将聚合物颗粒布置在支撑表面上以形成聚合物颗粒的片；-用包括开口的模板覆盖聚合物颗粒的片，所述开口具有直径并且被布置成彼此相距一距离；-将粒子布置在模板顶部上以使得粒子能够与经由模板的开口所露出的聚合物颗粒混合以产生粒子簇；并且-通过施加一定量的热量达一段时间来形成至少部分地透明的元件。本公开的实施例基本上消除了或者至少部分解决了现有技术中的上述问题，并且使得能够进行简单、可靠、且经济有效地辐射检测。从附图以及对结合随后所附权利要求所解释的说明性实施例的详细描述，将显而易见地得知本公开的其它方面、优点、特征及目的。应当理解的是在不脱离由所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下本公开的特征易于以各种组合而加以组合。附图说明当结合附图阅读时，可以更好地理解以上概述以及以下对说明性实施例的详细描述。出于说明本公开的目的，在附图中示出了本公开的示例性构造。然而，本公开不限于在这里所公开的具体方法和手段。此外，本领域技术人员将理解附图不是按比例绘制的。只要可能的话，相同元件由相同数字来表示。现在将参考以下附图，仅通过示例的方式来描述本公开的实施例，其中：图1是根据本公开的实施例的用于实现用于测量辐射的装置的环境的示意性图示。图2是根据本公开的实施例的用于制造部分地光学透明的元件的示例性制造设置的示意性图示。图3是根据本公开的实施例的部分地光学透明的元件的示意性图示。图4是根据本公开的实施例的沿着轴XX的图3的部分地光学透明的元件的横截面图。图5是根据本公开的实施例的用于制造部分地光学透明的元件的各个阶段的示意性图示。图6是用于对来自分散的ZnSe(Al)和LGSO(Ce)闪烁体的闪烁信号的相关性进行描绘的图表的示意性图示，其作为在两个元件之间具有反射器和不具有反射器的情况下在0.395mA的恒定电流下的X射线管电压的函数。图7是根据本公开的实施例的用于制造部分地光学透明的元件的方法的步骤的图示；以及图8是用于描绘根据本公开的实施例的用于测量辐射的装置的辐射发光光谱的图表。在附图中，采用带下划线的数字来表示带下划线的数字所在的项或与带下划线的数字相邻的项。未带下划线的数字是指由下述线所标识的项，所述线用于将未带下划线的数字链接到所述项。当数字没有带下划线并伴有相关箭头时，未带下划线的数字用于标识箭头所指的一般项。具体实施方式以下详细描述说明了本公开的实施例以及可实现它们的方式。尽管已经公开了用于执行本公开的一些模式，但是本领域技术人员将认识到用于执行或实施本公开的其它实施例也是可能的。在一个方面中，本公开的实施例提供了一种用于测量辐射的装置，该装置包括：-至少部分地光学透明的第一元件，该第一元件包括至少第一组粒子簇，其中-第一组的粒子簇被布置成彼此相距第一距离；-第一组的粒子簇能够将第一类型辐射至少部分地转换为具有第一特征波长带的光子；-光检测器，该光检测器被布置成测量从第一组粒子簇发射的光强度；以及-处理器，该处理器被配置成使用测量的光强度来确定第一类型辐射的量，其中至少部分地光学透明的元件是聚合物片。在另一方面中，本公开的实施例提供一种用于制造包括至少两个粒子簇的至少部分地光学透明的元件的方法，该方法包括：-将聚合物颗粒布置在支撑表面上以形成聚合物颗粒的片；-用包括开口的模板覆盖聚合物颗粒的片，所述开口具有直径并且被布置成彼此相距一距离；-将粒子布置在模板顶部上以使得粒子能够与经由模板的开口所露出的聚合物颗粒混合以产生粒子簇；并且-通过施加一定量的热量达一段时间来形成至少部分地透明的元件。本公开提供了一种用于测量辐射的装置以及一种用于制造用于这种辐射测量的光学元件的方法。本公开提供了对用于辐射检测的单片闪烁晶体的替代方案。具体地，本公开提供了具有可用于辐射检测的多个粒子簇(晶体)的部分地光学透明的元件，因此还可将聚合物片与簇的组合称为检测器。部分地光学透明的元件不包括对制造尺寸的限制，并且在制造成本和制造设置复杂性方面是有效的。因此，本公开提供了简单、可靠、且经济有效的辐射检测。该装置包括至少部分地光学透明的第一元件，该第一元件包括至少第一组粒子簇。至少部分地光学透明的第一元件可以是例如矩形片这样的用于将第一组粒子簇结合到其中的衬底。在示例中，至少部分地光学透明的第一元件可以是完全透明的以允许入射辐射基本上完全透过。在另一示例中，至少部分地光学透明的第一元件可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量辐射的装置，所述装置包括：‑至少部分地光学透明的第一元件，所述至少部分地光学透明的第一元件包括至少第一组粒子簇，其中‑所述第一组的粒子簇被布置成彼此相距第一距离；‑所述第一组的簇粒子能够将第一类型辐射至少部分地转换为具有第一特征波长带的光子；‑光检测器，所述光检测器被布置成测量从所述第一组粒子簇发射的光强度；以及‑处理器，所述处理器被配置成使用测量的所述光强度来确定所述第一类型辐射的量，其特征在于所述至少部分地光学透明的元件是聚合物片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.16 GB 1621498.31.一种用于测量辐射的装置，所述装置包括：-至少部分地光学透明的第一元件，所述至少部分地光学透明的第一元件包括至少第一组粒子簇，其中-所述第一组的粒子簇被布置成彼此相距第一距离；-所述第一组的簇粒子能够将第一类型辐射至少部分地转换为具有第一特征波长带的光子；-光检测器，所述光检测器被布置成测量从所述第一组粒子簇发射的光强度；以及-处理器，所述处理器被配置成使用测量的所述光强度来确定所述第一类型辐射的量，其特征在于所述至少部分地光学透明的元件是聚合物片。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组的簇粒子是由第一类型的闪烁材料制成的。3.根据在前权利要求中的任一项所述的装置，其中所述至少部分地光学透明的第一元件包括第二组粒子簇，其中所述第二组的粒子簇被布置成彼此相距第二距离。4.根据在前权利要求中的任一项所述的装置，其中所述第二组的簇粒子能够将第二类型辐射至少部分地转换为具有第二特征波长带的光子。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述第二组的簇粒子是由第二类型的闪烁材料制成的。6.根据在前权利要求中的任一项所述的装置，还包括：-至少部分地透明的第二元件，所述至少部分地透明的第二元件包括至少第三组粒子簇，其中-所述第三组的粒子簇被布置成彼此相距第三距离；并且-所述第三组的簇粒子能够将第三类型辐射至少部分地转换为具有第三特征波长带的光子；并且其中-所述光检测器被布置成对从所述第三组粒子簇发射的光强度进行测量；并且-所述处理器被配置成使用来自所述第三组粒子簇的测量的所述光强度来确定所述第三类型辐射的量。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第三组的簇粒子是由第三类型的闪烁材料制成的。8.根据权利要求6或7所述的装置，其中所述至少部分地光学透明的第二元件还包括第四组粒子簇，其中-所述第四组的粒子簇被布置成彼此相距第四距离；并且-所述第四组的簇粒子能够将第四类型辐射至少部分地转换为具有第四特征波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：里斯托·奥拉瓦，
申请(专利权)人：森斯奈特公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI