基于MPPC的多功能射线探测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于MPPC的多功能射线探测器，该射线探测器包括了双闪探测器(1)，探测粒子所产生的光子；光学有机玻璃(2)，用于将所述双闪探测器(1)探测到的光子进行折射；硅光电倍增器(3)，用于接收所述光学有机玻璃(2)折射的光子并将光信号转换成电荷信号；信号处理电路，用于对所述硅光电倍增器(3)形成的电荷信号进行活度测量。本实用新型专利技术提供的多功能射线探测器利用硅光电倍增器实现光信号与电荷信号之间的转换，提高了该探测器的灵敏度以及活度响应一致性，保证了量程上限的一致性。

Multi function X-ray detector based on MPPC

【技术实现步骤摘要】
基于MPPC的多功能射线探测器
本技术涉及一种射线探测器，尤其是涉及一种基于MPPC的多功能射线探测器。
技术介绍
目前多功能射线检测仪探测器，全部采用圣戈班和LND的饼型GM管作为探测器，它们都属于惰性气体探测器，通过铍窗或云母窗将惰性气体封装在铜碗里面，引出两个电极，一端为工作高压(一般推荐高压为500v)，一端为地，当α、β和γ粒子穿到铜碗腔体内，因为腔体内有电场，产生了雪崩和淬灭，这样就产生了核脉冲，核脉冲在经过处理进入计数器，完成了整个的测量过程。现有的多功能射线检测仪探测器存在以下问题：1、采用的铍窗或云母窗比较薄，也比较脆，损坏数量比较大；2、活度响应一致性比较差；3、量程上限不一致。
技术实现思路
为了解决现有的多功能射线检测仪探测器所存在的问题，本技术的目的在于提供一种灵敏度高，量程上限能够保持一致的基于MPPC的多功能射线探测器。为了实现本技术的目的，在此所提供的基于MPPC的多功能射线探测器包括：双闪探测器，探测粒子所产生的光子；光学有机玻璃，用于将所述双闪探测器探测到的光子进行折射；硅光电倍增器，用于接收所述光学有机玻璃折射的光子并将光信号转换成电荷信号；信号处理电路，用于对所述硅光电倍增器形成的电荷信号进行活度测量。进一步的，所述双闪探测器和所述硅光电倍增器分别紧贴所述光学有机玻璃的两侧设置。进一步的，所述信号处理电路包括依次串联的运算放大器、比较器和计数器。进一步的，所述信号处理电路布设于PCB板上。进一步的，还包括贴靠所述双闪探测器探测面的避光盖板。进一步的，还包括屏蔽盖板。进一步的，所述双闪探测器、光学有机玻璃、硅光电倍增器和所述信号处理电路安装于外壳内，所述避光盖板和所述屏蔽盖板安装于所述外壳的两端，使所述外壳形成密封状态。进一步的，所述外壳内包括带有避光膜的避光膜支架。进一步的，所述避光膜支架上设有用于安装所述硅光电倍增器的安装孔。本技术的有益效果是：本技术提供的多功能射线探测器利用硅光电倍增器实现光信号与电荷信号之间的转换，提高了该探测器的灵敏度以及活度响应一致性，保证了量程上限的一致性。附图说明图1为本技术所提供的多功能射线探测器的结构示意图；图2为本技术所提供的多功能射线探测器的射线探测原理框图；图中：1-双闪探测器，2-光学有机玻璃，3-硅光电倍增器，4-PCB板，5-避光盖板，6-屏蔽盖板，7-外壳，8-避光膜支架，9-安装孔，51-螺丝固定孔，81-第一竖支架，82-第二竖支架，83-横支架。具体实施方式现在对本技术的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同的数字全部代表相同的元件。为解释本技术下述实施例将参考附图被描述。如图1所示，本技术提供的基于MPPC的多功能射线探测器包括了用于探测粒子所产生的光子的双闪探测器1、用于将双闪探测器1探测到的光子进行折射的光学有机玻璃2、用于接收光学有机玻璃2折射的光子并将光信号转换成电荷信号的硅光电倍增器3以及用于对硅光电倍增器3形成的电荷信号进行活度测量的信号处理电路。其中，信号处理电路印制于PCB板4上，双闪探测器1、光学有机玻璃2、硅光电倍增器3和PCB板4安装于外壳7内，为了能够更好地使双闪探测器1、光学有机玻璃2和硅光电倍增器3安装于外壳7内；在此还包括带有避光膜的避光膜支架8，避光膜支架8包括第一竖支架81、第二竖支架82和横支架83，第一竖支架81和第二竖支架82相对设置，横支架83的两端分别连接第一竖支架81和第二竖支架82，在横支架83上开设有用于安装硅光电倍增器3的安装孔9，该安装孔9为通孔。在一些实施例中，光学有机玻璃2贴靠横支架83的下表面设置，硅光电倍增器3安装于安装孔9内且与光学有机玻璃2贴靠，双闪探测器1贴靠光学有机玻璃2设置，PCB板4安装于横支架83的上方，通过导线与硅光电倍增器3的输出端连接端连接，将硅光电倍增器3输出的电荷信号输入信号处理电路进行活度测量。为了有效地屏蔽其它信号，本申请在PCB板4的上方还安装有屏蔽盖板6，在双闪探测器1的探测面安装有带有螺丝固定孔51的避光盖板5；屏蔽盖板6和避光盖板5的两端通过螺丝固定于外壳7上，使外壳7形成密封状态。本技术所记载的信号处理电路包括依次串联的运算放大器、比较器和计数器。在装配时，先将光学有机玻璃2和信号处理电路布设于外壳7内，再将双闪探测器1放到光学有机玻璃2上贴紧，然后把避光膜支架8放入外壳7内，将避光盖板5、避光膜支架8、双闪探测器1、和光学有机玻璃2的两端固定于外壳7的内侧壁上后，将硅光电倍增器3放入安装孔9内，并与光学有机玻璃2贴紧，再用引线将硅光电倍增器3输出的电荷信号引入所述信号处理电路，最后盖上屏蔽盖板6。本技术提供的探测器的实现原理是：采用硅光电倍增器(MPPC)作为光电转换器件，把双闪探测器探测到粒子所产生的光子，通过光学有机玻璃折射到MPPC的表面，MPPC将光信号转换为电荷信号，再通过运算放大器及比较器，转换为核脉冲，将核脉冲接入计数器进行脉冲计数，进行活度测量，如图2所示。本技术提供的探测器的灵敏度较饼型探测器相比，量程提高了90％,探测效率：α大于等于50％；β大于等于30％，具体测试情况如表1所示。表1本技术提供的MPPC多功能射线探测器与GM饼型探测器测试数据对比表通过以上表1可知，本技术提供的多功能射线探测器能够完全替代进口的饼型探测器，实现了不同探测面积的多功能射线检测仪的研制，对以后的技术拓展有着实际的意义。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于MPPC的多功能射线探测器，其特征在于：该探测器包括：/n双闪探测器(1)，探测粒子所产生的光子；/n光学有机玻璃(2)，用于将所述双闪探测器(1)探测到的光子进行折射；/n硅光电倍增器(3)，用于接收所述光学有机玻璃(2)折射的光子并将光信号转换成电荷信号；/n信号处理电路，用于对所述硅光电倍增器(3)形成的电荷信号进行活度测量。/n

【技术特征摘要】
1.基于MPPC的多功能射线探测器，其特征在于：该探测器包括：
双闪探测器(1)，探测粒子所产生的光子；
光学有机玻璃(2)，用于将所述双闪探测器(1)探测到的光子进行折射；
硅光电倍增器(3)，用于接收所述光学有机玻璃(2)折射的光子并将光信号转换成电荷信号；
信号处理电路，用于对所述硅光电倍增器(3)形成的电荷信号进行活度测量。


2.根据权利要求1所述的基于MPPC的多功能射线探测器，其特征在于：所述双闪探测器(1)和所述硅光电倍增器(3)分别紧贴所述光学有机玻璃(2)的两侧设置。


3.根据权利要求1所述的基于MPPC的多功能射线探测器，其特征在于：所述信号处理电路包括依次串联的运算放大器、比较器和计数器。


4.根据权利要求3所述的基于MPPC的多功能射线探测器，其特征在于：所述信号处理电路布设于PCB板(4)上。

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，刘思平，
申请(专利权)人：上海仁机仪器仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31