一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其结构包括塑料闪烁体、光导、MPPC、电路板、外壳、屏蔽窗、线缆。所述闪烁体和所述MPPC之间通过所述光导用光学胶耦合在一起；所述闪烁体的侧面与所述光导的侧面均制作有反射层；所述电路板集成有温度补偿型电源电路和信号处理电路；所述外壳包括端盖、主体、后盖，所述端盖和所述主体的前端均有所述屏蔽窗。本发明专利技术采用了新型的半导体光电器件MPPC，匹配β型闪烁体和适合于MPPC的供电及信号处理电路，实现对β射线的计数探测；且利用光导在使用有效光敏面积较小的MPPC的情况下，实现较大的有效探测面积，同时保证了低本底和高探测效率，非常适合用于大气尘埃颗粒物监测、纸张测厚等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β探测器
本专利技术涉及β射线探测
，具体涉及一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器。
技术介绍
。随着国家对环境治理的要求越来越高，空气中的粉尘/颗粒物（PM10和PM2.5）浓度作为环境污染的组成部分，已成为各级环保部门重要的监控对象。空气颗粒物监测仪是用于环境空气中颗粒物浓度监测的、重要的仪器设备，在包括大气自动监测站、各种场所的扬尘监测、空气微站、智慧城市监测站及至家用或便携式个人颗粒物监测等广泛应用。目前，空气颗粒物监测仪按原理分为四种，分别是重量法、微量振荡天平法、β射线法和光散射法，每种方法各有其优缺点。其中，采用β射线法的颗粒物监测仪，是利用β射线穿透物质后被吸收而强度衰减的原理，将环境空气用采样泵吸入采样管，使之经过滤膜后排出，空气中的颗粒物截留在滤膜上形成尘斑，然后测定β射线通过滤膜尘斑时的衰减量从而计算出颗粒物的浓度。β射线法适用范围广、测量准确、灵敏度高，是空气颗粒物浓度监测的主要方法之一，在大气监测及工地扬尘监测等各个方面发挥着越来越重要的作用。在利用β本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，包括屏蔽窗、闪烁体、光导、MPPC、电路板、外壳、线缆、上圆板、第一长条板、第二长条板、下圆板、端盖、主体、后盖；其特征在于，所述外壳包括端盖、主体和后盖，所述主体为圆筒形，所述端盖和主体之间通过螺纹连接，所述后盖与主体之间通过螺钉连接固定；所述闪烁体、光导、MPPC、电路板安装在外壳中；所述屏蔽窗设置在所述端盖内侧和外壳主体的前端；所述闪烁体一端与屏蔽窗连接，另一端与光导的端面耦合；所述光导的另一侧端面与MPPC耦合；所述电路板包括上圆板、下圆板、第一长条板和第二长条板，上圆板、下圆板、第一长条板和第二长条板之间采用插针互相连接并固定，所述...

【技术特征摘要】
1.一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，包括屏蔽窗、闪烁体、光导、MPPC、电路板、外壳、线缆、上圆板、第一长条板、第二长条板、下圆板、端盖、主体、后盖；其特征在于，所述外壳包括端盖、主体和后盖，所述主体为圆筒形，所述端盖和主体之间通过螺纹连接，所述后盖与主体之间通过螺钉连接固定；所述闪烁体、光导、MPPC、电路板安装在外壳中；所述屏蔽窗设置在所述端盖内侧和外壳主体的前端；所述闪烁体一端与屏蔽窗连接，另一端与光导的端面耦合；所述光导的另一侧端面与MPPC耦合；所述电路板包括上圆板、下圆板、第一长条板和第二长条板，上圆板、下圆板、第一长条板和第二长条板之间采用插针互相连接并固定，所述上圆板和下圆板互相平行，所述第一长条板和所述第二长条板互相平行，组成“Ⅱ”形；所述MPPC焊接在所述上圆板上；所述电路板集成了MPPC适配的电源电路和信号处理电路；所述第一长条板为电源电路，为所述MPPC提供工作电压；所述第二长条板为信号处理电路，对所述MPPC的输出信号进行放大、甄别和整形处理；所述下圆板有通孔，引出线缆，用以输入低压供电电源和输出标准TLL信号。


2.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述MPPC是有效光敏面积相比闪烁体表面积小的非阵列型器件。


3.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述闪烁体为塑料闪烁体薄片。


4.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述光导的材料为光学玻璃或光学有机玻璃中的一种。


5.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述光导为锥台结构，较大一端的表面与所述闪烁体表面的形状相同、面积相同，光导面积较小的端面直径与MPPC的有效面积的边长相同，用于将较大面积的闪烁体的发光收集并传导至较小面积的MPPC探测窗上。


6.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述光导的高度在大于（S1-S2）/2和小于（S1-S2）之间，其中S1为光导较大端面的直径或边长、S2为光导较小端面的直径或边长；采用了幅度谱测试加计数率测试的方法，对不同高度的光导进行实测对比后所优选确定的可以实现最佳光收集与光传导的高度。


7.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述光导的较大端面与所述塑料闪烁体薄片采用光学胶耦合在一起。


8.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述光导的较小端面与所述MPPC的光敏面采用光学胶耦合在一起并固定。


9.根据权利要求1所述的一种基于MPPC的颗粒物监测用小型β闪烁探测器，其特征在于，所述闪烁体与所述光导耦合之后，其整体制作有侧面全覆盖的、具有高反射率的光反射层，尽可能的减少光损失。


10.根据权利要求1所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁秀丽，陈嘉，李涛，张少芹，赵岑，石亚辉，
申请(专利权)人：北京滨松光子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11