具有多区域窗口的大面积β探测器及制作方法技术

本发明专利技术公开了具有多区域窗口的大面积β探测器及制作方法，包括保护网盖、保护层、反光层、导光腔、射线转换层和光电倍增管，射线转换层包括多个区域，每个区域内均设置有闪烁体，不同区域内的闪烁体具有不同的发光衰减时间常数，多个区域按闪烁体的发光衰减时间大小依次排布。本发明专利技术通过采用具有不同发光衰减时间的闪烁体来制作射线转换层，将射线转换成可见光后，经过导光腔汇集到光电倍增管，发生光电转换，产生不同宽度的电流脉冲，在后续测量电路上形成不同上升时间的电压信号，结合时间测量电路分析出探测器上对应位置测量的β事件。量电路分析出探测器上对应位置测量的β事件。量电路分析出探测器上对应位置测量的β事件。

【技术实现步骤摘要】
具有多区域窗口的大面积
β
探测器及制作方法


[0001]本专利技术涉及大面积辐射探测器领域，具体涉及具有多区域窗口的大面积β探测器及制作方法。

技术介绍

[0002]大面积塑闪β探测器的基本工作原理是探测器的塑闪片受电离辐射时，发出可见光(衰减时间由材料决定)、经导光腔反射汇集到光电倍增管的光阴极，再经转换倍增输出电流脉冲，供后续电路采集、分析和记录。
[0003]大面积塑闪β探测器是2005年以后发展起来的一种新型辐射探测器，因具有探测效率高、输出信号强、探测面积易于做大、环境适应性强的优点，目前普遍用于人体表污放射性测量设备。由于人体表污测量设备探测面积在15000cm2～18000cm2，所使用的探测器数量较多，探测器的单区域窗口面积较大(400cm2以上)，无局部区分能力，测量结果比国标GB8703中按100cm2面积平均沾污程度计算高出数倍，导致许多不必要的辐射防护操作；同时较大的窗口面积，本底也较大，导致探测限抬高，降低了设备的测量性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有的单区域窗口大面积β探测性能差，本底大，导致探测限抬高，造成许多不必要的辐射防护操作，目的在于提供具体涉及具有多区域窗口的大面积β探测器及制作方法，解决了提高β探测位置区分精度和测量性能的问题。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]具有多区域窗口的大面积β探测器，包括保护网盖、保护层、反光层、导光腔、射线转换层和光电倍增管，所述射线转换层包括多个区域，每个区域内均设置有闪烁体，不同区域内的闪烁体具有不同的发光衰减时间常数，所述多个区域按闪烁体的发光衰减时间大小依次排布。
[0007]本专利技术通过采用具有不同发光衰减时间的闪烁体来制作射线转换层，将射线转换成可见光后，经过导光腔汇集到光电倍增管，发生光电转换，产生不同宽度的电流脉冲，在后续测量电路上形成不同上升时间的电压信号，结合时间测量电路分析出探测器上对应位置测量的β事件。
[0008]进一步的，所述多个区域为三个。
[0009]进一步的，所述多个区域等距离等大小的规则分布。
[0010]进一步的，所述闪烁体为塑料闪烁体。
[0011]进一步的，所述射线转换层远离所述导光腔的一侧还依次设置有反光层、保护层和保护网盖。
[0012]本专利技术的另一种实现方式，上述具有多区域窗口的大面积β探测器的制作方法，所述射线转换层的制作步骤如下：采用光学环氧树脂将所述多个闪烁体固定在透明的有机玻璃基板上，采用导光腔和光电倍增管架构，后续电路采用上升时间和幅度识别法，通过分析
核脉冲信号获取β射线作用的位置信息。
[0013]进一步的，所述有机玻璃基板厚度为1mm。
[0014]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0015]通过本专利技术使面积350mm*150mm的单区域窗口探测器，在导光腔和光电倍增管数量不变，整体成本不增加的情况下，测量区域数量变为多个，单个测量区域面积减少为175cm2，更接近国标GB8703中以100cm2面积，有效减少测量误差，同时各区域串道比小于0.1％；每个测量区域本底约为之前的0.33倍，在装置误报警率不变的条件下，单个区域探测限为之前的0.57倍。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0017]图1为实施例1的β探测器侧面剖视图；
[0018]图2为实施例1的β探测器分解图；
[0019]图3为实施例1的β探测器正面顶视图。
[0020]附图中标记及对应的零部件名称：
[0021]1-射线转换层，2-导光腔，3-光电倍增管，4-反光层，5-保护层，6-保护网盖。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0023]实施例1
[0024]本实施例1是一种具有多区域窗口的大面积β探测器，β探测器侧面剖视图如图1所示，正面顶视图如图2所示。
[0025]工作原理：通过采用具有不同发光衰减时间的塑闪片制作的射线转换层1，将射线转换成可见光后，经过导光腔2汇集到光电倍增管3，发生光电转换及倍增，产生不同宽度的电流脉冲，在后续测量电路上形成不同上升时间的电压信号，结合时间测量电路分析出探测器上对应位置测量的β事件。
[0026]本实施例1采用τ1、τ2、τ3发光衰减时间的3片闪烁体，采用光学环氧树脂固定在1mm厚透明有机玻璃基板上作为转换层，采用导光腔+光电倍增管架构，后续电路采用上升时间、幅度识别法，通过分析核脉冲信号获取β射线作用的位置信息。
[0027]通过采用具有3种发光衰减时间的闪烁体制作的转换层，将射线转换成可见光后，经过光电转换倍增后，形成不同宽度的电流脉冲，后续电路采用上升时间、幅度分析法，得出探测器上对应区域测量的β事件。
[0028]如图2所示，β探测器由导光腔2、光电倍增管3、射线转换层1、反光层4、保护层5和保护网盖6组成。其中探测面的射线转换层被分成3个区域，如图3所示，依次由发光衰减时间常数τ1、τ2、τ3的闪烁体组成，当β射线打在其中一个区域时，该区域的闪烁体发出光信号，最终在后续电路上产生上升时间与该闪烁体发光衰减时间相关的电压信号，当分析电路记
录该事件时，对应区域的β测量事件加一。通过这种方法，该探测器可识别和探测3个区域的β事件，与目前普遍的单区域的探测器相比，单个测量区域面积减少为0.33倍，更接近国标GB8703中以100cm2面积，有效减少测量误差，同时各区域串道比小于0.1％；每个测量区域本底约为之前的0.33倍，在装置误报警率不变的条件下，单个区域探测限为之前的0.57倍。
[0029]以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有多区域窗口的大面积β探测器，其特征在于，包括保护网盖(6)、保护层(5)、反光层(4)、导光腔(2)、射线转换层(1)和光电倍增管(3)，所述射线转换层(1)包括多个区域，每个区域内均设置有闪烁体，不同区域内的闪烁体具有不同的发光衰减时间常数，所述多个区域按闪烁体的发光衰减时间大小依次排布。2.根据权利要求1所述具有多区域窗口的大面积β探测器，其特征在于，所述多个区域体为三个。3.根据权利要求1所述具有多区域窗口的大面积β探测器，其特征在于，所述多个区域等距离等大小的规则...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚飞，张锐，侯鑫，胡恒崧，廖鹏，
申请(专利权)人：绵阳市维博电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：